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1、高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 1 -高考物理重点难点高考物理重点难点 12 滑动变阻器应用分析滑动变阻器应用分析滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直 接或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点. 难点磁场 1.（）如图 12-1 所示，滑动变阻器电阻最大值为 R， 负载电阻 R1=R，电源电动势为 E,内阻不计. （1）当 K 断开，滑动头 c 移动时，R1两端的电压范围是多少？（2）当 K 接通，滑动头 c 移动时，R1两端的电压范围是多少？（3）设 R 的长度 ab=L,R 上单位长度的电阻各处
2、相同，a、c 间 长度为 x，当 K 接通后，加在 R1上的电压 U1与 x 的关系如何？ 2.（）用伏安法测金属电阻 Rx（约为 5 ）的值，已知电流表内阻为 1 ,量 程为 0.6 A,电压表内阻为几 k，量程为 3 V，电源电动势为 9 V，滑动变阻器的阻值为06，额定电流为 5 A，试画出测量 Rx的原理图. 案例探究 例 1 （）用伏安法测量某一电阻 Rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻 Rx（阻值约 5 ,额定功率为 1 W） ；电流表 A1（量程 00.6 A,内阻 0.2 ）;电流表 A2（量程 03 A，内阻 0.05 ）;电压表 V1（量程 03 V，内阻 3 k）;电压表
3、 V2（量程 015 V，内阻15 k）;滑动变阻器 R0（050 ）,蓄电池（电动势为 6 V） 、开关、导线. 为了较准确测量 Rx阻值，电压表、电流表应选_，并画出实验电路图. 命题意图：考查正确选择实验仪器及据实验原理设计合理电路的实验能力.B 级要求. 错解分析：没能据安全性、准确性原则选择 A1和 V1，忽视了节能、方便的原则，采用了 变阻器的分压接法. 解题方法与技巧：由待测电阻 Rx额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻 Rx的额 定电压、额定电流的值约为U=2.2 V,I=0.45 A.51PR5/1/RP则电流表应选 A1，电压表应选 V1.又因=24.5 Rx，则电流表
4、必须外接.30002 . 0VARR因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻 Rx，故首先考虑滑动变阻 器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻 Rx上的最小电流为 Imin=0.11 AI额，故可用限流电路.电路如图 12-2 所示.5056 REEx锦囊妙计 一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点 图 12-3 所示的两种电路中，滑动变阻器（最 大阻值为 R0）对负载 RL的电压、电流强度都起控 制调节作用，通常把图 12-3（a）电路称为限流 接法，图 12-3（b）电路称为分压接法.图 12-1图 12-3图 12-2高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 2 -负载 RL上
5、电压调节范围（忽 略电源内阻）负载 RL上电流调节 范围（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗 的总功率限流接法 EULE0RRRLL IL0RRELLREEIL分压接法0ULE0ILLREE（IL+Iap）比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较 大限流电路能耗较小其中，在限流电路中，通 RL的电流 IL=，当 R0RL时 IL主要取决于 R0的变化，0RREL当 R0RL时，IL主要取决于 RL，特别是当 R0R0Rap,所以 RL与 Rap的并联值 R并Rap，而整个电路的总阻约为 R0，那么 RL两端电压UL= IR并=Rap，显然 ULRap,且 Rap越小，这种线性关系越好，电表的变
6、化越平稳均0RU匀，越便于观察和操作. （3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过 RL的额定值时，只 能采用分压接法. 2.下列情况可选用限流式接法 （1）测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且 RL与 R0接近或 RL略小于 R0，采用限流式接法. （2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时， 采用限流式接法. （3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简 便和节能因素采用限流式接法. 歼灭难点训练 1.（） （2002 年上海）在如图所示 12-4 所示电路中，当 变阻器 R3的
7、滑动头 P 向 b 端移动时 A.电压表示数变大，电流表示数变小 B.电压表示数变小，电流表示数变大图 124高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 3 -C.电压表示数变大，电流表示数变大 D.电压表示数变小，电流表示数变小 2.（）如图 12-5 所示，当变阻器 R2的触头 P 向右滑动 时，有 A.电容器 C 内电场强度增大 B.电压表示数增大 C.R1上消耗的功率增大 D.电源输出的功率一定增大 3.（）如图 12-6 所示电路中，电源电动势为 E,内 电阻为 r,R1和 R2为定值电阻，R3为可变电阻，当 R3的滑动头 P 由 a 向 b 端滑动过程中，电压表 V1、
8、V2和电流表 A1、A2的读数 如何变化？ 4.（） （1993 年全国高考题）将量程为 100A 的 电流表改装成量程为 1 mA 的电流表，并用一标准电流表与改装 后的电流表串联，对它进行校准.校准时要求通过电流表的电流 能从零连续调到 1 mA，试按实验要求画出电路图. 5.（）如图 12-7 所示，电源电动势 E=12 V,内阻 r= 0.5 ,R1=2 ,R2=3 ,滑动变阻器的总电阻 R0=5 ,试分析：在滑动片 K 从 a 端移至 b 端的过程中，电流表 A 的示数如何变化? 6.（）用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待 测电阻 Rx（约 100 ）;直流电流表（量程 01
9、0 mA、内阻 50 ）;直流 电压表（量程 03 V、内阻 5 k）;直流电源（输出电压 4 V、内阻不计） ； 滑动变阻器（015 、允许最大电流 1 A） ；开关 1 个，导线若干.根据 器材的规格和实验要求画出实验电路图。图 12-5图 12-6图 12-7高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 4 -参考答案参考答案 难点磁场1.（1）U1E （2）0U1E2E（3）U1=IR并，R并=,I= 得：U1= RLRxRLRxLRxLRE)(并LxxLELx 222.如图 121图 121 歼灭难点训练 1.B 2.A、B 3.V1示数减小 V2示数增加 A1示数增大 A2示数减小 4.如图 122图 122 5.电流表示数由大变小，然后由小变大. 6.用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于Rx，故电流表应采用外接法.在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，当滑动变vARR阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，Imin=24 mA10 mA,此时电流仍超xARRRE 过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法.如图 123 所示.高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 1 -图 123
