滑动变阻器分压与限流两种接法的选择

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1、滑动变阻器分压与限流两种接法的选择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图 12-3滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图10-2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（a） 电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.负载RL上电压调节 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EIL限流接法也肌 +地 EWULWEEE乩+地WILW心分压接法OWULWE0WILW 瓷E

2、 (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 较小卫* 迟 限流法如图（a）所示，待测电阻上电压调节范围为显然，当ROvvRL时，在移动滑动触头的过程中，电流的变化范围很小，总电流几乎不变，UL也几乎不变，无法读取 数据；当RORL时，滑动触头在从b向a滑动的过程中，先是电流表、电压表的示数变 化不大，后来在很小的电阻变化范围内，电流表、电压表的读数变化很快，也不方便读数， 只有当RL与R0差不多大小时，才能对电流、电压有明显的调控作用在同样能达到目的的 前提下，限流法较为省电，电路连接也较为简单. 分压法.如图（b）所示，待测电阻上电压调节范围为0E,且R0

3、相对于RL越小，R上 的电压变化的线性就越好当RORL时，尽管UL变化范围仍是0E,但数据几乎没有可 记录性，因为在这种情况下，滑片从左端滑起，要一直快到右端时，电压表上示数一直几乎 为零，然后突然上升到E,对测量几乎没有用处因此，分压接法要用全阻值较小的滑动变 阻器。滑动变阻器的限流接法与分压接法：两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小，但在不 同条件下，调节效果大不一样，滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、 节能性、方便性原则综合考虑，灵活选取.1下列三种情况必须选用分压式接法(1) 要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如：测定导体的伏安 特性、校对改

4、装后的电表等电路)，即大范围内测量时，必须采用分压接法(2) 当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0时，必须采用分压接法因为按图 (b)连接时，因RLRORap,所以RL与Rap的并联值R并Rap，而整个电路的总阻值约为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，电表的变化越平稳均匀，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) 测量时对电路中的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相差不大或RL略小于R0

5、,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 节能因素优先采用限流式接法.glDJ 例1：如图10-3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闭合，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?【审题】电键断开或闭合导

6、致电路出现两种截然不同的控制电路：限流和分压，把握限流和 分压电路的原理是关键【解析】（1）若K断开，则该控制电路为滑动变阻器的限流接法，故.U1E（2）若K闭合，贝9该控制电路为滑动变阻器的分压接法，故0U1Rx,则电流表必须外接.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E _6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lmin=0.11AVI额，因该实验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求,故用限流电路电路如图10-4 所示.【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大，用分压接法不便于调节，故限流接法是首选, 只要能保证安全且有一定的调节范围即可。例3：用伏

7、安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx （约100 Q）;直流电流表 （量程010 mA、内阻50 Q）;直流电压表（量程03 V、内阻5 kQ）;直流电源（输出电 压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（015 Q、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.和外接法，由于RxV【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法，各仪器的量程和电阻都已经给出，只 需计算两种接法哪种合适。【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法 ，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，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，Im in =_乳=24 mA10 mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法如图10-5所示.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全，这是电学实验的首要原则，限流接法虽 然简洁方便，但必须要能够控制电路不超过电流的额定值，同时，能够保证可获取一定的电 压、电流范围，该题中，即便控制电流最小值不超过电流表的量程，因滑动变阻器全阻值相 对电路其它电阻过小，电流、电压变化范围太小，仍不能用限流接法。