滑动变阻器的两种接法(1)

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1、滑动变阻器的两种接法专题 滑动变阻器的两种解法 一、教学目标： 1、认识滑动变阻器的两种接法 2、两种接法的特点及作用 3、两种接法的选择方式 二、重点和难点： 重点：两种接法的特点及作用 难点：两种接法的选择方式 三、设计思路： 先让学生认识滑动变阻器的两种接法，让学生小组讨论两种接法的电路构造特点，从而理解为什么一个叫限流式接法，一个叫分压式接法 根据串并联知识让学生分析两种接法的电压变化范围及电流变化从而得出必选分压式接法的一种情况 最后具体举联说明选择的方式 四、教学流程 教学进程 活动目教师活动 学生活动 标及说明 可以使学生对滑动变阻器的两种接法及电路特点进行理解性识记 一 我们知

2、道要描绘待测电阻的伏学生A：通过滑动变阻器可起到作用 新学生B： 必须多测几组U、课安特性曲线，教I值，如何在同一电路中中多学 测几组U、I值呢？ 什么作用？试分析一下过程？ 的电流发生变化，加在待测电阻两端的电压2、滑动变阻器与小灯泡并联起发生变化。电压的变化范围是什么作用？试分析一下过程 RxRx+R0ERx+R0E:E,电流变化范围是:ERx滑片P移动的过程中，加到待测电阻两端的电压发生变化，进而电流也发生变化 师总结：滑动变阻器对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用 限流接法 负载RL上电压调节范围 RLRL+R0围 的总功率 EULE ERL+R0ILERLEIL 分压接法 0U

3、LE 比较 分压电路调节范围较大 0ILERLE 限流电路能耗较小 分压电路调节范围较大 可见，当要求负载电压或电流从0开始变化或要求变化范围较大，要选分压式接法 拓限流法： 学生C：当R0RL时 展 思考：1、待测电阻上电压调节范围为RLERL+R0E.显RLRL+R0E=1+1R0RLE即在移动滑动触头然，当R0RL时，滑动触头学生D: ，先是电流表、电压表的示数变化不在从b向a滑动的过程中，电大，后来在很小的电阻变化范围内，电流表、流表、电压表的示数变化情电压表的读数变化很快，也不方便读数(滑动况？ 变阻器不好操作) 师总结：可见只有当RL与R0差不多大小时，且R0比RL大点，才能对电流

4、、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. 拓分压法 节范围为0E，为什么说R0相对于RL越小，RL上的电压变化的线性就越好？ 2、当R0RL时，尽管UL变化范围仍是0E，但为什么数据几乎没有可记录性？ 学生E：特殊值举例法 一个大电阻和一个小电阻并联，总阻值接近小电阻，且阻值相差越多，越接近小阻值， RL=10000W，R0=10W 例如与RL并联的部分从1W、2W、3W一直到10W，电路结构为1和9串，2和8串、3和7串、4和6串、5和5串一直到9和1串，最后RL和R0并联，这样加在待测电阻两端的电压变化线性越好。 学生F：因为在这种情况下，滑片

5、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。 具体举例 RL=10W，R0=10000W 当与RL并联的部分阻值RAP=100W，并联后阻值为9.09W，与9900W串联，根据串联电路电压分配与电阻成反比知加在待测电阻两端的电压大约为电动势的千分之一，当RAP=1000W，并联后的阻值为9.90W，与9000W串联，加在待测电阻两端的电压仍然大约为电动势的千分之一；当RAP=5000W，并联后的总阻值为9.98W，与5000W串联，加在待测电阻两端的电压大约为电动势的五百分之一，虽然较先前增大了，但仍然

6、很小；当RAP=9000W，并联后的阻值为9.99W，与1000W并联，加在待测电阻两端的电压仍然大约为电动势的百分之一；当RAP=9900W，并联后的阻值为10W，与100W串联，加在待测电阻两端的电压仍然大约为电动势的十分之一；当RAP=9990W，并联后的阻值为10W，与10W串联，加在待测电阻两端的电压仍然大约为电动势的二分之一 展 思考：1、待测电阻上电压调师总结：不管是滑动变阻器的限流接法还是分压接法：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

7、用分压式接法 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，即大范围内测量时，必须采用分压接法. 当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0时，限流接法，滑动变阻器几乎不起作用，而采用分压接法.因为按图连接时，因RLR0Rap,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=UR0Rap，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.所以必须采用分压法。 若采用限流接法，电路中实际电压的最小值仍超过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 测量时对电路中的电流或电压没有

8、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，采用限流式接法. 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. 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. 经典练习题 例1：如图所示，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. 当K断开，滑动头c移动时，R1两端的电压范围是多少？ 当K闭合，滑动头c移动时，R1两端的电压范围是多少？ 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

9、的关系如何？ 电键断开或闭合导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 若K断开，则该控制电路为滑动变阻器的限流接法，故E2U1E 若K闭合，则该控制电路为滑动变阻器的分压接法，故0U1E xRLRLRER并+(L-x)RLELxL-x+Lx22U1=IR并，R并=x,I=+R 得：U1= 该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同 例2：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；电流表A1;电流表A2;电压表V1;电压表V2;滑动变阻器R0,蓄电池、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

10、. 该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路，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 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=PR15V2.2 V,I=P/R1/5A=0.45 A. 则电流表应选A1，电压表应选V1. 又因RARV=0.23000=24.5 Rx，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=EEx+R=65+50=0.11 AI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

11、路如图所示. 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：用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx;直流电流表;直流电压表;直流电源；滑动变阻器；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. 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。 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RxRARv，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，Imin=ER+RA+Rx=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.如图所示. 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。