1、高二物理专题讲座滑动变阻器两种接法的比较和选择1 PA R B PA R B1、两种接法分压器接法与限流器接法变阻器的常规处理 将变阻器从滑动触点P分成两个部分,把一个完整的变阻器看成是由两部分串联组成的,如下图所示。2 PA R B两种接法的等效电路32、两种接法的比较从电压的调节范围来看图1电路中:UL=0U0图2电路中:从电流的调节范围来看图1电路中:图2电路中:4 可见:分压式接法的最大优点是它的调压(或调流)范围宽,其次是它的电压、电流范围都包含0值且跟R无关:而限流式接法不仅调压(或调流)范围较窄,而且其电压、电流范围都不含0值还跟R有关。从方便调节的角度来看 分压式接法以RLR尤
2、其以RLR为优;而限流式接法应以RLR或跟R相当,即RLR为宜。5从节能方面来看 在满足负载需要的情况下,限流式电路消耗的总功率小,电源负担轻;而分压式电路消耗的总功率大,电源负担重。从电路结构上看 限流式电路简单,而分压式电路比限流式要复杂得多。63、两种接法的选择原则从实验的目的和要求上看 若需要大范围调压或需小电流调节,尤其是要求含0值的电流、电压调节,那就非分压式接法莫属了。若仅仅是为了电路的 安全,而对电压、电流的调节又没有特殊要求时,则选择限流式接法还更简便、更节能一些。从方便调节的角度来看 通常对小阻值滑动变阻器或大阻值负载(RL 与R相比较),以分压式接法为优;相反对大阻值滑动
3、变阻器或小阻值负载则以限流式为宜。7具体选择时可参照以下几点进行 当用电器的电阻比滑动变阻器的全值电阻小,或者两者差不多时,一般选择限流电路。当用电器的电阻远大于滑动变阻器的全值电阻时,应选择分压电路。当用电器的电压或电流要求从零开始连续可调时,应选择分压电路。若采用限流电路时,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流,应选择分压式。当两种电路都能满足实验要求时,应优选选择限流电路。如果题目中的待测负载电阻额定值不清楚,为了安全也接成分压电路。82024/5/8 周三94、例题 在测定金属电阻率的实验中,金属导线长约0.8米,直径小于1毫米,电阻在5欧左右。用伏安法测金属导线的电阻R。试把图中所
4、给的器材连成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为0.6安,内阻接近1欧;伏特表的量程为3伏,内阻为几千欧;电源的电动势为6伏;变阻器的阻值为020欧。在闭合前,变阻器的滑动触点应处于正确位置。由于待测电阻小于滑动变阻器的全值电阻,所以变阻器应采用限流式接法。由于RA与RX相当,而RVRX,所以,采用安培表外接式。注意:先连主干回路,再将电压表并上。10 2、有一个量程为00.63安培的安培表(00.6安培挡的内阻为0.125欧,03安培挡的内阻为0.025欧),一个量程为015伏的伏特表(内阻为1.5104欧姆),一个滑动变阻器(电阻为0200欧),一个电压为12伏特的蓄电池组,一个电键和一
5、些导线。要使用这些器件用伏安法测量一个阻值约为几十欧的线圈的电阻。画出实验应采用的电路图。在实物图中画线,把所示器件连接成电路。由于 、可见,RV与RX相差更大些,应采用安培表外接式。分析:由于待测电阻小于滑动变阻器的全值电阻,所以变阻器应采用限流式接法。V电路图如图所示 RX R AA11由于通过电路的最大电流为:可见,电流表的量程选0.6安培即可。V RX R AA线路连接如下:12 某电压表的内阻在20千欧50千欧之间,现要测量其内阻。实验室提供下列可选用的器材:待测电压表(量程是3V)电流表(量程200A)电流表(量程5mA)电流表(量程0.6A)滑动变阻器(最大阻值1千欧)电源(电动
6、势4V)电键K 所提供的电流表中,应选用 (填字母代号)为了尽量减小误差,要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)VA13 图为伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图。器材规格如下:待测电阻Rx(约100欧)直流毫安表(量程010毫安,内阻50欧)直流电压表(量程03伏,内阻5千欧)直流电源(输出电压4伏,内阻可不计)滑动变阻器(阻值范围015欧,允许最大电流1安)电键一个,导线若干条根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。14分析由于待测电阻大于滑动变阻器的全值电阻,所以变阻器应采用分压式接法。由于RA与RX相当,而RVRX,所以,采用安培表外接式。若选用限流式接法,则通过回路的最小电流为:可见,只有选用分压式接法。线路连接如下:155、练习某人用下列器材测量小灯泡的伏安特性。请将所给器材连成合适的电路。162024/5/8 周三17