41滑动变阻器的两种接法

1、两种接法——分压器接法与限流器接法（a）．分压式接法（通过变阻器改变用电器两端的电压，起调压器的作用）（b）．限流式接法(通过变阻器改变电路中的电流，以控制电路中的电流)（1）认识两种接法PARBPARB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。PARB⑵两种接法的等效电路2、两种接法的比较⑴从电压的调节范围来看图1电路中：UL=0→E图2电路中：ERRREULLL⑵从电流的调节范围来看图1电路中：LLREI0图2电路中：LLLRERREI可见：分压式接法的最大优点是1.调压（或调流）范围宽，2.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。⑶从方便调节的角度来看分压式接法以RL＞R尤其以RL＞＞R为优；限流式接法应以RL＜R或跟R相当，即RL≤R为宜。⑷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。⑸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。3、两种接法的选择原则⑴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。⑵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；相反对大阻值滑动变阻器或小阻值负载则以限流式为宜。⑶具体选择：①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，即RxR滑一般选择限流电路。②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。Rx＞＞R滑①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。③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。②当两种电路都能满足实验要求时，应优选选择限流电路。注意：如果题目中的待测负载电阻电压电流额定值不清楚，为了安全也接成分压电路。下列几种情况必须选用分压式下列几种情况可以选用限流式小结：1、分压式接法（1）若实验要求电压（或电流）从零开始连续调节。（2）当待测电阻大于“滑动变阻器的最大阻值”，即RXR。(3)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。限流式接法RXR。abU分压式接法RXR。abU负载RX上电流Ix调节范围（用U、Ro、Rx表示）通电之前P应在何处限流式接法分压式接法比较b端a端分压接法调节范围大都是为了保护负载XXXREIR。RERXR。abURXR。abUE例1．有一小灯泡上标有“6V，0.1A”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用B、电压表（0—10V，内阻3.0kΩ）C、电流表（0—0.3A，内阻2.0Ω）E、滑动变阻器（30Ω，2A）G、学生电源（直流9V）及开关、导线画出实验电路图，要求电压从0V开始测量。EVBCA2、用伏安法测金属电阻RX（约为50Ω)的值。已知：电流表（内阻为1Ω,量程为0.6A）电压表（内阻为5KΩ,量程为3V）电源电动势为9V,滑动变阻器R（阻值为0~6Ω,额定电流为5A）导线、开关。试画出测量RX的电路图'25050001'RRRRRXVA因此采用安培表外接法分析：RXR，因此采用分压式接法VARXR3.4、要用伏安法来测量一个电阻RX(约为25KΩ)。器材如下：直流电流表（0~50μA，内阻r=0.3kΩ)直流电压表（０～１０Ｖ，内阻r=１００kΩ）电源（１５Ｖ，额定交流１Ａ）滑动变阻器（０～１ＫΩ，额定功率１Ｗ）导线，开关。为使测量的结果达到较高的准确度，则：(1)控制电路应采用限流电路还是分压电路?(2)电流表应选择内接法,还是外接法?VAR分析：RXR，因此采用分压式接法(1)(2)KRRRVA5.51003.0'RX=25KΩ因此采用安培表内接法∴RXR’5、用伏安法测量一个电阻．器材有：待测电阻RX(约为15Ω);电流表(量程为25mA,内阻５０Ω）电压表（量程为３Ｖ，内阻５kΩ）电源（Ｅ＝４Ｖ，r=0),滑动变阻器Ｒ（最大值１00Ω，允许最大电流１Ａ）开关１个，导线若干，根据器材规格和实验要求画出实验电路图500500050'VARRR析：⑴∵RX＜R’∴采用电流表外接法RXR，因此采用限流式接法RX=100Ω,(2)VARXR。ab6、某电压表的内阻在20kΩ～５０kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列器材：待测电压表（量程为３Ｖ）电流表（量程为２００μＡ）滑动变阻器R（最大阻值为1kΩ),电源（Ｅ＝４Ｖ，内阻不计）开关、导线若干．为了尽量减小误差，要求测量多组数据，试画出符合要求有电路图．VAR分析:RVR因此采用分压式接法7、某电流表的内阻在500Ω~600Ω之间，现要测量其内阻。器材有：待测电流表（量程为5mA)电压表（量程为5mA)滑动变阻器(最大阻值100Ω)电源(E=4V)、导线、开关，为了尽量减小误差，要求测多组数据，画出符合要求的实验电路图VA8.用伏安法较准确地测量一个约为100Ω的定值电阻的阻值，器材规格如下：A、直流电源（输出电压6V、内阻不计）B、直流电流表（量程0~20mA、内阻50Ω）C、直流电压表（量程0~3V、内阻约5kΩ）D、滑动变阻器R（0~15Ω、可通过最大电流为1A）E、开关1个，导线若干。根据实验要求画出实验电路图。RRXKE，rVmA例1．有一小灯泡上标有“6V，0.1A”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：A、电压表（0—5V，内阻2.0kΩ）B、电压表（0—10V，内阻3.0kΩ）C、电流表（0—0.3A，内阻2.0Ω）D、电流表（0—6A，内阻1.5Ω）E、滑动变阻器（30Ω，2A）F、滑动变阻器（100Ω，0.5A）G、学生电源（直流9V）及开关、导线请先根据题中数据正确选择电表和滑动变阻器，再画出实验电路图，要求电压从0V开始测量。三、一、滑动变阻器的选择（一）量程的选择：在满足实验要求的条件下，要选用阻值比较小的变阻器，因为阻值越小，电阻的变化越平缓，不致使测量电路中的电流或电压变化非常突然，调节方便。（二）在滑动变阻器有额定电流时，要考虑安全性二、电压表和电流表的选择1）如果题目中给出被测用电器的额定功率（即隐含给出被测用电器的额定电压和额定电流），这种情况要从保护被测用电器的角度出发，用电流表或电压表的示数来控制用电器中的电流或其两端的电压。2）如果题目中没有给出被测用电器的额定功率，则要从保护电流表和电压表的角度出发，要求测量的电流或电压的最大值不能超过电流表或电压表的量程。3）在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下，量程越接近测量值越好！[2011天津]1.某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：A．电流表（量程100μA，内阻约为2kΩ）；B．电流表（量程500μA，内阻约为300Ω）；C．电压表（量程15V，内阻约为100kΩ）；D．电压表（量程50V，内阻约为500kΩ）；E．直流电源（20V，允许最大电流1A）；F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；G．电键和导线若干。电流表应选，电压表应选。（填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：BC【解析】：电学实验选择仪器的一般步骤如下：①根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太大导致指针偏转偏小；②根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值；③选择电流表的内外接法，一般的原则是“内大外小”；也可以根据VxRR与xARR之间的关系来判断，当VxRRxARR时，采用电流表的外接法，反之选择电流表内接法。（1）本题中，待测电阻Rx的阻值约为25kΩ，直流电源电动势为20V，经粗略计算电路中最大的电流约为max320V800μA2510EIR，所以电流表选择B；虽然电压表C的量程不足，但是相比起来电压表D的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择C表。（2）根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为：①电流表应采用内接的方法；②滑动变阻器应采用分压式的接法。2.某电阻额定电压为3V（阻值大约为10Ω）。为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材A：电流表A1（量程300mA，内阻约1Ω）B：电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）C：电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）D：电压表V2（量程5.0V，内阻约5kΩ）E：滑动变阻器R1（最大阻值为50Ω）F：滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）G：电源E（电动势4V，内阻可忽略）H：电键、导线若干。①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）电流表_________．电压表_______．滑动变阻器____________．②下列给出的测量电路中，最合适的电路是（）ABCDACEC3.要比较准确地测一个电阻RX，阻值在50—60之间，实验室提供的器材如下：电池组E=12V,r=0.5;电压表V（0－10V）；电流表A1(0-50mA,RA1=20)；电流表A2(0-300mA,RA2=0.01)；滑动变阻器R1(0-100,1A)；滑动变阻器R2(0-1700,0.3A);导线、电键。画出实验电路并标出所用仪器的字母题型应用VA2R1RX滑动变阻器的选择因为R1R2，且1A240mA,滑动变阻器应选R1，且调节方便分压法、限流法的选择因为R1RX,所以应选限流电路内接法、外接法的选择因为RV/RXRX/RA2所以选用内接电路VA2R1RXs解析：滑动变阻器的选择因为电路中可能的最大电流Imax≈12V/50=240mA，所以电流表应选A2，题型应用4.图为伏安法测量一个定值电阻值的实验,所需器材规格如下:（1）待测电阻Rx(约100Ω)(2)直流mA表(量程(0～10mA,内阻50Ω)(3)直流电压表(量程0～3V,电阻5kΩ)(4)直流电源(输出电压4V,内阻不计)(5)滑动变阻器(阻值范围0～15Ω,允许最大电流1A)(6)开关一个,导线若干条根据实验器材的规格和要求,在本题的实物图上连线题型应用m4I0.024241005015inxAEAAmARRR解析:先确定为电流表为外接法.在确定变阻器采用限流还是分压.若采用限流接法,则滑动变阻器阻值达最大时电路中的电流最小已超过电流表量程,故必须采用分压式电路.电路图如图.题型应用