1、 本资料来自于资源最齐全的世纪教育网 21 世纪教育网 - 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有21 世纪教育网难点 9 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 9-1 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，R 1 两端的电压范围是多少？（2）当 K 接通，滑动头 c 移动时，R 1 两端的电压范围是多少？（3）设 R 的长度 ab=L,R 上单位长
2、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？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 V
3、2（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/P则电流表应选 A1，电压表应选 V1.又因 =24.5 R x，则电流表必
4、须外接 .302.V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= 506REx=0.11 AI 额 ，故可用限流电路.电路如图 9-2 所示.锦囊妙计图 9-1图 9-2本资料来自于资源最齐全的世纪教育网 21 世纪教育网 - 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有21 世纪教育网一、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 9-3（ a）电路称为限流接法，图 9-3（b）电路
5、 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限流接法 EULE0LIL0LEEIL分压接法 0ULE 0IL RE（ 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 R0 RL时 IL主要取决于 R0 的变化，当 R0R L时，0IL主要取决于 RL，特别是当 R0R0R ap,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，0
6、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，采用限流式接图 9-3本资料来自于资源最齐全的世纪教育网 21 世纪教育网 - 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有21 世纪教育网法.（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
7、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.在如图所示 9-4 所示电路中，当变阻器 R3 的滑动头 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 9-5 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 9-6 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，R 3 为可变电阻，当 R3 的滑动头 P 由 a 向 b 端
8、滑动过程中，电压表 V1、V 2 和电流表 A1、A 2 的读数如何变化？4.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 9-7 所示，电源电动势 E=12V,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 010 mA、内阻 50 ）; 直流电
9、 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.参考答案：难点磁场1.（1） U1E （2）0U 1E（3）U 1=IR 并 ，R 并 = ,I= 得：U 1=LxLRx)(并 LxE2图 94图 9-5图 9-6图 9-7本资料来自于资源最齐全的世纪教育网 21 世纪教育网 - 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有21 世纪教育网2.如图 91图 91 图 92歼灭难点训练1.B 2.A、B3.V1 示数减小 V2 示数增加 A1 示数增大 A2 示数减小4.如图 925.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vA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= =24 mA 10 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xARE93 所示.图 93
