1、天津城市建设学院大学物理实验中心 大学物理实验 A/大学物理实验 B 实验教学指导书 1用滑线变阻器分压和限流电路一般都包括电源、控制和测量三部分。三部分中测量电路是根据实验目的事先确定的，它等效于一个负载。根据要求，必须给负载提供一定的电压和电流，这就确定了电源的规格。控制电路的作用是控制负载的电流和电压达到要求，完成这一任务的电路分别称限流电路和分压电路。滑线变阻器的优点是连续可调，串联在电路中可控制电流大小，并联在电路中可控制电压，因而常用的电路控制元件。本实验通过对滑线变阻器分压特性和限流特性的研究，了解滑线电阻与负载应如何匹配从而达到预期结果。【实验目的】1、了解基本电学仪器的性能和
2、使用方法；2、掌握滑线变阻器限流与分压两种电路的联接方法、性能和特点；2、熟悉电学实验的基本操作规程和安全常识。【实验仪器】稳压电源，滑线变阻器，电阻箱，电压表，电流表，开关，导线（红、黑各 4 条） 。【实验原理】1. 滑线变阻器的分压特性图 1 分压电路滑线变阻器作分压的电路如图 1 所示。滑线变阻器的两固定端分别接于电源的正负极，负载电阻与R1 并联， U0 为电源的端电压。电路的总电阻 R 可以看成是 R1 和 RL 并联后，再与 R2 串联： L1因此，回路的总电流 I 为（1）LRU1200而 RL 上的电压 UL 即为（2）LLLLL RURI 11201201 )(天津城市建设
3、学院大学物理实验中心 大学物理实验 A/大学物理实验 B 实验教学指导书 2对于一定的电源 E 和负载 RL，U L 只与 R1 和 R2 有关，又注意到 是一常量（即滑线变阻021R器的总电阻） ，所以可以表示出 UL 与滑键位置的关系。为了得到较明显而普遍的式子，现令（滑键在电阻上的相对位置）0X（负载与电阻之比）RKL则负载 RL 上的电压为（3）20XKUL则 20LU2. 滑线变阻器的限流特性图 2 限流电路滑线变阻器作限流器的电路如图 2 所示。这时负载 RL 中电流等于20UIL若 K 与 X 的定义式不变，并令 ，则可导出通过负载的电流LRI0XKII10则 0LI天津城市建设
4、学院大学物理实验中心 大学物理实验 A/大学物理实验 B 实验教学指导书 3【实验内容与步骤】1. 分压电路1） 按照图 1 连接分压线路，电源电压调至 3V，负载 RL 调至 10000（即 K=10） ，电压表量程调至 3V。2） 闭合电源开关（如果发现电压或电流过大，要立即切断电源） 。3） 移动滑线变阻器的滑动头，其相应位置分别为 X=0.10,0.20,0.30,0.40, 0.50,0.60, 0.70,0.80,0.85,0.90,0.95 时，测负载上的电压值写进表 1 中，并计算 UL/U0写进表 1 中。 4） 调节 RL 为 1000，500，100，10 时，重复步骤
5、1)-3)。5） 用表 1 中的数据画出 K=10,1,0.5,0.1,0.01 时的 UL/U0与 X 的关系曲线。2. 限流电路1） 按照图 2 连接限流线路，电源电压调至 10V，负载 RL 调至 10000（即 K=10） ，估算最大电流，调节适当的电流表量程。2） 闭合电源开关（如果发现电压或电流过大，要立即切断电源） 。3） 移动滑线变阻器的滑动头，其相应位置分别为 X=0.00，0.10,0.20,0.30,0.40, 0.50,0.60,0.70,0.80,0.90,1.00 时，测负载上的电压值写进表 2 中，并计算 IL/I0写进表 2 中。4） 调节 RL 为 2000，
6、1000，500，100，10 时，重复步骤 1)-3)（注意电流表量程） 。5）用表 2 中的数据画出 K=10,2,1,0.5,0.1 时的 IL/I0与 X 的关系曲线。3实验完毕，整理仪器。【注意事项】1. 每次改变 K 时，必须断开开关。2. 使用电流表与电压表之前必须先选择合适的量程。【数据处理】1 分压电路特性研究数据记录表格表 1 分压特性数据记录表 （U 0=3V）X 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.85 0.90 0.95UL /VK=10RL=10000 0UL /VK=1 RL=1000 0UL /VK=0.5 RL=
7、500 0UL /VK=0.1 RL=100 0K=0.01 RL=10UL /V天津城市建设学院大学物理实验中心 大学物理实验 A/大学物理实验 B 实验教学指导书 40UL2. 限流电路特性研究数据记录表格表 2 限流特性数据记录表 （U 0=10V）X 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00IL/mAK=10 RL=10000 I0=1mA 0LIL/mAK=2 RL=2000 I0=5mA 0LIL/mAK=1 RL=1000 I0=10mA 0LIL/mAK=0.5 RL=500 I0=20mA 0LIL/mAK=0.1 RL=100 I0=100mA 0L【思考题】在实验过程中如何确保电表不超量程？【参考资料】1、 教材：大学物理实验，杨广武主编，天津大学出版社 2009 年 3 月出版： P108110：分压电路与限流电路2、 张兆奎. 大学物理实验. 北京：高等教育出版社，2001.
