1、备课资料一、滑动变阻器的分压接法与限流接法各有什么特点?如何选用?滑动变阻器是电学实验中较重要、较常用的仪器,它能够改变电压和电流的大小.滑动变阻器在电路中有两种连接方式,即分压式和限流式.(1)电路特点图甲为分压式电路,图乙为限流式电路.其中 R 为用电器电阻, R0为滑动变阻器的电阻,A、 B 为两端接线柱, C 为滑动触头, E、 r 为电源电动势和内阻.由图可知,两种电路的电路结构性质大不相同.分压电路中, R0全部接入电路, R 与 RBC并联后又与 RAC串联,组成混联电路.而在限流电路中 R0的一部分接入电路,并与 R 串联组成简单的串联电路. (2)分压式电路中,当滑动触头 C
2、 由 B 向 A 滑动时,用电器上的电压由零逐渐变大,R 上的电压变化范围是零到 00RrE,当电源的内阻 r 可以忽略时, R 上的电压变化范围是 0E.当 RR0时,电路外电阻主要由 R0决定.当 C 由 B 向 A 滑动时, R 上的电压变化较快,容易达到所需电压,即 RR0时常采用分压式电路.使用分压电路实验时,开始滑动触头 C 应在 B 端,逐渐加大电压,不致在接通电路时,因超过额定电压而烧坏用电器.(3)在限流式电路中,当滑动触头 C 由 B 向 A 滑动时,外电路电阻变小,电流由小变大,通过 R 上的电流始终不为零,电流 I 在 rRE到 r0之间变化.当 RR0时,电流可调范围
3、较小;当 RR0时,常采用分压式电路;当 R1 时,取近似略去 x(1 x)项, Ux 关系为 U=xE.如图 4 为 Ux 关系图象.图 4图 4 显示,当 k 很小时, x 接近 1 时, Rz上电压迅速增加,说明此时调节电压困难;当 k1 时, Ux 基本呈线性关系,表示调节滑动变阻器时,电压变化均匀.因此,选择分压电路的滑动变阻器时,从电压调节均匀角度考虑,应使 R0 Rz,但应注意不是 R0越小越好,因为变阻器阻值 R0很小时,通过 R0的电流远大于负载 Rz上电流,电能主要消耗在变阻器上.实际分压电路一般取 R0在 0.1 Rz0.5 Rz之间为好.例 2.有一个小灯泡上标有“6
4、V,0.1 A”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(05 V,内阻 2 k);B.电压表(010 V,内阻 3.0 k);C.电流表(00.3 A,内阻 2.0 ) ;D.电流表(00.6 A,内阻 1.5 ) ;E.滑动变阻器(30 ,2 A) ;F.滑动变阻器(100 ,0.5 A) ;G.学生电源(直流 9 V) ,开关,导线.(1)画出实验电路图,要求电压从 0 开始测量.(2)实验中所用电压表_,电流表_,滑动变阻器_.解析:(1)因为题目要求电压从 0 开始测量,而只有分压电路能满足这个条件,可知应选用分压电路,如图 5 所示.图 5(2)电压表量程应大于小灯泡的额定电压 6 V,选 B;为提高测量精度,电流表量程应靠近 0.1 A,选 C;从调节电压均匀角度,滑动变阻器应选 E.应当指出,滑动变阻器的选择除了注意它的阻值外,还要注意滑动变阻器的额定电流问题.