滑动变阻器分压限流接法
高二物理-分压法、限流法
滑动变阻器分压与限流两种接法的选择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.一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图10-2所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R 0）对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a ）电路称为限流接法，图（b ）电路称为分压接法.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E U E R R R L L L ≤≤+0 L L L R E I R R E ≤≤+0 L EI 分压接法 E U L ≤≤0 L L R E I ≤≤0 )(ap L I I E +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①限流法：如图（a ）所示，待测电阻上电压调节范围为E E R R R L L ~0+.显然，当R 0<<R L 时，在移动滑动触头的过程中，电流的变化范围很小，总电流几乎不变，U L 也几乎不变，无法读取数据；当R 0>>R L 时，滑动触头在从b 向a 滑动的过程中，先是2.下列情况可选用限流式接法（1）测量时对电路中的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R L与R0相差不大或R L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用时，可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.三、例题赏析例1：如图10-3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，R1两端的电压范围是多少？（2）当K闭合，滑动头c移动时，R1两端的电压范围是多少？（3）设R的长度ab=L,R上单位长度的电阻各处相同，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？【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路：限流和分压，把握限流和分压电路的原理是关键【解析】（1）若K断开，则该控制电路为滑动变阻器的限流接法，故≤U1≤E （2）若K闭合，则该控制电路为滑动变阻器的分压接法，故0≤U1≤E（3）U1=IR并，R并=,I=得：U1=【总结】该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同例2：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 Ω,额定功率为1 W）；电流表A1（量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω）;电流表A2（量程0~3 A，内阻0.05 Ω）;电压表V1（量程0~3 V，内阻3 kΩ）;电压表V2（量程0~15 V，内阻15 kΩ）;滑动变阻器R0（0~50 Ω）,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. 【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路，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【解析】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=V≈2.2 V,I=A=0.45 A.则电流表应选A1，电压表应选V1.又因=24.5 Ω＞Rx，则电流表必须外接.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==0.11 A＜I额，因该实验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求，故用限流电路.电路如图10-4所示.【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大，用分压接法不便于调节，故限流接法是首选，只要能保证安全且有一定的调节范围即可。
专题：滑动变阻器的限流式和分压式接法
滑动变阻器的限流式和分压式接法（一）滑动变阻器在电路中的两种接法：1．通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流，以控制电路中的电流——限流式；如图1所示，当滑动头P 从右端向左移动过程，滑动变阻器电阻逐渐减小，电路中的电流逐渐增大，变阻器起控制电路电流作用。
注意：实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
2．通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压，起调压器的作用——分压式。
如图2所示，电阻R 与变阻器左边电阻并联,用电器与左边电阻的电压相等，改变P 的位置改变用电器R 两端电压，实现调制电压作用。
（二）两种电路选取： 1．两种电路的比较：⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。
⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下，限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。
2．选择原则：由于限流式电路能节约能源，一般情况下优先选择限流式接法（以提高电路效率）。
例：在如图所示电路，已知U =5V ，通过变阻器AB 连成分压式电路向小灯泡L 供电，电灯L 上标有“2.5V 、25Ω”字样。
求： ⑴为使小灯泡正常发光且上述电路的效率达到40%， 应如何选择变阻器的额定电流和电阻值。
⑴限流式接法⑵分压式接法⑵变阻器如何连接才能使电路的效率达到最大？最大效率为多少？但在下列几种情况下，必须选择分压式连接方式：①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时，且实验要求电压（电流）的变化范围较大；②明确要求某部分电路的电压从零开始变化；例：测定小灯泡的伏安特性曲线。
③若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。
例：用伏安法测金属电阻R x（约为5Ω）的值，已知电流表内阻为1Ω，量程为0.6A，电压表内阻为几kΩ，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻器的阻值为0～6Ω，额定电流为5A，试画出测量R x的原理图。
3．几点说明：⑴对实验器材和装置的选择，应遵循的几条主要原则：①安全性原则②准确性原则③方便性原则④经济性原则⑵分压电路中，在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流（或电压）的条件下，尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。
滑动变阻器的限流式和分压式接法
滑动变阻器的限流式和分压式接法课前预习（一）滑动变阻器在电路中的两种接法：1．通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流，以控制电路中的电流——限流式；如图1所示，当滑动头P 从右端向左移动过程，滑动变阻器电阻逐渐减小，电路中的电流逐渐增大，变阻器起控制电路电流作用。
注意：实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
如图1所示，为保证电路安全，滑动变阻器的滑片P 应先置于何处左端还是右端？答2．通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压，起调压器的作用——分压式。
如图2所示，电阻R 与变阻器左边电阻并联,用电器与左边电阻的电压相等，改变P 的位置改变用电器R 两端电压，实现调制电压作用。
如图2所示，为保证电路安全，滑动变阻器的滑片P 应先置于何处左端还是右端？答（二）两种电路的特点及选取：1．电压和电流的调节范围⑴限流式接法 电压范围：U U R R R p ~+； 电流范围：RU R R U p ~+。
（上式中：R 为用电器的电阻，R p 为滑动变阻器的全电阻。
）可见：限流电路的调节范围与R p 有关。
在电源电压U 和用电器电阻R 一定时，R p 越大，用电器上电压和电流的调节范围也越大；当R p 比R 小得多时，用电器上的电压和电流的调节范围都很小。
⑵分压式接法 电压范围：U ~0 ； 电流范围：RU ~0。
可见：分压式接法的电压和电流的调节范围与滑动变阻器Rp 无关。
2．两种电路的比较：⑴限流式接法⑵分压式接法⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。
⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下，限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。
3．选择原则：由于限流式电路能节约能源，一般情况下优先选择限流式接法（以提高电路效率）。
但在下列几种情况下，必须选择分压式连接方式：①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时，且实验要求电压（电流）的变化范围较大；②明确要求某部分电路的电压从零开始变化；③若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。
滑动变阻器分压限流接法解读
分压式
例2.（全国高考题）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100Ω）；直流电流表 （量程0～10ｍＡ、内阻50Ω）；直流电压表（量程0～ 3Ｖ、内阻5ｋΩ）；直流电源（输出电压4Ｖ、内阻不 计）；滑动变阻器（0～15Ω、允许最大电流1Ａ）；开 关1个，导线若干．根据器材的规格滑动变阻器应采用 何种接法．
分压式
三、滑动变阻器分压、限流接法规律比较
区别
接法
限流式
R R滑 E s A B
分压式
R
A R滑 B s
电路图
串、并联 关系不同
分压电 路调节 范围大 分压电 路调节 范围大
E
电压可调范围
R R R滑
E~E
0~E
E 0~ R
较大
电流可调范围
E E ~ R R滑 R
较小
电能损耗
限流电路 消耗小
四、限流和分压电路的选取
例1.测定小灯泡“6V，3W”的伏安特性曲线，要求实验 中灯泡两端的电压从零开始连续可调。供选择的器材有： 电压表V，(量程6V，内阻20kΩ,)，电流表A，(量程 0．6A，内阻lΩ)，变阻器R(0～100Ω，0．5A)，变阻器 R(0～20Ω，0．2A)，学生电源E(6—8v)、开关及导线若 干．根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接法．
分压式
例3.（上海高考题） 一个电灯，电阻为4Ｒ，试设计一 个电路，使电灯两端的电压调节范围尽可能大．可利用 的器材有：一个电动势为、内阻为Ｒ／5的电源；一个 最大阻值为R的滑动变阻器；1个开关，导线若干． 根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接法．
分压式
例4.用伏安法测金属电阻 (约为5 )的阻值，已知电 流表内阻为1 量程为 0.6 ，电压表内阻为几千欧，量 程为3V，电源电动势为 9V ，滑动变阻器的阻值为0 6 额定电流为 5 ，试分析滑动变阻器的接法。
滑动变阻器的两种接法
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）
答案见：课本P47电路图
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
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滑动变阻器的分压接法和限流接法
图 2图1滑动变阻器的分压接法和限流接法滑动变阻器是中学电学实验中常用的仪器，它在电路中的接法有分压和限流两种，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。
教材对此又没有理论的讲解，又没有实际的指导，学生感到无从下手，笔者从多年的教学经验，结合电路分析，对滑动变阻器的这两种接法使用作一点探讨。
一、 滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析1．滑动变阻器的分压接法电压为U 0，负载电阻R 两端的电压U 随变阻器调节变化情况作如下的讨论：首先，不接负载R 时，输出端的电压U=U 0R 0 R ap ，可见，U 与成正比，输出电压电线性的，如图1（b ）中①所示。
换言之，触头P 在ab 间移动时，左半部分分得的电压是均匀变化的，电压的变化范围是0—U 0。
其次，当滑动变阻器的aP 连接负载电阻R 时，P 点左边电路的等效电阻减小，与P 点右边部分串联而得的电压将比原来减小，如图1（b ）②所示。
再次，当负载电阻R 很小，对于确定的R ap ，左部分分得的电压将更小，如图如图1（b ）③所示。
可以得出结论：分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压，负载阻值应该较大。
换言之，分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。
2．动变阻器的限流接法如图2所示的电路输入电压为U 0，滑动变阻器总阻值为R 0，滑动变阻器对负载R 0电流的控制情况作如下的讨论：首先，电路中的电流：I= U 0R aP +R，可见，I 随R aP 的增大而减小，如图（b ）所示。
当Rap=0时，电路中的最大电流I m =U 0R，R 两端的电压最大U max =U 0。
当Rap 最大值R 0分别为负载电阻1、3、5……倍时，电路中电流的最小值为I m 2 、I m 4 、I m 6…… 负载电阻R 两端的最小电压Umin 为U 02 、U 04 、U 06…… 由此可见，若滑动变阻器总电阻R 0较小，它对整个电路的电流控制能力就小，反之较大。
滑动变阻器限流、分压接法
1、滑动变阻器限流、分压接法 ⑴限流接法
①电流表示数变化范围
x
A x R U I R R U ≤≤+max 滑 ②电压表示数变化范围 U U R R R U A x x ≤≤⋅+max
滑 ⑴分压接法
①电压表示数变化范围
U U A ≤≤0
②电流表示数变化范围 x
A R U I ≤≤0 2、滑动变阻器限流、分压接法选择原则
⑴分压接法
①“从零必分”要求电表示数从零开始变化（或需要测量多组数据时），选用分压接法 ②“烧表必分”用限流接法超过电流表量程时，选用分压接法
③“大阻必分”负载电阻x R >>max 滑R 时，限流接法对电流、电压的控制作用不明显，选用分压接法
⑴限流接法
①负载电阻x R <<max 滑R 时，限流接法对电流、电压的控制作用显著，选用限流接法
②两种接法均满足实验要求时，由A UI P =限流<）（滑并分压I I U P
A +=，从节能角度，选用限流接法
限流接法
分压接法。
高二物理-分压法、限流法
滑动变阻器分压与限流两种接法的选择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.一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图10-2所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载R L的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.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EUERRRLLL≤≤+0LLLREIRRE≤≤+LEI分压接法EUL≤≤LL REI≤≤0)(apLIIE+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①限流法：如图（a）所示，待测电阻上电压调节范围为EERRRLL~+.显然，当R0<<R L时，在移动滑动触头的过程中，电流的变化范围很小，总电流几乎不变，U L也几乎不变，无法读取数据；当R0>>R L时，滑动触头在从b向a滑动的过程中，先是2.下列情况可选用限流式接法（1）测量时对电路中的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R L与R0相差不大或R L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用时，可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.三、例题赏析例1：如图10-3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，R1两端的电压范围是多少？（2）当K闭合，滑动头c移动时，R1两端的电压范围是多少？（3）设R的长度ab=L,R上单位长度的电阻各处相同，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？【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路：限流和分压，把握限流和分压电路的原理是关键【解析】（1）若K断开，则该控制电路为滑动变阻器的限流接法，故≤U1≤E （2）若K闭合，则该控制电路为滑动变阻器的分压接法，故0≤U1≤E（3）U1=IR并，R并=,I=得：U1=【总结】该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同例2：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 Ω,额定功率为1 W）；电流表A1（量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω）;电流表A2（量程0~3 A，内阻0.05 Ω）;电压表V1（量程0~3 V，内阻3 kΩ）;电压表V2（量程0~15 V，内阻15 kΩ）;滑动变阻器R0（0~50 Ω）,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. 【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路，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【解析】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=V≈2.2 V,I=A=0.45 A.则电流表应选A1，电压表应选V1.又因=24.5 Ω＞Rx，则电流表必须外接.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==0.11 A＜I额，因该实验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求，故用限流电路.电路如图10-4所示.【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大，用分压接法不便于调节，故限流接法是首选，只要能保证安全且有一定的调节范围即可。
滑动变阻器的限流接法和分压接法
滑动变阻器的限流接法和分压接法被测电路对供电电压或供电电流有一定的要求，为满足这一要求，供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成，滑动变阻器在电路中有两种连接方式：1．限流接法如图4为滑动变阻器的限流接法.它的连接方式是电压表、滑动变阻器与待测电阻三者串联.该接法对外供电电压的调解范围是：E R R E R x x ~0，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b 点. 2．分压接法如图5是滑动变阻器的分压接法.它的连接方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而待测电阻与滑动变阻器的一部分电阻并联.该接法对外供电电压的调解范围是：E ~0，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b 点.3．两种接法的比较：分压接法电压调解范围大，限流接法电压调解范围小，但限流接法电路耗能小.4．两种接法的选择滑动变阻器的两种接法都能控制调解负载的电流和电压，但在相同条件下调解效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法.（1）通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑.（2）为了便于调解，在待测电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相差不大的情况下应选择限流接法；在待测电阻的阻值远大于滑动变阻器阻值的情况下应选择分压接法.（3）在下列情况下必须采用分压接法：①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调解，只有分压接法才能满足.②如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调解，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法.③伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流（或电压）变化很小，不利于多次测量取平均值或用图象法处理数据，也起不到保护用电器的作用.为了在上述情况下尽可能大范围地调解待测电阻上的电流（或电压），应选择分压接法.图4 图5。
滑动变阻器的限流与分压
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重点突破
选择原则及经验总结： 限流接法： 1、当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法．因为限流接法中电路简单，功耗低 2、当负载电阻Rx 较小，变阻器总阻值R 较大是Rx 的几倍时，限流接法对电流、电压控制 作用显著，一般用限流接法
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例1.测定小灯泡“6V，3W”的伏安特性曲线，要求实验中灯泡两端的电压从零开始连续 可调。供选择的器材有：电压表V，(量程6V，内阻20kΩ ,)，电流表A，(量程0．6A，内阻 lΩ)，变阻器R(0～100Ω ，0．5A)，变阻器R(0～20Ω，0．2A)，学生电源E(6—8v)、开 关及导线若干．根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接法．
习题精讲
例 2. （ 全 国 高 考 题 ） 用 伏 安 法 测 量 一 个 定 值 电 阻 的 器 材 规 格 如 下 ： 待 测 电 阻 Ｒ ｘ （ 约 100Ω ）；直流电流表（量程0～10ｍＡ、内阻50Ω ）；直流电压表（量程0～3Ｖ、内阻5 ｋΩ ）；直流电源（输出电压4Ｖ、内阻不计）；滑动变阻器（0～15Ω 、允许最大电流1 Ａ）；开关1个，导线若干．根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接法．
确定限流法后，滑动变阻器选用电阻较大的还是较小的？ 限流式接法要在调节过程中平缓控制待测元件电压，负载电阻应该较大，即滑动变器阻值 要选择相对稍大些的，但不是越大越好,3至10倍最好。
知识点导读
二、滑动变阻器分压接法
待测电阻Rx的电压可调范围
0~E
待测电阻Rx的电流可调范围
0~ E R
重点突破
1.待测元件电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
滑动变阻器的接法及电流表的内外接
例 解答: 根据上述分析,选择电流表和电压 表应为：电流表 A2 0--500μA, 300Ω 电 压表 V1 0--10V, 100 kΩ 选择接法：电流表 用内接法 ,变阻器用分压式接法,画出实验电路 图如下：
关于电流表和电压表的读数方法：
目前中学实验室学生用电流表和电压表多数为 磁电式电表,标为2.5级,即满刻度的百分比误差为2.5％,
可按下面的方法读数：
关于电表读数要求：电流表与电压表由1/10、 1/5、1/2估读区别,即需估读到最小分度的 1/10、1/5、1/2．
量程为3V的电压表,满刻度绝对误 差最大为±0.075V,最小分格为0.1V,指 针偏转不够一个分格的部分用1/10格 估读法,读数为两位小数。如图,电压表 读数为2.38V.
V
V
Rx
A
Rx
A
(a)
(b)
分析：电流表示数相对变化了1/3=0.03,而电压表相
对变化了0.1/3=0.003,电流表示数变化大,说明了电
压表的分流作用较明显,Rx是大电阻,故用a电路图
例2：
用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:
A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω,额定功率1W
B.电流表A1：量程0—0.6A 内阻0.2Ω C.电流表A2：量程0—3A 内阻0.05Ω D.电压表V1：量程0—3V 内阻3KΩ E.电压表V2：量程0—15V 内阻15KΩ F.滑动变阻器R：0—100Ω G.蓄电池：电动势12V H.导线,电键. 为了较准确的测量,并保证器材安全,电流表 应选 ,电压表应选 ,并画出电路图。
RVRA ,用外接法
RV Rx
R RA x ，Rx
RVRA
,用内接法
例1：一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同 学用伏安法测量此电阻,用如图 a b 两种电路各 测一次,用 a 图所测数据为3.0V、3.0mA,用 b 图 测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用a 图 测得Rx的误差较小,测量值Rx=1000Ω .
实验：滑动变阻器限流式和分压式接法
一.滑动变阻器结构
P
C
D
R
A
B
1.A、B是绕在绝缘棒上的电阻丝两端点，AB间电阻为滑动变阻器的总电阻。 2. C、D是金属杆的两个端点，能过滑片P与把金属杆与金属丝接。 3. ABCD为接线柱可接导线，P是滑片不能接导线 4.限流式接法为AB和CD各接一条导线，即“一上一下”，
(2)当S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？ 答案 0～8 V
解析 当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑片P在最下端时， R2两端电压为0，当滑片P在最上端时，R2两端的电压最大，为8 V， 所以R2两端可获得的电压变化范围为0～8 V.
7.如图4所示的电路中，U＝24 V，滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω，R1
图6
解析 S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R1的下部不接入电路中， 当滑片P在最上端时，R1接入电路的电阻为零，因此R2获得的最大电压 等于8 V，当滑片P在最下端时，R1与R2串联， 此时 R2 两端的电压最小，UR2＝R1＋R2R2UAB＝4.8 V，所以 R2 两端可获
得的电压变化范围为 4.8～8 V.
变阻器的总电阻R相差不多，
范围较大）
适用情况 或R稍大，且电压、电流变化
不要求从零调起
(2)负载电阻的阻值Rx远大于滑
动变阻器的总电阻R
(2)电路简洁，耗能少
(3)画待测元件的伏安特性曲线
五.两种接法的实物电路连接 对照电路图，连接实物图。
①供电电路和控制电路：从电源正极出发，依次连接开关、滑动变阻器 （一上一下）、 电流表（正进负出、量程）、待测元件、电源负极， ②测量电路：最后并接电压表（正进负出、量程）
高二物理-分压法、限流法
滑动变阻器分压与限流两种接法的选择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.一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图10-2所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R 0）对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a ）电路称为限流接法，图（b ）电路称为分压接法. 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E U E R R R L L L 0L L L R E I R R E 0L EI 分压接法E U L 0L L R E I 0)(ap L I I E 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①限流法：如图（a ）所示，待测电阻上电压调节范围为E E R R R L L~0.显然，当R 0<<R L 时，在移动滑动触头的过程中，电流的变化范围很小，总电流几乎不变，U L 也几乎不变，无法读取数据；当R 0>>R L 时，滑动触头在从b 向a 滑动的过程中，先是电流表、电压表的示数变化不大，后来在很小的电阻变化范围内，电流表、电压表的读数变化很快，也不方便读数，只有当R L 与R 0差不多大小时，才能对电流、电压有明显的调控作用。
在同样能达到目的的前提下，限流法较为省电，电路连接也较为简单。
②分压法：如图（b ）所示，待测电阻上电压调节范围为0～E ，且R 0相对于R L 越小，R 上的电压变化的线性就越好.当R 0>>R L 时，尽管U L 变化范围仍是0～E ，但数据几乎没有可记录性，因为在这种情况下，滑片从左端滑起，要一直快到右端时，电压表上示数一直几乎为零，然后突然上升到E ，对测量几乎没有用处。
因此，分压接法要用全阻值较小的滑动变阻器。
专题滑动变阻器的限流式和分压式接法
滑动变阻器的限流式和分压式接法（一）滑动变阻器在电路中的两种接法：⑵分压式接法⑴限流式接法1．通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流，以控制电路中的电流——限流式；从右端向左移动过程，滑动变阻器电阻逐渐减小，电路中的P所示，当滑动头如图1 电流逐渐增大，变阻器起控制电路电流作用。
注意：实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
．通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压，起调压器的作用——分压式。
2的P用电器与左边电阻的电压相等，改变,2所示，电阻R与变阻器左边电阻并联如图位置改变用电器R 两端电压，实现调制电压作用。
（二）两种电路选取：1．两种电路的比较：⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。
限流电路消耗的电能小于分压电路消⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下，耗的电能。
．选择原则： 2 。
由于限流式电路能节约能源，一般情况下优先选择限流式接法（以提高电路效率）连成分压式电路，通过变阻器AB例：在如图所示电路，已知U=5V Ω”字样。
求：25L向小灯泡L供电，电灯上标有“2.5V、40%，⑴为使小灯泡正常发光且上述电路的效率达到应如何选择变阻器的额定电流和电阻值。
1页1 第页共12 砺儒中学高二物理专题训练．⑵变阻器如何连接才能使电路的效率达到最大？最大效率为多少？但在下列几种情况下，必须选择分压式连接方式：①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时，且实验要求电压（电流）的变化范围较大；②明确要求某部分电路的电压从零开始变化；例：测定小灯泡的伏安特性曲线。
③若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。
例：用伏安法测金属电阻R（约为5Ω）的值，已知电流表内阻为1Ω，量程为0.6A，电压x表内阻为几kΩ，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻器的阻值为0～6Ω，额定电流为5A，试画出测量R x的原理图。
3．几点说明：⑴对实验器材和装置的选择，应遵循的几条主要原则：①安全性原则②准确性原则③方便性原则④经济性原则⑵分压电路中，在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流（或电压）的条件下，尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。
滑动变阻器的分压接法和限流接法
图滑动变阻器的分压接法和限流接法之迟辟智美创作邛崃一中——杨忠林滑动变阻器是中学电学实验中经常使用的仪器，它在电路中的接法有分压和限流两种，近几年高考电学设计性实验命题对其应用屡次直接或渗透考查.教材对此又没有理论的讲解，又没有实际的指导，学生感到无从下手，笔者从多年的教学经验，结合电路分析，对滑动变阻器的这两种接法使用作一点探讨.一、 滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析1．滑动变阻器的分压接法如图1所示的电路中，滑动变阻器总电阻为R 0，输入电压为U 0，负载电阻R 两真个电压U 随变阻器调节变动情况作如下的讨论：首先，不接负载R 时，输出真个电压U=U0R0R ap ，可见，U 与成正比，输出电压电线性的，如图1（b ）中①所示.换言之，触头P 在ab 间移动时，左半部份分得的电压是均匀变动的，电压的变动范围是0—U 0.其次，当滑动变阻器的aP 连接负载电阻R 时，P 点图左边电路的等效电阻减小，与P 点右边部份串连而得的电压将比原来减小，如图1（b ）②所示.再次，当负载电阻R 很小，对确定的R ap ，左部份分得的电压将更小，如图如图1（b ）③所示.可以得出结论：分压接法要能通过连续调节滑动变阻器获得平缓变动的电压，负载阻值应该较年夜.换言之，分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的.2．动变阻器的限流接法如图2所示的电路输入电压为U 0，滑动变阻器总阻值为R 0，滑动变阻器对负载R 0电流的控制情况作如下的讨论：首先，电路中的电流：I=U0RaP+R，可见，I 随R aP 的增年夜而减小，如图（b ）所示. 当Rap=0时，电路中的最年夜电流I m =U0R，R 两真个电压最年夜U max =U 0.当Rap 最年夜值R 0分别为负载电阻1、3、5……倍时，电路中电流的最小值为Im 2 、Im 4 、Im 6……负载电阻R两真个最小电压Umin为U02、U04、U06……由此可见，若滑动变阻器总电阻R0较小，它对整个电路的电流控制能力就小，反之较年夜.可是，实际选择滑动变阻器时，其实不是R0越年夜越好.R0很年夜，其单元长度的阻值越年夜，触头P处a点稍作移动，整个电路总电阻迅速增年夜，通过电路的电流就很小，要连续均匀地调节电流，负载R两真个电压，滑动变阻器只能在极小的范围内调节，所以把持很不方便.通过分析图线，可以得出结论：限流式接法要能在调节过程中平缓控制电流（电压），滑动变器阻值要稍年夜些.一般来说，约为待测电阻的3—10倍.二、分压接法和限流接法的比力滑动变阻器接入电路后，它自己也要消耗电能，分歧的接法造成的功率消耗是纷歧样的.当负载R通过相同的电流I R时，分压电路接法中的总电流I=I R+I aP；在限流接法电路中的总电I=I R.故分压式接法时电路总电流年夜，电源的输出功率（P=IU o）较年夜，也就是说电路消耗的额外功率年夜.结合上述分析滑动变阻器的分压接法和限流接法对电压、电流等的控制作用见下表：三、滑动变阻器分压接法和限流接法的选择滑动变阻器分压接法和限流接法都能调节负载的电流（电压），但在相同条件下的调节效果分歧，实际应用要根据情况恰本地选择适当的方法.通常情况下(满足平安条件)，由于限流电路能耗较小，结构连接简单，因此，优先考虑以限流接法为主．1．在下面三种情况下必需选择分压接法：a．要使某部份电路的电压或电流从零开始连续调节，只有滑动变阻器分压接法的电路才华满足（如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路）b．如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最年夜电流较小，采纳限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(电压)城市超越电表量程或电阻元件允许的最年夜电流(电压)，为了保证电表和电阻元件免受损坏，必需采纳滑动变阻器分压接法连接电路．c．伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采纳限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变动小，这晦气于屡次丈量求平均值或用图像法处置数据，为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能年夜范围地调节待测电阻上的电流（电压），应选择滑动变阻器的分压接法. 2．以下情况可选用限流接法：a．丈量时电路电流（电压）没须要求从零开始连续调节，只是小范围内丈量，且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0，采纳滑动变阻器限流接法.b．电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求，应采纳滑动变阻器限流接法. c．没有很高的要求，仅从平安性和精确性角度分析两者无可采纳时可考虑装置简便和节能因素采纳滑动变阻器限流接法.。
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2.电能损耗较大.
R
A
R
B
E
s
确定分压法后，滑动变阻器选用电阻较大的还是较小的？
分压接法要通过连续调节滑动变阻器得到待测 元件的平缓变化电压，滑动变阻器应该选用阻值相 对较小的，且越小越好。
三、滑动变阻器分压、限流接法规律比较
区别 接法 限流式
分压式
电路图 电压可调范围
R R滑
E sA B
R E~E
R R滑
电流可调范围
E ~ER R滑 RRA R滑 BE
s
0~E
0~ E R
电能损耗
较小
较大
串、并联 关系不同
分压电 路调节 范围大 分压电 路调节 范围大
限流电路 消耗小
四、限流和分压电路的选取
限流式
分压式
R
R
电
路
E s A R滑B
A R滑 B
E
s
1、限流电路耗能小，电路简单，在安全前提下应优先考虑。
分压式
例2.（全国高考题）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100Ω）；直流电流表 （量程0～10ｍＡ、内阻50Ω）；直流电压表（量程0～ 3Ｖ、内阻5ｋΩ）；直流电源（输出电压4Ｖ、内阻不 计）；滑动变阻器（0～15Ω、允许最大电流1Ａ）；开 关1个，导线若干．根据器材的规格滑动变阻器应采用 何种接法．
分压式
例3.（上海高考题） 一个电灯，电阻为4Ｒ，试设计一 个电路，使电灯两端的电压调节范围尽可能大．可利用 的器材有：一个电动势为、内阻为Ｒ／5的电源；一个 最大阻值为R的滑动变阻器；1个开关，导线若干． 根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接法．
分压式
例4.用伏安法测金属电阻 (约为5 )的阻值，已知电
流表内阻为1 量程为0.6 ，电压表内阻为几千欧，量
程为3V，电源电动势为 9V ，滑动变阻器的阻值为0 : 6
额定电流为 5 ，试分析滑动变阻器的接法。
分压式
一、滑动变阻器限流接法 待测电阻Rx的电压可调范围
R E~E
R R滑
待测电阻Rx的电流可调范围
E ~E R R滑 R
R
E
s A R滑 B
滑动变阻器限流接法规律总结
1.待测元件电压不能从零开始调节,调节范 围较小.但电路结构较为简单.
R
2.整个电路电能损耗较小.
E
s A R滑 B
确定限流法后，滑动变阻器选用电阻较大的还是较小的？
限流式接法要在调节过程中平缓控制待测元件电 压，负载电阻应该较大，即滑动变器阻值要选择相对 稍大些的，但不是越大越好,3至10倍最好。
二、滑动变阻器分压接法
待测电阻Rx的电压可调范围
0~E
待测电阻Rx的电流可调范围
0~ E R
R A R滑 B
E
s
滑动变阻器分压接法规律总结
1.待测元件电压可以从零开始调节到电源电动势, 调节范围较大. 但电路结构较为复杂.
2、三种情况下必须采用分压接法：
（1）要求回路中某部分电路的电流或电压从零开始可连
说 续变化时； （2）若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过用电器的
明 额定电流或电流表量程时； （3）当待测元件的电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且 实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据） 时．
例1.测定小灯泡“6V，3W”的伏安特性曲线，要求实验 中灯泡两端的电压从零开始连续可调。供选择的器材有： 电压表V，(量程6V，内阻20kΩ,)，电流表A，(量程 0．6A，内阻lΩ)，变阻器R(0～100Ω，0．5A)，变阻器 R(0～20Ω，0．2A)，学生电源E(6—8v)、开关及导线若 干．根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接法．