高中物理分压式和限流式接法习题

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专题:滑动变阻器的限流式和分压式接法

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

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。

11.3.2 滑动变阻器限流式和分压式接法 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

11.3.2 滑动变阻器限流式和分压式接法  高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

R
(1)分压式接法时,若R>>R0,调节电压或电流时,实际操作方便吗? (2)若R<<R0,调节电压或电流时实际效果如何?
所以当R、R0阻值接近,包括R<<R0时,分压式接法,既操作方便,调节 效果也明显。
五.两种接法特点及选择
R
R0
R0 R
(1)限流式接法: ①优缺点:能耗少,电路简单,但调压范围小(U’~U), ②R与R0接近时用限流式接法。 (2)分压式接法:
分压式接法会用到三个接线柱ABC或ABD,即“两下一上”。
二.滑动变阻器的限流式和分压式接法 1.限流式接法:被控电路元件和滑动变阻器直接串联,相当于被控元件 电阻增大,从而限制电流大小。
R
R0
2.分压式接法:被控电路元件和滑动变阻器部分或全部电阻并联,从
而元件分得变阻器上的部分或全部电压。
R0 R
补充-限流式与分压式接法
一.滑动变阻器结构PCDRAB
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”,
3.滑动变阻器作用:无论何种接法,其作用都是对与之相连接的电路 元件起保护、调节和控制作用。
三.两种接法的调压范围
如图所示,把以下两种电路接在电压为U的电路两端,通过调节滑动变
阻器,求R0上得到的电压U ’的范围。
U’
U’
R
R0
U
R在最左端:U '
R
U R0
R0
R在最右端:U ' U

高三物理复习:控制电路的选择

高三物理复习:控制电路的选择
控制电路的选择
(限流和分压) 电学实验仪器选择的一般方法
控制电路的选择
1.限流式接法和分压式接法的区别
方式 内容
限流式接法
电路图
负载R 上电压 调节范 围 负载R 上电流 调节范 围 闭合S 前滑片 位置
≤U≤E ≤I≤ b端
分压式接法
0≤U≤E 0≤I≤
a端
例1. 一只小灯泡,标有“3 V 0.6 W”字样,现用下面给出
答案:(1)R1 (2)连线如图所示。
控制电路的选择
2.两种接法的选择
①两种接法的一般适用条件
a.限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟 滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比 滑动变阻器的总电阻还小)。
b.分压式接法适合测量阻值较大的电阻( 一般比滑动变阻器的总电阻要大)。
控制电路的选择
2.两种接法的选择
(2)在下面的虚线框内画出你所设计的实验电路图(尽量
减小实验误差)
【答案】(1)外接 分压式 (2)如图所示
例2.为测量“12 V 5 W”的小电珠在不同电压下的功率,给定了以下器 材: 电源:12 V,内阻不计; 电流表:量程为0~0.6 A、0~3 A,内阻约为0.2 Ω; 电压表:量程为0~3 V、0~15 V,内阻约为15 kΩ; 滑动变阻器:0~20 Ω,允许通过的最大电流为1 A; 开关一个,导线若干,实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节。
(2)根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器。 注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对高阻值的 变阻器,如果滑片稍有移动,使电流电压有很大变化的,不宜 采用。
(3)应根据实验的基本要求来选择仪器。对于这种情况,只有 熟悉实验原理才能做出恰当的选择。
【随堂练习】

高二理科物理内外接法和限流分压接法

高二理科物理内外接法和限流分压接法

为了较准确的测量,并保证器材安全,
画出电路图。如果Rx= 5Ω呢?
2021/5/27
16
RX a A b
VP
例.指针P分别接触a和b,发现电压表 示数无明显变化,电流表示数有明显
变化,则P应接 b .
2021/5/27
17
试验:利用“伏安法”测导体的电 4、电路的连接(1) 使用阻限流法实物连图步骤:
28
的连接.
较小
AR B
E
s
0~E
E 0~
Rx
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
5
限流和分压电路的选取
限流式
分压式
Rx
Rx

路 E s AR B

AR 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。
2、三种情况下必须采用分压接法:
说 (1)要求电压从零开始连续变化; 明 (2)电路允许的最大电流很小;
2021/5/27
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万事俱备 只欠实验
♂万事指:(创新设计44页) 1、滑动变阻器限流、分压接法的选择 2、电流表内、外接法的选择 3、电流表、电压表量程的选择 4、螺旋测微器、游标卡尺的应用
♂实验是: 1、测定金属的电阻率————创新设计40页 2、描绘小灯泡的伏安特性曲线 2302、1/5/2测7 量电源的电动势和内阻————创新设计51页23
电流表内接
Rx
电流表外接
Rx
E
s AR B
20滑21/5动/27变阻器----限流接法
AR
B
E
s
滑动变阻器----分压接法 1

2025版新教材高中物理第二章电路及其应用专项2限流电路和分压电路课时作业教科版必修第三册

2025版新教材高中物理第二章电路及其应用专项2限流电路和分压电路课时作业教科版必修第三册

专项 2 限流电路和分压电路提实力1.(多选)在以下四种电路中,有关变阻器的接法,说法正确的是( )A.甲图中变阻器是限流式接法B.乙图中变阻器是限流式接法C.丙图中变阻器是分压式接法D.丁图中变阻器是分压式接法2.a、b两点与一个稳压直流电源相连,当滑动变阻器的滑片从中点O向d端移动一段距离时,图中的电流表读数会变小的是( )3.如图所示的电路中,U=24 V,滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω,R1=50 Ω.当滑片P滑至R2的中点时,a、b两端的电压为( )A.8 V B.12 VC.16 V D.4 V4.如图所示,滑动变阻器最大电阻R1=200 Ω,定值电阻R2=300 Ω,A、B间电压稳定保持U=8 V,开关S.(1)S断开,滑动P,R2两端电压改变范围是怎样的?(2)S闭合,滑动P,R2两端电压改变范围是怎样的?专项2 限流电路和分压电路1.答案:ABD解析:依据变阻器接入电路特点,甲、乙、丙为变阻器限流式接法,丁是变阻器分压式接法,A 、B 、D 正确,C 错误.2.答案:B解析:选项A 、C 、D 中,滑动变阻器的电阻丝接入电路中的有效部分为Od 段,当滑动变阻器的滑片从O 向d 端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,由欧姆定律I =U R 可知,电路中的电流将会增大,电流表的读数会变大;选项B 中,滑动变阻器接入电路中的有效部分为cO 段,当滑动变阻器的滑片从O 向d 端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路中的电流会减小,电流表的读数会变小,选项B 正确.3.答案:A解析:由题图可知,滑片P 滑至R 2的中点时,滑动变阻器下半部分电阻为R 下=50 Ω,下半部分电阻与R 1并联后的阻值R 并=R 1R 下R 1+R 下=25 Ω,则a 、b 两端的电压为U ab =R 并R 并+R 上U =2525+50×24 V=8 V ,故A 正确. 4.答案:(1)UR 2R 1+R 2≤U 2≤U (2)0≤U 2≤U解析:(1)S 断开,R 1为限流式接法,P 滑至R 1最下端时,R 2两端电压最小U 1min =UR 2R 1+R 2,P 滑至R 1最上端时,R 2两端电压最大U 1max =U ,改变范围为UR 2R 1+R 2≤U 2≤U . (2)S 闭合,R 1为分压式接法,P 滑至R 1最下端时,R 2被短路,两端电压最小U 2min =0,P 滑至R 1最上端时,R 2与完整R 1并联,两端电压最大U 2max =U ,改变范围为0≤U 2≤U .。

高二物理限流电路和分压电路

高二物理限流电路和分压电路

图3 限流电路和分压电路1. 限流和分压接法的比较(1)限流电路:如图2所示,实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过。

该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R 用两端的电压调节范围:U ≥U 用≥UR 用/(R 0+R 用),电流调节范围:U /R 用≥I 用≥U /(R 0+R 用 )。

即电压和电流不能调至零,因此调节范围较小。

要使限流电路的电压和电流调节范围变大,可适当增大R 0。

另外,使用该电路时,在接通电前,R 0 应调到最大。

(2)分压电路:如图3所示,实质上滑动变阻器的左边部分与R 用并联后再与滑动变阻器的右边串联。

注意滑动变阻器的两端都有电流流过,且不相同。

该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R 用两端的电压调节范围为U ≥U 用≥0,即电压可调到零,电压调节范围大。

电流调节范围为E /R 用≥I 用≥0。

使用分压电路,在当R 0<R 用时,调节性能好。

通电前,滑片P 置于A 端,使U 用 =0。

2两种用法的选择A 优先选用限流式,从电能损耗方面分析消耗电能少。

用限流式具有电源负担轻,电路连接简便等优点。

B 如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压接法:① 用电器的电压或电流要求从零开始连续可调。

例1、1993年全国高考题)将量程为100μA 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.例2、(1999广东卷)用图3中所给的实验器材测量一个“12V ,5W ”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A 、0.6A 两档,内阻可忽略,电压表有15V 、3V 两档,内阻很大。

测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V 调到12V 。

⑴按要求在实物图上连线(其中部分线路已连好)。

⑵其次测量时电流表的指针位置如下图(b )所示,其读数为 A②要求电器的电压或电流变化范围大,负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻,须用分压式电路。

(完整word版)高中物理分压式和限流式接法习题

(完整word版)高中物理分压式和限流式接法习题

分压式和限流式接法1、现有下列器材:A、两节干电池,内阻不计;B、滑动变阻器0~10Ω;C、滑动变阻器0~500Ω;D、小灯泡(2.5V,0.5W);E、开关;F、导线若干请你设计一个电路,使小灯泡两端的电压能在0~2.5V范围内较方便地连续变化。

(1)滑动变阻器应选;(2)画出对应的电路图。

2、用如图87-5中所给的实验器材测量一个“12V,5W”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A、0.6A两挡,内阻可忽略;电压表有15V、3V两挡,内阻很大.测量时要求加在灯泡两端的电压可持续地从0调到12V.按要求在实物图上连线(其中部分线路已经连好).3、在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6 V,3 W”,其他选用的仪器有____________电流表A l(量程3A,内阻0.2Ω)电流表A2(量程0.6 A,内阻1Ω)电压表V1(量程3V,内阻20kΩ)电压表V2(量程15V,内阻60KΩ)变阻器R1(0—1000Ω,0.5 A)变阻器R2(0~20Ω,2A)学生电源(6~8V).开关S及导线若干.实验中要求在0~6V范围内读取并记录下12组不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出小灯泡的伏安特性曲线.在上述器材中,电流表应选用_______,电压表应选用________变阻器应选用________·在下面的方框中画出实验的电路图.4、图7是滑动变阻器的示意图,若要将其连人电路,且当其滑动片向左滑动时,连入电路的电阻值变大,请在图(A)上画连线;若要使其滑动片向右滑动时,连人电路的电阻值变大,请在图(B)上画连线.上图是一位同学做本实验时的电路连线,请将他的错误连线加以更正.5、(1)某学校学生在开展“测金属电阻率’:研究性学习括动中,对有关金属(灯泡中的钨丝)、半导体(二极管)、合金(标准电阻),及超导材料的电阻率查阅了大量资料,提出了下列一些说法,你认为正确的有•A.金属温度计是利用金属材料的电阻率随温度升高而不发生显著变化制成的B.标准电阻是利用合金材料的电阻率几乎不随温度变化而变化制成的C.半导体材料的电阻率随温度升高而增大•D.当温度为绝对零度时,某种材料电阻率突然为零,这种现象叫超导现象(2)①在“测金属电阻率”实验中,螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图,则直径d=______mm。

高二物理-分压法、限流法

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。

高三物理滑动变阻器的分压接法和限流接法

高三物理滑动变阻器的分压接法和限流接法

图 2图1准兑市爱憎阳光实验学校滑动变阻器的分压接法和限流接法一中——杨忠林一、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 0R 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 点左边电路的效电阻减小,与P 点右边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,对于确的R ap ,左分得的电压将更小,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,负载阻值该较大。

换言之,分压接法滑动变阻器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 m6……负载电阻R 两端的最小电压Umin 为U 02 、U 04 、U 06……由此可见,假设滑动变阻器总电阻R 0较小,它对整个电路的电流控制能力就小,反之较大。

但是,实际选择滑动变阻器时,并不是R 0越大越好。

R 0很大,其单位长度的阻值越大,触头P 处a 点稍作移动,整个电路总电阻迅速增大,通过电路的电流就很小,要连续均匀地调节电流,负载R 两端的电压,滑动变阻器只能在极小的范围内调节,所以操作很不方便。

滑动变阻器的限流接法和分压接法典型习题

滑动变阻器的限流接法和分压接法典型习题

滑动变阻器分压式和限流式接法实验专题(一)滑动变阻器在电路中的两种接法:⑴限流式接法⑵分压式接法1.在下面三种情况下必须选择分压接法:a.要使某部分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能满足(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大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压),为了保证电表和电阻元件免受损坏,必须采用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,若采用限流接法时,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)变化小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据,为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大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.测量时电路电流(电压)没须要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0,采用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,应采用滑动变阻器限流接法。

c.没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和节能因素采用滑动变阻器限流接法。

[例1](2011·天津高考)某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:A.电流表(量程100 μA,内阻约2 kΩ);B.电流表(量程500 μA,内阻约300 Ω);C.电压表(量程15 V,内阻约100 kΩ);D.电压表(量程50 V,内阻约500 kΩ);E.直流电源(20 V,允许最大电流1 A);F.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定功率1 W);G.电键和导线若干。

电流表应选________,电压表应选________。

限流式-分压式-练习

限流式-分压式-练习

、在测定金属丝的电阻率的实验中,待测电阻只有几欧,给定的滑动变阻器的阻值在3、图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:①待测电阻Rx(约100Ω);②直流电流表(量程0~20mA,内阻约50Ω);③直流电压表(量程0~3V,内阻5KΩ);④直流电源(输出电压6V,内阻可不计);⑤滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A);⑥开关1个,导线若干条.根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线.4、现要测定一个额定电压4 V、额定功率1.6 W的小灯泡的伏安特性曲线.要求所测电压范围为0.1 V ~4 V.现有器材:直流电源E(电动势4.5 V,内阻不计),电压表V(量程4.5V,内阻约为4 × 104 Ω),电流表A1(量程250 mA,内阻约为2 Ω),电流表A2(量程500 mA,内阻约为1 Ω),滑动变阻器R(最大阻值约为30 Ω),电键S,导线若干.如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是,上面两个电路应该选用的是5、某研究小组研究《小灯泡电阻随温度变化的规律》,实验中需要描绘小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流为0.32A)的伏安特性曲线,给定的实验器材如下:(本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压)直流电源的电动势为4V,内阻不计电压表V(量程4V,内阻约为5kΩ)电流表A1(量程0.6A,内阻约为4Ω)电流表A2(量程3A,内阻约为1Ω)滑动变阻器R1(0到1000Ω,0.5A)滑动变阻器R2(0到10Ω,2A)热敏温度计、开关、导线若干.①若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路,其他部分连接正确,接通电源后,以下说法正确的是A.小灯泡将发光B.小灯泡将不亮C.电压表会烧坏 D.电流表将会烧坏②下列关于该实验的说法,正确的是A.实验电路应选择图乙中的电路图(a)B.电流表应选用A2C.滑动变阻器应该选用R2D.若采用如图乙(a)所示电路图,实验前,滑动变阻器的滑片应置于最右端③该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤,描出的伏安特性曲线如图丙所示,并观察到随电压增大,小灯泡温度升高;从图中可知小灯泡的阻值在电压2.0 ~ 3.8 V的范围内随小灯泡两端的电压的增大而(填“增大”、“减小”、或“不变”),其原因是.④若该小灯泡与阻值为R0 = 10 Ω的定值电阻串联后,直接与实验中所用电源相连接,那么小灯泡两端电压为V,此时小灯泡的实际功率为W(计算结果取2位有效数字).。

分压式与限流式接法

分压式与限流式接法

分压式与限流式接法近几年的高考物理实验题中,多次重复考查滑动变阻器的两种接法——分压式与限流式.虽多次重复考查,但仍有不少学生出错.为什么会出现这一现象?主要原因是学生没有掌握两种连接方式的特点及其作用,遇到具体问题时不知道该选用哪种连接形式.笔者通过比较限流电路和分压电路的特点,希望与同仁探讨如何选择电路连接方式.一、限流电路图1设电源电动势为,内阻不计,滑动变阻器的最大电阻为R,负载电阻为Rf.如图1所示,电路中滑动变阻器起限流作用.负载Rf的电压Uf可以从Rf/(R+Rf)·到范围做变化.限流电路对通过负载Rf上电流强度的控制情况怎样呢?根据欧姆定律I=/(Rf+RPb),If=I,当R>Rf时,If主要取决于R,调节R的大小可使If有明显的变化.当R<Rf时,If主要取决于Rf,特别是当R<<Rf时,无论怎样改变R的大小,也不会使If有明显的变化.可见,只有在R>Rf(或者相差不多)的情况下,改变滑动变阻器触头P的位置,才会使If有明显的变化,其变化范/Rf,从而起到对If的控制作用.围为/(R二、分压电路图2如图2所示电路中滑动变阻器起分压作用,滑片P自a端向b端滑动,负载Rf上的电压变化范围为0~.显然,滑动变阻器被当作分压器使用时,调节负载上电压的范围比限流时调节范围大.分压电路对通过负载Rf上电流强度的控制情况又怎样呢?不管R的大小如何,调节滑动触头P的位置,都可以使If由零变化到/Rf,即If有明显的变化.三、如何选择连接方式在负载电流要求相同的情况下,限流电路中干路电流比分压电路中干路电流更小,所以限流电路中消耗的总功率小,电源消耗电能就小,这说明限流电路有其突出的节能优点.因此,从减少电能损耗的角度考虑,通常滑动变阻器应选用限流接法.但在下列三种情况下,必须选择分压器连接方式.(一)当用电器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,必须选用分压电路.例1(1997年全国高考题)某电压表的内阻在20kΩ~50kΩ之间.现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V(量程3V);电流表A1(量程200μA);电流表A2(量程5mA);电流表A3(量程0.6A);滑动变阻器R(最大阻值1kΩ);电源(4V);开关S;导线若干.(1)所提供的电流表中,应选用______(填写字母代号);(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据,试画出符合要求的电路图.分析(1)电路中的最大电流值Imax=/RV=0.2mA(RV应将20kΩ代入),故电流表应选A1.图3(2)由于滑动变阻器的阻值R远远小于电压表的内阻RV,且要求测多组数据,故采用变阻器的分压连接方式,实验电路图如图3所示.若变阻器连接成限流电路,由于R<<RV,实验测量的I几乎不随R的变化而改变,很难测出几组明显不同的值,更V、UV谈不上尽量减小误差.(二)若采用限流电路,而且电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用分压电路.例2(1994年全国高考题)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.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.分析若滑动变阻器采用限流式连接,即使变阻器调到最大阻值,通过电路的电流Imin=/(R+RA+Rx)=24mA>10mA,仍大于直流电流表的最大量程,故滑动变阻器应采用分压式连接.又因为R0≈=500Ω>Rx,故采用电流表外接法.实验电路如图4所示.(三)要求回路中某部分电路的电流或电压从零开始可连续变化时,必须选用分压电路.例3(1993年全国高考题)将量程为100μΑ的电流表改装成量程为1mA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(核对).较准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1mA.试按实验要求画出电路图.图4 图5分析较准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1mA,则实验电路只能选择分压电路,否则电流表读数不能从零连续可调,电路如图5所示.例4(1991年上海高考题)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.(1)画出实验电路图;(2)灯泡两端电压可调节的范围是多少?分析(1)要求电灯两端电压的调节范围尽可能大,只有将滑动变阻器连接成分压电路,电灯两端的电压才能从零开始有较大的调节范围.若采用限流接法,电灯两端电压的最小值大于零,电压调节范围较小.实验电路如图6所示.图6(2)当滑片P滑到滑动变阻器的a端时,URf=0;当滑片P滑到b端时,有I=/((R·4R/(R+4R))+(R/5))=/R,URf=I·(R·4R/(R+4R))=(/R)×(4R/5),即URf=(4/5),所以灯泡两端电压可调节的范围是0~(4/5).可见,掌握了分压与限流接法的选择原则和电路特点,对解决滑动变阻器的连接问题是颇为方便的.。

专题滑动变阻器的限流式和分压式接法

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。

高中物理滑动变阻器分压接法与限流接法

高中物理滑动变阻器分压接法与限流接法

一、滑动变阻器的分压接法与限流接法滑动变阻器的分压接法与限流接法各有什么特色怎样采纳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结方式,即分压式和限流式.(1)电路特色图甲为分压式电路,图乙为限流式电路 .此中 R 为用电器电阻, R0为滑动变阻器的电阻, A、B 为两头接线柱, C 为滑动触头, E、r 为电源电动势和内阻 .由图可知,两种电路的电路构造性质大不同样 .分压电路中, R0所有接入电路, R 与 R BC并联后又与 R AC串连,构成混联电路 .而在限流电路中 R0的一部分接入电路,并与 R 串连构成简单的串连电路 .一、分压式电路的特色:①滑动触头一定从 B 到 A 调理,不致在接通电路时,因超出额定电压而烧坏用电器.②电压能够从零开始变化。

当滑动触头C 由 B 向 A 滑动时,用电器上的电压由零逐渐变大。

③R上的电压变化范围是零到E RR0,当电源的内阻 r 能够忽视时, R 上的电压变化范围是 0~E.RR0r R R0R R0④当 R<< R0时 ,C 由 B 向 A 滑动时, R 上电压变化迟缓, C 靠近 A 端时电压开始快速增添,不利于电压调理;当 R>> R0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,简单达到所需电压,即 R>>R0常常采纳分压式电路 .二、限流式电路的特色:①使用限流式电路做实验时,开始滑动触头 C 应在 B 端,防备实验中电流过载而烧坏用电器 .②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,经过R 上的电流一直不为零,电流 I 在E到E之间变化 .R r R R0r③当 R>>R 0时,电流可调范围较小;当R<<R0时,电流可调范围较大,这时常常采用限流式电路 .由以上剖析得出:当R>> R0时,常采纳分压式电路;当R<<R0时,常采纳限流式电路 .对于限流接法和分压接法的一些理论剖析在限流接法中,如电路负载电阻为R ,滑动变阻器总电阻为 r ,电源的电动势为 E ,电源的内电阻忽视不计,则电路中电流的改动范围为E / R ≥ I ≥ E /( R + r )。

限流式、分压式电路

限流式、分压式电路

滑动变阻器的限流接法和分压接法一、课前作业1、用伏安法测电阻,采用电流表内接法和外接法,测得某电阻Rx 的阻值分别为 R 1 和R 2 ,则所测的测量值和真实值R x 之间的关系是( )(A )R 1> Rx >R 2 (B ) R 1< Rx <R 2 (C )R 1>R 2>Rx (D )R 1<R 2<Rx二、滑动变阻器的两种接法 (一)、限流接法1、在伏安法测电阻实验中,电路中的滑动变阻器为什么要这样连接?2、试推算在限流式电路(右图)中待测电阻Rx 的电流及电压可调范围。

①Rx 的电流可调节范围:②Rx 的电压可调节范围:3、试总结出限流式电路的优缺点:优点: 缺点:4、在上节课的伏安法测电阻实验中,我们测得定值电阻的几组数据并画出了它的I-U 图线(下图),我们把这种图线称之为伏案特性曲线,试根据上述分析说明图像的形成原因。

(二)、分压接法1(限流电路)U/V I/AI/AU/V2、试推算在分压式电路(右图)中待测电阻Rx 的电流及电压可调范围: ①Rx 的电流可调节范围:②Rx 的电压可调节范围:3、试总结出分压式电路的优缺点:优点: 缺点:4、用分压电路伏安法测定值电阻,其I-U 图线有什么特点?5、在电路的连接中,选择采用分压接法的一般原则是什么?三、小试牛刀1、 一根均匀电阻丝阻值为R ,在以下哪些情况下,阻值仍为R ( )A 、长度变为一半,横截面积增大一倍时B 、横截面积变为一半,长度变为二倍时C 、长度和横截面积都变为原来的2倍时D 、直径变为一半,长度变为1/4时 2、用伏安法测金属电阻Rx (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k Ω,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Rx 的电路图。

3、有一个阻值大约在50—60Ω之间的电阻Rx ,现在进一步要测量其阻值,现有器材如下: 电源E (12V ,内阻0.5Ω);电压表(0—3—15 V ,内阻约10K Ω); 电流表(0—0.6—3A,内阻约1Ω);滑动变阻器R1(阻值0—10Ω,额定电流2A ); 滑动变阻器R2(阻值0—2000Ω,额定电流0.3A ); 电键K 和导线若干。

(完整word版)高中物理分压式和限流式接法习题

(完整word版)高中物理分压式和限流式接法习题

(完整word版)高中物理分压式和限流式接法习题分压式和限流式接法1、现有下列器材:A、两节干电池,内阻不计;B、滑动变阻器0~10Ω;C、滑动变阻器0~500Ω;D、小灯泡(2.5V,0。

5W);E、开关;F、导线若干请你设计一个电路,使小灯泡两端的电压能在0~2.5V范围内较方便地连续变化。

(1)滑动变阻器应选;(2)画出对应的电路图。

2、用如图87-5中所给的实验器材测量一个“12V,5W"的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A、0.6A两挡,内阻可忽略;电压表有15V、3V两挡,内阻很大.测量时要求加在灯泡两端的电压可持续地从0调到12V.按要求在实物图上连线(其中部分线路已经连好).3、在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6 V,3 W”,其他选用的仪器有____________电流表A l(量程3A,内阻0.2Ω)电流表A2(量程0.6 A,内阻1Ω)电压表V1(量程3V,内阻20kΩ)电压表V2(量程15V,内阻60KΩ)变阻器R1(0-1000Ω,0.5 A)变阻器R2(0~20Ω,2A)学生电源(6~8V).开关S及导线若干.实验中要求在0~6V范围内读取并记录下12组不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出小灯泡的伏安特性曲线.在上述器材中,电流表应选用_______,电压表应选用________变阻器应选用________·在下面的方框中画出实验的电路图.4、图7是滑动变阻器的示意图,若要将其连人电路,且当其滑动片向左M(完整word版)高中物理分压式和限流式接法习题滑动时,连入电路的电阻值变大,请在图(A)上画连线;若要使其滑动片向右滑动时,连人电路的电阻值变大,请在图(B)上画连线.上图是一位同学做本实验时的电路连线,请将他的错误连线加以更正.5、(1)某学校学生在开展“测金属电阻率’:研究性学习括动中,对有关金属(灯泡中的钨丝)、半导体(二极管)、合金(标准电阻),及超导材料的电阻率查阅了大量资料,提出了下列一些说法,你认为正确的有•A.金属温度计是利用金属材料的电阻率随温度升高而不发生显著变化制成的B.标准电阻是利用合金材料的电阻率几乎不随温度变化而变化制成的C.半导体材料的电阻率随温度升高而增大•D.当温度为绝对零度时,某种材料电阻率突然为零,这种现象叫超导现象(2)①在“测金属电阻率"实验中,螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图,则直径d=______mm.②测得接入电路的金属丝的长度为L,已知其电阻大约为25Ω.在用伏安法准确测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1。

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分压式和限流式接法
1、现有下列器材:A 、两节干电池,内阻不计;B 、滑动变阻器0~
10Ω;C 、滑动变阻器0~500Ω;D 、小灯泡(2.5V ,0.5W );E 、开关;F 、导线若干
请你设计一个电路,使小灯泡两端的电压能在0~2.5V 范围内较方便地连续变化。

(1)滑动变阻器应选
; (2)画出对应的电路图。

2、用如图87-5中所给的实验器材测量一个“12V ,5W ”的小灯泡在不同电压下的功率,其
中电流表有3A 、0.6A 两挡,内阻可忽略;电压表有15V 、3V 两挡,内阻很大.测量时要求加在灯泡两端的电压可持续地从0调到12V .按要求在实物图上连线(其中部分线路已经连好).
3、在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6 V ,3 W ”,其他选用的仪器
有____________
电流表A l (量程3A ,内阻0.2Ω) 电流表A 2(量程0.6 A ,内阻1Ω) 电压表V 1(量程3V ,内阻20k Ω) 电压表V 2(量程15V ,内阻60K Ω) 变阻器R 1(0—1000Ω,0.5 A) 变阻器R 2(0~20Ω,2A) 学生电源(6~8V). 开关S 及导线若干.
实验中要求在0~6V 范围内读取并记录下12组不同的电压值U 和对应的电流值I,以便作出小灯泡的伏安特性曲线.在上述器材中,电流表应选用_______,电压表应选用________变阻器应选用________·在下面的方框中画出实验的电路图.
4、图7是滑动变阻器的示意图,若要将其连人电路,且当其滑动片向左滑动时,连入电路的
电阻值变大,请在图(A)上画连线;若要使其滑动片向右滑动时,连人电路的电阻值变大,请在图(B)上画连线.
上图是一位同学做本实验时的电路连线,请将他的错误连线加以更正. 5、 (1)某学校学生在开展“测金属电阻率’:研究性学习括动中,对有关金属(灯泡中的钨丝)、
半导体(二极管)、合金(标准电阻),及超导材料的电阻率查阅了大量资料,提出了下列一些说法,你认为正确的有 •
A .金属温度计是利用金属材料的电阻率随温度升高而不发生显著变化制成的
B .标准电阻是利用合金材料的电阻率几乎不随温度变化而变化制成的
C .半导体材料的电阻率随温度升高而增大•
D .当温度为绝对零度时,某种材料电阻率突然为零,这种现象叫超导现象 (2)①在“测金属电阻率”实验中,螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图,则直径d=______mm 。

②测得接入电路的金属丝的长度为L ,已知其电阻大约为25Ω. 在用伏安法准确测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V ,内阻很小)、导线、开关外,电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。

(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在虚框内。

A 1电流表(量程40mA ,内阻约0.5Ω) A 2电流表(量程10mA ,内阻约0.6Ω) V 1电压表(量程6V ,内阻约30k Ω) V 2电压表(量程1.2V ,内阻约的20k Ω)
R 1滑动变阻器(范围0-10Ω) R 2滑动变阻器(范围0-2k Ω)
6、有一根细长而均匀的金属材料样品M 截面为外方内圆,如图所示.此样品重约1~2N ,长约为30cm 。

电阻约为10Ω,其电阻率为ρ,密度为D ,因管线内径d 太小,无法直接测量,请设计一个实验方案测量d .可供选用的器材有:
A .毫米刻度尺
B .螺旋测微器
C .电流表(600mA ,1.0Ω)
D .电流表(3A ,0.1Ω)
E .电压表(3V ,6KΩ)
F .滑动变阻器(2KΩ,0.5A )
G .滑动变阻器(10Ω,2A )
H .蓄电池(6V ,0.05Ω)
(1)除待测金属材料、开关、带夹子的导线若干外,还应选用实验器材
有_ _________(只填代号字母)
(2)在(左图)虚结框中,画出设计方案的电路图; (3)在(右图)中,把所选器材连接实际测量电路;
M
M。

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