高中物理限流分压
高二物理-分压法、限流法
（3）【烧表必分】
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 或电表的 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 RL 与 R0 相差不大或 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
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 RL 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.
（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.
高中物理伏安法测电阻(分压限流选择与内外接法误差分析)
可见，只有选用分压式接法。 ⑷线路连接如下：
(2)电表的读数一般不应小于量程的3. 2.电表的读数方法
最小分度是“1”的电表，测量误差出现在下一位，下一位 1
按10估读，如最小刻度是 1 mA 的电流表，测量误差出现在 毫安的十分位上，估读到十分之几毫安．
【例 2】 如图 5 甲是学生实验用的有两个量程的电 流表刻度盘，当用“＋”和“－0.6”两接线柱时， 能测量的最大电流是________ A，对应刻度盘上每 一小格代表________ A，图中表针示数为_____ A； 当使用电流表的“＋”和“－3”两接线柱时，对应 刻度盘上每一小格代表________ A，图中表针示数 为________ A.
【例 3】 用伏安法测金属电阻 Rx(约为 5 Ω)的值，
已知电流表内阻为 1 Ω，量程为 0.6 A，电压表内 阻为几千欧，量程为 3 V，电源电动势为 9 V，滑 动变阻器的阻值为 0～6 Ω，额定电流为 5 A，试
画出测量 Rx 的原理图．
解析 待测金属电阻 Rx≪ RA·RV.应采用电流表外接
< R测
UV IA
R真
UR IR IV
R测
R RV R RV
•误差原因：电压表的分流，分流越小， 误差越小．
•适合测量小电阻，即R<<RV.
电流表内接法
V
电压表示数 UV U R RA
AR
电流表示数 I A I R
R测 R RA
> R测
UV IA
R真
UV
UR IR
•误差原因：电流表的分压，分压越少， 误差越小．
在安全(I 滑额够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压
不超额定值，电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下，若
高中物理：限流分压
限流分压接法
限流
分压
限流分压特点：
限流电路：不能从零开始调节，调节范围较小但省电 分压电路：调节范围大，但耗电较多
限流分压测量范围
限流：Rf两端的电压为Rfε/+R~ε 分压：Rf两端电压为0 ~ε
Rf
选择分压法的三种方式
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
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．
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．
高二物理内外接法和限流分压接法
D.电压表（量程50 V,内阻500 kΩ）
E.直流稳压电源（电动势15 V,允许最大电流1 A）F.
滑动变阻器（最大电阻1 kΩ,额定功率1 W）
G.电键、导线若干
（1）电流表应选
B
,电压表应选 C
.
（2）画出测量Rx的原理图.
解析：当滑动变阻器滑至0时，电路有最大的电流。
19
试验：利用“伏安法”测导体的电阻
2、把A和C接线柱接入电路中，当滑片P由B向A移动时，接入电 路的电阻将由大变小。这是为什么？
3、你是否可以设计出另外几种连接方案，使滑片P移动时，接
入电路的电阻由大变小？
2
限流和分压电路的选取
Rx
1.限流式 图中变阻器起限流作用
P
A
B
E
s
R
待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围
限流式电路的特点:
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误
差越小．所以该电路适合测量大电阻，即
9
伏安法测电阻 外小内大
两种电路
外接法
V
内接法
V
电路图 误差来源
A
R
<
AR
>
A表不准，V表分流 V表不准，A表分压
测量条件 适合测量小电阻 适合测量大电阻
选择依据
<
>
,
10
例、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：约55Ω， B.电流表A：量程0-3A （内阻0.1Ω）C. 电压表V：量程0-15V （内阻4KΩ） 确定电流表的内外接方式。
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？
限流法与分压法 二者如何选取
三、两种连接方式的选取（来自04）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的干路电流更小，所以限流电路中消耗的总功率较小，电源消耗的电能就较小，这说明限流具有节能的优点。
在实际电路设计时应视实验要求灵活选取分压电路或限流电路。
(一)分压电路的选取1．若实验要求某部分电路的电压变化范围较大．或要求某部分电路的电流或电压从零开始连续可调．或要求多测几组I、U数据，则必须将滑动变阻器接成分压电路。
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20kD,)，电流表A．(量程3A，内阻0．2Q)，电流表A，(量程0．6A，内阻lfl)，变阻器R，(0～100fl，0．5A)，变阻器R，(0～20fl，0．2A)，学生电源E(6—8v)、开关及导线若干。
选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路。
分析：不管是从题中要求灯泡两端电压必须从零开始连续可调的角度考虑．还是从为了最终能较准确画出伏安特性曲线必须多测几组I、U数据的角度考虑．限流电路都难以满足要求，因此必须采用分压电路。
实验电路如图3所示。
器材包括：电压表V，、电流表A，、变阻器R，、电源、开关及导线。
若实验中要用小阻值的滑动变阻器控制大阻值负载．或者题中所给电源电动势过大．尽管滑动变阻器阻值也较大．但总电流大予负载的额定电流值，或总电流大于接入电表的量程，此时的滑动变阻器也应接成分压式电路：若负载电阻的额定电流不清楚，为安全起见．一般也连成分压电路。
例2：为了较准确地用伏安法测定一只阻值大约是3kn的电阻，备用的器材有：A、直流电源，电压12V，内阻不计；B、电压表，量程O一3—15V，内阻10kft；C、电流表，量程0～0．6～3A，内阻20n；D、毫安表，量程5mA，内阻200Q；E、滑动变阻器，阻值0～50Q；G、电键及导线若干。
试设计出实验电路。
高考物理模型之限流分压内外接法测电阻
高考物理模型之限流分压内外接法测电阻
历年高考物理实验中，电学实验是必考实验之一。
纵观多年高考物理，涉及电学实验考查范畴多以电流表的内外接法、滑动变阻器的连接方式、实验器材选择、实验原理图、实验数据、实验工具读数等方式出现。
而限流分压、内外接法测电阻各种实验考查的核心，所以备考过程中掌握其规律尤其重要。
本文将从限流分压测电阻进行点拨。
测量电路：内外接法
这里的内外接法，针对的是电流表而言。
如果电流表连在电压表里面的称为内接法，反之称为外接法。
要点说明：内大外小，即内接法测量的是大电阻，外接法测量的是小电阻。
正是基于这个要点，我们在估算出被测电阻阻值后，就可以合理选择内接法还是外接法了。
为了更好理解，可以用下面表格对比分析：
选择方法：利用被测电阻R x和电压表电阻R V与电流表电阻R A通过计算比较。
另外一下，用内外接法都会引起实验误差，该误差都是由于电表非理想电表引起的。
内接法时，R测>R 真；外接法，R测<R真。
供电电路：限流式接法、分压式接法
这里的限法分压针对的是滑动变阻器在电路中的连接方法，如下图所示：
两种连接方法各有利弊，如何选择呢？
一般可以通过以下几个原则判断：
1、零起必分压：实验要求电表从0开始调节的，或者U-I图像从0开始画起的，必用分压式接法；
2、滑小必压：如果滑动变阻器的小于被测电阻阻值(3-5倍)的，用分压式接法；
3、烧表必分压：如果所选的电表在估算其电表值大于其量程，会引起电表被烧坏，所以必用分压式接法。
以上是选择分压式接法常见判断原则，反之则用限流式接法。
高中物理限流分压口诀
高中物理限流分压口诀
串联选限流，并联选分压；遇限流用分压，遇分压用限流。
这个口诀的意思是，在串联电路中，如果只有一个电阻，则应该选用限流电路；如果有两个或两个以上的电阻，则应该选用分压电路。
在并联电路中，如果只有一个电阻，则应该选用分压电路；如果有两个或两个以上的电阻，则应该选用限流电路。
限流电路指的是通过调节滑动变阻器的值，来控制电路中的电流大小；而分压电路指的是通过调节开关的状态，来控制电路中的电压大小。
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。
高中物理课件-6、分压式与限流式
解析 Rx 的阻值大约为 10 Ω，与电流表内阻接近，因此用电 流表外接法，同时 Rx 的大约值小于滑动变阻器的总阻值，因 而采用限流接法，故选用甲电路；电源电动势 E＝4.5 V，E＝
Im(Rx＋RA)，Im＝41.45 A＝0.321 A＝321 mA 或 Im＝41.25 A＝
0.375 A＝375 mA，电流表选 D。U＝ImRx＝0.321×10 V＝3.21 V，因而电压表选 C，变阻器 R2 最大值为 500 Ω，与 Rx 偏差 太大，因此变阻器选 F。
电 路 图
电压可 调范围
分压式
V
A
RX
aRb Ek
0~E
限流式
V
A
RX
a
R
b
Ek
Rx E ~ E Rx R
已知电源电动势为10V,R=10Ω，RX=5Ω，不 考虑电源及电流表内阻，求上述两种情况下，
RX两端电压的取值范围
说明：限流､分压接法的选取原则:
①、若实验要求Rx的电压从零开始连续可调,则必须
答案 甲 A、C、D、F、H
RX>R滑分压式 RX<R滑限流式
大控小，小控大
采用分压式电路
② 、若R<<Rx, 应选用分压电路.
高二理科物理内接外法和限流分压接法
你是否可以设计出另外几种连接方案，使滑片P移动时，接入电路的电阻由大变小？
D
限流和分压电路的选取
1.限流式
E
s
R
A
B
P
Rx
限流式电路的特点:
1.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.
2.电能损耗较小.
图中变阻器起限流作用
待测电阻Rx的电压可调范围
待测电阻Rx的电流可调范围
器材种类
选取原则
唯一性器材
电源，导线，开关等
滑动变阻器
安全：电路电流不能超过其额定电流，方便：电阻越小操作越方便。
电流表、电压表的选择
安全：电路电流不能超过Ⓐ表量程，电 压不能超过Ⓥ表量程；精确：电路电流、电压尽可能指Ⓐ、 Ⓥ表满量程的1/2到2/3；
>
V表不准，A表分压。
伏安法测电阻
外小内大
外接法
内接法
误差来源
测量条件
适合测量大电阻
适合测量小电阻
A
V
R
A
V
R
<
A表不准，V表分流
>
V表不准，A表分压
电路图
两种电路
>
,
<
选择依据
例、用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:
待测电阻Rx：约55Ω，
电流表A：量程0-3A （内阻0.1Ω）
限流和分压电路的选取
2.分压式
分压式电路的特点:
1.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.
E
s
P
Rx
R
A
高三物理滑动变阻器的分压接法和限流接法
图1滑动变阻器的分压接法和限流接法邛崃一中——杨忠林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，左半局部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 点右边局部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 ，左局部分得的电压将更小，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，负载图2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 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。
高二理科物理内外接法和限流分压接法
控制系统：利用内外接法实现控制系统中的信号采集和处理，提高控 制精度和响应速度
医疗设备：利用内外接法实现医疗设备中的生理信号采集和处理， 提高医疗设备的准确性和可靠性
06
内外接法和限流分压接法的拓展知识
相关物理量的测量原理和方法
电压表和电流表的测量原 理
稳压电源：通过内外接法和限流分压接法的结合使用，可以实现稳压电源 的设计。
控制系统：在控制系统中，内外接法和限流分压接法可以用于调节系统的 输出和输入信号。
信号放大：内外接法和限流分压接法可以用于信号的放大和传输，提高信 号的稳定性和可靠性。
在生产实践中的应用
测量电阻：利用内外接法和限流分压接法测量电阻，提高测量精度和 稳定性
实验结束后应按照规定正确 处理废弃物，保护环境。
数据处理方法：掌 握常用的数据处理 方法，如平均值、 中位数、极差等， 以便更好地分析实 验结果。
实验误差的分析与减小方法
测量工具的精 度限制：选用 高精度的测量 工具，如更精 确的电流表和
电压表
实验操作误差： 严格按照实验 步骤进行操作， 避免操作失误
导致误差
读数误差：多 次测量取平均 值，提高读数
精度
环境因素影响： 控制实验环境， 减少环境变化 对实验结果的
影响
05
内外接法和限流分压接法的应用实例
在电学实验中的应用
测量电源电动势 和内阻
测量电阻箱的电 阻值
测量电流表或电 压表的准确值
精确控制电路中 的电流或电压
在电学测量中的应用
电压表和电流表的测量：内外接法适用于小电阻的测量，限流分压接法适用于大电阻的测 量
高考物理电路实验全考点汇总(分压限流、选电阻、电表内阻)高分练习题
高三复习电学实验模型汇总高分练习题1．【限流分压接法】某同学使用如下器材：电源E(电动势为12 V)；电压表V(量程为15 V，内阻约为15 kΩ)；电流表A(量程为100 mA，内阻约为10 Ω)；滑动变阻器(最大阻值为50 Ω)；单刀单掷开关；导线若干，测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，已知小灯泡的额定电压为12 V。
(1)在实验中要尽可能提高实验精度，所用的实验电路图应选图乙中的( )(2)请根据所选的实验电路图在图丙的实物图上连线；(3)由小灯泡的伏安特性曲线可求得小灯泡的额定功率为P＝______ W。
(4)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的电阻在较低电压(0～2 V)区域几乎不变，在较亮电压(7～10 V)区域内小灯泡的电阻会随电压的增大而______(填“增大”“不变”或“减小”)。
小灯泡在低电压(0～2 V)区域和高电压(7～10 V)区域伏安特性曲线表现出不同规律的原因是_________________________________________________________________。
解析：2．【测量电阻率】以下是测量某合金丝的电阻率的实验，已知合金丝长度为80 cm，其电阻约为5 Ω。
提供的电源是两节内阻可不计的干电池，电压表量程为0～3 V(内阻约为3 kΩ)，电流表量程为0～0.6 A(内阻为5 Ω)，还有阻值为0～10 Ω的滑动变阻器，开关一只，导线若干。
用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示。
(1)合金丝的直径是________mm。
(2)为使测量结果尽量准确，电流表应选择________(填“内接法”或“外接法”)。
(3)请用笔画线连接图乙所示的实验电路。
(4)在一次测量中，电压表与电流表示数分别为2.00 V和0.20 A，此时计算出的合金丝的电阻率为________ Ω·m。
(结果保留三位有效数字)解析：3.【电阻的测量】为精确测量额定电压为3V的某电阻R的阻值，某同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻．他将红黑表笔分别插入“+”、“一”插孔中，将选择开关置于“×1”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度较小（如图甲所示）。
限流法与分压法_两者如何选取
三、两种连接方式的选取（来自04）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的干路电流更小，所以限流电路中消耗的总功率较小，电源消耗的电能就较小，这说明限流具有节能的优点。
在实际电路设计时应视实验要求灵活选取分压电路或限流电路。
(一)分压电路的选取1．若实验要求某部分电路的电压变化范围较大．或要求某部分电路的电流或电压从零开始连续可调．或要求多测几组I、U数据，则必须将滑动变阻器接成分压电路。
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20kD,)，电流表A．(量程3A，内阻0．2Q)，电流表A，(量程0．6A，内阻lfl)，变阻器R，(0～100fl，0．5A)，变阻器R，(0～20fl，0．2A)，学生电源E(6—8v)、开关及导线若干。
选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路。
分析：不管是从题中要求灯泡两端电压必须从零开始连续可调的角度考虑．还是从为了最终能较准确画出伏安特性曲线必须多测几组I、U数据的角度考虑．限流电路都难以满足要求，因此必须采用分压电路。
实验电路如图3所示。
器材包括：电压表V，、电流表A，、变阻器R，、电源、开关及导线。
若实验中要用小阻值的滑动变阻器控制大阻值负载．或者题中所给电源电动势过大．尽管滑动变阻器阻值也较大．但总电流大予负载的额定电流值，或总电流大于接入电表的量程，此时的滑动变阻器也应接成分压式电路：若负载电阻的额定电流不清楚，为安全起见．一般也连成分压电路。
例2：为了较准确地用伏安法测定一只阻值大约是3kn的电阻，备用的器材有：A、直流电源，电压12V，内阻不计；B、电压表，量程O一3—15V，内阻10kft；C、电流表，量程0～0．6～3A，内阻20n；D、毫安表，量程5mA，内阻200Q；E、滑动变阻器，阻值0～50Q；G、电键及导线若干。
试设计出实验电路。
【讲学稿】高中物理《分压与限流模型》-张立勇
“分压与限流模型”讲学稿备课人：张立勇平阴县第一中学一、教材分析1、本节在本章中的地位和作用电学实验是高考实验考查的重点，是历年高考必考内容之一。
而“分压与限流”是电学实验电路控制应用问题中的典型物理模型，若能够认清并正确建立该物理模型，可以使电学实验电路控制问题变得简单明了，有利于提高学生解决电学实验问题的速度和正确率，有利于培养实验创新能力。
在研究“分压与限流模型”时，要透过现象看本质，深入理解两种不同的连接方式的实质是“闭合电路的串联分压原理”。
教师要引导学生通过熟记应用条件，结合“安全、方便、精确、节能”的原则，灵活选取，进行解题，可以使许多问题变得简捷。
2、教学目标（1）知识目标：知道滑动变阻器分压与限流接法电路的特点，明确使用原则，区分使用条件。
（2）能力目标：进一步理解电路串并联知识在解决实际问题中的重要性，从而培养学生将理论知识用于解决实际问题的能力。
（3）情感目标：在学生科学探究的过程中培养学生独立分析解决问题和团队协作学习的能力。
3、重点与难点（1）重点：理解分压与限流模型的特点和适用条件。
（2）难点：根据实际条件判断“分压与限流”的使用条件，正确设计实验电路。
二、教学程序设计审——审题读题了解限流电路，如图所示，滑动变阻器的实物、滑片P和四个接线柱：限流电路图电源的电动势为E ，内阻不计，电流为I x , R 是滑动变阻器， R x 为待测电阻明——明确任务电路结构特点 ： 1、R pa 与R x 串联，R pb 没有连入电路；电路结构简单。
滑片P 在b 端时全电路的阻值最大，电流最小；2、因此为了保护R x ，开关闭合前应调节滑动变阻器阻值最大，即滑片P 应在b 端； 电流的调节范围 ：电压的调节范围 ：电路消耗电能情况 ：设流过待测电阻的电流为I x ,电源消耗的总功率 为 P 总，则：P 总=EI x提——提取信息限流电路的特点汇总桥——桥梁搭建由闭合电路欧姆定律得，限流电路的电压、电流调节范围为：xx R E R R E ~+E E RR R x x ~+解——解题规范（1）当R x >>R 时，在移动滑片P 的过程中，电流的变化范围很小，总电流几乎不变，U x 也几乎不变，无法读取有效数据；（2）当R x <<R 时，将滑片P 从b 向a 滑动的过程中，先是测量R x 的电流表、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；（3）只有当R x 与R 差不多大小时，才能对电流、电压有明显的调控作用，且方便读取数据。
高中物理高考复习《滑动变阻器的限流与分压接法》导学案
滑动变阻器的限流与分压接法设计人：徐锦忠[学习目标 ]1、知道滑动变阻器的结构，理解滑动变阻器的原理。
2、掌握滑动变阻器的两种典型用途：限流和分压。
3、会连接限流电路和分压电路。
[知识要点 ]1、滑动变阻器的结构和原理：滑动变阻器的结构如图（1），A 、B 是电阻丝的两个端点，可滑动的滑片P 把金属杆和电阻丝连接起来，原理是根据电阻定律R=ρsl ，改变电阻兼入电路中的长度，达到改变入电路中的电阻的目的。
如果把A 和C 接线柱连入电路中，电流将通过P 和A 之间的部分电阻丝，当P 向C 端滑动时电阻减小，当P 向D 端滑动时，电阻变大，同理可以把B 和D 接线柱连入电路中，这时电流将通过P 和B 之间的部分电阻丝，当P 向C 端滑动时电阻减小；如果把C ．B 连入电路或A ．D 连入电路中，当P 向左或向右滑动时，连入电路的电阻将如何变化，同学们可自行讨论。
2．限流电路的工作原理：如图○2所示为一限流电路，其中滑动变阻器的作用是用来控制电路中的电流，移动滑动变阻器的滑动片P 可以改变连入电路中的阻值，人面控制负载R 中的电流大小。
图中滑动片P 滑到B 端时，连入电路中的电阻值是滑动变阻器的最大值，此时电流最小。
因此，在闭合电键S 之前，应使P 移到B 端。
3．分压电路的工作原理：如图○3为一分压电路，其中滑动变阻器的作用是用来调节负载R 上的电压，由电路分析可知，连接方式为AP 间的电阻与R 并联，然后与PB 间的电阻串联，由此当滑动片P 由A 向B 移动时，加在R 上的电压逐渐增大，因此，在闭合电键S 之前，应使P 移至A 端，此时R 上的电压为零。
4、滑动变阻器的使用两例，（1）如图○4所示，甲图中用阻值不同的可变电阻器串联构成限流电路。
若R 1>R 2，即两者滑动片移动相同的长度，R 1的阻值变化大，R 2的阻值变化小，因此R 1能够较大地改变电路，通常叫做粗调；R 2起细调作用。
乙图中两滑动变阻器并联使用,若R 1>R 2，当R 1、R 2分别改变相同的阻值△R 时, R 2对并联电阻值的影响比R 1大,因此与甲不同，这里小电阻R 2起粗调作用,大电阻R 1起细调作用。
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。
高中物理第二章 3 课时1 串联、并联电路 限流和分压电路
A.一直为U
B.一直为0
√C.逐渐增大到U
D.先逐渐增大到U再逐渐减小到0
图12
解析 滑动变阻器为分压式接法，灯泡两端的电压在0～U范围内变化， 选项C正确.
1234
4.(串、并联电路分析)如图13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，电压表的示数为
图10
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，R2获得最大电压，为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＝
R2 R1＋R2
UAB＝4.8
V，
所以R2两端的电压变化范围为4.8～8 V.
(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
相等 . (3)电阻关系：1 ＝
R11＋R12＋R13＋…＋R1n
，并联电路的总电阻的倒数等于各
R
局部电路电阻的倒数 之和 .
(4)电流分配规律关系：IR＝I1R1＝I2R2＝…＝InRn ＝U，并联电路中通过
各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比 .
三 限流电路和分压电路
1.限流电路：如图2甲所示限流电路中，器件D(电阻为R)两端电压的变化范围
图1
二 电阻的串联和并联
1.串联电路的特点：
(1)电流关系：I＝ I1＝I2＝I3＝…＝In ，串联电路各处的电流 相等 .
(2)电压关系：U＝ U1＋U2＋U3＋…＋Un ，串联电路两端的总电压等于各
局部电路电压 之和 .
(3)电阻关系：R＝ R1＋R2＋R3＋…＋Rn ，串联电路的总电阻等于各局部电
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．。
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EM IPSUM DOLOR
限流分压接法
限流
分压
限流分压特点：
限流电路：不能从零开始调节，调节范围较小但省电 分压电路：调节范围大，但耗电较多
限流分压测量范围
限流：Rf两端的电压为Rfε/Rf+R~ε 分压：Rf两端电压为0 ~ε
Rf
选择分压法的三种方式
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
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．
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．