滑动变阻器两种连接方式的选择原则

滑动变阻器两种连接方式的选择原则滑动变阻器是电学实验中常用的器材，它在电路中的连接方式是中学物理实验教学的难点，也是历年高考的一个重要考点。滑动变阻器在电路中的连接方式有两种，一种是限流式接法(如图a)，另一种是分压式接法(如图b)。下面我们对滑动变阻器的两种连接方式进行分析。

1 两种连接方式的区别

假设AB两端电压为U

(1)消耗的功率不同

限流式电路消耗的功率为：

分压式电路消耗的功率为：

因为，所以I1

(2)用电器R x分得电压的变化范围不同

限流式电路用电器R x分得电压U x的变化范围为~U。可见用电器分得电压变化范围较小，且不能从零开始变化

分压式电路用电器R x分得电压U x的变化范围为0~U可见用电器分得电压变化范围较大，且可从零开始变化。

2 两种连接方式的选择原则

(1)节能优先的原则

在实验中，如果碰到滑动变阻器以限流方式或分压方式连接成电路均可的情况时，因为限流方式比分压方式节能，应先考虑限流方式。

例如在高二学生实验<<测金属的电阻率>>中，待测金属丝的电阻大约为10，所提供的滑动变阻器电阻为0~50，待测电阻小于滑动变阻器的电阻，采用限流或分压两种方式的电路对通过R x的电流均有明显的控制作用，因此，两种连接方式连入电路均可。但是，前面分析过，限流方式比分压方式更节能，所以应优先考虑限流方式。只有当被测电阻远大于滑动变阻器电阻时，即使滑动变阻器滑动触头从一端滑至另一端，R x两端电压和流入R x的电流变化仍极小，滑动变阻器的限流作用不明显，这时滑动变阻器只能采用分压式接法。

(2)保护用电器的原则

物理实验首先要保证电路中各种用电器的安全，当题目所提供的仪器，如电表量程或电阻的最大允许值不够时，限流式接法不能保证电路中各种器件的安全工作，此时应该采用分压式接法。现以1997年高考题为例进行分析。

[例1]某电压表的内阻在20k~50k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200LA)，电流表A2(量程5mA)，电流表A 3(量程016A)，滑动变阻器R(最大阻值1k)，电源E(电动势4V)，电键K，为了尽量减小误差，要求测多组数据。试画出符合要求的实验电路图。

本题如果采用限流式接法，被测电压表与滑动变阻器串联，加在电压表上的最小电压为V，已超过电压表的量程，将损坏电表，故应该采用分压式接法。

(3)适用性原则

如果题目对实验有特殊要求，则应在保证用电器安全的前提下，按照题目的要求选择合适的连接方式。现以1993年高考题为例进行分析。

[例2]将量程为100LA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)，改装及校准所用器材的实物图(略)(其中标准电流表事先已与一固定电阻串联，以防烧表)，校准时要求通过电流表的电流能从0连续调到1mA，试按实验要求在所给的实物图上连线。

本题要求校准时通过电流表的电流能从0连续调到1mA，此时滑动变阻器只能采用分压式接法。

又如在实验中为了测定一个小电珠在不同电压下的功率，测量时要求小电珠两端的电压从零开始连续调节，此时滑动变阻器也只能采用分压式接法。