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。

例：在采用分压电路做实验，提供滑动变阻器有：滑动变阻器A，阻值范围0～20Ω，额定电流2.0A；滑动变阻器B，阻值范围0～200Ω,额定电流1.0A，根据其它实验仪器的规格和实验需要，若两个变阻器都满足电流要求，则以选滑动变阻器阻值较小的A为好。（因为调节方便）

描绘小灯泡的伏安特性曲线

（一）目的：

1.描绘小灯泡的伏安特性曲线；

2.学习如何设计实验电路以及如何确定实验器材的规格。

（二）原理：

金属导体的电阻率随温度的升高而增大，从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大，

因此，对一只灯泡来说，未正常发光和正常发光时灯丝的电阻可相差几倍甚至几十倍，它的伏安特性曲线应该是一条曲线。根据部分电路欧姆定律R U I =

可得：R

U I 1

=，即在I －U 坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒数。

（三）器材：

小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。 （四）实验步骤

1、确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，按原理图所示的电路图连接好实验电路。

2、把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最小的位置，电路经检查无误后，闭合开关S 。

3、改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U ，记入表格内，断开开关S 。

4、在坐标系上建立一个直角坐标系，纵坐标表示电流，横坐标表示电压，用平滑曲线将各数据点连接起来，得到伏安特性曲线。 （五）注意事项：

1．因本实验要作出I U -图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此滑动变阻器要采用分压接法。

2．电键闭合前滑动变阻器的滑片要移动到图中的A 点。

3．电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值（如0.5V ）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压。

4．加在灯泡两端的电压不能过高，以免烧毁灯泡。实验时，应使灯泡两端电压由低向高逐渐增大，不要一开始就使小灯泡在高于额定电压下工作。因为灯丝电阻随温度的升高而加大，如果灯丝由低温状态，直接超过额定电压使用，会由于灯丝瞬间电流过大而烧坏灯泡。

练习：

1、（2004年上海）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I 和U 分别表示小灯泡上的电流和电压）：

⑴在左下框中画出实验电路图，可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0—10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干。

⑵在右图中画出小灯泡的U –I 曲线。

2、用图实11-7甲所示的实验器材测定小灯泡的伏安特性曲线，要求加在小灯泡上的电压从零开始逐渐增大到额定电压。 (1)在方框中画出实验所用的电路图，并按电路图用导线把实物图连接起来。

(2)某同学根据所测几组数据画出图实11-7乙所示的图线，图线是一条曲线而不是直线，原因是___________________，小灯泡的工作电压为2.0V 时的功率约是____W 。

3．(2010·莱芜模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6 V ，1.5 W ”

(A)

图实11-7甲 图实11-7乙

的小灯泡、导线和开关外，还有：

A．直流电源6 V(内阻不计)

B．直流电流表0～3 A(内阻0.1 Ω以下)

C．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)

D．直流电压表0～10 V(内阻约为15 kΩ)

E．滑动变阻器10 Ω，2 A

F．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．

(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)．

(2)在方框内画出实验电路图．

图实－6－14

(3)试将图实－6－14所示器材连成实验电路．

测量金属电阻的电阻率

螺旋测微器

一.特色：适用于测量硬度较高或不易产生形变的物体。

二.结构

螺旋测微器也称千分尺，它主要由主尺和螺旋尺组成，其各部分名称及主要用途是：①主尺：用于读取固定刻度所显示的最大毫米刻度数(包括0.5毫米); ②螺旋尺: 用于读取主尺上固定刻度的水平线对应的螺旋尺上可动刻度的刻度(包括估读); ③旋钮：用于紧固被测物；

④微调旋钮：用于可动尺的微调；⑤测微螺杆; ⑥小砧. 如图所示.