2.3专题2：限流分压电路的选取

选修3-1 第2章:恒定电流
V
A
RX
E，r
R K
选修3-1 第2章:恒定电流
专题2：限流分压电路的选取
选修3-1 第2章:恒定电流
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 动变阻器再电路中有两种连接方式，即限流 式和分压式。
在测量待测电阻以及电学实验的创新设计 类问题中，常常涉及到滑动变阻器的限流式 或分压式接法，这类问题不仅是高考的重点， 而且是难点，同时也是学好电学的基础。
分压电路中应选总电阻较小而额定电流较大的 滑动变阻器！
限流路中应选电阻与待测电阻相差不太大 的滑动变阻器！
选修3-1 第2章:恒定电流
问题：如果滑动变阻器总阻值R0不是Rx的2-5 倍也不是0.1-0.5倍，而是在此倍数之间（即 R0与Rx阻值相当），如何选择接法呢？
Rx
E
0
E
r(忽略) 图1
0
一、两种电路的特点
1、电路的结构
Rx
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E
r(忽略) 图1
0
限流式接法
0
E
r(忽略) 图2
分压式接法
常见错误:
Rx R0 S
错误连接
选修3-1 第2章:恒定电流
Rx R0 S
正确连接
选修3-1 第2章:恒定电流
2、限流式电路特点
Rx
问题1：使用限流式电路
做实验时，滑动触头P应
打到哪端？为什么？
E
r(忽略) 图1
0
选修3-1 第2章:恒定电流
在限流式电路中，当滑动触
Rx
头P由B向A滑动时，外电路电
阻变小，电流由小变大，通过
Rx上的电流始终不为零.
E
(1)电流I的变化范围为：
r(忽略) 图1
0
E
E
Rx R0 ~ Rx
(2)电压U的可调范围为： Rx E～E Rx R0
（2）画出实验电路图，要求电压从0V开始测量。
B
V
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A C
E
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一个阻值约为40欧至50欧的电阻Rx，现要进一步测其阻值， 手边有如下器材：要求选出适用的器材，正确选用电路，多 测几组电流、电压值。
器材
代号
规格
电池组
E E=9伏，r约为0.5欧 √
E ～E Rx R0 Rx
P电=EIR 电源负担轻
0
图2
0～E
0～
E Rx
P电=E（IR+IAP） 电源负担重
简便
复杂
选修3-1 第2章:恒定电流
有一小灯泡上标有“6V，0.1A”字样，现要测量该 灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：
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） F、 滑动变阻器（100Ω，0.5A） G、学生电源（直流9V）及开关、导线等。 （1）实验中所用电压表应选 B ，电流表应 选 C ，滑动变阻器应选 E 。
r(忽略) 图2
P电=EIR电源负担轻 P电=E（IR+IAP）电源负担 3、在两种接法均可考重虑的情况下，从节能角 度考虑最好选择限流式接法。
总 结 比较项目
电 路 图
电压调节 的范围
电流调节 的范围
电能 损耗
电路 连接
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限流式接法
Rx
分压式接法
图1
Rx E～E Rx R0
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思考：既然滑动变阻器的两种接法都 可以实现电路的控制，那么在具体实验 操作中该如何选择接法呢？
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二、两种电路的选择分析
1、限流式电路
Rx
（1）当Rx》R0时，电流
可调范围较小；
（2）当Rx《R0时，电流 E
可调范围较大，这时经常 采用限流式电路。
r(忽略) 图1
0
（3）实验中，为使负载Rx既能得到较宽的电 流调节范围，又能使电流变化均匀，选择变阻 器时应使其总电阻R0大于Rx,一般在2-5倍为好。
2、分压电路
（1）当Rx《R0时， P由A 向B滑动时，Rx上电压变化 缓慢，P接近B时电压开始 迅速增加，不利于调节；
0
E
r(忽略)图2
（2）当Rx》R0时，外电路电阻主要由R0决定。 当P由A向B滑动时，R0上的电压变化较快，容 易达到所需电压，即Rx》R0时常采用分压式电 路（。3）但应注意不是R0越小越好，因为变阻器 阻值R0很小时，通过R0的电流远大于负载Rx上 的电流，电能主要消耗在变阻器上，实际分压 电路一般取R0在0.1Rx-0.5Rx之间为好。
3、分压式电路特点
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问题2：使用分压式电路 做实验时，滑动触头P应 打到哪端？为什么？
0
E
r(忽略) 图2
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在分压式电路中，当滑 动触头P由A向B滑动时， 待测电阻上的电流、电压 由零逐渐变大。
0
E
r(忽略) 图2
(1)Rx上的电流I的变化范围为： 0～REx (2)电压U的可调范围为： 0～E
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用伏安法较准确的测量一阻值约为100Ω的定值电阻， 提供的器材规格如下： 蓄电池E（输出电压6V，内阻很小） 直流毫安表（0~20mA，内阻约50Ω） 直流电压表（0~3V，内阻约5KΩ） 滑动变阻器R（0~15Ω，允许通过的最大电流为1A） 电键一只，导线若干 根据实验要求，画出实验电路图。
伏特表
V 量程0-10伏，内阻20K欧√
mA表
A1 量程0-50mA，内阻约20欧
mA表
A2 量程0-300mA，内阻约4欧√
滑动变阻器
R1
阻值范围0至100欧
√
滑动变阻器 R2 阻值范围0至1700欧，额定电流
电键
K 0.3安
导线几根
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V
A
RX
E ห้องสมุดไป่ตู้r K
R1