【高中物理】滑动变阻器的分压接法与限流接法

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高中物理同步必修第三册 第11章 恒定电流4 第2课时 滑动变阻器的两种接法 伏安法测电阻的两种接法

高中物理同步必修第三册 第11章 恒定电流4 第2课时 滑动变阻器的两种接法 伏安法测电阻的两种接法

(3)试触法:如图3,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两 电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对 电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表 的分压作用对电路影响大,所以应选外接法.
图3
例2 在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx的阻值约为200 Ω,电压表 V的内阻约为2 kΩ,电流表A的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连 接方式如图4甲或乙所示,结果由公式Rx=UI 计算得出,式中U与I分别为 电压表和电流表的示数.若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为 Rx1和Rx2,则__R_x1__(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且 测量值Rx1__大__于__(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值 Rx2__小__于__(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.
图4
解析 由题意知RRVx=2200000ΩΩ=10,RRAx=21000ΩΩ=20,RRVx<RRAx ,电压表的分 流作用较显著,故应该采用电流表内接法,即题图甲所示接法,Rx1 更接 近待测电阻的真实值,题图甲中待测电阻的测量值是 Rx 与 RA 串联后的 电阻值,故 Rx 真<Rx1,题图乙中待测电阻的测量值是 Rx 与 RV 并联后的电 阻值,故 Rx2<Rx 真.
第十一章 4 串联电路和并联电路
第2课时 滑动变阻器的两种接法 伏安法测电阻的两种接法
【学习目标】
1.理解滑动变阻器的限流式和分压式接法,并能正确选择和 应用.
2.认识伏安法测电阻的两种电路并能正确选择和应用.
【内容索引】
探究重点 提升素养
课时 对点练
探究重点 提升素养
TANJIUZHONGDIAN TISHENGSUYANG

滑动变阻器的分压接法和限流接法

滑动变阻器的分压接法和限流接法

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多次直接或渗透考查。

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 o,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:U o首先,不接负载R时,输出端的电压U= R ap,可见,U与成正比,输出电压电线R o性的,如图1 (b)中①所示。

换言之,触头P在ab间移动时,左半部分分得的电压是均匀变化的,电压的变化范围是0 —U o。

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 点右边部分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,左部分分得的电压将更小,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 。

,滑动变阻器总阻值为R o ,滑动变阻器对负载 R o电流的控制情况作如下的讨论:U o当Rap=O 时,电路中的最大电流 I m=■, RI m I m当Rap 最大值Ro 分别为负载电阻1、3、5……倍时,电路中电流的最小值为2、;、I m 6U o U o U o负载电阻R 两端的最小电压 Umin 为 、—、……246 由此可见,若滑动变阻器总电阻R o 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 o 越大越好。

R o 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。

滑动变阻器的限流式和分压式接法

滑动变阻器的限流式和分压式接法

高二物理A 学案 滑动变阻器的限流式和分压式接法编号: 13 编制:刘传明 审核:刘友宝 时间:2011-10-23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 Rp ~+; 电流范围:R U 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:R U ~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。

⑴限流式接法⑵分压式接法2.两种电路的比较: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。

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。

高二物理内外接法和限流分压接法

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。
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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
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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?

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?
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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 .
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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:
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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
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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;
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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

【高中物理】滑动变阻器接法与大小选择分析

【高中物理】滑动变阻器接法与大小选择分析

【高中物理】滑动变阻器接法与大小选择分析写在前面:电学实验中关于滑动变阻器选择基本上是每次必考,现将选择的方法汇总如下。

一、滑动变阻器选择的总体要求滑动变阻器在电路中的功能是调节电路,按其连接方式分为限流式和分压式,不论以哪种方式连接对其总体要求都是:(1)电路中测量部分电压(电流)随滑动变阻器变化尽量接近线性关系,这样才能保证电路测量部分电压(电流)随滑动变阻器的调节而出现连续较大变化。

(2)确保电路安全、操作简便。

二、滑动变阻器接法选择滑动变阻器接法有分压式和限流式两种,相对而言限流式接法较简单,分压式接法必备以下三条之一。

1.实验中要求电压从0开始连续可调只有分压式接法满足此要求,而在限流式接法中,待测部分的电压无法从0开始调节。

主要是描绘元件的伏安特性曲线。

2.待测电阻的阻值比滑动变阻器的总电阻大得多在这种情况下若采用限流式接法,在滑动变阻器调节中待测电阻上的电压变化幅度太小,不利于多次测量求平均值,此时应改用分压式接法。

一般待测电阻都很大,至少kΩ级。

3.若采用限流式接法,当滑动变阻器全部接入电路时,待测电阻上的电压、电流超过电表量程或待测电阻的额定值显然,若不采用分压就违背了电路的安全性原则。

一般待测电阻都很小。

三、滑动变阻器大小选择1、分压式接法中应选择阻值小的滑动变阻器如图1所示,在滑动变阻器分压式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。

从图中可以看出当滑动变阻器与待测电阻的比值越大时,滑动变阻器先移动较长距离时待测电阻电压变化较小,而后移动很小距离时待测电阻电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻的比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性关系。

因此,分压式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值较小的(小于待测电阻)。

2、限流式接法中应选择阻值与待测电路电阻接近的滑动变阻器如图2所示,在滑动变阻器限流式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。

滑动变阻器的分压接法和限流接法

滑动变阻器的分压接法和限流接法

图 2图1滑动变阻器的分压接法和限流接法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多次直接或渗透考查。

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 0 R 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,左半部分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 点右边部分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 ,左部分分得的电压将更小,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 m 6…… 负载电阻R 两端的最小电压Umin 为U 02 、U 04 、U 06…… 由此可见,若滑动变阻器总电阻R 0较小,它对整个电路的电流控制能力就小,反之较大。

分压式接法和限流式接法

分压式接法和限流式接法

分压式接法和限流式接法
分压式接法和限流式接法是两种不同的电路连接方式,它们的目的都是为了改变电压或电流的大小,以满足不同的电路需求。

分压式接法是一种通过将电压分成两个或多个不同的部分来改变电压的电路连接方式。

这种接法通常由两个或更多个电阻器组成,这些电阻器按一定的方式连接在一起,以实现电压分压的目的。

分压式接法最常见的用途之一是创建电压参考点,例如用于传感器或运算放大器。

通过电阻器的电阻值来决定输出电压的分配比例。

限流式接法是一种在滑动变阻器中只有一部分接入电路的电路连接方式。

其中接入电路的是露出部分(即电流流过的部分),滑动变阻器接入电路的阻值与露出部分同增同减。

这种接法实物连接时只需接一上一下两个接线柱。

它主要用于电流调节,也可以用于电平转换和传感器电路等。

总的来说,分压式接法主要用于创建电压参考点,而限流式接法则主要用于电流调节。

滑动变阻器限流、分压接法

滑动变阻器限流、分压接法

1、滑动变阻器限流、分压接法 ⑴限流接法
①电流表示数变化范围
x
A x R U I R R U ≤≤+max 滑 ②电压表示数变化范围 U U R R R U A x x ≤≤⋅+max
滑 ⑴分压接法
①电压表示数变化范围
U U A ≤≤0
②电流表示数变化范围 x
A R U I ≤≤0 2、滑动变阻器限流、分压接法选择原则
⑴分压接法
①“从零必分”要求电表示数从零开始变化(或需要测量多组数据时),选用分压接法 ②“烧表必分”用限流接法超过电流表量程时,选用分压接法
③“大阻必分”负载电阻x R >>max 滑R 时,限流接法对电流、电压的控制作用不明显,选用分压接法
⑴限流接法
①负载电阻x R <<max 滑R 时,限流接法对电流、电压的控制作用显著,选用限流接法
②两种接法均满足实验要求时,由A UI P =限流<)(滑并分压I I U P
A +=,从节能角度,选用限流接法
限流接法
分压接法。

高二理科物理内接外法和限流分压接法

高二理科物理内接外法和限流分压接法
C
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

分压式接法和限流式接法的区别

分压式接法和限流式接法的区别

分压式接法特点
调节范围 01
能够实现从零到电源电动势的连 续调节,适用于需要宽范围电压
调节的实验。
02
保护作用
通常会在干路上加入保护电阻,以防止电路因电流 过大而损坏。
03 能量消耗
由于电流可以在干路和支路之间 分配,因此干路电流较大,消耗 的电能也相对较多。
接法选择依据
01
02
03
电阻匹配
当滑动变阻器的最大阻值与待测电阻的阻 值接近时,限流式接法更为合适;而当滑 动变阻器的最大阻值远小于待测电阻时,
分压式接法
在需要从零电压开始实验时更为合适,但需 要注意保护电路不受损害。
06
特殊情况处理
限流式接法的局限性
当滑动变阻器的电阻相对于其他用电器的电阻特 别小时,限流式接法难以起到调节作用。
此时若采用限流式接法,由于滑动变阻器电阻过小,其对电路电流 和电压的调节能力有限,难以达到预期的调节效果。
分压式接法的应用场景
电压。
保护电路和元件
分压式接法
01
通常需要在电路中加入保护电阻,以防止 在某些操作条件下对电路或元件造成损害

限流式接法
02
在电路中直接串联变阻器,通过调整变 阻器的电阻值来限制电流,从而保护电 路。
调节范围与精度
分压式接法
提供的电压调节范围通常更大,适合需要 精细调节电压的实验。
限流式接法
在调节电流时更为直接和简单,适合对电 流调节要求不太精细的场合。
范围。Biblioteka 限流式接法调节范围受滑动变阻器的最大阻值限 制,当滑动变阻器的阻值远小于被测
电阻时,调节范围会显著减小。
能源消耗分析
分压式接法
由于其结构特点,通常会导致 较大的干路电流,因此在实验 过程中会消耗更多的电能。

《电流表内外接滑动变阻器限流与分压接法》

《电流表内外接滑动变阻器限流与分压接法》

电流表内外接滑动变阻器限流与分压接法引言在电路实验中,经常会涉及到对电流进行测量。

为了保护仪器以及被测电路,我们通常会使用电流表进行测量。

然而,电流表的量程是有限的,当被测电流超过量程范围时,如果不采取措施,会导致电流表烧毁。

为了解决这个问题,我们可以使用滑动变阻器进行限流,同时还可以通过分压接法改变电流表的量程,以适应不同的测量需求。

电流表内接滑动变阻器限流接法在电流表内接滑动变阻器限流接法中,滑动变阻器被串联在电流表的测量回路中,用于限制通过电流表的电流。

这样做的目的是保护电流表,防止过大的电流流过。

接法步骤1.将电流表的正引线和滑动变阻器的接线端子连接。

2.将滑动变阻器的移动端接地,与电流表的负引线相连。

注意事项•在选择滑动变阻器的阻值时,要根据被测电路的电流范围来确定。

一般来说,选取一个稍微大一点的阻值,以提供一定的测量余地。

•在连接电流表和滑动变阻器的引线时,要注意引线的正确连接,避免接错导致测量结果错误。

电流表外接滑动变阻器限流接法在电流表外接滑动变阻器限流接法中,滑动变阻器则被并联在电流表的测量回路之外,用于限制通过电流表的电流。

这种接法更加灵活,可以根据需要调整电流表的量程,并且不会对被测电路产生过多的影响。

接法步骤1.将电流表的正引线接在被测电路的正极上。

2.将电流表的负引线接在被测电路的负极上。

3.将滑动变阻器的两个引线分别接在电流表的正负极上。

注意事项•在选择滑动变阻器的阻值时,要根据被测电路的电流范围来确定。

同样,选取一个稍微大一点的阻值,以提供一定的测量余地。

•在连接电流表和滑动变阻器的引线时,要确保引线连接牢固,避免接触松动导致测量结果不稳定。

通过使用滑动变阻器进行限流和分压接法,我们可以保护电流表,防止其过载烧毁,并且可以调整电流表的量程,以适应不同的测量需求。

在实际应用中,根据具体情况选择内接或外接滑动变阻器的接法,能够更好地实现电流的准确测量和保护电路仪器的目的。

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
本文介绍了滑动变阻器在电路中的两种接法:限流式和分压式。

限流式接法通过改变变阻器电阻来控制电路中的电流,而分压式接法则是通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压,起到调压器的作用。

在选择电路接法时,需要考虑电压和电流的调节范围,限流电路的调节范围与滑动变阻器的全电阻Rp有关,而分压电路的电压和电流的调节范围则与Rp无关。

一般情况下,优先选择限流式接法以提高电路效率,但在满足特定条件下,需要选择分压式接法,例如要求某部分电路的电压从零开始变化。

在选择实验器材和装置时,应遵循安全性、准确性、方便性和经济性原则。

在分压电路中,应尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。

滑动变阻器限流式和分压式的使用原则

滑动变阻器限流式和分压式的使用原则

滑动变阻器的限流式和分压式各有其使用原则,具体如下:
对于限流式接法:
1. 当滑动变阻器的最大阻值和用电器(电阻)的阻值差不多,且没有要求电压从零开始变化时,一般选择限流接法。

2. 当测量时电路电流(电压)没有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,采用限流接法。

3. 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,应采用限流接法。

4. 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限流接法。

对于分压式接法:
1. 当实验要求要求电压从零开始变化时,必须选用分压接法。

2. 若采用限流接法不能控制电流满足实验要求,即滑动变阻器阻值调至最大时,电路中的最小电流仍超过待测电阻上的电流(或电压),或超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流,则必须选择分压接法。

3. 若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,以至在限流接法中,滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时,待测电阻上的电流或电压变化范围不够大,但实验要求电压变化范围较大时,应选用分压接法。

4. 当待测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(或要求测量多组数据)时,必须选用分压接法。

总之,使用原则主要是基于实验需求和条件,包括电压调节范围、电流控制精度以及电路的安全性和精确性等因素来决定采用限流式还是分压式接法。

在实际应用中,可以根据需要灵活选择。

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之欧侯瑞魂创作 创作时间:二零二一年六月三十日(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年夜, 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年夜.2.通过变阻器改变电阻来改变用电器两真个电压, 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)两种电路的特点及选取: ⑴限流式接法⑵分压式接法1.电压和电流的调节范围⑴限流式接法电(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一按时, R p越年夜, 用电器上电压和电流的调节范围也越年夜;当R p比R小很多时, 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;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.2.两种电路的比力:⑴分压电路的电流和电压调节范围都年夜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, 必需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)的变动范围较年夜;②明确要求某部份电路的电压从零开始变动;例:测定小灯胆的伏安特性曲线.③若采纳限流接法, 电路中的最小电流仍超越用电器的额定电流.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, 试画出丈量R x 的原理图.4.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平安性原则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:在采纳分压电路做实验, 提供滑动变阻器有:滑动变阻器A, 阻值范围0~20Ω, 额定电流;滑动变阻器B, 阻值范围0~200Ω,额定电流, 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)。

实验:滑动变阻器限流式和分压式接法

实验:滑动变阻器限流式和分压式接法
实验:滑动变阻器的两种接法 --限流式和分压式接法
一.滑动变阻器结构
P
C
D
R
A
B
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”,
(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
解析 当S闭合时,滑动变阻器R1为分压式接法,当滑片P在最下端时, R2两端电压为0,当滑片P在最上端时,R2两端的电压最大,为8 V, 所以R2两端可获得的电压变化范围为0~8 V.
7.如图4所示的电路中,U=24 V,滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω,R1
图6
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,因此R2获得的最大电压 等于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=R1+R2R2UAB=4.8 V,所以 R2 两端可获
得的电压变化范围为 4.8~8 V.
变阻器的总电阻R相差不多,
范围较大)
适用情况 或R稍大,且电压、电流变化
不要求从零调起
(2)负载电阻的阻值Rx远大于滑
动变阻器的总电阻R
(2)电路简洁,耗能少
(3)画待测元件的伏安特性曲线
五.两种接法的实物电路连接 对照电路图,连接实物图。
①供电电路和控制电路:从电源正极出发,依次连接开关、滑动变阻器 (一上一下)、 电流表(正进负出、量程)、待测元件、电源负极, ②测量电路:最后并接电压表(正进负出、量程)

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之蔡仲巾千创作(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:R U R R U p ~+。

⑴限流式接法⑵分压式接法(上式中:R 为用电器的电阻,Rp 为滑动变阻器的全电阻。

) 可见:限流电路的调节范围与Rp 有关。

在电源电压U 和用电器电阻R 一定时,Rp 越大,用电器上电压和电流的调节范围也越大;当Rp 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:R U~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)的变更范围较大;②明确要求某部分电路的电压从零开始变更;例:测定小灯泡的伏安特性曲线。

③若采取限流接法,电路中的最小电流仍超出用电器的额定电流。

例: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,试画出丈量Rx的原理图。

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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点?如何选用?
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接方式,即分压式和限流式.
(1)电路特点
图甲为分压式电路,图乙为限流式电路.其中R为用电器电阻,R0为滑动变阻器的电
阻,A、B为两端接线柱,C为滑动触头,E、r为电源电动势和内阻.由图可知,两种电
路的电路结构性质大不相同.分压电路中,R0全部接入电路,R与RBC并联后又与RAC串
联,组成混联电路.而在限流电路中R0的一部分接入电路,并与R串联组成简单的串联电
路.
一、分压式电路的特点:
①滑动触头必须从B到A调节,不致
在接通电路时,因超过额定电压而烧坏用电
器.
②电压可以从零开始变化。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0000RRERRRRrRR,当电源的内阻r可以忽略时,R

上的电压变化范围是0~E.
④当R<增加,不利于电压调节;
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,容易达到所需电压,即R>>R0时常采用分压式电路.
二、限流式电路的特点:
①使用限流式电路做实验时,开始滑动触头C应在B端,防止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,通过R上的电

流始终不为零,电流I在rRE到rRRE0之间变化.
③当R>>R0时,电流可调范围较小;当R<用限流式电路.
由以上分析得出:当R>>R0时,常采用分压式电路;当R<路.
关于限流接法和分压接法的一些理论分析
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
的内电阻忽略不计,则电路中电流的变动范围为E/R≥I≥E/(R+r)。如果R>>r,则
r的阻值大小变化对电流几乎不产生影响,电路中电流为E/R;当R<变化主要由r的变化决定:I=E/r。这两种情况下,电路中的电压(或电流)与滑片移
动距离的关系,如图4.5-4所示。所以在R与r相差不大,或R<r时,应选用限流接
法。

在分压接法中,滑动变阻器输出的电压范围是0≤U≤E。如果R>>r,在图4.5-5
中,RAC≈r1,UAC=(r1/R)E,即输出电压与滑动变阻器电阻成线性变化。如果R<可分两种情况讨论:(1)r1<R时,UAC≈(r1/R)E,即UAC随r1线性变化,考虑到R<r1变化范围不会很大。(2)R<AC

和滑片移动的距离基本上按对数关系变化。如图4.5-6所示,上式中的r1与图中的L

成正比。所以在分压接法中,电压调节范围大,且在R>>r时可以得U和L的线性关系,
故实际电路中多采用分压接法。
如对同一用电器,两种接法均适用,应接成限流电路。因为在分压接法中,通
过电源的电流为I=I用+I滑,在限流接法中,通过电源的电流为I′=I用,故分压接法中
电功率损失较大。

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