高二上学期物理学案 序号ZT ○
2 专题:滑动变阻器的限流式与分压式接法
【自主学习】【知识疏导】
1.比较及理解
○
1通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流, 通过变阻器改变电阻来改变用电器两端以控制电路中的电流——限流式; 电压,起调压器的作用——分压式。 如图1所示,当滑动头P 从右端向左移动 如图2所示,电阻R 与变阻器左边电阻 过程,滑动变阻器电阻逐渐减小,电路中的 并联,用电器与左边电阻的电压相等,改变 电流逐渐增大,变阻器起控制电路电流作用。 P 的位置改变用电器R 两端电压,实现调
制电压作用。
注意:实验开始时应使滑动变阻器连入电路 实验开始时应使滑动变阻器分出的电
的电阻最大。(如图:滑片应在最右段) 压最小。(如图:滑片应在最左段)
○2电压范围:U U R R R
p
~+; 电压范围:U ~0 ○3电流范围:
R U R R U p ~+。 电流范围:R
U ~0
(上式中:R 为用电器的电阻,R p 为滑动变阻器的全电阻。)
◇
1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。◇
2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。(仪器安全为最)
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k Ω,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。
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)
班级: 姓名:
⑴限流式接法
⑵分压式接法
【牛刀小试】
1.用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:
A:待测电阻Rx(约100Ω);
B:直流电流表(量程0~40mA、内阻约50Ω);
C:直流电压表(量程0~3V、内阻约5kΩ);
D:直流电压表(量程0~6V、内阻约10kΩ)
E:直流电源(输出电压6V、内阻不计);
F:滑动变阻器(0~15Ω、允许最大电流1A);
G:滑动变阻器(0~100Ω、允许最大电流20mA)
K:开关1个,导线若干.
1)根据所提供的器材设计实验方案,把你设计的实验电路图画在旁边答题框内
2)为了使测量尽可能的准确,根据你设计的实验,选用的实验器材
有。(填仪器前面的序号)
3)根据你设计的电路图,用实线连接下面实物图
2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6V,3W”,其他供选择的器材
有
电压表V(量程0~6V,内阻约)
电流表(量程0~3A,内阻约)
电流表(量程0~0.6A,内阻约)
滑动变阻器R(阻值0~20,2A)
学生电源E(电动势8V,内阻不计)
开关S及导线若干
实验中要求电压表的示数能在0~6V范围内变化。读出多组电压和电流值,在坐标纸上通过描点法画出小灯泡的伏安特性曲线。
1)实验中电流表应选用____________。
2)在下面的实线框中画出实验电路图。
3)某同学利用测量的数据,画出如下图的图线,但该同学忘记在坐标上标明横坐标和纵坐标所表示物理量。请你根据图线作出判断:横坐标表示____________,纵坐标表示_________。
【心得体会】:
【未完待续】:关于电流表内接、外接,滑动变阻器限流式、分压式接法及仪表的选择、电路图设计、实物图的连接后期再重点突破。
【切记】:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海!