研究滑动变阻器的限流电路和分压电路
滑动变阻器在电路中可以作限流器用，也可以作分压器用，应当如何选用这两种不同的形式呢？这首先是由电路中的需要来决定的，例如，有时需要负载电压有较大幅度的变化，有时需要能够做到细微的调节。哪一种电路能满足这些要求，这就需要我们研究两种电路的输出特性。
实验前取滑动变阻器（20Ω／0．5A）、直流电流表、直流电压表、直流电源（6伏）、电阻箱（0－9999Ω）、开关、直尺各1个备用。
实验的方法与要求如下：
1．按图（一）3．53－1连接好串联电路，分别取负载电阻R为2欧，200欧，2000欧，实验时将滑线变阻器的阻值从最大逐次调小，记录各次中滑动变阻器滑臂触头离开起点的距离L及通过负载的电流强度I，作出I－L图象。
2．按图（一）3．53－2所示的分压电路接线。分别取负载电阻R为2欧，200欧，2000欧进行实验，使分压器输出电压从零开始，逐步移动滑臂，记录滑臂移动距离L和输出电压U，作出U－L图象。
根据你作出的图象，描述负载电阻对输出特性的影响。并应用串、并联电路的原理分析实验的结果。
实验后思考下列问题：
1．比较使用分压器和限流器时输出电压的调节范围。
2．当负载电阻R比较大时，采用什么样的电路，输出电压随滑臂移动距离的线性较好，且变化率较大？
3．在负载电阻较小时，为了在输出低电压段获得较精细的调节，可使用何种电路？
4．当负载电阻R较大时，为了获得较大范围的输出电压，而又能做到比较精细调节，可采用何种电路？
【提示与答案】
这里用表格将限流器和分压器的电路特点作一比较。表格中R为负载电阻，r0为滑动变阻器的最大电阻，r为滑动变阻器连入电路的限流电阻或分压电阻。
不同负载时，限流器连接电路的I－l图象和分压器电路U－l图象如图（二）3．53－1所示。
从以上分析和实验图象可以看出：
（1）使用分压器有较大的输出电压调节范围0－E，采用限流器的输出电压调节范围是：R／（r0＋R）·（E －E），r0越小调节范围越小。
（2）当负载电阻较大时，采用分压器的输出线性较好。
（3）在既要求较大的电压调节范围，又要示易于实现精细的微调的情况下，可以同时采用两种电路，如图（二）3．53－2协同调节R1和R2，可以取得较好的效果。
2003-06-21 选自：《高中物理课外实验》
变阻器的分压与限流电路工作实验分析
变阻器的分压与限流电路
利用变阻器通过分压限流电路可以达到控制电路中电压和电流的变化. 通常分压与限流电路中的变阻器为滑线式变阻器,它可以连续调节电路中的电压和电流. 因此,有必要对滑线式变阻器在分压限流电路中的不同接法与特点进行全面的研究.
【预习要求】
1.复习电阻定律及滑线变阻器的变阻原理.
2.复习2.2.2 电学实验基本仪器.
【实验目的】
1.研究滑线式变阻器的有关参数.
2.比较滑线变阻器在分压与限流电路中的接法.
3. 学习设计简单的控制电路,正确选择滑线式变阻器电阻值、额定电流.
【实验仪器】
滑线变阻器,电阻箱,稳压电源,安培表,伏特表
【实验要求】
1 .设计一个用伏安法测量阻值为50Ω左右负载的控制电路,测量电流的范围为0.01A 到0.1A.
(1) 选择合适的电源( 规格) ,安培表、伏特表( 量程) ,滑线式变阻器( 阻值、额定电流) ,设计电路连接的方法和依据.
(2) 用实验来验证你的选择和设计的正确性,作出特性曲线,考察细调情况,进行分析和讨论.
2 .设计一个用比较法来校准伏特表的控制电路,已知负载总电阻为5000Ω左右(待校表与校准表内阻并联总电阻) ,待校表量程为3V ,具体要求与第 1 个设计内容的要求相同.
【实验提示】
从研究电路的角度来看,一个实验电路一般可分为电源、控制电路和测量电路三部分. 测量电路是事先根据实验方法确定好的,例如要用比较法校准某一安培表,先要选好一个标准安培表,使它和待校表串联,这就是测量电路. 测量电路既已确定,总是可以把它抽象地用一个电阻R 来代替,称为负载 . 根据负载所要求的电压值U 和电流值I 就可选定电源,一般电学
实验对电源并不苛求.只要选择电源的电动势E 略大于U ,电源的额定电流大于工作电流I 即可.负载和电源都确定后,就可以确定控制电路,使负载能获得所需要的不同要求的电压和电流值. 一般来说,控制电路中电压或电流的变化,都可用滑线式可变电阻来实现. 控制电路有限流和分压两种最基本接法,其中要考虑的是电路的调节范围、特性曲线、细调程度等.
1. 限流电路
(1) 调节范围
限流电路如图30 - 1 所示, 滑线变阻器作为一个可变电阻R 2 (即一个固定接头A和滑动触头C 两端之间的电阻) 串联到电路中. 不计电源、安培表和伏特表的内阻,在负载R 上的电压和电流分别为:
(30-1)
当滑动触头C 移到 A 端时, 接入电路中的电阻最小, R 2 = 0 ,故负载上电压电流最大:
(30-2)
当滑动触头C 移到 B 端时, 接入电路中的电阻最大, R 2 = R 0 ,故负载上电压电流最小:
(30-3)
从上面可知,负载上电压电流变化范围在U min ～U max 和I min ～I max 之间,理论上滑线变阻器总电
阻R 0 越大,变化范围越宽,但同时会使得限流特性曲线的线性程度变差.
引入参数: 和
则: (30-4)
对于不同的k 值, x 与的关系如图30 - 2 所示(即限流特性曲线) . 由图可知:
1) 负载R 上的电压电流不可能为零.
2)k 越大,电流调节范围越小,但线性程度越好.
3) 对于k = 1 附近,调节线性较好,电流调节范围适中.
4)k 较小时,电流调节范围很大,但线性程度很差,这种情况下细调程度不够.
(3) 细调程度
负载上的电流变化是靠滑线变阻器上活动触头位置的移动来实现 . 但是,实际上即使很细心地移动活动接头,位移至少是电阻绕线的一圈. 若绕线一圈的电阻值为,那么控制电路阻值的变化至少也是,负载上的最小改变量和也必然同时受到限制. 因为,微分可得
(30-5)
所以:
(30-6)
可以看出,若 E , R , 都已确定,当负载上电压越小,则和越小,控制电路能够较精细地改变负载的电压电流.
2. 分压电路
(1) 调节范围
图30 - 3 就是分压电路,当活动触头C 从B 移到A 时,负载上电压U 就从零变到U 0 ,调节范围和变阻器阻值无关.
(2) 分压特性曲线
负载R 两端的电压U 为:
(30-7)
引入参数: 和,
可得:
(30-8)
对于不同的值, 与的关系如图30 - 4 所示,可以看出:
1) 若要使电压U 在0 ～U max 内均匀变化,则取k>1 比较合适,因此要求选用的变阻器电阻R 0 小于负载电阻R .
2) 对作分压器用的变阻器的额定电流,应以总电流的最大值来考虑.
3) 细调程度
因为,所以分三种情况考虑:
1) R>>R 0 时, , , 即U 的最小改变量为:
(30-9)
当, , 都确定后, 也确定,即在整个调节范围内的调节精细程度都是一样.
2) R>R 0 情况差不多.
时,结果和R【如图所示】
【设计报告要求】
1. 写明实验的目的和意义
2. 阐明实验原理和设计思路
3. 说明实验方法和测量方法的选择
4. 列出所用仪器和材料
5. 确定的实验步骤
6. 设计数据记录表格
7. 确定实验数据的处理方法
【注意事项】
1 .应用各种仪器前,仔细查阅有关说明书和使用方法.
2 .各电路元件在测量时,接地点应与仪器的接地点一致.
【思考题】
1 .在RC 暂态过程中,固定方波的频率,而改变电阻的阻值,为什么会有不同的波形?而改变方波的频率,会得到类似的波形吗?
2 .在RLC 暂态过程中,若方波的频率很高或很低,能观察到阻尼振荡的波形吗?如何由阻尼振荡的波形来测量RLC 电路的时间常数?
3 .在RC 、RL 电路中,当C 或L 的损耗电阻不能忽略不计时,能否用本实验测量电路中时间常数?
分压法与限流法的选择
实验器材的选择仪器选择首先应考虑安全因素，其次是误差因素.安全因素考虑各电表的读数不能超过量程，电阻类元件的电流不能超过其最大允许电流.误差因素一般应要求各电表的实际读数不小于量程的1/3.对于变阻器除了考虑安全因素外，在分压接法中，一般选择电阻较小而额定电流较大的；在限流接法中，变阻器的阻值应与电路中其他电阻的阻值比较接近.
对器材选择的一般步骤是：
（1）选出唯一性器材.
（2）草画电路图（暂不接入电流表、电压表）.
（3）估算电流和电压的最大值，在考虑电表指针有较大偏转但不超量程的情况下，结合已知实验器材规格，确定实验电路和其他实验器材.
电流表内、外表法的选择用电压表、电流表同时测电阻的电流时，由于电流表、电压表内阻的影响，不管来用电流表内接还是外接都将引起误差.如何选择实验方法，才能最大限度地减小误差呢？
说明：Rx为被测电阻；RA为电流表；RV为电压表内电阻.
1.当Rx较小时一般采用外接法，Rx较大时则应采用内接法.
2.若被测电阻既不是很大又不是很小时，可以先算出临界电阻R0，当R0=Rx或Rx＞R0可采用内接法；若Rx＜R0可采用外接法.
3.如遇RA、RV均不知的情况时，可用试触法判定：改变电流表内外接方式，若电流表数值变化较大，则采用内接法；若电压表数值变化较大，则采用外接法.
滑动变阻器分压与限流接法的选择滑动变阻器常被用来改变电路的电压和电流，根据连接方法的不同，可分为分压接法和限流接法.分压法是把整个变阻器的所有阻值接入电路，再从滑片和变阻器的一个端点上引出部分电压向外供电.限流法是变阻器的部分阻值串入电路，通过改变有效阻值来改变整个电路的电流.通常变阻器应选用限流接法，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式.
（1）若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路. （2）当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻，且实验要求的电压变化范围较大或要求测量多组实验数据时，必须选用分压电路.
（3）要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化时须选用分压电路.
滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
分压接法
图示：
分压域： [
,]x x
p x x
ER ER U r R R r R ∈
+++
()[0,
]()
x p x p E R R U r R R ∈+
特点： 电压调节范围小，电路简单，功耗小 电压调节范围大，电路复杂，功耗较大
适用： 便于调节电压的选择条件p x R R >
便于调节电压的选择条件p x R R >
方法选择：通常变阻器以限流式接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压式连接方法。⑴若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流
（或电压）仍超过电流表（或电压表）的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式。
⑵限流式适合测量阻值小的电阻（跟滑动变阻器的总电阻相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小）。分压式适合测量阻值较大的电阻（一般比滑动变阻器的总电阻大）。若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，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，此时，应必用分压电路。
⑶若实验中要求电压从零开始连续可调节器，则必须采用分压式电路。
图１ 图２
E
在进行电路选择各电路设计时，应注意以下原则：
⑴安全原则，即电器元件在电路中不被损坏，如电压表或电流表在电路中时，各对应物理量不超过它们的量程。
⑵目的性原则，即所设计的电路应能够达到实验的目的。
⑶准确性原则：即选取仪器或器材时应考虑减小系统误差，如电压表或电流表的指针偏转应尽可能指在中间刻度附近。
⑷方便操作原则，所设计的实验容易达到实验目的，且又简捷、方便。
⑸经济实惠原则，所设计的电路中所用的仪器应在大多数实验室能找到，本原则也可称为可实施原则。
滑动变阻器的两种接法比较和选择
湖南省永州市江华县第一中学李升光425500
知识要点
一、滑动变阻器的两种连接方式
如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载R L的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法．
二、两种电路的比较
分压电路优点：调节范围宽，其次是它的电流，电压都包含了0值且与R0无关。
2.从方便调节的角度比较
其中，在限流电路中，通R L 的电流I L =
R R E
L ，当R 0＞R L 时I L 主要取决于R 0的变化，
当R 0＜R L 时，I L 主要取决于R L ，特别是当R 0<
归纳为：大负载 R 0>R L 时，分压电路 小负载 R 0 大载分压小限流 3.从两电路连线和节能角度比较 从两电路连线方面看，限流电路简单，分压电路复杂。 从两电路节能方面看，限流电路耗能小（EI L ），分压电路耗能大（E （I L ＋I ap ））。 三、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取． （1）下列三种情况必须选用分压式接法 ①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法． ②当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法．因为按图（b ）连接时，因R L >>R 0＞R ap ，所以R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ，而整个电路的总阻约为R 0，那么R L 两端电压U L =IR 并= R U ·R ap ，显然U L ∝R ap ，且R ap 越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作． ③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过R L 的额定值时，只能采用分压接法． （2）下列情况可选用限流式接法 ①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且R L 与R 0 接近或R L 略小于R 0，采用限流式接法． ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法． ③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法． 实验18 滑线电阻的限流特性和分压特性的研究 电路可以千变万化，但一个电路一般可以分为电源、控制和测量三个部分。滑线电阻是电路中一种很好的控制元件，将滑线电阻连成限流电路和分压电路时，负载上的电流和电压能随变阻器滑动触头位置的改变而均匀地而变化。本实验通过对滑线电阻的限流特性和分压特性的研究，了解滑线电阻与负载应怎样匹配调节的线性度较好。 [实验目的] 1． 掌握滑线电阻限流与分压两种电路的联接方法、性能和特点。 2． 测绘滑线电阻的限流特性曲线和分压特性曲线。 [实验原理] 1． 限流电路 电路如图18-1所示，电流的最大值和最小值分别为 Z E = I R m ax ， O Z +E = I R R min 这就是电流的调节范围。O R 愈大，m in I 愈小，调节范围愈大。我们还要考虑调节时对电流 控制的线性程度。 一般情况下负载Z R 中的电流为 X +K K I =+E =+E = I O O Z O Z m a x R R R R R R R AC AC （1） 式中 O Z = K R R , O =X R R AC 图18-1 限流电路 图18-2 限流特性曲线 图18-2表示不同K 值的限流特性曲线，从曲线上可以清楚的看到限流电路的特点。 注意：电源电压及Z R 取值，AC R 开始取最大值，m ax I 值应小于Z R 的最大允许电流。 2． 分压电路 分压电路如图18-3所示，当滑动触头C 由A 端滑至B 端，负载上电压由0变至E ，调 节的范围与变阻器的阻值无关，当滑动触头C 在任一位置时，负载Z R 上的电压为 X R R E R K R R R R R R R R R U BC Ac AC AC BC AC AC +??= +?? ++?E = Z Z Z Z Z （2） 式中 O Z = K R R , O =X R R AC ，BC AC R R R +=O 对于不同的K 值的分压特性曲线如图18-4所示。在分压电路中，确定E 值时，特别要 注意BC 段的电流是否大于额定电流。 图18-3 分压电路 图18-4 分压特性曲线 [实验内容和要求] 1．用电阻箱为负载Z R ，取不同的K 值，分别测绘滑线电阻的限流特性曲线和分压特性曲线。 2．分析滑线电阻在限流电路和分压电路中的特点。 [可供实验器材] 直流稳压电源、滑线变阻器、电阻箱、电压表、毫安表等。 [思考题] 1．限流电路和分压电路有哪些差别？在实验中如何选 择电路？ 2．如图18-5所示的分压电路中，已知滑线变阻器两个固定接线端AB 间的总电阻为O R ，接线端BC 间电阻为 X R ，现将外部负载电阻R 并联到BC 上，试计算：O O =??R R R R 和时，BC 间的电压分别为多少？根据这个 计算结果，请你归纳一下，应当怎样正确地使用分压器呢？ WORD 格式可编辑 限流电路和分压电路 1. 限流和分压接法的比较 （ 1）限流电路： 如图 2 所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没 有电流流过。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下， R 用两端的 电压调节范围： U ≥U 用≥UR 用/（R 0+R 用），电流调节范围： U/R 用≥I 用 ≥U/（R 0+R 用 ）。即电压和电流不能调至零，因此调节范围较小。要使 限流电路的电压和电流调节范围变大， 可适当增大 R 0。另外， 使用该电 路时，在接通电前， R 0 应调到最大。 （ 2）分压电路： 如图 3 所示，实质上滑动变阻器的左边部分与 R 用 并联后再与滑动变阻器的右边串联。 注意滑动变阻器的两端都有电流流 过，且不相同。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下， R 用 两端 的电压调节范围为 U ≥U 用≥0，即电压可调到零，电压调节范围大。电 流调节范围为 E/R 用≥ I 用≥ 0。 使用分压电路，在当 R 0 图 2 图1 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 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 0 R 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 0 R 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 0 R ，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 、 图3 限流电路和分压电路 1. 限流和分压接法的比较 （1）限流电路：如图2所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没 有电流流过。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端的 电压调节范围：U ≥U 用≥UR 用/（R 0+R 用），电流调节范围：U /R 用≥I 用 ≥U /（R 0+R 用 ）。即电压和电流不能调至零，因此调节范围较小。要使 限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R 0。另外，使用该电 路时，在接通电前，R 0 应调到最大。 （2）分压电路：如图3所示，实质上滑动变阻器的左边部分与R 用 并联后再与滑动变阻器的右边串联。注意滑动变阻器的两端都有电流流 过，且不相同。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端 的电压调节范围为U ≥U 用≥0，即电压可调到零，电压调节范围大。电 流调节范围为E /R 用≥I 用≥0。 使用分压电路，在当R 0 图3 图 2 限流和分压电路的选取 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分压式或限流式接法，这类问题常常困绕着老师们的教与学生们的学。笔者在此问题上有一点粗浅的认识，现提出来与同仁、专家们商榷。 一、两种接法 1、限流式 如图1所示的电流中变阻器起限流作用，待测电阻R x 的电压可调范围为εε~R R R x x +（电源内阻不计）。在合上开关前要使变阻器所使用的阻值最大，因此，在闭合开关s 前一定要检查滑动触头p 是否在B 端。 2、分压式 如图2所示的电路中变压器起分压作用，待测电阻R x 的电压可调范围为0~ε（电源内阻不计），显然比限流时电压调节范围大。在合上开关s 前滑动触头p 应在A 端，此时对R x 的输出电压为0，滑动触头p 向B 滑动过程，使待测电阻R x 的电压、电流从最小开始变化。 限流和分压电路的选取，总的来说，应从测量的要求和电路的调节两个方面考虑。 二、测量要求 若题目中明确要求电压从0开始测量，电路的连接一定用分压式。 例1：（1999广东卷）用图3中所给的实验器材测量一个“12V ，5W ”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3A 、0.6A 两档，内阻可忽略，电压表有15V 、3V 两档，内阻很大。测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V 调到12V 。 ⑴按要求在实物图上连线（其中部分线路已连好）。 ⑵其次测量时电流表的指针位置如下图（b ）所示，其读数为 A 5W ”的小灯泡其额定电流大约是I= 12 5＜0.6A ，故安培表的量程分析：对于“12V 、应选0～0.6A 。根据测量要求，电压连续地从0V 调到12V ，应接成分压电路，而不应接限流电路。又因为电流表内阻可忽略，电压表内阻很大，对电路无影响，电流表内接或外接都可以。 4所示 ⑵0.36A （或0.360） 解法指导 实物连接图的画法，要先画出原理图，其中涉及的电学元件按实物图位置排放，便于实物连接。 图4 X R 图1 图3 限流电路和分压电路 1.限流和分压接法的比较 有电流流过。该电路（1）限流电路：如图2所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没 的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端的电压调节范围：U ≥U 用≥UR 用/（R 0+R 用），电流调节范围：U /R 用≥I 用≥U /（R 0+R 用）。即电压和电流不能调至零， 因此调节范围较小。要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R 0。另外，使用 该电路时，在接通电前，R 0应调到最大。 后再与滑动变阻器 （2）分压电路：如图3所示，实质上滑动变阻器的左边部分与R 用并联用=0。 2A B ① 例1、. 例2、（，5W ”的A ②总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化例3”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值，可供选择的器材有： A.300mA ，内阻约4Ω）C.电压表（0～10V ，内阻Ω）D.电 压表（0，最大允许电流2A ）F.电源（额定电压9V ，最大允许电流1A ）G.⑴为使测量安全和尽可能准确，应选用的器材是 。（用字母代号填写） ⑵在右边虚线框内画出电路图，并把图6所示实物图用线连接起来。 分析：①表及内外解法的选取 小电珠的额定电流额I =U P =A 3 .61≈0.16A=16mA ＜300mA ，电流表应选B 。额U =6.3V ＜10V ，电压表选C ，电源选F 。珠R =1 3.62 2 P U Ω≈40Ω比10K Ω小得多，仅比毫安表内阻大10倍，故选用安培表外接法。 ②滑动变阻器及连接方法的选取 图2 将可变电阻H 接到电源两端，其上电流大若致为I=50 9A=0.18A ，而H 的额定电流H I =505.0=0.1A ＜0.18A ，而G 的额定电流为1A ，故从安全性上考虑不宜选用H 。由于40Ω是可变电阻G 的中值的8倍，故选用分压式连接方式。若使用限流式，则在灯泡额定电压下，额I =63 10A ，具体操作时额I ≈0.16A 应体现在安培表上，故滑动变阻器此时大约分压为滑U =9V －6.3V=2.7V 。故此时滑动 变阻器调节的阻值R=10 7 .2≈17Ω＞10Ω，因此G 不可能用限流法，必须使用分压 、电流表（量程）；、电流表 （量程）；、电流表（量程）（最大阻值）；、电源 若干。 要求：画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图，测量数据要尽量 多。 分析：若采用限流式接法，由于电阻丝阻值为10Ω，在3V 电压（电 压表的量程）下工作，则流过它的最大电流为，改变滑动变阻器的阻值（0～20Ω），电路中电 流变化范围约为，电流取值范围比较小，故采用分压式 接法比较好。电路图如图4所示。 ③采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值。 在安全（I 滑额够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压不超额定值，电源不过载）、有效（调节范围够用）的前题下，若R 用 滑动变阻器的限流接法和分压接法 被测电路对供电电压或供电电流有一定的要求，为满足这一要求，供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成，滑动变阻器在电路中有两种连接方式： 1．限流接法 如图4为滑动变阻器的限流接法.它的连接方式是电压表、滑动变阻器与待测电阻三者串联.该接法对外供电电压的调解范围是：E R R E R x x ~0 ，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b 点. 2．分压接法 如图5是滑动变阻器的分压接法.它的连接方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而待测电阻与滑动变阻器的一部分电阻并联.该接法对外供电电压的调解范围是：E ~0，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b 点. 3．两种接法的比较：分压接法电压调解范围大，限流接法电压调解范围小，但限流接法电路耗能小. 4．两种接法的选择 滑动变阻器的两种接法都能控制调解负载的电流和电压，但在相同条件下调解效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法. （1）通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑. （2）为了便于调解，在待测电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相差不大的情况下应选择限流接法；在待测电阻的阻值远大于滑动变阻器阻值的情况下应选择分压接法. （3）在下列情况下必须采用分压接法： ①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调解，只有分压接法才能满足. ②如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调解，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法. ③伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流（或电压）变化很小，不利于多次测量取平均值或用图象法处理数据，也起不到保护用电器的作用.为了在上述情况下尽可能大范围地调解待测电阻上的电流（或电压），应选择分压接法. 图4 图5 分压式和限流式电路的比较和应用 一 知识教学点 知道滑动变阻器有分压接法和限流接法，理解两种接法的原理，并能在实际情况中作出选择、应用。 二 重点、难点及解决办法 1．重点 难点 分压接法和限流接法的选择和判断，并能在实际情况中选择应用 2. 解决办法 通过两种电路分析，结合具体实际情况，判断合适的接法，并在此基础上总结适用条件，培养学生解决实际问题的能力。 三 学生活动设计 在教师的引导下，分析两种接法的特点及适用条件，利用自行设计电路进一步体会适用条件，通过练习题，进一步培养学生综合分析能力，解决实际问题能力。 四 教学过程： 1．限流接法与分压接法的比较 例1 图（a ）为___________接法，图（b ）为__________ 接法。在这两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R 0）对 负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用，通过计算 完成下表： 思考（1） 当E =3V ，r =0Ω，0R =100Ω，L R =1000Ω时，两种电路中R L 上电压调节范围及电流调节范围如何? 若0R =100Ω，L R =50Ω，两种电路R L 上电压调节范围及电流调节范围是多少？ 通过对数据的观察能得到怎样的结论？ 思考（2）：图甲和图乙中的滑动触头P 从a 端向b 端滑动时，两图中电压表、电流表的读数如何变化？试 在丙图中定性作出U~R ap的图像（已知电源内阻0 r) = ２．应用： 例2有一未知电阻的阻值在20KΩ～50 KΩ之间，现要测量其阻值， 实验室提供下列可选的器材： 电流表A 电压表V 滑动变阻器R（最大阻值1 KΩ）， 电源E，电键S。 为了尽量减少误差，要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电 路图（其中电源和电键及其连线已画出）。 例 3 如图是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就能知道油箱内油 量的多少，则 ( ) (A)油量增加，R增大，油量表指针偏转变小 (B)油量增加，R减小，油量表指针偏转变大 (C)油量减少，R增大，油量表指针偏转变大 (D)油量减少，R减小，油量表指针偏转变小 思考：（1）小明家的汽车某次加满油后，开车过程中发现油量表指针始终指向零刻度，经判断装置的机械部分完好，试分析电路故障原因。 （2）油量表刻度是否均匀？ （3）如果没有电流表，请在下图中用电压表接入电路，使改装后的油量表刻度均匀。 滑动变阻器分压式和限流式接法实验专题 （一）滑动变阻器在电路中的两种接法： ⑴限流式接法⑵分压式接法 1．在下面三种情况下必须选择分压接法： a．要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足（如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路） b．如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)，为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接法连接电路．c．伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化小，这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据，为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（电压），应选择滑动变阻器的分压接法。 2．以下情况可选用限流接法： a．测量时电路电流（电压）没须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，采用滑动变阻器限流接法。 b．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，应采用滑动变阻器限流接法。 c．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 节能因素采用滑动变阻器限流接法。 [例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 kΩ的电阻 Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程 100 μA，内阻约 2 kΩ)； B．电流表(量程 500 μA，内阻约 300 Ω)； C．电压表(量程 15 V，内阻约 100 kΩ)； D．电压表(量程 50 V，内阻约 500 kΩ)； E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)； F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)； G．电键和导线若干。 电流表应选________，电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ①____________________________________________； ②____________________________________________。 3 电阻的串联、并联及其应用 课时1 串联、并联电路 限流和分压电路 一、串联电路和并联电路 1．串联电路：把几个导体或用电器依次首尾连接构成的电路，如图1甲所示． 2．并联电路：把几个导体或用电器并列地连接在一起构成的电路，如图乙所示． 二、电阻的串联和并联 1．串联电路的特点： (1)电流关系：I ＝I 1＝I 2＝I 3＝…＝I n ，串联电路各处的电流相等． (2)电压关系：U ＝U 1＋U 2＋U 3＋…＋U n ，串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和． (3)电阻关系：R ＝R 1＋R 2＋R 3＋…＋R n ，串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和． (4)电压分配规律：U R ＝U 1R 1＝U 2R 2＝…＝U n R n ，串联电路中各电阻两端的电压跟它的电阻成正比． 2．并联电路的特点： (1)电流关系：I ＝I 1＋I 2＋I 3＋…＋I n ，并联电路的总电流等于各支路电流之和． (2)电压关系：U ＝U 1＝U 2＝U 3＝…＝U n ，并联电路的总电压与各支路电压相等． (3)电阻关系：1R ＝1R 1＋1R 2＋1R 3＋…＋1 R n ，并联电路的总电阻的倒数等于各部分电路电阻的倒 数之和． (4)电流分配规律关系：IR ＝I 1R 1＝I 2R 2＝…＝I n R n ＝U ，并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比． 三、限流电路和分压电路 1．限流电路：如图2甲所示限流电路中，器件D(电阻为R )两端电压的变化范围是R R 0＋R U ～ U . 图2 2．分压电路：如图乙所示分压电路中，器件D(电阻为R )两端电压的变化范围是 . 高考物理难点分析 ——限流式与分压式的选择 一个简单的方法，一般电路都要就限流式，因为可以节能，但是有下列三种情况必须用分压式。 1．描绘小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压和电流必须从零开始测量，就必须用分压式。可以归结为：实验中要求从零开始测量的，就必须用分压式。 2．如果整个电路中，滑动电阻器比较小，对整个电路几乎没有影响的，也必须用分压式。例如：测量电阻实验时，待测电阻大约是1000欧姆，而滑动电阻器仅有20欧姆，因为还要考虑到各种仪器的内阻问题，所以滑动电阻器对整个电路就几乎没有影响，这时就必须用分压。 3．在测量电路中，如果电压表或者电流表的量程比较小，（比限流式电路中的最小电流还要小）这时候为了安全起见，也必须用分压。 只有这三大类必须用分压法，而其他的就要用限流法了。当然，能用限流法的也可以用分压法，但是要考虑到节能问题，就只好选用限流法了。 综上所述，可以简记为：零起必分（压），滑小必分（压）;滑大可限（流），但烧表必分。 选用分压法的时候要选用小的滑动电阻器，同样还是为了节能。 ①负载Rx两端电压变化范围限流ERx/(Rx+R)~E （R是变阻器最大阻值）分压0～E ②能用限流一定能用分压。以下情况只能用分压： a．电阻or滑动变阻器or电流表允许通过的最大电流 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 ~+。 （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。 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。 ⑴限流式接法 ⑵分压式接法 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。 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。 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） 分压与限流的研究实验报告 【实验目的】 1．熟悉分压电路和限流电流，并比较分压电路和限流电路的性能； 2．研究滑线变阻器的有关参数； 【实验原理】 （1） 1.分压电路 如图（1）所示，滑动触头P 从a 移动到b ，电阻箱的电阻为R ，由于调解滑动变阻器，电路中总电阻发生变化，使电阻箱R 的电压也发生变化，即电压表的示数有变化，设电路的电源电动势为E ，忽略电源的内阻，由欧姆定律可得出变阻器两端的电压的计算公式，推导过程如下： 电路中总电阻为： 21 1R R R RR R ++=总 （1） 根据欧姆定律得电路中总电流为： 21 1R R R RR E R E I ++==总 （2） 所以在此根据欧姆定律得出电阻箱的电压为： 2 121111)(R R R R R ERR R R RR I U ++=+?= （3） 又因为滑动变阻器的最大电阻为210R R R += 带入（3）式，并化简可得： 2 10101R RR R R ERR U -+= （4） 设0R R X = 01R R Y = （5） 联立（4）、（5），消去R ，1R ，可得： 2Y Y X XYE U -+= （6） 所以： 2 Y Y X XY E U -+= （7） 由式（7）可知，当X 一定时，E U 与Y 值存在一定的函数关系，可以多测几组数据，得出函数图像，分析分压电路的性能。 2. 限流电路 如图2所示，滑动触头P 移动到a ，负载电阻R 上的电压最大，为电源电压E ，相应的电流此时也是最大的，由欧姆定律可得此时电路中的最大电流为： R E I =max （8） 在滑动触头不在a 或者b 位置时，电路中的电流大小为： 1 R R E I += （9） 联立式（5）、（8）、（9），消去E ，R ，1R ,并化简整理可得： Y X X I I +=max （10） ； 滑动变阻器分压式和限流式接法实验专题 （一）滑动变阻器在电路中的两种接法： | ⑴限流式接法⑵分压式接法 1．在下面三种情况下必须选择分压接法： a．要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足（如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路） b．如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)，为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接法连接电路．c．伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化小，这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据，为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（电压），应选择滑动变阻器的分压接法。 2．以下情况可选用限流接法： a．测量时电路电流（电压）没须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，采用滑动变阻器限流接法。 , b．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，应采用滑动变阻器限流接法。 c．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 节能因素采用滑动变阻器限流接法。 [例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 kΩ的电阻 Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程 100 μA，内阻约 2 kΩ)； B．电流表(量程 500 μA，内阻约 300 Ω)； C．电压表(量程 15 V，内阻约 100 kΩ)； D．电压表(量程 50 V，内阻约 500 kΩ)； E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)； ! F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)； G．电键和导线若干。 电流表应选________，电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以 滑动变阻器的限流式和分压式接法及两种接法的选择 滑动变阻器的两种电路都能控制调节负载的电压和电流，但调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流式接法和分压式接法，下面是选择的方法。 1．通常情况下（满足安全条件），由于限流式接法电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑。 2．在下列情况下必须采用分压式接法： （1）实验要求使某部分的电压或电流从零开始调节，只能采用分压式接法； （2）如果实验所提供的电表量程或其他元件允许通过的最大电流很小，若采用限流式接法，无论怎样调节，电路中的实际电流（或电压）都会超过电表量程或元 件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或元件，滑动变阻器必须采用分 压式接法； （3）伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值时，若采用限流式接法，待测电阻的电流（或电压）变化很小，不利于多次测量求平均值 或用图像法处理数据，也起不到保护电阻或电表的作用，为了在上述情况下尽 可能大范围的调节待测电阻的电流或电压，应选择分压式接法； （4）在对改装后的电流表或电压表进行校准时，必须从零开始校准，滑动变阻器必须采用分压式接法； 3．大阻值的滑动变阻器一般采用限流式接法，小阻值的一般采用分压式接法。 经验分享： 1. 电学实验对分压式接法考查较多； 2. 若滑动变阻器阻值较小（例如10Ω、20Ω），采用分压式接法的可能性就非常大； 3. 做题时要注意审题，从上下文中挖掘隐含条件。 高考经典真题思路详解： 1.（1997年全国高考题）某电压表的内阻在20~50k Ω之间，现要测量其内阻，实验室提供下列器材可供选择： A ．待测电压表（量程3V ）； B ．电流表A 1（量程200μA ）； C ．电流表A 2（量程5mA ）； D ．电流表A 3（量程0.6A ）； E ．滑动变阻器R （最大值1k Ω）； F ．电源E （电动势4V ），电建s ，导线若干。 （1）所提供的电流表中，应选用 （填字母代号）； （2）为了尽量减小误差，要求多测几组数据，试在图中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电建已连好）。 解题步骤： （1）先确定测量电路。本题提供的有电压表和电流表，测电压表内阻应采用伏安法。 方案有如下两种： 方案一：电压表、电流表串联。 由串联电路电流相等及欧姆定律，得V U I R = ，则电压表内阻V U R I =，只要读出电压表和电流 表的读数就可以测出电压表内阻。此方案可行。 方案二：电压表、电流表并联： 由并联电路电压相等及欧姆定律，得A U I R = ，则电流表内阻A U R I =，只要读出电压表和电流 表的读数就可以测出电流表内阻。此方案不可行。 限流电路和分压电路 1. 限流和分压接法的比较 （1）限流电路：如图2所示，实际上滑动变阻器 的右边部分并没有电流流过。该电路的特点是：在电 源电压不变的情况下，R 用两端的电压调节范围：U ≥ U 用≥UR 用/（R 0+R 用），电流调节范围：U /R 用≥I 用≥U /（R 0+R 用 ）。即 电压和电流不能调至零，因此调节范围较小。要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R 0。另外，使用该电路时，在接通电前，R 0 应调到最大。 （2）分压电路：如图3所示，实质上滑动变阻器 的左边部分与R 用并联后再与滑动变阻器的右边串联。 注意滑动变阻器的两端都有电流流过，且不相同。该 电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端的 电压调节范围为U ≥U 用≥0，即电压可调到零，电压调节范围大。电流 调节范围为E /R 用≥I 用≥0。 使用分压电路，在当R 0 图3 有电源负担轻，电路连接简便等优点。 B 如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法： ① 用电器的电压或电流要求从零开始连续可调。 例1、1993年全国高考题）将量程为100μA 的电流表改装成量程为1 mA 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.校准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1 mA ，试按实验要求画出电路图. 例2、（1999广东卷）用图3中所给的实 验器材测量一个“12V ，5W ”的小灯泡在 不同电压下的功率，其中电流表有3A 、 0.6A 两档，内阻可忽略，电压表有15V 、3V 两档， 内阻很大。测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地 从0V 调到12V 。 ⑴按要求在实物图上连线（其中部分线路已连好）。 ⑵其次测量时电流表的指针位置如下图（b ）所示，其读数为 A ②要求电器的电压或电流变化范围大，负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化不明显，测得的电压和电流取值范围小。 一、伏安法测电阻 1．原理：根据欧姆定律R ＝U I ，只要测量出待测电阻 R x两端的电压U及流过的电流I即可． 2．测量器材：电流表、电压表 3．电流表的内接法和外接法的比较 内接法外接法 电路图 误差原因 电流表分压 U测＝U x＋U A 电压表分流 I测＝I x＋I V 电阻测量值 R 测 ＝ U测 I测 ＝R x＋R A>R x 测量值大于真实值 R 测 ＝ U测 I测 ＝ RxRV Rx＋RV 2.两种接法的适用条件 (1)限流式接法适合测量阻值小的电阻(与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)．因为Rx小，限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑动触头调节范围大． (2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)．因为Rx大，分压式中Rx几乎不影响电压的分配，移动滑动触头电压变化明显，便于调节 3．两种接法的选择原则 (1)在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低． (2)若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即不论怎样调节滑动变阻器，待测电阻上的电流(或电压)都会超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式接法． (3)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，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，不利于多次测量求平均值，此时，应改用分压式接法． (4)若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采用分压式接法． 4、典型题 一、伏安法测电阻 1、如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下： 待测电阻Rx阻值在900 Ω～1 000 Ω之间 电源E 具有一定内阻，电动势约9.0 V 电压表V1 量程2.0 V，内阻r1＝1 000 Ω 电压表V2 量程5.0 V，内阻r2＝2 500 Ω 电流表A 量程3.0 A，内阻r＝0.10 Ω 滑动变阻器R 最大阻值约100 Ω，额定电流0.5 A 开关S、导线若干 （1）为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量选用哪些 电表？（2）画出余下的电路连线 1.【答案】测量Rx阻值的电路如图 解析由于待测电阻约为1 000 Ω，滑动变阻器阻值为100 Ω，且要使电表 读数有较明显的变化，因此滑动变阻器应采用分压接法，由于加在待测电阻的最 大电流约为10 mA，显然3 A的电流表不能用，因此将V1当作电流表使用．由 于V1表的电压能够测量，故采用V1表内接法．时电表的读数大于其量程的一半， 而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化．请用实线代表导线，在所给 的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路． 2、某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx，现备有下列器材： A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ) B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω) C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ) D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ) E．直流电源(20 V，允许最大电流1 A) F．滑动变阻器(最大值1 kΩ，额定功率1 W) G．电键和导线若干 电流表应选____________，电压表应选____________．(填字母代号) 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ①____________________________________________； ②_____________________________________________. 2.【答案】B C①电流表应采用内接法．②滑动变阻器应采用分压式接法． 图1电路称为限流接法，图2电路称为分压接法。 其中R L指的是待测元件电阻（即平时所说的R X），R0是滑动电阻滑动变阻器的分压接法 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。 滑动变阻器的限流接法 限流式接法要能在调节过程中平缓控制电流，滑动变器阻值要稍大些。一般来说，约为待测电阻的3—10倍。 1．在下面三种情况下必须选择分压接法： a．要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足（如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路） b．如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)，为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接法连接电路． c．伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化小，这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据，为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（电压），应选择滑动变阻器的分压接法。 2．以下情况可选用限流接法： a．测量时电路电流（电压）没须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，采用滑动变阻器限流接法。 b．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，应采用滑动变阻器限流接法。 c．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滑动变阻器限流接法。 限流法与分压法的区别 与选取原则 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8- 限流法与分压法的区别与选取原则 限流法与电路串联，分压法与电路并联（如果在有箭头的划变导线上联有用电器，且划变接有三根导线时就为此） 区别： 1.限流接法线路结构简单，消耗能量少； 2.分压接法电压调整范围大，可以从0到路端电压之间连续调节； 选用原则： 1.优先限流接法，因为它电路结构简单，消耗能量少； 2.下列情况之一者，必须采用分压接法： （1）当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值，采用限流接法不能满足要求时； （2）当实验要求多测几组数据（电压变化范围大），或要求电压从0开始变化时； （3）电源电动势比电压表量程大很多，限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时时。 分压，电压的变化范围是0-E （滑动变阻器的两端接电源的正负极，滑片接一条支路，也就并联在电路中） 限流，电压的变化范围是X-E（也就是不能调处0电压，这个是一端不接，也就是只连接两根导线，串联在电路中） 一般接电路优先考虑的是限流，因为，功耗小。 但是需要电压从0开始变化的时候，就要使用分压法了，测伏安特性的时候，一定要采用分压法。 区别—— 1.滑动变阻器的限流法是串联在电路中的。 滑动变阻器的分压法是并联在电路中的。 2.滑动变阻器的分压法的电压可从零开始调节，而限流法不能从零开始调节（即分压法比限流法的可调节范围大） 3.限流法消耗的功率比分压法少。 应用—— 1.需要调节范围大，且可从零开始调节时，用分压法。 2.要使电路中消耗的功率较小时，用限流法。 滑动变阻器分压与限流接法的选择滑动变阻器常被用来改变电路的电压和电流，根据连接方法的不同，可分为分压接法和限流接法.分压法是把整个变阻器的所有阻值接入电路，再从滑片和变阻器的一个端点上引出部分电压向外供电.限流电路和分压电路
滑动变阻器的分压接法和限流接法
限流电路和分压电路
限流和分压电路的选取(新)
限流电路和分压电路
滑动变阻器的限流接法和分压接法
分压式和限流式的比较和应用
滑动变阻器的限流接法和分压接法典型习题
第二章 3 课时1 串联、并联电路 限流和分压电路(答案附后面)
分压式与限流式的选择
滑动变阻器的限流式和分压式接法
分压与限流地的研究实验报告材料
滑动变阻器的限流接法和分压接法典型习题
滑动变阻器的限流式和分压式接法及两种接法的选择
限流电路和分压电路
伏安法测电阻分压限流电路选择知识点讲座及练习题
分压和限流接法
限流法与分压法的区别与选取原则修订稿
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