高中物理实验如何选滑动变阻器

滑动变阻器的两种接法比较和选择

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R 0）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 负载

R L 上电压调节范围（忽略

电源内阻） 负载R L 上电流调节范围（忽略电源内阻） 相同条件下电路消耗的总功率 限流接法 0

R R R L L +E ≤U L ≤E 0R R E L +≤I L ≤L R E EI L 分压接法 0≤U L ≤E 0≤I L ≤L R E E （I L ＋I ap ）

比较 分压电路调节范围较大 分压电路调节范围较

大

限流电路能耗较小 1.从调节范围上比较

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R 0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 =0

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<>R L 时，R 并≈R L ，所以R L 两端电

压随R0增大而增大，几乎不受负载影响。当R L比R0小或小很多时，R并≈R0这时几乎不受影响，不宜采用分压电路。

归纳为：大负载R0>R L时，分压电路

小负载R0

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=0R 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．