串并联电路的应用---滑动变阻器的接法

滑动变阻器四种接法对电路阻值的影响福建南平三中郑书光滑动变阻器在电路中的连接方法多种多样，影响电路也错综复杂，本文介绍四种连接方法，供大家参考。

1.滑动变阻器串联电路中。

滑动变阻器R 0与电阻R 1串联如图1所示，其总电阻是R AB = R 1+ R 0。

R AB 随R 0的增大（减小）而增大（减小）。

2. 滑动变阻器并联电路中。

滑动变阻器R 0与电阻R 1并联（如图２）在电路中，总电阻101010AB +=+=R R R R R R R R １１，当R 0↗，（101+R R ）↘，R AB ↗。

当R 0↘，（101+R R ）↗，R AB ↘。

所以，R AB 随R 0的增大（减小）而增大（减小）。

3.滑动变阻器两部分混串电路中。

如图３所示电路，滑动变阻器最大值为R m 。

滑动变阻器与R 1并联部分的阻值是R 2，电路总电阻是 1212m 2122m 2122m AB +-=+-=++-=R R R R R R R R R R R R R R １。

当滑片左移R 2↗，（121+R R ）↘，1212+R R R ↗，R AB ↘。

否则相反。

所以，R AB 随R 2的增大（减小）而减小（增大）。

4.滑动变阻器两部分混并电路中。

如图4所示电路，滑动变阻器并联两部分的阻值分别是R 2和R m －R 2，电路总电阻是m 2m212m 22m 21AB )()()(R R R R R R R R R R R R R -+=-+-+=， 因为变阻器并联的部分的阻值之和R m 是定值，仅当这两部分阻值相等，这两部分阻值的乘积才有增大值，则R 2＝R m －R 2，2m 2R R =。

所以，当2m 2R R =时，R AB 最大。

当2m2R R 〈A BR 1R 0图1 图2 图3 图4时，R AB 随R 2的增大（减小）而增大（减小）。

当2m 2R R 时，R AB 随R 2的增大（减小）而减小（增大）。

【教学目标】
理解滑动变阻器的基本原理和使用方法；
掌握滑动变阻器串联、并联电路的接法；
能够通过实验测量不同接法下电路总电阻值，并掌握计算方法。

【教学内容】
滑动变阻器的基本原理和使用方法；
滑动变阻器串联、并联电路的接法；
通过实验测量不同接法下电路总电阻值，并掌握计算方法。

【教学重难点】
掌握滑动变阻器的基本原理和使用方法；
理解滑动变阻器串联、并联电路的特点及其计算方法。

【教学过程】
一、导入新课
通过热身问题引出学生对滑动变阻器的初步认识，如：你是否听说过滑动变阻器？它有什么作用？可以在哪些场合使用？
二、讲授滑动变阻器的基本原理和使用方法
滑动变阻器的基本构造和工作原理；
滑动变阻器的使用方法及选用原则。

三、讲授滑动变阻器串联、并联电路的接法
滑动变阻器的串联电路：将多个滑动变阻器依次连接起来，形成一个电阻链；
滑动变阻器的并联电路：将多个滑动变阻器同时连接在一起，形成一个平行电阻组。

四、进行实验测量
根据不同的接法组建电路并进行实验测量，记录电路总电阻值，并计算其数值。

五、讲解和归纳
根据实验结果讲解电路总电阻值的计算方法，归纳出滑动变阻器串联、并联电路的特点及其计算方法。

【教学资源】
实验箱、滑动变阻器、万用表等。

【教学评估】
通过实验测量和课堂提问等形式对学生进行评估，检查学生
对滑动变阻器的理解程度和应用能力。

4串联电路和并联电路第1课时串联电路和并联电路滑动变阻器的两种接法[学习目标] 1.掌握串、并联电路的电流、电压和电阻关系，并能进行有关计算(重点)。

2.理解滑动变阻器的两种接法，并能正确选择(难点)。

一、串联电路和并联电路1．串联电路：把几个导体或用电器__________连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。

2．并联电路：把几个导体或用电器的一端________________，另一端也______________，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。

3．串联电路、并联电路的特点串联电路并联电路电流关系各处电流________，即I＝_______________________总电流等于各支路电流________，即I ＝____________________电压关系总电压等于各部分电压________，即U＝________各支路两端电压__________，即U＝_________________________________电阻关系总电阻等于各部分电阻________，即R＝_______________总电阻的倒数等于各支路电阻的______________，即1R＝____________________________________________1．n个相同电阻(R1)串联或并联，其总电阻分别为多少？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．R1和R2并联后的总电阻与其中任一支路的电阻有什么关系？若R1远大于R2，总电阻R 有何规律？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．并联电路中，若某一电阻增大，总电阻如何变化？若增加一支路，总电阻如何变化？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(1)电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大。

滑动变阻器的三种接法由于滑动变阻器在电路中有多种接法，所起的作用也有所不同。

常见的变阻器的接法有三种：1.整个滑动变阻器作为一个可变电阻，接在一个电路当中，即通常所说的限流式接法；2.一个滑动变器分为两部分作为两个可变电阻,分别接在两条支路中，当一条支路电阻变化时，另一支路的电阻也发生变化；3.变阻器的一部分接在支路，另一部分接在干路中，即通常所说的分压式接法。

一、限流式接法。

此种接法当变阻器接入电路电阻最大时，电流最小，但不能为零；当变阻器接入电路电阻为零时，流过变阻器的电流最大。

例1 如图1所示电池电动势为E ，内电阻为r 。

当可变电阻的滑片P 向b 点移动时，电压表V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是( )A ．U 1变大，U 2变小B ．U 1变大，U 2变大C ．U 1变小，U 2变小D ．U 1变小，U 2变大解析 滑片P 向右移动时，总电阻变大，干路中I =rR E+变小。

由于路端电压U=E -Ir ，U 增大，即V 1的读数U 1增大。

由于V 2的读数U 2=IR ，U 2减小，所以A 正确。

二、变阻器的两部分分别接在两条支路中，滑片的移动，影响两条支路的电阻变化。

例2 在如图2所示的电路中，已知电源电动势E =6V ，内电阻r =1Ω，R 1=2Ω，R 2=3Ω，R 3为5Ω的滑动变阻器，其滑动触头为P 。

求当P 滑到什么位置时电流表的读数最小？最小值为多少？解析 当外电阻最大时，干路中的电流最小，设变阻器R 3上a 、p 之间的电阻为R ap ，则根据串、并联知识得外电路的总电阻为：R =321321))((R R R R R R R R ap ap ++-++ （1） 因R 1+R ap 与R 2+R 3-R ap 之和为一定值，故 R 1+R ap =R 2+R 3-R ap 时，外电阻R 有最大值，即当P 滑到R ap =(R 2+R 3- R 1)/2=3Ω时,外电阻最大，电流表示数最小。

滑动变阻器使用方法滑动变阻器一般串联在电路中。

连接时应“一上一下”的把接线柱接人电路中。

连接电路时应把滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处。

滑动变阻器定义：滑动变阻器是电路中的一个重要元件，它可以通过移动滑片的位置来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。

在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。

滑动变阻器构造：滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。

滑动变阻器符号：常用Rx表示，元件符号位或。

滑动变阻器结构示意图：滑动变阻器工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度，可以逐渐改变电阻。

滑动变阻器作用：改变电流、调节电压和保护用电器。

滑动变阻器铭牌：观察滑动变阻器的铭牌，能够了解它的最大阻值和允许通过的最大电流。

例如铭牌上标有“20Ω 1.5A”的字样，说明该滑动变阻器的最大阻值是20Ω，允许通过的最大电流是1．5A。

滑动变阻器优缺点：优点：能连续地改变接人电路的电阻值；缺点：不能直接读出电阻值的大小。

滑动变阻器的接法口诀：串入电路调流控压；一上一下作用最大；同上同下没有变化；连入之前调到最大。

滑动变阻器在电路中可以作限流器用，也可以作分压器用。

在确保安全的条件下，如何选用这两种不同的形式，是由电路中的需要来决定的。

滑动变阻器限流式以下情况可选用限流式接法：①待测用电器电阻接近滑动变阻器电阻（也可选用分压式接法）。

②简化电路，节约能源。

滑动变阻器分压式以下情况必须使用分压式接法：①待测用电器电阻远大于或远小于滑动变阻器电阻。

②实验要求待测用电器电流及其两端电压可以由0开始连续变化（例如测小灯泡的伏安特性曲线）。

③实验要求待测用电器电流及其两端电压可变范围较大。

④采用限流式接法时，无论如何调节变阻器，电流、电压都大于对应电表的量程。

串分压公式：U1/U2=R1/R2并分流公式：I 1/I 2=R2/R1在一个并联电路中，电路中总电阻的倒数等于各支路上电阻的倒数之和。

伏安法测电阻（2）--------控制电路的选择（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 R p ~+； 电流范围：RU 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：RU ~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。

滑动变阻器的两种接法鲁积善高二物理组1一、滑动变阻器的两种连接方式2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的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把左图电路称为限流接法，右图电路称为分压法二、两种电路的比较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R0无关。

2.从方便调节的角度比较其中，在限流电路中，通RL的电流IL=E/RL+R0，当R0＞RL时IL主要取决于R0的变化，当R0＜RL时，IL主要取决于RL，特别是当R0《《RL 时，无论怎样改变R0的大小，也不会使IL有较大变化．即R0越大，电流、电压变化范围越大; R0越小，电流、电压变化范围越小。

在分压电路中，并联电路电阻比小的那个还小，当R0》》RL时，R≈RL，所以RL两端电压随R0增大而增大，几乎不受负载影响。

当RL比R0小或小很多时，R≈R0这时几乎不受影响，不宜采用分压电路。

归纳为：大负载 R0》RL时，分压电路小负载 R0《RL时，限流电路大载分压小限流。

3三、分压式与限流式的特点：1. 待测电阻上电压的调节范围不同设电源的电动势为E，内阻不计。

在限流式连接中，待测电阻Rx上的电压调节范围为RxE/（Rx+ Rp）-E（Rp为滑动变阻器的最大阻值）。

在分压式连接中，Rx上的电压调节范围为0-E。

可见分压式连接中电压调节范围比限流式大。

2. 待测电阻上电流的调节范围不同设电源的电动势为E，内阻不计。

在限流式连接中，流过待测电阻Rx上的电流调节范围为E/（Rx+ Rp）-E/ Rx。

在分压式连接中，流过Rx的电流调节范围为0-E/ Rx。

可见分压式连接中电流调节范围比限流式大。

从上面两点可以看出：限流电路的调节范围与Rp有关。

在电源电压E和待测电阻的电阻Rx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Rx小得多时，用电器上的电压和电流的调节范围都很小。

而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。