《滑动变阻器的接法》
- 格式:ppt
- 大小:979.50 KB
- 文档页数:38
实验:探究滑动变阻器使用方法及规律
用滑动变阻器改变小灯泡的电流,提出你的设计方案。
在下列方框内画出你所设计的电路图,并用笔画线代表导线连接在连接实物图。
①滑动变阻器通常 联在电路中, 正确接法是 ;②在使用前,通常将电阻调到 ;③在接线正确的情况下,当滑动变阻器接左下接线柱时,滑片P 向右移动,连入电路中的电阻线的长度 ,电阻 。
思考与练习:
实验过程中,你发现了哪些新问题? 1.如图1所示,这个电路有什么缺陷?
2.如图2所示,滑片P向左移动时,:灯泡L1的亮度将, 电流表A1的示数将;灯泡L2的亮度将,电流表A2的示数将。
3.如图3,当滑片P向右移动时,灯泡L1、L2的亮度都将, 电流表A的示数将。
4.课外活动:制作小台灯比赛
用两节干电池,一只手电筒灯泡和开关导线,制作一个小台灯。
看谁做得最好
二.使用下图所示的实验器材,按下列要求连接实物,并画出电路图。
(1)用电流表测通过灯泡的电流(不超过0.6A)
(2)用电压表测灯泡两端的电压(不超过3V)
(3)用滑动变阻器改变灯泡的电流,且当滑片P向右移动时电流表示数变大。
滑动变阻器的连接方法滑动变阻器是一种用来改变电路中电阻大小的元件,它可以通过滑动触点的位置来调节电阻值。
滑动变阻器一般由固定电阻和可滑动触点组成,通过改变触点位置所接触的固定电阻部分,从而改变整个电路的电阻值。
滑动变阻器可以有不同的连接方式,使用的连接方式会根据具体的电路需求而有所不同。
下面我将介绍几种常见的滑动变阻器的连接方式。
1. 电位器连接方式:最常见的滑动变阻器连接方式是作为电位器使用。
电位器是一种用来调节电路中电压的元件,通过改变电阻器的电阻值来改变输出电压。
在电位器连接方式中,滑动变阻器的两端与电路的输入/输出端子相连,滑动触点移动的位置决定了电路中的电阻值,从而影响了电路中的电压。
2. 电流限制器连接方式:滑动变阻器还可以用作电流限制器。
在这种连接方式中,滑动变阻器与负载并联连接,滑动触点的移动改变了电路中的电阻值,从而影响了电路中的电流大小。
使用滑动变阻器作为电流限制器可以在保护电路和负载的同时,灵活地调节电路中的电流。
3. 双电阻连接方式:滑动变阻器还可以与两个固定电阻组成双电阻连接方式。
在这种连接方式中,滑动变阻器的滑动触点与两个固定电阻的一个端点相连,从而形成一个调节电路的电阻值的电路。
通过改变滑动触点的位置,可以调节电路中的电阻值,从而达到满足不同需求的效果。
4. 变压器连接方式:滑动变阻器还可以用作变压器的连接方式。
在这种连接方式中,滑动变阻器与固定电阻和变压器的输入/输出端子相连。
通过调节滑动触点的位置,可以改变变压器的输入/输出电压大小,从而实现调节变压器的功能。
这种连接方式在一些需要调节输出电压的电路中非常有用。
滑动变阻器是一种非常常见的电子元件,其连接方式多种多样,可以根据具体的电路需求灵活地选择合适的连接方式。
通过调节滑动变阻器的位置,可以改变电路中的电阻值,从而达到调节电路特性的目的。
无论是作为电位器、电流限制器、双电阻还是变压器的连接方式,滑动变阻器都发挥着重要的作用。
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,R 0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,R 0全部接入电路,R 与R BC 并联后又与R AC 串联,组成混联电路.而在限流电路中R 0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0000RR E RR R R r R R ⋅+++,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 <<R 0时,C 由B 向A 滑动时,R 上电压变化缓慢,C 接近A 端时电压开始迅速增加,不利于电压调节;当R >>R 0时,电路外电阻主要由R 0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 >>R 0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r R E +到rR R E ++0之间变化. ③当R>>R 0时,电流可调范围较小;当R <<R 0时,电流可调范围较大,这时经常采用限流式电路.由以上分析得出:当R >>R 0时,常采用分压式电路;当R <<R 0时,常采用限流式电路.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)。
例谈滑动变阻器的两种接法在高考物理实验题中,我们多次考查滑动变阻器的两种接法──分压式与限流式。
但虽多次考查,仍有很多学生出错。
为什么会出现这一现象?主要原因是学生没有掌握好两种连接方式的特点及作用,遇到具体问题时不知道该如何连接。
一、限流式连接方式的特点滑动变阻器用作限流时,其连接如图1所示。
它是把滑动变阻器串联在电路中,用以控制或调节电路中的电流。
使用时,连接滑动变阻器的导线应分别接金属杆一端和电阻线圈一端的接线柱。
此电路中,待测电阻Rx两端电压的调节范围约为E·Rx/(R+Rx)和E之间。
二、分压式连接方式的特点滑动变阻器用作分压时,其连接如图2所示。
它是从滑动变阻器上分出一部电压在待测电阻上。
其优点是当它的滑动触头从a端向b端滑动时,待测电阻Rx上可分得从零开始连续变化的所需电压(限流式不能),电压的调节范围是0和E之间,比用作限流时调节范围要大。
三、两种连接方式的选取在负载电流要求相同的情况下,限流电路中干路电流比分压电路中的干路电流更小,所以限流电路中消耗的总功率较小,电源消耗的电能就较小,这说明限流具有节能的优点。
在实际电路设计时应视实验要求灵活选取分压电路或限流电路。
(一)分压电路的选取1.若实验要求某部分电路的电压变化范围较大,或要求某部分电路的电流或电压从零开始连续可调,或要求多测几组I、U数据,则必须将滑动变阻器接成分压电路。
例1 测定小灯泡“6V,3W”的伏安特性曲线,要求实验中灯泡两端的电压从零开始连续可调。
供选择的器材有:电压表V1(量程6V,内阻20kΩ),电流表A1(量程3A,内阻0.2Ω),电流表A2(量程0.6A,内阻1Ω),变阻器R1( 0~100Ω,0.5A),变阻器R2(0~20Ω,0.2A),学生电源E(6~8V)、开关及导线若干。
选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路。
分析:不管是从题中要求灯泡两端电压必须从零开始连续可调的角度考虑,还是从为了最终能较准确画出伏安特性曲线必须多测几组I、U数据的角度考虑,限流电路都难以满足要求,因此必须采用分压电路。
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。
滑动变阻器的限流式接法
滑动变阻器是一种能够改变电阻大小的器件,常被用于电子电路中的限流器。
接下来,我们将介绍一种常见的滑动变阻器的限流式接法。
滑动变阻器的限流式接法是通过将滑动变阻器与其他电阻器或元件相连接,从而实现对电流的限制。
这种接法常用于电路中需要限制电流大小的场合,例如LED灯的亮度控制、电机的速度控制等。
在滑动变阻器的限流式接法中,常见的有两种基本接法:串联接法和并联接法。
先来介绍串联接法。
串联接法是将滑动变阻器与其他电阻器按照顺序连接在一起,电流依次流过它们。
通过调节滑动变阻器的滑动位置,可以改变电阻值,从而达到限制电流的目的。
在实际应用中,我们可以根据需要选择合适的电阻值,通过调节滑动变阻器实现对电流大小的控制。
并联接法是将滑动变阻器与其他电阻器或元件同时连接在电路中,形成多条并联的路径。
电流可以选择流过滑动变阻器,也可以选择流过其他路径。
通过调节滑动变阻器的滑动位置,可以改变电阻值,从而调节电流的分配比例。
与串联接法相比,并联接法可以在不改变总电流的情况下,调节各个路径中的电流大小。
无论是串联接法还是并联接法,滑动变阻器的限流式接法都具有一定的优点和适用场景。
它们可以灵活地实现对电流大小的控制,适用于各种不同的电路需求。
同时,滑动变阻器本身具有调节方便、稳定性好等特点,使得限流电路设计更加灵活可靠。
总之,滑动变阻器的限流式接法是一种常见的电路设计方法,通过调节滑动变阻器的滑动位置,可以灵活地控制电流大小。
在实际应用中,我们可以根据具体需求选择合适的接法,并结合其他元件来实现电路设计的要求。
滑动变阻器的接法一、理论1.限流式接法R x上电压的调节范围:R x上电流的调节范围:2.分压式接法R x上电压的调节范围:R x上电流的调节范围:二、接法原则:安全、精确、节能、方便等1.根据电压表、电流表的量程以及电阻允许通过的最大电流等参数来分析,以更安全、误差小为原则来选用连接方式。
例如用伏安法较准确地测量一个阻值约为100Ω的定值电阻,器材规格如下:A、蓄电池组(输出电压6V、内阻很小)B、直流毫安表(0~20mA,内阻约50Ω)C、直流电压表(0~3V,内阻约5KΩ)D、滑动变阻器R (0~15Ω,允许通过的最大电流为1A)E、电键一只,导线若干。
根据实验要求,画出实验电路图:2.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,即大范围内测量时,必须采用分压接法.反之,则采用限流式接法。
3.当负载电阻的阻值R x比滑动变阻器的最大阻值R0大得多时,采用接法,反之,若R x与R0接近或R x略小于R0时,则采用接法。
学生实验:取R x=2KΩ,R0=50Ω,分别用分压式和限流式接入电路,观察电流表和电压表的示数变化理论分析: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接法。
原因:4.根据实验时便于调节和读取数据的原则选择变阻器。
在实验中,不管用限流电路还是分压电路,如果变阻器滑动端在移动过程中,被测电流、电压无明显变化,或变阻器滑动端只有在一端一个很小范围内移动,电路中才出现需要的电流、电压,那么变阻器选择不当,结果不是电流、电压不便调节到某一数值,就是电流、电压数值太小,给实验带来较大误差。
滑动变阻器在调节时应用到大部分电阻线。
例如一电源电动势为9V,内阻不计,要对阻值约为40Ω的电阻R X进一步测量其阻值,在下列器材中选择适当的毫安表和滑动变阻器,并画出实验电路图:A、伏特表V:量程0~10伏,内阻约20千欧B、毫安表A1 :量程0~50mA 内阻不计C、毫安表A2 :量程0~300mA 内阻不计D、滑动变阻器R1阻值范围0~100Ω额定电流1A.E、滑动变阻器R2阻值范围0~1700Ω,额定电流0.3AF、电键一个、导线若干。