高中物理电学实验中滑动变阻器的选取

滑动变阻器连接方式和阻值的选择福建省政和第一中学 （353600）　黄健康滑动变阻器的选择，是高考物理电学实验热点考查的内容。

它涉及连接方式和阻值大小两方面的选择。

研究相关物理问题时，要着眼于以下五个方面内容：1．滑动变阻器的有效利用率滑动变阻器的有效利用率，往往是绝大多数解题者容易忽视的问题。

滑动变阻器的有效利用率高低，表现在滑片移动的有效范围占整个可移动范围的大小。

在具体实验操作中，最好能让滑动变阻器有效利用率超过50%。

2．变阻器阻值与测量部分电路电阻大小对比R x R 由于高中物理实验室中滑动变阻器通常匝数都在几十匝到一百匝左右。

为研究问题方便起见，我们不妨假设一百匝来讨论问题，这可以让滑动变阻器的有效利用率大小明显凸显出来，还能让滑动变阻器阻值的取值与待测电阻对比更加明朗化。

R x R 在不必考虑滑动变阻器最大允许通过电流的情况下，限流式接法的滑动变阻器阻值大小通常取值R 为待测电阻的3～10倍比较适当，而分压式接法的滑动变阻器阻值为待测电阻一半以下比较适x R R x R 当。

这样，通常能保证仪表指针偏转范围达满偏值三分之一（或半偏）以上，也能保证滑动变阻器的有效利用率超过50%。

当然，具体问题还应具体分析，上述取值只是通常情况下的一个值，有时会因特殊要求而有所变化。

譬如，半偏法测定电流表内阻时，为了保证整个电路电流几乎不变，限流式接法的滑动变阻器阻值必须保证远大于待测电流表的内阻。

当给定的滑动变阻器阻值不符合设想要求时，就要进行机动性选择了。

例如，分压式接法的滑动变阻器阻值达不到一半以下要求时，我们就要尽量选择阻值小一些的滑动变阻器，那样调节会更加方R x R 便，其有效利用率也会相对高一些。

3．测量范围或仪表偏转范围大小作为实验题，在电路设计和仪表选择上，通常要让表针偏转量达半偏以上，实在无奈时表针偏转量最好也要能达到相应档位最大测量值的三分之一以上。

分压式接法测量部分电路电压和电流可从零开始起调，指针偏转范围大，相应测量范围大；限流式接法测量部分电路电压和电流不可从零开始起调，指针偏转范围小些，相应测量范围小些。

高中物理电学实验中滑动变阻器的选取作者：雷广来源：《物理教学探讨》2008年第19期高中物理电学实验中通常要通过滑动变阻器来调节和控制电路中有关电学物理量(如电压、电流强度)的变化，而在不同的电学实验中调节滑动变阻器所达到的目的并不相同，因此选取滑动变阻器的依据也不同。

本文重点分析在满足实验器材安全使用的条件下四个典型电学实验中选取滑动变阻器的有关问题。

1 滑动变阻器的结构与工作原理滑动变阻器的结构如图1所示。

由电阻定律可知，粗细均匀的电阻丝，其电阻值与长度L 成正比。

当滑片的位置发生改变时，滑动变阻器接入电路中的阻值也要发生变化。

应该要强调的是由于不同滑动变阻器的最大阻值不同,导致了每匝线圈的阻值不同，当滑片连续移动时，接入电路当中的阻值变化是不连续的，而是以每匝线圈电阻的整数倍发生变化的，阻值越大的变阻器每匝线圈的阻值也就越大。

2 在不同实验中滑动变阻器的选取2．1 在半偏法测电流表的内阻实验中滑动变阻器的选取半偏法测电流表内阻的实验电路图如图2所示。

在本实验中滑动变阻器R的作用是：开关S1合上，S2断开的情况下，通过调整R的阻值，使电流表指针偏转满刻度。

设滑动变阻器接入该电路中有效阻值为R有，根据：Ig=Er+rg+R有，则有R有=EIg-r-rg。

又因为R有（r+rg)，所以我们可以近似认为R有=EIg。

由此可见在该实验中选取滑动变阻器时，只需选择最大值比R有稍大的即可。

典型例题(04天津卷) 现有一块59C2型的小量程电流表G(表头)，满偏电流为50μA，内阻约为800～850Ω，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。

可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值100kΩ；电阻箱R′，最大阻值9999Ω；定值电阻R1，阻值1kΩ；标准电流表A，满偏电流1．5mA；电池E1，电动势1．5V(内阻不计)；电池E2，电动势3．0V(内阻不计)；电池E3，电动势4．5V(内阻不计)；单刀单掷开关S1和S2；单刀双掷开关S3；电阻丝及导线若干。

高三物理实验专题电学实验中滑动变阻器的“选择”问题0．引言2008年的高考复习已经结束，在复习过程中，电学实验是热点，也是难点。

而在诸多的电学实验中，有一个仪器——滑动变阻器又是频繁出现的，不同的实验对于滑动变阻器的要求不一样，因此滑动变阻器的合理选择问题也就成了考核的重点和难点之一。

在复习过程中，笔者发现在面对这个问题的时候，不少的学生感到很茫然。

为了使学生能够更好地把握这个问题，笔者通过对大量相关试题的研究，总结了一点点体会。

1．总的原则涉及滑动变阻器“选择”问题的电学实验主要有：测定金属的电阻率、描绘小电珠伏安特性曲线、把电流表改装成电压表、测定电源的电动势和内阻。

这些实验中，关于滑动变阻器的“选择”问题主要分为两大类：总阻值大小的选择和分压、限流接法的选择。

不过，无论是哪一种“选择”，都要遵循一些最基本的原则。

（1）安全性原则。

即所选用的滑动变阻器及其接法，要保证电路的安全。

如果该滑动变阻器的全部电阻连入到电路中，电路中的电流还是超过了电流表的量程，就必须选用滑动变阻器分压接法或者另换总阻值较大的滑动变阻器。

就接法而言，从安全角度来看，分压接法的安全性要高得多。

（2）遵循实际要求原则。

试题中有明确要求时，滑动变阻器及其接法的选择就必须按要求办。

若题目中有“电压从0开始调节”、“要求较大的电压变化范围”等要求时，则选用分压接法，所用滑动变阻器的总阻值要相对小一些（但绝不是越小越好，还要确保自身的安全）;若题目中出现“调节滑动变阻器使电路中电流变化比较明显”等要求，则选用限流电路，滑动变阻器的总阻值应比电路其他部分的总阻值大。

（3）科学性原则。

即根据滑动变阻器总阻值与待测电阻的关系，选择相应的接法。

如果滑动变阻器的总阻值比待测的电阻要小，适合用分压接法;反之，滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值大，则适合用限流接法，此时如果所提供的滑动变阻器有两个，且均满足上述条件，则选择总电阻相对较小的，调节灵敏度高。

59神州教育高中物理电学实验教学中对滑动变阻器的选取丁兆平新疆克拉玛依市独山子第二中学摘要：电学实验是高中物理课程中的重要内容，也是强化学生动手实践能力的重点和难点。

电学实验教学的主要目的在于帮助学生学习电路设计、电路选择、仪器选择等方面知识，滑动变阻器的选取作为历来物理实验教学的难点，也是一项理论知识结合实践经验的重要过程，是学生应该掌握的基本技能，也是教学中的难点。

滑动变阻器是高中学生电学实验必须掌握的器材之一，该器材主要是对电路形成保护作用，还能调节用电器的电流、电压，其作用的重要性毋庸置疑，其原理及使用方法虽然简单易懂。

本文分析了在物理实验中，选择滑动变阻器的选取原则，以及在伏安法测电阻和功率中的实际应用分析。

关键词：滑动变阻器；高中物理；电学实验滑动变阻器是高中学生电学实验必须掌握的器材之一，该器材主要是对电路形成保护作用，还能调节用电器的电流、电压，其作用的重要性毋庸置疑，其原理及使用方法虽然简单易懂，但是，如何选择合适的滑动变阻器应对不同实验教学的需要也是实验成功的关键所在。

因为此类问题往往不会在考试中出现，但又是一项学生必须掌握的技能，往往成为教学中的盲点，学生一旦碰到此类问题容易束手无策。

一、高中物理电学实验教学滑动变阻器选取的基本原则高中阶段的电学实验主要有：测定电阻率、绘制小灯泡伏安图、测电源内阻等。

在这些实验中，关于滑动变阻器的选取主要分为两大类：电阻大小的选择、接入电路方法。

主要遵循以下三大基本原则。

(一)安全性原则也就是发挥滑动变阻器保护电路中各元件运行安全的主要功能。

如果该滑动变阻器接入电阻为最大值时，电路中的电流还是超过了电流表的限值，就需要改变滑动变阻器的接法，或者更换电阻更大的滑动变阻器。

相对而言，分压法对电路的保护作用要更加明显。

(二)目的性原则若实验中有明确要求时，滑动变阻器的连接方法和使用方法就必须按照要求进行。

例如：“电压从零开始调节”、“要求较大的电压变化范围”等描述，则选用分压接法，所用滑动变阻器的总阻值要相对小一些。

【精品】电学实验中滑动变阻器的选择原则
在电学实验中，滑动变阻器可以用来调节电路中的电阻值，起到控制电流、电压和功率等作用。

在选择滑动变阻器时，需要考虑以下几个方面的因素：
1. 额定功率
滑动变阻器的额定功率是指在循环使用的情况下，能够承受的最大功率。

一般来说，选择滑动变阻器的额定功率时，应该留有一定的余量，以免在工作中超出其额定功率而发生过载现象，导致设备损坏。

2. 阻值范围
滑动变阻器的阻值范围可以通过调整滑动触点的位置来改变。

在选购滑动变阻器时，需要根据具体应用情况来确定所需的阻值范围。

若需要较大的阻值范围，则应选择细分较多的变阻器。

相反，若需要的阻值范围较小，则可以选择细分较少的变阻器。

3. 精度要求
滑动变阻器的精度是指其阻值和实际值之间的最大偏差。

在电路实验中，需要选择符合实验要求的精度要求的滑动变阻器。

若需要高精度的滑动变阻器，则应选择精度较高的产品。

4. 环境适应性
滑动变阻器在使用过程中，需要承受外界环境的影响。

因此，在选择滑动变阻器时，需要考虑其适应性。

一般来说，应选择防尘、防潮、耐腐蚀等性能良好、适应性强的滑动变阻器，以确保其长期稳定性。

5. 厂家信誉度
滑动变阻器的品质和性能取决于其制造商的质量管理和生产设备等方面。

因此，在选购滑动变阻器时，应选择信誉度高、生产工艺优良的制造商，以确保其品质和性能的稳定性。

以上就是电学实验中选择滑动变阻器的一些重要原则。

在选购时，应结合具体应用情况进行综合考虑，选择满足要求的滑动变阻器。

高中物理电学实验教学中对滑动变阻器的选取原则例析发表时间：2019-11-19T15:29:31.953Z 来源：《中小学教育》2019年10月4期作者：王春芳[导读] 随着高中物理课标的不断改进和完善，高中物理课程中对学生动手能力的要求也越来越高。

王春芳（宁夏六盘山高级中学宁夏银川 750001）摘要：随着高中物理课标的不断改进和完善，高中物理课程中对学生动手能力的要求也越来越高。

为了帮助学生增强动手能力和思考能力，高中物理教师将更多新鲜有趣的电学实验引入到物理课程中，例如利用电路的串联与并联测量小灯泡的相关性质、利用电流表或者电压表测试或者检验某元件的标准电流或电压、电流表与电压表的改装等。

这些实验都能够帮助学生养成较强的动脑和动手能力。

除此之外学生在设计或者检验电路的过程中还能够更好的学习高中物理知识，为学生在物理领域取得更加长远的发展奠定坚实的基础。

因为滑动变阻器的选择一直是高中物理电学实验过程中比较复杂的一个问题，为许多的学生都带来了麻烦和困恼，所以本文对滑动变阻器的选取原则进行了探究，希望能够为学生提供参考。

关键词：高中物理；电学实验；滑动变阻器；选取原则中图分类号：G612 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982（2019）10-177-01 引言：滑动变阻器是高中生在做电学实验过程中必须要用到的仪器之一，由于滑动变阻器发挥着控制整个电路电流大小和电压大小的作用，因此滑动变阻器的选取将直接影响到整个电学实验的测试结果。

就目前的发展情况来看，很多学生在做电学实验的过程中都会遇到一些与滑动变阻器有关的问题，例如滑动变阻器的选取和安装、如何运用滑动变阻器达到分压的目的、如何通过滑动变阻器将电流表改装成电压表等，这些问题都是学生在做电学实验时经常会遇到的问题，在一定程度上为学生留下了不好的印象，打击了学生学好物理的信心和积极性。

为了帮助更多学生学会如何科学合理的选取滑动变阻器，本文对滑动变阻器的选取原则进行了详细的探究，希望能够对高中生有所帮助。

浅谈中学物理实验中滑动变阻器的选择滑动变阻器是通过改变其阻值来改变电路中的电流或电路两端电压的重要电学仪器，在电学实验中正确选取滑动变阻器，既要有理论知识又要有实践经验,是学生应该掌握的基本技能，也是教学中的难点,下面谈谈我们在实验中是如何选择滑动变阻器的．1 流过变阻器的电流不能超过额定电流变阻器的额定电流是指变阻器允许通过的最大电流，使用中变阻器上任何一点的电流都不能超过此值，否则,变阻器要损坏．在制流电路中，流过变阻器的最大电流等于用电器的额定电流，在图1所示的分压电路中流过变阻器的最大电流如何计算呢？由图1可知,流过变阻器的电流有两部分，即变阻器左侧PA段电流为I2,变阻器右侧PB段电流为I1、I2之和．如果滑动端P不断向右移动，那么变阻器PB段电流也不断增大．设电源电动势为ε，内阻不计，变阻器PA段电阻为R A，PB段电阻为R B,R A与用电器电阻R的并联电阻为R'，变阻器PA段两端电压如果变阻器滑动端无限接近B端，那么PA段两端电压2 根据实验中要求的最小电流选择变阻器这一点是针对制流电路的．在图2所示的电路中，设电源电动势为ε，内阻不计，电路中最小电流为I n，当滑动端P移至B端时电路中电值稍大于此值．例如,在图2所示电路中，电源电动势为14V，安培表和电源内阻均可忽略，R=20Ω．若要求安培表示数在0.2~0。

5A范围内变化，则满足实验要求，如果选0~20Ω的变阻器，则不能使电流在0.2～0。

5A范围内变化．3 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,不管用制流电路还是分压电路，变阻器滑动端在移动过程中应使被测电流、电压在需要的范围内均匀变化，而且变阻器滑动端也应在较大范围内移动，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，后者不是电流、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．例如，在图3所示电路中,电源电动势为9V,内阻不计，要对阻值约为40~50Ω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：毫安表A1 量程0～50mA 内阻不计毫安表A2 量程0~300mA 内阻不计滑动变阻器R1阻值范围0～100Ω额定电流1A．滑动变阻器R2阻值范围0～1700Ω,额定电流0。

测电阻之小专题四：供电电路（也叫控制电路）中滑动变阻器连接方式的确定本专题想要让学生明白：1为什么限流接法时要选用较大的滑动变阻器而分压接法时要选用较小的滑动变阻器。

2实验题目中该如何选择滑动变阻器的大小及连接方式。

一、两种接法及名称 1、如图1所示，当用电器与滑动变阻器的一部分或全部直接串联使用时就叫限流接法。

此接法中，滑动变阻器通常比用电器电阻或待测电阻大（3～5倍），即用大的控制小的。

2、如图2所示，当用电器与滑动变阻器的一部分或全部并联使用时就叫分压接法。

此接法中，滑动变阻器通常比用电器电阻或待测电阻小，即用小的控制大的。

3、两种接法的变换：在图2中，分压接法去掉一根导线T 改成了限流接法，限流接法添一根导线T 改成了分压接法。

二、滑动变阻器在电路中的作用“调节和控制”用电器所能得到的电压与电流大小，便于多测几组数据，并且保护用电器。

三、两种接法的比较：（假设电源的内阻等于0；I 、U 的范围特指用电器R x 上的得到的电压电流范围） 说明：图1中触头在a 处、图2中触头在b 处时，Rx 上的电压电流最大；（总体说明：围绕滑动变阻器的选择和使用常见常用的有4个估算，最后一个估算较少用）㈠、关于最大电流和最大电压：I max =E/R x 、U max =I max R x 。

1、它们是选择电源、电压表和电流表的参考依据。

例如：2、最大电流和电压的常用估算公式：Imax =E/R X 和Umax=Imax*R X 。

对照电路图1（触头P 在a 端）和图2（触头P 在b 端），这相当于让电源直接给待测电阻提供电压和电流。

另外，如果题目告诉了用电器的额定功率，就应当根据电路的实际工作情况选用公式P=I 2R 、P=U 2/R 、P=UI 去估算用电器上的最大电流最大电压。

㈡、关于限流接法中的最小电流和最小电压：I min = E/（R x+R 0）、U min =I min R x 。

1、它们是检验滑动变阻器在限流接法时能否保护电压表和电流表包括用电器等等的参考依据。