高中物理滑动变阻器的连接方法学法指导

滑动变阻器的选择和连接滑动变阻器是电路中调控电流或电压的重要器材。

选择滑动变阻器时要从三个方面考虑：第一、电路安全，即要注意电路中各电表的量程及变阻器的额定电流，第二、电路中电流、电压需要调控的范围，第三、实验中应使滑动变阻器便于调节、电表便于读取数据。

前二个要求如何做到，通过简单的计算能够找到答案，后一个要求往往容易被忽视。

实验中如果变阻器的最大阻值选择不合适，即使满足了电路安全要求，理论上也满足了电流电压的调控范围，但在实际操作中也将难以顺利进行。

那么究竟应如何选择变阻器的最大阻值呢？下面通过限流电路和分压电路分别加以说明。

1. 限流接法中滑动变阻器的电压调控分析图一的电路为滑动变阻器的限流式接法，电源电动势为E ，滑动变阻器的最大阻值为0R 接入电路中的电阻为ap R ，被调控电阻的阻值为x R ，为使问题简化电源内阻不计。

电键闭合后，x R 两端的电压为00x x x ap x x ap R R R U E E R R R R R R ==++，若令00,ap x R Rk xR R ==（显然01x ≤≤），则有x kEU k x=+，其可调范围是~1x k U E E k =+。

当k 分别取0.05、0.2、0.5、1.0、2.0、10时，则有x R 两端的电压分别为0.050.05x E U x =+、0.20.2x E U x =+、0.50.5x E U x =+、1x E U x =+、22x E U x =+、1010x EU x=+。

现在我们可以利用几何画板分别画出各k 值对应的x U ——x 图象，如图二所示，我们称这些图线为限流接法的输出特性曲线。

对这些图线进行分析我们有如下结论。

第一、随着k 值的增大曲线距原点越远，线性程度越高，这样一方面 x R 两端的电压x U 随变阻器滑片的滑动变化越来越均匀，但另一方面电压调节范围却变得越来越小。

第二、当k 很大，即0R Rx >>时，如k=10，由图二可知，曲线接近直线，x R 两端的电压x U 随x U变阻器滑片的滑动变化最均匀，但电压的可调节范围最小，这样将导致滑动变阻器有明显滑动，也就是ap R 有明显变化时，而x U 却无显著变化，这时滑动变阻器对电压的调控作用不大，不便从电表上读取数据，我们称此时的滑动为无效滑动。

滑动变阻器的两种接法（经典实用）
滑动变阻器是一种流行的电子元件，它可以在电子设备中用来控制电路的功率和信号
的强度。

滑动变阻器的连接方式主要有两种：“经典”和“实用”。

“经典”连接滑动变阻器的方法是：将滑动变阻器的两个端子焊接到电路的负极和正
极之间。

经典的连接方法把电路当作两个不同的参数，并用滑动变阻器来模拟电路的参数，进行调节可以完成电子产品使用时在一定条件下所需要的效果。

例如，可以使用滑动变阻
器来调节电路的功率，以实现产品在不同条件下所允许的使用效果。

以上是经典和实用两种连接滑动变阻器的方法。

这两种接法在应用中各有优势，根据
具体工程要求，可以采用不同的接法进行连接，使用不同的功能来完成所需的效果。

专题滑动变阻器的接法恒定电流专题专题8 滑动变阻器的接法一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点限流接法分压接法比较限流接法中R与L滑动变阻器串联;分压接法中R与L电路图滑动变阻器的一部分并联后再与否另一部分串联负载R上电压调LR分压电路调节范LE?U?E L0?U?E 节范围(忽略电LR，R围较大 L0源内阻)负载R上电流调LEEE分压电路调节范?I? 0?I? LL节范围(忽略电R，RRRL0LL 围较大源内阻)限流电路能耗较相同条件下电路+I) E(IEI LapL小消耗的总功率二、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。

但实战时也不能考虑太多，记住以下选用分压式接法的三种情况，其它皆选用限流式即可。

看:看题设中是否要求负载的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.算:计算若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值是否超过R的额定值L或仪表的量程值，若超过，则只能采用分压接法.比:当用电器的电阻R远大于滑动变阻器的最大值R，则必须采用分压接法. L0E原因:在限流电路中，通R的电流I=，当R<<R时，无论怎样改变R的大小，LL0L0R，RL0也不会使I有较大变化。

而按分压式接法连接时，因R>>R,R，所以R与R的并联值R并LL0apLap1恒定电流专题U?R，而整个电路的总阻约为R，那么R两端电压U=IR=?R，显然U?R，且R并ap0LLapLapapR0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.例1: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，试按实验要求画出校准电路图.例2:用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻R(约100 Ω);直流电流表x(量程0~10 mA、内阻50 Ω);直流电压表(量程0~3 V、内阻5 kΩ);直流电源(输出电压4 V、内阻不计);滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A);开关1个，导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.例3:用伏安法测量某一电阻R阻值，现有实验器材如下:待测电阻R(阻值约5 Ω，额xx定功率为1 W);电流表A(量程0~0.6 A，内阻0.2 Ω);电流表A(量程0~3 A，内阻0.05 Ω);12电压表V(量程0~3 V，内阻3 kΩ);电压表V(量程0~15 V，内阻15 kΩ);滑动变阻器R120(0~50 Ω)，蓄电池(电动势为6 V)、开关、导线.为了较准确测量R 阻值，电压表、电流表x应选________，并画出实验电路图.2恒定电流专题例1:错解分析:没能据安全性、准确性原则选择A和V，忽视了节能、方便的原则，采11用了变阻器的分压接法.解题方法与技巧:由待测电阻R额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻R 的额定xx电压、额定电流的值约为PR,1，5P/R,1/5U=?2.2 V，I==0.45 A.则电流表应选A，电压表应选V. 11又因=24.5 Ω,R，则电流表必R，R,0.2，3000xAV须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R，故首先考虑滑x动变阻器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻R上的最小xE6,电流为I==0.11 A,I，故可用限流电路.电额minE，R5，50x路如图所示.3。

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。