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专题:滑动变阻器的限流式和分压式接法

专题:滑动变阻器的限流式和分压式接法
专题:滑动变阻器的限流式和分压式接法

滑动变阻器的限流式和分压式接法

(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。

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。 (二)两种电路选取: 1.两种电路的比较:

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。

2.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)。 例:在如图所示电路,已知U =5V ,通过变阻器AB 连成分压式电路向小灯泡L 供电,电灯L 上标有“2.5V 、25Ω”字样。求: ⑴为使小灯泡正常发光且上述电路的效率达到40%, 应如何选择变阻器的额定电流和电阻值。

⑴限流式接法

⑵分压式接法

⑵变阻器如何连接才能使电路的效率达到最大?最大效率为多少?

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。

③若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。

例:用伏安法测金属电阻R x(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A,电压表内阻为几kΩ,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5A,试画出测量R x的原理图。

3.几点说明:

⑴对实验器材和装置的选择,应遵循的几条主要原则:①安全性原则②准确性原则③方便性原则④经济性原则

⑵分压电路中,在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流(或电压)的条件下,尽量选

用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。

例:在采用分压电路做实验,提供滑动变阻器有:滑动变阻器A,阻值范围0~20Ω,额定电流2.0A;滑动变阻器B,阻值范围0~200Ω,额定电流1.0A,根据其它实验仪器的规格和实验需要,若两个变阻器都满足电流要求,则以选滑动变阻器阻值较小的A为好。(因为调节方便)

描绘小灯泡的伏安特性曲线

(一)目的:

1.描绘小灯泡的伏安特性曲线;

2.学习如何设计实验电路以及如何确定实验器材的规格。

(二)原理:

金属导体的电阻率随温度的升高而增大,从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大,

因此,对一只灯泡来说,未正常发光和正常发光时灯丝的电阻可相差几倍甚至几十倍,它的伏安特性曲线应该是一条曲线。根据部分电路欧姆定律R U I =

可得:R

U I 1

=,即在I -U 坐标系中,图线的斜率等于电阻的倒数。

(三)器材:

小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。 (四)实验步骤

1、确定电流表、电压表的量程,采用电流表外接法,按原理图所示的电路图连接好实验电路。

2、把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最小的位置,电路经检查无误后,闭合开关S 。

3、改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U ,记入表格内,断开开关S 。

4、在坐标系上建立一个直角坐标系,纵坐标表示电流,横坐标表示电压,用平滑曲线将各数据点连接起来,得到伏安特性曲线。 (五)注意事项:

1.因本实验要作出I U -图线,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此滑动变阻器要采用分压接法。

2.电键闭合前滑动变阻器的滑片要移动到图中的A 点。

3.电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V )时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压。

4.加在灯泡两端的电压不能过高,以免烧毁灯泡。实验时,应使灯泡两端电压由低向高逐渐增大,不要一开始就使小灯泡在高于额定电压下工作。因为灯丝电阻随温度的升高而加大,如果灯丝由低温状态,直接超过额定电压使用,会由于灯丝瞬间电流过大而烧坏灯泡。

练习:

1、(2004年上海)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I 和U 分别表示小灯泡上的电流和电压):

⑴在左下框中画出实验电路图,可用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0—10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干。

⑵在右图中画出小灯泡的U –I 曲线。

2、用图实11-7甲所示的实验器材测定小灯泡的伏安特性曲线,要求加在小灯泡上的电压从零开始逐渐增大到额定电压。 (1)在方框中画出实验所用的电路图,并按电路图用导线把实物图连接起来。

(2)某同学根据所测几组数据画出图实11-7乙所示的图线,图线是一条曲线而不是直线,原因是___________________,小灯泡的工作电压为2.0V 时的功率约是____W 。

3.(2010·莱芜模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“6 V ,1.5 W ”

(A)

图实11-7甲 图实11-7乙

的小灯泡、导线和开关外,还有:

A.直流电源6 V(内阻不计)

B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下)

C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)

D.直流电压表0~10 V(内阻约为15 kΩ)

E.滑动变阻器10 Ω,2 A

F.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.

(1)实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(均用序号表示).

(2)在方框内画出实验电路图.

图实-6-14

(3)试将图实-6-14所示器材连成实验电路.

测量金属电阻的电阻率

螺旋测微器

一.特色:适用于测量硬度较高或不易产生形变的物体。

二.结构

螺旋测微器也称千分尺,它主要由主尺和螺旋尺组成,其各部分名称及主要用途是:①主尺:用于读取固定刻度所显示的最大毫米刻度数(包括0.5毫米); ②螺旋尺: 用于读取主尺上固定刻度的水平线对应的螺旋尺上可动刻度的刻度(包括估读); ③旋钮:用于紧固被测物;

④微调旋钮:用于可动尺的微调;⑤测微螺杆; ⑥小砧. 如图所示.

三.用法:使用螺旋测微器时,为使每次测量均在被测物上施以相同的压力,以减少形变误

差;也为了避免损坏精确的螺旋刻度起见,当顶针已将被测物轻轻夹住时,勿再旋转圆柱套筒,此时应旋转位于套筒后的微调钮,直到听到三响“滴答”声为止,读取数值即可。

四.原理:

1.螺旋测微器的精度:螺旋测微器是利用将直线距离转化为角位移的原理制成的. 主

尺上的固定刻度的最小分度值为0.5 mm,螺旋尺即可动刻度共有50个分度,当可动

刻度尺旋转一周时,它在主尺上前进或后退一个刻度0.5mm,则可动刻度每转过一个

分格时,可动小砧前进或后退0.01 mm,所以它测量的长度可达到精度为0.01 mm.

2.使用及读数方法:将待测物放在两小砧之间,然后用旋钮将被测物紧固,再用微旋

钮调整,直至发出“嗒嗒”声后读数. 先读固定尺读数,要读出整毫米刻度,要注

意有无半毫米刻度出现,再读出固定刻度上的水平线对应的可动刻度尺上的读数(要

有估读数据),将此数乘以0.01后与固定刻度上的读数相加即得到最后读数.

3.读值计算练习:

(圆柱上加上套筒上的读数)

圆柱上的读数(21 + D x )mm

套筒上的读数 D x = 0.495 mm

读值:(21 + 0.495)= 21.495 mm.

4.螺旋测微器读出数据的位数:由于螺旋测微器也精确到0.01 mm,且可估读,所以如

果以毫米为单位,最后读数中小数点后面一定有三位数,不够三位的,要用零补齐.

游标卡尺

游标卡尺的读数部分由主尺(最小分度为1 mm )和游标尺两部分组成.按照游标的精度不同可分为三种:(1)10分游标,其精度为0.1 mm ;(2)20分游标,其精度为0.05 mm ; (3)50分游标,精度为0.02 mm.它们的共同特点(也是它们的测量原理)是:游标上的全部刻度之长比主尺上相应的刻度之长短1 mm.以20分游标为例,游标上20个分度全部之长为19 mm ,比主尺上20个分度短1 mm ,所以游标上每个分度比主尺短0.02 mm ,当在两测脚间放一厚0.04 mm 的物体时,则游标的第2条刻线将与主尺的刻线对齐,其余的刻线与主尺上的刻线都不对齐.

游标卡尺的读数方法是:以游标0刻度线为准在主尺上读出整毫米数,再看游标尺上哪一条刻度线与主尺上某刻度线(不用管是哪一条线)对齐,由游标上读出毫米以下的小数,则总的读数为:主尺上的整毫米数L 1+游标上的毫米以下的小数L 2.

由于游标卡尺在读数时要分辨游标上的哪一条刻线与主尺上的刻线对的最齐,这里已包含了估读的因素,所以游标卡尺一般不再往下估读.不过用10分游标尺读数时,可在毫米的百分位上加一个“0”,表示该读数在毫米的10分位上是准确的,以区别于毫米刻度尺的读数.

[例]有一游标卡尺,主尺的最小分度是1 mm ,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一工件的长度,如图5-1-4所示.图示的读数是_____mm.

练习

1.下图是用螺旋测微器测量三根金属棒直径的示意图,从左到右三根金属棒的直径依次为: mm 、 mm 、 mm 。

2.下图所示,甲、乙游标卡尺的示数分别为甲图 mm ,乙图 mm 。

3.(1)已知不同的工具测量某物体的长度时,有下列不同的结果:

A . 2.4cm

B . 2.37cm

C . 2.372cm

D . 2.3721cm

其中,用最小分度值为厘米的刻度尺测量的结果是________;用游标尺上有10个等分刻度的游标卡尺测量的结果是_________。

(2)一同学用一游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一物体的长度.测得的结果如图所示,则该物体的长度L =________ m 。

4.读出下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数为_________mm.;螺旋测微器的读数为

_________mm.

5、下图中50分度游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为_______mm 和_______mm 。

电源电动势和内阻的测定

【知识整合】

1.实验目的:测电源的电动势和内阻。

123456 01234567890

cm

2.实验原理:

(1)用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。如图1所示:

测出两组_______值,就能算出电动势和内阻。 原理公式:_____________

(2)用电流表、电阻箱测量。如图2所示: 测出两组_______值,就能算出电动势和内阻。 原理公式:_____________

(3)用电压表、电阻箱测量。如图3所示: 测出两组_______值,就能算出电动势和内阻。 原理公式:_____________

这几种方法均可测量,下面我们以图1所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。

3.实验器材:

电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线,坐标纸。 4.实验步骤:

(1)确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好。 (2)把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。

(3)闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组I 、U 值。

(4)断开电键,整理好器材。

(5)数据处理:在坐标纸上作U -I 图,求出E 、r 5.注意事项:

(1)实验电路图:安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。 (2)测量误差:E 、r 测量值均小于真实值。

(3)安培表一般选0-0.6A 档,伏特表一般选0-3V 档。 (4)电流不能过大,一般小于0.5A 。 【重难点阐释】

实验数据的处理是本实验中的一个难点。原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为此,我们可以多测几组求平均,也可以将数据描在图上,利用图线解决问题。

利用图线处理数据时,要明确:

图 1

图 2 图3

(1)图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:当电流强度I 增大时,路端电压U 将随之减小,U 与I 成线性关系,U =E-Ir 。也就是说它所反映的是电源的性质,所以也叫电源的外特性曲线。

(2)电阻的伏安特性曲线中,U 与I 成正比,前提是R 保持一定,而这里的U-I 图线中,E 、r 不变,外电阻R 改变,正是R 的变化,才有I 和U 的变化。

实验中至少得到5组以上实验数据,画在图上拟合出一条直线。要求:使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。

将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路情况,

它的数值就是电源电动势E 。横轴截距点(路端电压U =0)意味着短路情况,它的数值就是短路电流

r

E 。 说明:①两个截距点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。

②由于r 一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r 时选取直线上相距较远的两点求得。

【典型例题】

例1:在测一节干电池(电动势约为1.5V ,内阻约为2Ω)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选:A 电压表量程为15V ,B 电压表量程为3V ,A 变阻器为(20Ω,3A ),B 变阻器为(500Ω,0.2A )。

电压表应该选 (填A 或B ),这是因为 ___ 。 变阻器应该选 (填A 或B ),这是因为 ___ 。

例2:如图图中R 为已知电阻,R x 为待测电阻,K 1为单刀单掷开关,K 2为单刀双掷开关,V 为电压表(内阻极大),E 为电源(内阻不可忽略)。现用图中电路测量电源电动势E 及电阻R x 。

(1)写出操作步骤:___________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ (2)由R 及测得的量,可得E = ,

R x = 。

例3:测量电源B 的电动势E 及内阻r (E 约为4.5V ,r 约为1.5Ω)。

器材:量程3V 的理想电压表V ,量程0.5A 的电流表A (具有一定内阻),固定电阻 R =4Ω,滑线变阻器R /,电键K ,导线若干。

①画出试验电路原理图。图中的元件需要用题目中给出的符号或字母标出。

②实验中,当电流表读数I 1时,电压表读数为U 1;当电流表读数I 2时,电压表读数为U 2。则可以求出E = _______ ,r = _______ (用I 1、I 2、U 1、U 2及R 表示)

练习(2008年高考广东理科基础)1、在“测定电源电动势和内阻”的实验中,某同学根据实验数据,作出了正确的U -I 图象,如

图所示,其中图线斜率绝对值的物理含义是( )

A .短路电流

B .电源内阻

C .电源电动势

D .全电路电阻

2、某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5 V ,

内阻约为1Ω;电压表(0一3V ,3kΩ)、电流表(0~0.6A ,1.0Ω)、滑动变阻器有R 1(10Ω,2A)和R 2(100Ω,0.1 A)各一只.

(1)实验中滑动变阻器应选用 (填“R 1”或“R 2”)。 (2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。

(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U -I 图线,由图可较准确地求出

该电源电动势E = V ;内阻,r Ω。

2.在测量一节干电池电动势和内阻的实验中,某学生采用了如图实-7-15所示实验器材连接,请指出该学生在接线中错误和不规范的做法.

图实-7-15

(1)________________________________________________________________________; (2)________________________________________________________________________; (3)________________________________________________________________________; (4)________________________________________________________________________

⑴实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由________________________引起的。用画U -I 图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______误差。

⑵在图(2)给出的U -I 坐标系中用给出的数据画出U -I 图线

(横、纵坐标的起点已经规定好),从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误。

⑶求得电动势E =____V ,内阻r =___Ω.(均保留2位有效数字)。

图(1)

0.20

1.00

U /V I /A

1.50

图(2)

分压式和限流式电路的比较和应用

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 分压式和限流式电路的比较和应用分压式和限流式电路的比较和应用主备人: 陈士芬一知识教学点知道滑动变阻器有分压接法和限流接法,理解两种接法的原理,并能在实际情况中作出选择、应用。 二重点、难点及解决办法 1.重点难点分压接法和限流接法的选择和判断,并能在实际情况中选择应用 2. 解决办法通过两种电路分析,结合具体实际情况,判断合适的接法,并在此基础上总结适用条件,培养学生解决实际问题的能力。 三学生活动设计在教师的引导下,分析两种接法的特点及适用条件,利用自行设计电路进一步体会适用条件,通过练习题,进一步培养学生综合分析能力,解决实际问题能力。 四教学过程: 1.限流接法与分压接法的比较例 1 图(a)为___________接法,图(b)为__________接法。 在这两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为 R0)对负载 RL 的电压、电流强度都起控制调节作用,通过计算完成下表:负载 RL上电压调节范围负载 RL上电流调节范围闭合电键前滑片位置当通过 RL的电流相同时电路消耗的总功率限流接法分压接法比较思考(1)当 E =3V, r =0 ,0R =100 ,LR =1000 时,两种电路中 RL上电压调节范围及电流调节范围如何? 若0R =100 ,LR =50 ,两种电路 RL上电压调节范 1/ 3

围及电流调节范围是多少?通过对数据的观察能得到怎样的结论?思考(2): 图甲和图乙中的滑动触头 P 从 a 端向 b 端滑动时,两图中电压表、电流表的读数如何变化?试在丙图中定性作出 U~Rap的图像(已知电源内阻0=r) 2.应用: 例 2 有一未知电阻的阻值在 20K?~50 K?之间,现要测量其阻值,实验室提供下列可选的器材: 电流表 A 电压表 V 滑动变阻器 R(最大阻值 1 K?),电源E,电键 S。 为了尽量减少误差,要求测多组数据。 试在方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)。 例 3 如图是一种自动测定油箱内油量多少的装置, R 是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成) 指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少,则 ( ) (A) 油量增加, R 增大,油量表指针偏转变小 (B) 油量增加, R 减小,油量表指针偏转变大 (C) 油量减少, R 增大,油量表指针偏转变大 (D) 油量减少, R 减小,油量表指针偏转变小思考:(1)小明家的汽车某次加满油后,开车过程中发现油量表指针始终指向零刻度,经判断装置的机械部分完好,试分析电路故障原因。 (2)油量表刻度是否均匀?(3)如果没有电流表,请

滑动变阻器的分压接法和限流接法

图 2 图1 滑动变阻器的分压接法和限流接法 邛崃一中——杨忠林 滑动变阻器是中学电学实验中常用的仪器,它在电路中的接法有分压和限流两种,近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查。教材对此又没有理论的讲解,又没有实际的指导,学生感到无从下手,笔者从多年的教学经验,结合电路分析,对滑动变阻器的这两种接法使用作一点探讨。 一、 滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析 1.滑动变阻器的分压接法 如图1所示的电路中,滑动变阻器总电阻为R 0,输入电压为U 0,负载电阻R 两端的电压U 随变阻器调节变化情况作如下的讨论: 首先,不接负载R 时,输出端的电压U=U 0 R 0 R ap ,可见,U 与成正比,输出电压电线性 的,如图1(b )中①所示。换言之,触头P 在ab 间移动时,左半部分分得的电压是均匀变化的,电压的变化范围是0—U 0。 其次,当滑动变阻器的aP 连接负载电阻R 时,P 点左边电路的等效电阻减小,与P 点右边部分串联而得的电压将比原来减小,如图1(b )②所示。 再次,当负载电阻R 很小,对于确定的R ap ,左部分分得的电压将更小,如图如图1(b )③所示。 可以得出结论:分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压,负载阻值应该较大。换言之,分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。 2.动变阻器的限流接法 如图2所示的电路输入电压为U 0,滑动变阻器总阻值为R 0,滑动变阻器对负载R 0电流的控制情况作如下的讨论: 首先,电路中的电流:I= U 0 R aP +R ,可见,I 随R aP 的增大而减小,如图(b )所示。 当Rap=0时,电路中的最大电流I m =U 0 R ,R 两端 的电压最大U max =U 0。 当Rap 最大值R 0分别为负载电阻1、3、5……倍时,电路中电流的最小值为I m 2 、I m 4 、

滑动变阻器的限流接法和分压接法

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

限流和分压电路的选取(新)

图3 图 2 限流和分压电路的选取 在测量待测电阻以及电学实验的创新设计类问题中,常常涉及到滑动变阻器的分压式或限流式接法,这类问题常常困绕着老师们的教与学生们的学。笔者在此问题上有一点粗浅的认识,现提出来与同仁、专家们商榷。 一、两种接法 1、限流式 如图1所示的电流中变阻器起限流作用,待测电阻R x 的电压可调范围为εε~R R R x x +(电源内阻不计)。在合上开关前要使变阻器所使用的阻值最大,因此,在闭合开关s 前一定要检查滑动触头p 是否在B 端。 2、分压式 如图2所示的电路中变压器起分压作用,待测电阻R x 的电压可调范围为0~ε(电源内阻不计),显然比限流时电压调节范围大。在合上开关s 前滑动触头p 应在A 端,此时对R x 的输出电压为0,滑动触头p 向B 滑动过程,使待测电阻R x 的电压、电流从最小开始变化。 限流和分压电路的选取,总的来说,应从测量的要求和电路的调节两个方面考虑。 二、测量要求 若题目中明确要求电压从0开始测量,电路的连接一定用分压式。 例1:(1999广东卷)用图3中所给的实验器材测量一个“12V ,5W ”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A 、0.6A 两档,内阻可忽略,电压表有15V 、3V 两档,内阻很大。测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V 调到12V 。 ⑴按要求在实物图上连线(其中部分线路已连好)。 ⑵其次测量时电流表的指针位置如下图(b )所示,其读数为 A 5W ”的小灯泡其额定电流大约是I= 12 5<0.6A ,故安培表的量程分析:对于“12V 、应选0~0.6A 。根据测量要求,电压连续地从0V 调到12V ,应接成分压电路,而不应接限流电路。又因为电流表内阻可忽略,电压表内阻很大,对电路无影响,电流表内接或外接都可以。 4所示 ⑵0.36A (或0.360) 解法指导 实物连接图的画法,要先画出原理图,其中涉及的电学元件按实物图位置排放,便于实物连接。 图4 X R 图1

专题:滑动变阻器的限流式和分压式接法

滑动变阻器的限流式和分压式接法 (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。 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。 (二)两种电路选取: 1.两种电路的比较: 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。 2.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)。 例:在如图所示电路,已知U =5V ,通过变阻器AB 连成分压式电路向小灯泡L 供电,电灯L 上标有“2.5V 、25Ω”字样。求: ⑴为使小灯泡正常发光且上述电路的效率达到40%, 应如何选择变阻器的额定电流和电阻值。 ⑴限流式接法 ⑵分压式接法

⑵变阻器如何连接才能使电路的效率达到最大?最大效率为多少? 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。 ③若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。 例:用伏安法测金属电阻R x(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A,电压表内阻为几kΩ,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5A,试画出测量R x的原理图。 3.几点说明: ⑴对实验器材和装置的选择,应遵循的几条主要原则:①安全性原则②准确性原则③方便性原则④经济性原则 ⑵分压电路中,在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流(或电压)的条件下,尽量选 用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。 例:在采用分压电路做实验,提供滑动变阻器有:滑动变阻器A,阻值范围0~20Ω,额定电流2.0A;滑动变阻器B,阻值范围0~200Ω,额定电流1.0A,根据其它实验仪器的规格和实验需要,若两个变阻器都满足电流要求,则以选滑动变阻器阻值较小的A为好。(因为调节方便) 描绘小灯泡的伏安特性曲线 (一)目的: 1.描绘小灯泡的伏安特性曲线; 2.学习如何设计实验电路以及如何确定实验器材的规格。 (二)原理: 金属导体的电阻率随温度的升高而增大,从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大,

限流式与分压式

限流式与分压式的选择 一个简单的方法,一般电路都要就限流式,因为可以节能,但是有下列三种情况必须用分压式:1、描绘小灯泡的伏安特性曲线时,要求电压和电流必须从零开始测量,就必须用分压式。可以归结为:施药中要求从零开始测量的,就必须用分压式。 2、如果整个电路中,滑动电阻器比较小,对整个电路几乎没有影响的,也必须用分压式。例如:测量电阻实验时,待测电阻大约是1000欧姆,而滑动电阻器仅有20欧姆,因为还要考虑到各种仪器的内阻问题,所以滑动电阻器对整个电路就几乎没有影响,这时就必须用分压。 3、在测量电路中,如果电压表或者电流表的量程比较小,(比限流式电路中的最小电流还要小)这时候为了安全起见,也必须用分压。 只有这三大类必须用分压法,而其他的就要用限流法了。当然,能用限流法的也可以用反压法,但是要考虑到节能问题,就只好选用限流法了。 选用分压法的时候要选用小的滑动电阻器,同样还是为了节能。 ①负载Rx两端电压变化范围限流ERx/(Rx+R)~E (R是变阻器最大阻值)分压0~E ②能用限流一定能用分压。以下情况只能用分压: a、电阻or滑动变阻器or电流表允许通过的最大电流>中,待测金属丝的电阻大约为10欧姆,所提供的滑动变阻器电阻为0~50欧姆,待测电阻小于滑动变阻器的电阻,采用限流或分压两种方式的电路对通过Rx的电流均有明显的控制作用,因此,两种连接方式连入电路均可。但是,前面分析过,限流方式比分压方式更节能,所以应优先考虑限流方式。只有当被测电阻远大于滑动变阻器电阻时,即使滑动变阻器滑动触头从一端滑至另一端,Rx两端电压和流入Rx 的电流变化仍极小,滑动变阻器的限流作用不明显,这时滑动变阻器只能采用分压式接法。 (2)保护用电器的原则 物理实验首先要保证电路中各种用电器的安全,当题目所提供的仪器,如电表量程或电阻的最大允许值不够时,限流式接法不能保证电路中各种器件的安全工作,此时应该采用分压式接法。 内大外小的三种解释 1.小电阻用外接法测量大电阻用内接法测量更准确! (所谓“大小”,是与√RV RA比较) 2.外接法测量值偏小,内接法测量值偏大

滑动变阻器的限流接法和分压接法典型习题

滑动变阻器分压式和限流式接法实验专题 (一)滑动变阻器在电路中的两种接法: ⑴限流式接法⑵分压式接法 1.在下面三种情况下必须选择分压接法: a.要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节,只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足(如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路) b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压),为了保证电表和电阻元件免受损坏,必须采用滑动变阻器分压接法连接电路.c.伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(电压)变化小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据,为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(电压),应选择滑动变阻器的分压接法。 2.以下情况可选用限流接法: a.测量时电路电流(电压)没须要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0,采用滑动变阻器限流接法。 b.电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求,应采用滑动变阻器限流接法。 c.没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和 节能因素采用滑动变阻器限流接法。 [例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 kΩ的电阻 Rx,现备有下列器材:A.电流表(量程 100 μA,内阻约 2 kΩ); B.电流表(量程 500 μA,内阻约 300 Ω); C.电压表(量程 15 V,内阻约 100 kΩ); D.电压表(量程 50 V,内阻约 500 kΩ); E.直流电源(20 V,允许最大电流 1 A); F.滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ,额定功率 1 W); G.电键和导线若干。 电流表应选________,电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题: ①____________________________________________; ②____________________________________________。

高中物理分压式和限流式接法习题

分压式和限流式接法 1、现有下列器材:A、两节干电池,内阻不计;B、滑动变阻器0~ 10Ω;C、滑动变阻器0~500Ω;D、小灯泡(2.5V,0.5W);E、 开关;F、导线若干 请你设计一个电路,使小灯泡两端的电压能在0~2.5V范围内较 方便地连续变化。 (1)滑动变阻器应选; (2)画出对应的电路图。 2、用如图87-5中所给的实验器材测量一个“12V,5W”的小灯泡在不同电压下的功率,其 中电流表有3A、0.6A两挡,内阻可忽略;电压表有15V、3V两挡,内阻很大.测量时要求加在灯泡两端的电压可持续地从0调到12V.按要求在实物图上连线(其中部分线路已经连好). 3、在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6 V,3 W”,其他选用的仪器 有____________ 电流表A l(量程3A,内阻0.2Ω) 电流表A2(量程0.6 A,内阻1Ω) 电压表V1(量程3V,内阻20kΩ) 电压表V2(量程15V,内阻60KΩ) 变阻器R1(0—1000Ω,0.5 A) 变阻器R2(0~20Ω,2A) 学生电源(6~8V). 开关S及导线若干. 实验中要求在0~6V范围内读取并记录下12组不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出小灯泡的伏安特性曲线.在上述器材中,电流表应选用_______,电压表应选用________变阻器应选用________·在下面的方框中画出实验的电路图. 4、图7是滑动变阻器的示意图,若要将其连人电路,且当其滑动片向左滑动时,连入电路的 电阻值变大,请在图(A)上画连线;若要使其滑动片向右滑动时,连人电路的电阻值变大,请在图(B)上画连线. 上图是一位同学做本实验时的电路连线,请将他的错误连线加以更正.5、(1)某学校学生在开展“测金属电阻率’:研究性学习括动中,对有关金属(灯泡中的钨丝)、 半导体(二极管)、合金(标准电阻),及超导材料的电阻率查阅了大量资料,提出了下列一些说法,你认为正确的有? A.金属温度计是利用金属材料的电阻率随温度升高而不发生显著变化制成的 B.标准电阻是利用合金材料的电阻率几乎不随温度变化而变化制成的 C.半导体材料的电阻率随温度升高而增大? D.当温度为绝对零度时,某种材料电阻率突然为零,这种现象叫超导现象 (2)①在“测金属电阻率”实验中,螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图,则直径d=______mm。 ②测得接入电路的金属丝的长度为L,已知其电阻大约为25Ω. 在用伏安法准确测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V, 内阻很小)、导线、开关外,电流表应选,电压表应选, 滑动变阻器应选。(填代号)并将设计好的测量电路原理图画 在虚框内。 A1电流表(量程40mA,内阻约0.5Ω) A2电流表(量程10mA,内阻约0.6Ω) V1电压表(量程6V,内阻约30kΩ) V2电压表(量程1.2V,内阻约的20kΩ) R1滑动变阻器(范围0-10Ω) R2滑动变阻器(范围0-2kΩ) 6、有一根细长而均匀的金属材料样品M截面为外方内圆,如图所示.此样品重约1~2N,长约为30cm。电阻约为10Ω,其电阻率为ρ,密度为D,因管线内径d太小,无法直接测量,请设计一个实验方案测量d.可供选用的器材有: A.毫米刻度尺B.螺旋测微器C.电流表(600mA,1.0Ω) D.电流表(3A,0.1Ω)E.电压表(3V,6KΩ)F.滑动变阻器(2KΩ,0.5A) G.滑动变阻器(10Ω,2A)H.蓄电池(6V,0.05Ω) (1)除待测金属材料、开关、带夹子的导线若干外,还应选用实验器材 有_ _________(只填代号字母) (2)在(左图)虚结框中,画出设计方案的电路图; (3)在(右图)中,把所选器材连接实际测量电路; M

专题:滑动变阻器的接法(限流式与分压式)

高二上学期物理学案 序号ZT ○ 2 专题:滑动变阻器的限流式与分压式接法 【自主学习】【知识疏导】 1.比较及理解 ○ 1通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流, 通过变阻器改变电阻来改变用电器两端以控制电路中的电流——限流式; 电压,起调压器的作用——分压式。 如图1所示,当滑动头P 从右端向左移动 如图2所示,电阻R 与变阻器左边电阻 过程,滑动变阻器电阻逐渐减小,电路中的 并联,用电器与左边电阻的电压相等,改变 电流逐渐增大,变阻器起控制电路电流作用。 P 的位置改变用电器R 两端电压,实现调 制电压作用。 注意:实验开始时应使滑动变阻器连入电路 实验开始时应使滑动变阻器分出的电 的电阻最大。(如图:滑片应在最右段) 压最小。(如图:滑片应在最左段) ○2电压范围:U U R R R p ~+; 电压范围:U ~0 ○3电流范围: R U R R U p ~+。 电流范围:R U ~0 (上式中:R 为用电器的电阻,R p 为滑动变阻器的全电阻。) ◇ 1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。◇ 2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。 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。 ③若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。(仪器安全为最) 例:用伏安法测金属电阻R x (约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A ,电压表内阻为几k Ω,量程为3V ,电源电动势为9V ,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5A ,试画出测量R x 的原理图。 4.几点说明: ⑴对实验器材和装置的选择,应遵循的几条主要原则:①安全性原则 ②准确性原则 ③方便性原则 ④经济性原则 ⑵分压电路中,在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流(或电压)的条件下,尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。 例:在采用分压电路做实验,提供滑动变阻器有: 滑动变阻器A ,阻值范围0~20Ω,额定电流2.0A ; 滑动变阻器B ,阻值范围0~200Ω,额定电流1.0A , 根据其它实验仪器的规格和实验需要,若两个变阻器都满足电流要求,则以选滑动变阻器阻值较小的A 为好。(因为调节方便) 班级: 姓名: ⑴限流式接法 ⑵分压式接法

分压和限流接法

图1电路称为限流接法,图2电路称为分压接法。 其中R L指的是待测元件电阻(即平时所说的R X),R0是滑动电阻滑动变阻器的分压接法 分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压,负载阻值应该较大。换言之,分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。 滑动变阻器的限流接法 限流式接法要能在调节过程中平缓控制电流,滑动变器阻值要稍大些。一般来说,约为待测电阻的3—10倍。 1.在下面三种情况下必须选择分压接法: a.要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节,只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足(如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路) b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压),为了保证电表和电阻元件免受损坏,必须采用滑动变阻器分压接法连接电路. c.伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(电压)变化小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据,为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(电压),应选择滑动变阻器的分压接法。 2.以下情况可选用限流接法: a.测量时电路电流(电压)没须要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0,采用滑动变阻器限流接法。 b.电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求,应采用滑动变阻器限流接法。 c.没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和节能因素采用滑动变阻器限流接法。

滑动变阻器的限流接法和分压接法典型习题

; 滑动变阻器分压式和限流式接法实验专题 (一)滑动变阻器在电路中的两种接法: | ⑴限流式接法⑵分压式接法 1.在下面三种情况下必须选择分压接法: a.要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节,只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足(如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路) b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压),为了保证电表和电阻元件免受损坏,必须采用滑动变阻器分压接法连接电路.c.伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(电压)变化小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据,为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(电压),应选择滑动变阻器的分压接法。 2.以下情况可选用限流接法: a.测量时电路电流(电压)没须要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0,采用滑动变阻器限流接法。 , b.电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求,应采用滑动变阻器限流接法。 c.没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和 节能因素采用滑动变阻器限流接法。 [例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 kΩ的电阻 Rx,现备有下列器材:A.电流表(量程 100 μA,内阻约 2 kΩ); B.电流表(量程 500 μA,内阻约 300 Ω); C.电压表(量程 15 V,内阻约 100 kΩ); D.电压表(量程 50 V,内阻约 500 kΩ); E.直流电源(20 V,允许最大电流 1 A); ! F.滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ,额定功率 1 W); G.电键和导线若干。 电流表应选________,电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以

滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据及伏安法测电阻 2013

滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据及伏安法测电阻 2013.10.30 1.限流式 图中变阻器起限流作用,求待测电阻Rx 的电压可调范围 E E R R x ~R x + 限流式电路的特点: ①电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单. ②电能损耗较小. 2.分压式 图中变阻器起分压作用,求待测电阻Rx 的电压可调范围0~E 分压式电路的特点: ①电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂. ②电能损耗较大. 分压限流的选择 1. 负载电阻电压要求变化范围较大,且从零开始连读可调,应选分压电路. 2. 若负载电阻的阻值Rx 远大于滑动变阻器总阻值R ,应选分压电路. 3. 若负载电阻的阻值Rx 小于滑动变阻器总阻值R 或相差不多,且没有要求电压从零可调,应选限流电路. 4. 两种电路均可时限流电路优先,因为限流电路总功率小。 5. 特殊问题要具体问题具体分析. 电流表内接法与外接法选择: (1)阻值判断法:当 V R R ??时,采用电流表“外接法” 当 A R R ??时,采用电流表“内接法”。即大内小外! (2)试触法:若电压表变化明显,用外接法;若电流表变化明显,则用内接法! 实验一 测金属丝电阻率 1.实验步骤 ①测量电阻丝的直径d. ②按电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路; ③把一段同规格的电阻丝接入电路,用mm 刻度尺量出其接入电路的长度l. ④把滑动变阻器的滑片调至适当位置,电路经检验无误后闭合电键,改变滑动片的位置,读出几组相应的电流表和电压表的示数I和U的值。求出电阻的平均值.或者作出U-I 图像,求其斜率k=R ⑤利用 L S R =ρ计算金属丝的电阻率. 例1:在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,下列做法正确的是( )

滑动变阻器的限流式和分压式接法及两种接法的选择

滑动变阻器的限流式和分压式接法及两种接法的选择 滑动变阻器的两种电路都能控制调节负载的电压和电流,但调节效果不同,实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流式接法和分压式接法,下面是选择的方法。 1.通常情况下(满足安全条件),由于限流式接法电路能耗较小,电路结构简单,因此应优先考虑。 2.在下列情况下必须采用分压式接法: (1)实验要求使某部分的电压或电流从零开始调节,只能采用分压式接法; (2)如果实验所提供的电表量程或其他元件允许通过的最大电流很小,若采用限流式接法,无论怎样调节,电路中的实际电流(或电压)都会超过电表量程或元 件允许的最大电流(或电压),为了保护电表或元件,滑动变阻器必须采用分 压式接法; (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的阻值时,若采用限流式接法,待测电阻的电流(或电压)变化很小,不利于多次测量求平均值 或用图像法处理数据,也起不到保护电阻或电表的作用,为了在上述情况下尽 可能大范围的调节待测电阻的电流或电压,应选择分压式接法; (4)在对改装后的电流表或电压表进行校准时,必须从零开始校准,滑动变阻器必须采用分压式接法; 3.大阻值的滑动变阻器一般采用限流式接法,小阻值的一般采用分压式接法。

经验分享: 1. 电学实验对分压式接法考查较多; 2. 若滑动变阻器阻值较小(例如10Ω、20Ω),采用分压式接法的可能性就非常大; 3. 做题时要注意审题,从上下文中挖掘隐含条件。 高考经典真题思路详解: 1.(1997年全国高考题)某电压表的内阻在20~50k Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列器材可供选择: A .待测电压表(量程3V ); B .电流表A 1(量程200μA ); C .电流表A 2(量程5mA ); D .电流表A 3(量程0.6A ); E .滑动变阻器R (最大值1k Ω); F .电源E (电动势4V ),电建s ,导线若干。 (1)所提供的电流表中,应选用 (填字母代号); (2)为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在图中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电建已连好)。 解题步骤: (1)先确定测量电路。本题提供的有电压表和电流表,测电压表内阻应采用伏安法。 方案有如下两种: 方案一:电压表、电流表串联。 由串联电路电流相等及欧姆定律,得V U I R = ,则电压表内阻V U R I =,只要读出电压表和电流 表的读数就可以测出电压表内阻。此方案可行。 方案二:电压表、电流表并联: 由并联电路电压相等及欧姆定律,得A U I R = ,则电流表内阻A U R I =,只要读出电压表和电流 表的读数就可以测出电流表内阻。此方案不可行。

限流法与分压法的区别与选取原则修订稿

限流法与分压法的区别 与选取原则 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

限流法与分压法的区别与选取原则 限流法与电路串联,分压法与电路并联(如果在有箭头的划变导线上联有用电器,且划变接有三根导线时就为此) 区别: 1.限流接法线路结构简单,消耗能量少; 2.分压接法电压调整范围大,可以从0到路端电压之间连续调节; 选用原则: 1.优先限流接法,因为它电路结构简单,消耗能量少; 2.下列情况之一者,必须采用分压接法: (1)当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值,采用限流接法不能满足要求时; (2)当实验要求多测几组数据(电压变化范围大),或要求电压从0开始变化时; (3)电源电动势比电压表量程大很多,限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时时。 分压,电压的变化范围是0-E (滑动变阻器的两端接电源的正负极,滑片接一条支路,也就并联在电路中)

限流,电压的变化范围是X-E(也就是不能调处0电压,这个是一端不接,也就是只连接两根导线,串联在电路中) 一般接电路优先考虑的是限流,因为,功耗小。 但是需要电压从0开始变化的时候,就要使用分压法了,测伏安特性的时候,一定要采用分压法。 区别—— 1.滑动变阻器的限流法是串联在电路中的。 滑动变阻器的分压法是并联在电路中的。 2.滑动变阻器的分压法的电压可从零开始调节,而限流法不能从零开始调节(即分压法比限流法的可调节范围大) 3.限流法消耗的功率比分压法少。 应用—— 1.需要调节范围大,且可从零开始调节时,用分压法。 2.要使电路中消耗的功率较小时,用限流法。 滑动变阻器分压与限流接法的选择滑动变阻器常被用来改变电路的电压和电流,根据连接方法的不同,可分为分压接法和限流接法.分压法是把整个变阻器的所有阻值接入电路,再从滑片和变阻器的一个端点上引出部分电压向外供电.

分压限流内接外接法总结(优秀,培训使用)含答案全解

关于电路的连接问题教 一、怎样选择内接法与外接法 很多同学在学了伏安法测电阻后,分不清什么时候采用内接法,什么时候采用外接法,仅是知道测大电阻用内阻法,测小电阻用外接法,但在测量既不是很大也不是很小的电阻时,就不清楚采用哪种接法才能使测量的误差最小。下面就来谈谈在伏安法测电阻时内接法与外接法的选择。 一. 误差的产生原因 伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。它的测量值和真实值应该是: ,即使是测量十分准确的电压表和电流表,由于电压表和电流表都有内阻,导致了电阻的测量值和真实值存在误差。 当选用外接法(a)时,电压表与电阻并联,电压表的读数就是电阻两端的电压,但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流,因此测量值要小于真实值,实际上测量的电阻值 是电压表内电阻和电阻并联的阻值。如果电阻的值远小于电压表的内阻,电压表分 去的电流很小,这时电流表测量的电流就接近于通过电阻的电流,所以外接法适合于测小电阻。 当选用内接法(b)时,电流表与电阻串联,电流表的读数就是电阻的电流值,但电压表测的是电阻和电流表的总电压,所以测量值大于真实值,实际上测量的电阻值是电阻与电 流表内电阻串联的总电阻值。如果电阻的值远大于电流表的内阻,电流表分去的电压很小,这时电压表测量的电压就接近于电阻两端的电压,所以内接法适合于测大电阻。 二. 系统的相对误差 由于外接法(a)测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻,所以: 相对误差 内接法(b)测量的实际是电阻与电流表的串联电阻,所以: 相对误差 当内、外接法相对误差相等时,有,所以,()

为临界值。当(即为大电阻)时用内接法,当(即为小电阻)时用外接法,这样所测的值误差相对较小。当时,用内、外接法均可。 三. 利用试触法确定内、外接法 当大小都不知道时,可用试触法确定内、外接法。如下图所示的电路,空出电压表的一个接线头,用该接线头分别试触M、N两点,观察两电表的示数变化情况,如果,说明电压表内阻带来的影响大,即电阻跟电压表的电阻相差较小,属于“大电阻”,应采用内接法,如果,说明电流表内阻带来的影响大,即电阻跟电流表的电阻相差较小,属于“小电阻”应采用外接法。 四. 应用举例 例:有一未知的电阻,为较准确的测出其阻值,先后用如图3(a)、(b)两种电路进 行测试,利用(a)测的数据为“2.7V、5.0mA”,利用(b)测的数据为“2.8V、4.0mA”,那么,该电阻测的较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是() A. ,偏大; B. ,偏小; C. ,偏小; D. ,偏大。 解析:比较(a)、(b)两图的电压读数,可知电压变化,,电流的变化,,可见,即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,即说明所测电阻是一个大电阻,故应采取电流表内接法,即(b)图测量的较准确,,此种解法测量值偏大,故D 正确。

滑动变阻器限流式接法全程电阻选择

滑动变阻器限流式接法全程电阻选择 限流接法中滑动变阻器的选择 图示电路为限流式电路,电源电动 势为E ,内阻不计,滑动变阻器阻值为R 0,被测电阻的阻值为R x 。闭合开关后,R x 两端电压为 x x x x R R E E R R R U 001+= += ,若 E=6V ,R 0=0~100Ω,R x 分别取10Ω、20Ω、 50Ω、100Ω、200、500Ω。 依次取R x 分别为20Ω、50Ω、100Ω、200Ω、500Ω,又可以得到R x 取不同数值时,U x 随R 0变化的数据如下表所示。 R x 取不同数值时的U x —R 0曲线,如下图。 Rx=10Ω Rx=20ΩRx=50ΩRx=100ΩRx=200ΩRx=500Ω0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.000 20 40 60 80 100 R0 U x

这些图线称为限流接法的输出特征曲线,通过分析上图,可以得到以下结论: (1)R x越大,曲线距原点越远,线性程度越高,R x的电压越易调节,但是电压调节范围却变得越来越小。 (2)R x>>R0时,由图线可知,曲线接近直线,R x的电压易调节,但是电压调节范围过小,滑动变阻器起不到调节作用。 (3)R x<< R0时,由图线可知,曲线非常弯曲,当R0在0Ω~20Ω的绝大部分范围内变化时,R x两端电压调节范围过小,起不到调节电压的作用;当R x的电压能在较大范围变化时,R0却在过小的范围内变化,滑动变阻器不易控制,造成调节精度过低。 所以,在满足题目调压范围的前提下,应尽量选择电阻较为接近用电器电阻的变阻器。

滑动变阻器的限流式和分压式接法之欧阳家百创编

滑动变阻器的限流式和分压式 接法 欧阳家百(2021.03.07) (一)滑动变阻器在电路中的两种接法: 1.通过修改变阻器电阻来修改电路中的电流,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年夜,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年夜。 2.通过变阻器修改电阻来修改用电器两真个电压,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,修改P 的位置修改用电器R 两端电压,实现调制电压作用。 (二)两种电路的特点及选取: ⑴限流式接法 ⑵分压式接法

1.电压和电流的调节规模 ⑴限流式接法 电压规模: U U R R R p ~+; 电流规模:R U R R U p ~+。 (上式中:R 为用电器的电阻,Rp 为滑动变阻器的全电阻。) 可见:限流电路的调节规模与Rp 有关。在电源电压U 和用电器电阻R 一按时,Rp 越年夜,用电器上电压和电流的调节规模也越年夜;当Rp 比R 小很多时,用电器上的电压和电流的调节规模都很小。 ⑵分压式接法 电压规模:U ~0 ; 电流规模:R U ~0。 可见:分压式接法的电压和电流的调节规模与滑动变阻器Rp 无关。 2.两种电路的比较: ⑴分压电路的电流和电压调节规模都年夜于限流电路的调节规模。 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。

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法: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)的变更规模较年夜; ②明确要求某部分电路的电压从零开始变更; 例:测定小灯胆的伏安特性曲线。 ③若采取限流接法,电路中的最小电流仍超出用电器的额定电流。 例:用伏安法测金属电阻Rx(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A,电压表内阻为几kΩ,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5A,试画出丈量Rx的原理图。 4.几点说明: ⑴对实验器材和装置的选择,应遵循的几条主要原则:①平安性原则②准确性原则③便利性原则④经济性原则

滑动变阻器的两种接法

专题滑动变阻器的两种解法 一、教学目标: 1、认识滑动变阻器的两种接法 2、两种接法的特点及作用 3、两种接法的选择方式 二、重点和难点: 重点:两种接法的特点及作用 难点:两种接法的选择方式 三、设计思路: 先让学生认识滑动变阻器的两种接法,让学生小组讨论两种接法的电路构造特点,从而理解为什么一个叫限流式接法,一个叫分压式接法 根据串并联知识让学生分析两种接法的电压变化范围及电流变化从而得出必选分压式接法的一种情况 最后具体举联说明选择的方式 四、教学流程 教 学进程教师活动学生活动 活动目 标及说 明 一新课教学(直接引入)我们知道要描绘待测电阻的伏 安特性曲线,必须多测几组U、 I值,如何在同一电路中中多 测几组U、I值呢? 思考: 1、滑动变阻器与小灯泡串联起 什么作用?试分析一下过程? 2、滑动变阻器与小灯泡并联起 什么作用?试分析一下过程 学生A:通过滑动变阻器可起到作用 学生B: 滑片P移动的过程 中接入电路的电阻变化,使得通过待测电阻 的电流发生变化,加在待测电阻两端的电压 发生变化。电压的变化范围是 x x R E E R R + ,电流变化范围是 x x E E R R R + 可以使 学生对 滑动变 阻器的 两种接 法及电 路特点 进行理 解性识 记

滑片P 移动的过程中,加到待测电阻两端的电压发生变化,进而电流也发生变化 师总结: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 可见,当要求负载电压或电流从0开始变化或要求变化范围较大,要选分压式接法 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 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 拓展 限流法: 思考:1、待测电阻上电压调 节范围为 ~L L R E E R R +.显 然,当R 0<>R L 时,滑动触头在从b 向a 滑动的过程中,电流表、电压表的示数变化情况? 学生C :当R 0<

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