滑动变阻器的两种接法讲解
室提供的器材如下:
电池组E=12V,r=0.5 ;
RX
电压表V(0-10V);
V
电流表A1(0-50mA,RA1=20 ) ;
电流表A2(0-300mA,RA2=0.01 ) ;
滑动变阻器R1(0-100 ,1A) ;
滑动变阻器R2(0-1700 ,0.3A);导线、电键。
画出实验电路并标出所用仪器的字母
直流电压表(0~10V,内阻r=100kΩ) 电源(15V,额定交流1A)
滑动变阻器(0~1KΩ,额定功率1W)导线,开关。 为使测量的结果达到较高的准确度,
则: (1)控制电路应采用限流电路还是分压电路? (2)电流表应选择内接法,还是外接法?
分析:
(1) RX>R ,因此采用分压式接法
R A
(2) R' RA RV 0.3100 5.5K V
为了尽量减小误差,要求测量多组数据,试画出 符合要求有电路图.
分析: RV>R 因此采用分压式
接法
V
A
R
7、某电流表的内阻在500Ω~600Ω之间,现要测量其内 阻。器材有:待测电流表(量程为5mA)
电压表(量程为5mA) 滑动变阻器(最大阻值100Ω) 电源(E=4V)、导线、开关, 为了尽量减小误差,要求测多组数据,画出符合要求的 实验电路图
电流表应选 B , 电压表应选 C 。(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:
【解析】:电学实验选择仪器的一般步骤如下:
① 根据量程选择电流表和电压表,不能超过表的量程,不能量程太
大导致指针偏转偏小;
⑷从节能方面来看
在满足负载需要的情况下,限流式电路消 耗的总功率小,电源负担轻; 而分压式电路消耗的总功率大,电源负担重。
⑸从电路结构上看
限流式电路简单, 而分压式电路比限流式要复 杂得多。
3、两种接法的选择原则
⑴从实验的目的和要求上看
若需要大范围调压或需小电流调节, 尤其是要求含0值的电流、电压调节,那 就非分压式接法莫属了。
请先根据题中数据正确选择电表和滑动变阻器,再 画出实验电路图,要求电压从0V开始测量。
三、
一、滑动变阻器的选择
(一)量程的选择:在满足实验要求的条件下, 要选用阻值比较小的变阻器,因为阻值越小,电 阻的变化越平缓,不致使测量电路中的电流或电 压变化非常突然,调节方便。
(二)在滑动变阻器有额定电流时,要考虑安全性
学习目标:
1. 认识滑动变阻器的两种接法 2、掌握两种接法的特点及作用 3、掌握两种接法的选择方式
1、两种接法——分压器接法与限流器接法
(1)认识两种接法
(a).分压式接法 (通过变阻器改变用电器两端的电 压,起调压器的作用) (b).限流式接法 (通过变阻器改变电路中的电流,以 控制电路中的电流)
题型应用
解析:先确定为电流表为外接法.在确定变阻器采用限 流还是分压.若采用限流接法 ,则滑动变阻器阻值达最 大时电路中的电流最小
Imin
Rx
E RA
R
100
4 50
15
A
0.024 A
24mA
已超过电流表量程,故必 须采用分压式电路.电路 图如图.
①电流表应采用内接的方法;
②滑动变阻器应采用分压式的接法 。
2.某电阻额定电压为3V(阻值大约为10Ω)。为测量其阻值,实验室提供
了下列可选用的器材
A:电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω) B:电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω) C:电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ) D:电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ) E:滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω) F:滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω) G:电源E(电动势4V,内阻可忽略)
析:⑴ RX<R ,因此采用限流式接法
(2) R' RA RV 505000 500
RX=100Ω,
∵RX<R’ ∴采用电流表外接法
RX
V
a
b
A
R。
6、某电压表的内阻在20kΩ~50kΩ之间,现要测量其 内阻,实验室提供下列器材:待测电压表(量程为3V)
电流表(量程为200μA) 滑动变阻器R(最大阻值为1kΩ), 电源(E=4V,内阻不计)开关、导线若干.
②当用电器的电阻远大于滑动变阻器的全值电阻时,应选择分
压电路。 Rx>>R滑
③若采用限流电路时,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电 流,应选择分压式。
注意:如果题目中的待测负载电阻电压电流额定值不清楚, 为了安全也接成分压电路。
下列几种情况可以选用限流式
①当用电器的电阻比滑动变阻器的全值电阻小,或者两者差不多
(1)本题中,待测电阻 Rx 的阻值约为 25kΩ,直流电源电动势为
20V,经粗略计算电路中最大的电流约为
Imax
E R
20V 25103
800μA
,
所以电流表选择 B;虽然电压表 C 的量程不足,但是相比起来电
压表 D 的量程超过太多,读数偏小,所以电压表选择 C 表。
(2)根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为:
A
V
8.用伏安法较准确地测量一个约为 100Ω的定值电阻的阻值,器材规格 如下:
A、直流电源 (输出电压6 V、内阻不计)
B、直流电流表 (量程0~20 mA、内阻50 Ω)
C、直流电压表 (量程0~3 V、内阻约5kΩ)
D、滑动变阻器R (0~15 Ω、可通过最大电流为1 A)
E、开关1个,导线若干。
二、电压表和电流表的选择
1)如果题目中给出被测用电器的额定功率(即隐含给出被 测用电器的额定电压和额定电流),这种情况要从保护 被测用电器的角度出发,用电流表或电压表的示数来控 制用电器中的电流或其两端的电压。
2)如果题目中没有给出被测用电器的额定功率,则要从保 护电流表和电压表的角度出发,要求测量的电流或电压 的最大值不能超过电流表或电压表的量程。
3)在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下,量 程越接近测量值越好!
[2011 天津]1.某同学测量阻值约为 25kΩ的电阻 Rx,现备有下列器
材: A.电流表(量程 100 μA,内阻约为 2 kΩ); B.电流表(量程 500 μA,内阻约为 300 Ω); C.电压表(量程 15 V,内阻约为 100 kΩ); D.电压表(量程 50 V,内阻约为 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。
B V
器材供选用
B、电压表(0—10V,内阻
A
3.0kΩ )
C
C、电流表(0—0.3A,内阻
2.0Ω )
E、滑动变阻器(30Ω ,2A)
E
,要求电压从0V开 始测量。
2、用伏安法测金属电阻RX(约为50Ω)的值。 已知:电流表(内阻为1Ω,量程为0.6A)
若仅仅是为了电路的 安全,而对电压、 电流的调节又没有特殊要求时,则选择限 流式接法还更简便、更节能一些。
⑵从方便调节的角度来看
通常对小阻值滑动变阻器或大阻值负 载(RL 与R相比较),以分压式接法为优;
相反对大阻值滑动变阻器或小阻值负载则 以限流式为宜。
⑶具体选择:
下列几种情况必须选用分压式
①当用电器的电压或电流要求从零开始连续可调时,应选择分 压电路。
② 根据题中关键语句,如精确测量,从零开始连续可调等等选择分
压电路亦或是限流电路;分压电路滑动变阻器选择小阻值,限流电
路滑动变阻器选择大阻值;
③ 选择电流表的内外接法,一般的原则是“内大外小”;也可以根据
RV Rx
与
Rx RA
之间的关系来判断,当
RV Rx
>
Rx RA
时,采用电流表的外接法,
反之选择电流表内接法。
RX=25KΩ
∴RX>R’
因此采用安培表内接法
155Ω、);电用流伏表安(法量测程量为一25个m电A,阻内.阻器5材0有Ω:)待电测压电表阻(R量X程(约为为3 V,内阻5kΩ)电源(E=4V,r=0),滑动变阻器R(最 大值100Ω,允许最大电流1A)开关1个,导线若干, 根据器材规格和实验要求画出实验电路图
图1电路中: 图2电路中:
IL
0
E RL
IL
E
RL
R
E RL
可见:分压式接法的最大优点是 1.调压(或调流)范围宽, 2.电压、电流范围都包含0值且跟R无关。 而限流式接法不仅调压(或调流)范围较窄,而且其电压、 电流范围都不含0值还跟R有关。
⑶从方便调节的角度来看
分压式接法以RL>R尤其以RL>>R为优; 限流式接法应以RL<R或跟R相当, 即RL≤R为宜。
a
b
RX
R。
U 限流式接法
RX
a
b
R。
U 分压式接法
a
b
RX
R。
RX
a
b
R。
U
限流式 接法 分压式 接法 比较
U
负载RX上电流Ix调节范围 通电之前P应在 (用U、Ro、Rx表示) 何处
RX
E
R。
IX
E RX
E
分压接法调节范围大
b端
a端
都是为了保护 负载
例1.有一小灯泡上标有“6V,
0.1A”字样,现要测量该灯 泡的伏安特性曲线,有下列