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电学实验中滑动变阻器两种连接方式的选择

电学实验中滑动变阻器两种连接方式的选择
电学实验中滑动变阻器两种连接方式的选择

1.两种电路及其变压范围

(1)分压式电路及其变压范围

如图1所示为分压式电路,由电路可以看出,若P在A端,灯泡电压;P向右滑动的过程中,逐渐增大;当P在B端时,。不难看出,灯泡L 两端电压的变化范围在之间。如果灯泡L的额定电压为,则L两端电压在之间。

(2)限流式电路及其变压范围

如图2所示为限流式电路,由电路可以看出,若P在A端,灯泡电压;随P向下滑动的过程中,滑动变阻器的有效电阻逐渐增大;则L的分压逐渐减小,当P在B端时达到最小值。则不难看出,灯泡L两端电压的变化范围在之间。比分压式连接方式的变压范围要小。

2.分压式电路的使用条件

根据分压式连接方式的变压范围比较大这一特点,在以下几种情况中,滑动变阻器需要采用分压式接法。

(1)实验中要求负载电压变化范围大,应把滑动变阻器连接成分压式电路

例1.测定“V,W”小灯泡的功率,并研究小灯泡的电流随电压变化关系的实验,器材如下:蓄电池V,电流表、电压表(0~3V)、滑动变阻器,要求实验中灯泡两端电压由零逐渐增加到额定值,试画出实验电路图。

解析:本实验中要求“灯泡两端电压由零逐渐增加到额定值”,这种要求是限流式电路无法做到的,故应该连接成分压式电路,其实验电路如图3所示。

(2)实验中用小阻值滑动变阻器控制大阻值负载,应把滑动变阻器连成分压式接法

如果滑动变阻器的电阻小于负载的电阻值,若连成限流式,根据限流式接法

的电压变化范围知负载电压的最小值等于,若,则,即负载两端的电压变化范围太小而造成非常大的偶然误差,这不符合我们的实验要求。因此,必须把滑动变阻器连接成分压式电路。

例2.用伏安法测定一个阻值约为KΩ,额定功率为W的电阻,备用器材有:①电流表(μA,KΩ);②电流表(μA,Ω);

③电压表(V,KΩ);④电压表(V,KΩ);⑤电压表(V,KΩ);⑥两节干电池,每节电动势V,最大电流A;⑦直流稳压电源(V,A);⑧直流稳压电源(V,A);⑨滑动变阻器阻值约为KΩ,额定功率为W。

为使待测电路的阻值尽可能准确,则电源应选,电压表应选,电流表应选,并画出实验电路图。

解析:本实验中待测电阻约为KΩ,而滑动变阻器的最大阻值为KΩ,

属于“小控大”的情况,故滑动变阻器应连接成分压式,如图4所示。(空应填⑦、④、②,分析略)

(3)实验中如果需要用图像,即伏安特性曲线,多测量几组、值,滑

动变阻器也要连接成分压式

用伏安特性曲线多测几组和值,其实质仍然是通过负载的电流或者负载两端的电压尽可能大,因此需要接成分压式电路。以使每组与第一组测量的、值的差值大一些,以减小相对误差。

例3.使用以下器材:①电压表;②电流表;③滑动变阻器;④电源;⑤开关和导线,测量小灯泡在不同电压下的电功率并作出小灯泡的电功率与它两端电压的平方关系图象,要求较准确,已知小灯泡电阻不大,试画出电路图。

解析:要求画图象,显然坐标系中所描出的点距离大一些好,大一些

作图较准确。而本题又弄不清楚各表的量程及滑动变阻器最大阻值,因此要采用分压式接法为妥。电路如图3所示。

(4)实验中电源电动势过大,尽管滑动变阻器的阻值也较大,但总电流大于负载的额定值,滑动变阻器也采用分压式接法

例4.用伏安法测某电阻的准确值,已知被测电阻的阻值范围在之间,额定功率为W,所用器材有:①被测电阻;②滑动变阻器(,A);

③电流表(A);④电压表(V);⑤电源(V,内阻不计);⑥开光,导线若干。试画出电路图。

解析:根据可知电阻丝的额定电压,应在

V和V之间,为安全起见加在两端的电压不能超过V;根据可知电阻丝额定电流应在A和A之间,为安全起见通过的电流不能超过A。本问题中所

给电源电压为V,根据知电路总电阻最小应为,大于滑动变阻器和电阻丝总电阻,因此控制电路采用分压式接法,如图3所示。

(5)实验中电动势过大,尽管滑动变阻器阻值较大,但干路总电流的值大于所给表的量程,滑动变阻器也采用分压式接法

例5.用伏安法测量一个电阻的阻值,器材如下:①待测电阻(约K );②微安表(A,内阻);③电压表(V,内阻K);

④稳压电源(输出电压V)⑤滑动变阻器(),试画出实验电路。

解析:若采用限流式接法,A=A,大于微安表的量程,为安全起见滑动变阻器采用分压式接法,如图3所示。

(6)如果实验中的待测电阻额定值弄不清楚,为安全起见控制电路也要采用分压式接法

例6.用电器铭牌上标明额定电压为V,额定功率已无法辨认,该用电器与一阻值为的滑动变阻器接在V的电源上,为使用电器安全正常工作,画出电路图。

解析:用电器的额定电流未知,也不知其阻值,滑动变阻器若采用限流式接法,全电路的最小电流可能大于用电器的额定电流,为安全计滑动变阻器采用分压式接法,电路如图5所示。

(7)半偏法测电压表的内阻,滑动变阻器采用分压式接法

半偏法测电阻的原理是:如图6所示,(电阻箱)先打到,调节使

电压表至满偏,然后保持的点不动,调节使电压表至半偏,此时读出的

值即为电压表的内阻。据以上原理必须保证满偏和半偏时AB两端电压一样为电

压表的量程,而半偏、满偏时滑动变阻器上的位置一样,故电压表和串联

后与总电阻近似相等,电压表内阻较大,所以滑动变阻器阻值越小越好。该电路时一个典型的“小控大”的情况,所以滑动变阻器采用分压式接法。

3.限流式接法的使用条件

分压式接法的使用条件既然已经明确,那么限流式接法的使用条件就显而易见了。

(1)实验中用较大阻值的滑动变阻器控制小阻值的负载,而且在负载和电表安全的前提下,滑动变阻器采用限流式接法

就图1所示的分压电路而言,如果较小,较大,那么在由A滑B到

的过程中,由于电阻与并联的电阻较接近,因此在开始很长的一段距离上上电压变化很小,而在P接近B端时,因并联值与PB电阻值迅速接近而

使上的电压发生突变,因此不易控制,所以这种情况下滑动变阻器采用限流式接法。

(2)实验中若滑动变阻器采用分压式接法可以,采用限流式接法也可以,为了节省电滑动变阻器一般采用限流式接法

据图1和图2所示的电路比较不难看出,若用电器正常工作,图1中总电流必然大于图2中的总电流,在电源电动势相同的情况下,故必然有图1中电源的输出功率大于图2中电源的输出功率,故为了省电在两种接法都可以的情况下,滑动变阻器采用限流式接法。

(3)半偏法测电流表的内阻,滑动变阻器采用限流式接法

半偏法测电流表内阻的原理如图7所示,其原理为断开,闭合,调节滑动变阻器的阻值使电流表达到满偏,然后闭合,保持不变,调节电阻箱的电阻,使电流表达到半偏,此时读出的电阻箱的电阻值即为电流表的内阻。

综上所述,关于控制电路中滑动变阻器的两种接法的选择,除看一般标志以外,还应遵循一定的原则。其一为可行性原则,能够使实验能够顺利完成;其二为安全性原则,要使的用电器和电表在安全条件下工作;其三为方便性原则,要使实验者操作方便,易于控制实验条件。

滑动变阻器的使用

滑动变阻器的使用 一、滑动变阻器的构造与原理 1.滑动变阻器的构造,如图2所示 A、B、C、D四个接线柱,P为滑动触头,AB间为电阻可忽略不计的粗金属杆。CD间为绕制的电阻丝,电阻丝彼此绝缘。 2.原理:根据电阻定律R l s =ρ 阻值与导体长度成正比,改变接入电路中的电阻丝的长度就实现 改度电阻的目的。 二、滑动变阻器的两种连接方式 1:如图3所示,把B与D连接,C、D接入电路,起控制电路电流作用,当滑动头P从右端D 向左移动过程,滑动变阻器电阻逐渐减小。注意实验开始时应将滑动头P至于右端D。 2:如图4所示,把变阻器C、D接线柱与电源连接,C与P与用电器相连。用电器与CP间电阻并联,用电器与CP间电压相等,改变P的位置改变用电器两端电压,实现调制电压作用。注意实验开始时应将滑动头P至于左端C。 3:如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载R L的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a)电路称为限流接法,图(b)电路称为分压接法. 二、两种电路的比较

1.从调节范围上比较 分压电路优点:调节范围宽,其次是它的电流,电压都包含了0值且与R 0无关。 2.从方便调节的角度比较 在限流电路中,通R L 的电流I L =0 R R E L +,当R 0>R L 时I L 主要取决于R 0的变化,当R 0<R L 时,I L 主要取决于R L ,特别是当R 0<>R L 时,R 并≈R L ,所以R L 两端电压随R 0增大而变化不明显。当R L 比R 0大或大很多时,R 并随R 0的变化出现较大的变化化,宜采用分压电路。 归纳为:大负载 R 0<R L 时,分压电路 ; 小负载 R 0>R L 时,限流电路 大载分压小载限流 3.从两电路连线和节能角度比较 从两电路连线方面看,限流电路简单,分压电路复杂。 从两电路节能方面看,限流电路耗能小(EI L ),分压电路耗能大(E (I L +I ap ))。 三、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,灵活择取. (1)下列三种情况必须选用分压式接法 ①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(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. ②当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0,且实验要求的电压变化范围较大(或要求

滑动变阻器的选择

滑动变阻器的选择 【考点】: (1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中. (2)重点注意选择“下面接线柱”,口诀(移一下变小):离开下变大,靠近下变小。, (3)连接电路时,滑动变阻器的滑片移到最大阻值。 (4)阻值的选择:滑动变阻器最大阻值偏小,不能使被测电阻的电压调不到要求的电压;滑动变阻器通过的 电流太小,有可能被烧坏.(注意:用定值电阻的最大确定滑动变阻器的最大值) (5)滑动变阻器的作用:保护电路,改变定值电阻两端的电压和通过的电流,以便多次测量。 (6) 滑动变阻器在电路的故障: ①、电表完好,按电路图连好实验电路闭合开关S后,发现灯L不亮,○A、○V表均无示数。移动滑动变阻器的滑片P,但灯L仍不亮,○A、○V表仍无示数,其故障是滑动变阻器断路。 ②、电表完好,按电路图连好实验电路闭合开关S后,发现灯L亮,○V、○A表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,○V、○A表 示数发生不变化,但灯L仍亮,其故障是滑动变阻器短路。 ③、电表完好,按电路图连好实验电路闭合开关S后,发现灯L发光较暗,移动滑动变阻器的滑片P,○A、○V表示数不发生变化,其故障是连接滑动变阻器时,两根导线同接在下面两个接线柱。 ④、电表完好,按电路图连好实验电路闭合开关S后,发现灯L较亮,○V、○A表有示数。移动滑动变阻器的滑片P,○A、○V表 示数不发生变化,其故障是连接滑动变阻器时,两根导线同接在上面两个接线柱。 ⑤、电表完好,按电路图连好实验电路闭合开关S后,发现灯L发光较亮,其原因:连接电路时,滑动变阻器的滑片 没有移动最大阻值上。 ⑥、电表完好,按电路图连好最后一根导线后,发现灯L发光较亮,其原因:连接电路时,开关没有断开和滑动变阻 器的滑片没有移动最大阻值上。 第一讲:滑动变阻器的阻值选择:【考点4】 1.(2013贵阳市)如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持 3V不变,滑动变阻器的规格是“10Ω1A”.实验中,先在a、b两点间接入5Ω的电阻,闭 合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示 数.接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两 个电阻() A.10Ω,和40ΩB.20Ω和30ΩC.10Ω和20ΩD.30Ω和40Ω 2. (2013遵义市)小明在做“用伏安法测电阻”的实验中,所用的器材有3V的电源,最 大阻值为10Ω的滑动变阻器R,待测电阻R x及如图甲所示的其它器材。 (1)如图甲,实验电路还未连接完整,请用笔画线代替导线在答题卡相应图中将实验电 路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时,电流表的示数增大。 (2)连接电路时,开关应处于状态。 (3)调节滑动变阻器进行多次测量,其中一次当电压表的示数为2.5V时,电流表对应的示数如 图乙所示,则本次测得的待测电阻R x = Ω。(保留两位有效数字) (4)做完以上实验后,小明还用该实验装置来探究电流与电压的关系,计划测量当R x两端电压 分别为1V、2V、3V时对应的电流,但发现无论调节滑动变阻器都不能使R x两端电压达到1V,原 因可能是。 3.(2011·遵义).某课外实验活动小组到实验室做“测定小灯泡L电阻”的实验。被测小灯泡L 的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω,实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表A量程 (“0~0.6A”,“0~3A”)、电压表V量程(“0~3V”,“0~15”)、开关各一只,导线若干,滑动变

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

电学实验如何选择仪器和电路

电学实验如何选择仪器和电路 在电学实验中,例如用伏安法测电阻.测量电源的电动势和内电阻,测某一用电器的伏安特性图线,都存在如何选择电学实验器材,如何选择测量电路、控制电路的问题.合理地选择实验器材和实验电路,可以使实验顺利进行,而且实验操作方便,实验误差较小. 正确地选译议器和电路的问题,有一定的灵活性.解决时应掌握和遵循一些基本的原则、即“安全性”、“精确性”、“方便性”和“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面要综合考虑.灵活运用. 一、实验仪器的选择 根据教学大纲及高考考试的要求,选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件,通常可以从以下三方面入手: 1.根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程.然后合理选择量程。务必使指针有较大偏转(一般取满偏刻度的2/3左右),以减少测读的误差. 2.根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动受阻器.注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值.对高阻值的变阻器,如果滑动头稍有移动,使电流电压有很大变化的,不宜采用.

3.应根据实验的基本要求来选择仪器.对于这种情况.只有熟悉实验原理.才能作出恰当的选择. 【例1】有一电阻R ,其阻值大约在40Ω至50Ω之 问,需进一步测定其阻值,现有下列器材:电池组, 电动势为9V ,内阻忽略不计;电压表V ,量程为0至 10V ,内阻20Ω;电流表A1,量程为0至50mA ,内 阻约20Ω;电流表A2,量程为0至300mA ,内阻约4Ω; 滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A ;滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Ω,额定电流0.3A ,开关S及导线若干.实验电路图如图1所示,实验中要求多测几组电流、电压.在实验中应选_________电流表和__________滑动变阻器. 【分析与解】 首先估算电路中可能达到的最大电流值,假设选电流表A 1,则,I m ≈ A R R E +≈0.14A ,超过了A 1的量程,及假设选电流表A 2,则I m ≈A R R E +≈0.18A,未超出A 2的量程,故应选电流表A 2,这一选择遵循了安全性原则. 对滑动变阻器的选择。假没选R 1,电路中的最小电流约为I min ≈ 1 2R R R E A ++≈0.06A,故电路中的电流强度范围为0.06A ~0.18A . 又假设选R 2,电路中的最小电流约为I ’min ≈22R R R E A ++≈0.005A

滑动变阻器的使用教学内容

滑动变阻器的使用

滑动变阻器的使用 一、滑动变阻器的构造与原理 1.滑动变阻器的构造,如图2所示 A、B、C、D四个接线柱,P为滑动触头,AB间为电阻可忽略不计的粗金属杆。CD 间为绕制的电阻丝,电阻丝彼此绝缘。 2.原理:根据电阻定律R l s =ρ 阻值与导体长度成正比,改变接入电路中的电阻丝的 长度就实现改度电阻的目的。 二、滑动变阻器的两种连接方式 1:如图3所示,把B与D连接,C、D接入电路,起控制电路电流作用,当滑动头P从右端D向左移动过程,滑动变阻器电阻逐渐减小。注意实验开始时应将滑动头P至于右端D。

2:如图4所示,把变阻器C、D接线柱与电源连接,C与P与用电器相连。用电器与CP间电阻并联,用电器与CP间电压相等,改变P的位置改变用电器两端电压,实现调制电压作用。注意实验开始时应将滑动头P至于左端C。 3:如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载R L的电压、电 流强度都起控制调节作用,通常把图(a)电路称为限流接法,图(b)电路称为分压接法. 二、两种电路的比较 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 0 R R E L + ≤I L≤ L R E EI L 分压接 法 0≤U L≤E0≤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 1.从调节范围上比较 分压电路优点:调节范围宽,其次是它的电流,电压都包含了0值且与R0无关。 2.从方便调节的角度比较

滑动变阻器的选择(有详细答案及解析)要点

滑动变阻器的选择 一.解答题(共5小题) 1.(2011?绍兴)小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V.改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中. (1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视_________(选填序号); A.变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数 (2)在丙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路; (3)实验中,他所选择的变阻器是_________(选填序号); A.10Ω0.5A B.20Ω1A C.50Ω2A (4)乙图中阴影部分面积表示的科学量是_________; (5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是_________. 2.在完成“测量小灯泡功率”的实验后,小明产生疑问:实验中滑动变阻器接入电路的阻值发生变化时,它消耗的电功率如何变化呢?为此,他找来了下列器材:电流表、电压表、开关各一个,一定值电阻,三个规格分别为“5Ω,1A”、“30Ω,1A”和“35Ω,0.5A”的滑动变阻器,导线若干,电源(电压为6V). (1)通过分析表中的数据,你认为小明选择的规格是_________的滑动变阻器. (2)根据题意,正确完成剩余部分连线,并使滑片向右移动时电流变小. (3)分析表中的数据,写出该滑动变阻器消耗的功率随它接入电路的电阻变化而变化的情况是_________.(4)以其中一组数据为例,算出定值电阻的阻值为_________Ω.(结果取整数) (5)小李正确连接电路,闭合开关后发现电流表指针不转,电压表示数接近6V,电路的故障是_________.

2020年高考物理,滑动变阻器的三种连接方式,你都弄懂了吗

2020年高考物理,滑动变阻器的三种连接方式,你都弄懂了吗 滑动变阻器作为电学的基本元件之一,相信大家都已经相当熟悉了。从初中开始,它就活跃在各种电学题里。今天我们要说的是滑动变阻器的三种连接方式,掌握这三种连接方式的特点,对我们快速解题是非常有帮助。下面我们就一起来看一下吧。 第一种,限流式接法,如下图1所示,这种接法中滑动变阻器只有一部分接入电路,其中接入电路的是露出部分(即电流流过的部分),滑动变阻器接入电路的阻值与露出部分同增同减。实物连接时只需接一上一下两个接线柱。

第二种,分压式接法,如下图2所示(图3为其等效电路图),这种接法中滑动变阻器的一部分与其他用电器并联后,再与露出部分串联。滑动变阻器接入电路的有效值与露出部分同增同减。实物连接时一上两下(即上面一个接线柱和下面两个接线柱都要连入电路中)

第三种,自身并联式,如下图4所示,这种接法中,滑动变阻器的两部分是并联关系,电流在滑片处分流。当滑片处在中间时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。(不清楚的同学可以取特殊值进行简单验证,假设滑动变阻器总阻值是10,那不管滑片处在什么位置,两部分阻值相加都等于10,然后分别取1和9,2和8……进行简单计算,你会发现取5和5时并联阻值最大)。这种连接方式通常在选择题里见得比较多,实验题只考限流式和分压式两种接法。 知道了这三种连接方式的特点,下面我们就来看看解题时是怎么应用的。

例1:如图所示,平行金属板中带电质点P原来处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等.当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( ) A.R3上消耗的功率逐渐增大 B.电流表读数减小,电压表读数增大 C.电源的输出功率逐渐增大 D.质点P将向下运动 【解析】见下图

滑动变阻器的构造和使用

滑动变阻器的构造和使用(案例分析) 【教学目标】1.知道滑动变阻器的构造。2.了解滑动变阻器的工作原理。 【重、难点】滑动变阻器的正确连接方法。 【实验器材】电流表、电阻丝、电珠、电源、开关、导线、滑动变阻器、木板。 【教学过程】一、引入新课 展示课件“舞台灯光”视频,在展示过程中也不断调节音量。注意引导学生观察灯光的变化和音量的变化。展示调光台灯的应用,灯光的亮度同样发生了变化。 让学生思考:调光台灯为什么能够调节灯的亮度?是什么因素改变了灯的亮度呢?(让学生各抒已见表达自己的观点---) 二、新课教学 1.自制调光台灯电路实验 学生根据看到的调光台灯实物,利用手边的器材,连接一个调光台灯的电路。 器材:电源、电珠、开关、电流表、电阻丝、导线若干。 要求:电路必须串联电流表,并且观察电流表的示数和灯的亮度的变化情况。 学生动手实验接电路,教师对学生进行部分指导。 实验成功的学生讲述自己的实验电路,以及如何操作使得电灯的亮度发生改变, 教师提问:根据你的观察什么因素改变了灯的亮度?在你的操作中你改变了什么从而使灯的亮度发生了改变。 答:灯的亮度是随电流的大小而变化的,在操作中我改变了电阻而实现电流的变化,从而实现了灯的亮度的变化。 教师提问:在操作中是如何改变电阻的? 答:用导线一端固定,导线另一端在电阻丝上滑动改变电阻丝的长度从而改变电阻的大小。教师讲述:像这种能够通过改变长度从而改变电阻值的电学元件叫做滑动变阻器。 提问:结合刚才的实验观察,滑动变阻器的作用是什么? 答:控制电路中的电流。 教师讲述:滑动变阻器的原理:靠改变电阻线的长度来改变电阻,从而改变电流。 (演示幻灯片): (1)滑动变阻器的作用:控制电路中的电流。 (2)滑动变阻器的原理:靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电流。2.认识滑动变阻器 教师提问:在刚才的实验电路中,对于灯的亮度的改变还不够多,是因为电阻线太长了不方便,如果还要进一步改变电阻值的大小比较多,那么滑动变阻器该做成什么形状? 答:将电阻线密绕成螺旋状。 各组分发滑动变阻器,学生仔细观察滑动变阻器的结构,试说出各个构成部件的作用。 提问:根据对实验器材使用的熟练程度,猜测滑片顶端所标规格的含义? 答:变阻器上所标规格的含义:最大电阻值;允许通过的最大电流值。 3.滑动变阻器接法的探究 学生实验探究滑动变阻器的接法。 器材:电源、电珠、开关、电流表、滑动变阻器、导线若干。 要求:电路必须串联电流表和滑动变阻器,并且观察电流表的示数和灯的亮度的变化情况。滑动变阻器在连接时只能用两个接线柱。实验同样要达到调光的效果。学生动手实验探究接法,教师对学生进行部分指导。(在指导、巡视的同时,将某些接法对于改变电流无效的进行全班探讨)

滑动变阻器的选择(有详细答案及解析)

滑动变阻器的选择 一?解答题(共5小题) 1. ( 2011?绍兴)小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V ?改变电 阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中. (1)__________________________________________________________ 实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (选填序号); A ?变阻器滑片 B .电压表示数 C.电流表示数 (2)在丙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路; (3)___________________________________________ 实验中,他所选择的变阻器是 (选填序号); A. 10 Q 0.5A B . 20 Q 1A C. 50Q 2A (4)_________________________________________________ 乙图中阴影部分面积表示的科学量是; (5)实验过程中,如果出现了电流表示数为_______________________________ 0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是 2. 在完成测量小灯泡功率”的实验后,小明产生疑问:实验中滑动变阻器接入电路的阻值发生变化时,它消耗的电 功率如何变化呢?为此,他找来了下列器材:电流表、电压表、开关各一个,一定值电阻,三个规格分别为5Q, 1A ”、30 Q, 1A ”和35 Q, 0.5A ”的滑动变阻器,导线若干,电源(电压为6V ). 实验中小明设计的电路如上图所示,在正确的连接和调节滑片后,他测出的数据如上表: (1)____________________________________________________________ 通过分析表中的数据,你认为小明选择的规格是的

小专题---电学实验中的器材选择和电路设计

小专题 电学实验中的器材选择和电路设计 一、电路设计 1.测量电路的选择 (1)伏安法 测电阻??? ?? R x 较小或R x ?R V 或R x < R A R V ?电流表外接R x 较大或R x ?R A 或R x > R A R V ?电流表内接 2.控制电路的选择——滑动变阻器的限流接法和分压接法 限流接法 分压接法 对比说明 两种接法电路图 串、并联关系不同 负载R 上电压调节范围 RE R +R 0 ≤U ≤E 0≤U ≤E 电压能从零开始连续变化 分压接法调节范围大 负载R 上电流调节范围 E R +R 0≤I ≤E R 0≤I ≤E R 分压接法调节范围大 闭合S 前触头位置 b 端 a 端 都是为了保护电路元件 (1)负载电阻的阻值R x 远大于滑动变阻器总电阻R ,需用分压式电路. (2)要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,需用分压式电路. (3)负载电阻的阻值R x 小于滑动变阻器的总电阻R 或相差不多,并且电压、电流表示数变化不要求从零起调,可采用限流式. (4)两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法消耗的总功率较小. 提示:一般情况下,若采用“分压式”接法,则选总阻值较小的滑动变阻器;若采用“限流式”接法,则选用与测量电阻阻值相当的滑动变阻器. 二.实验器材的选择 (1)安全——不超电表的量程 由电路中的欧姆定律或全电路欧姆定律来估算通过测量电路(待测电阻)或控制电路中的电流或电压的最大值;必须满足通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流. (2)精确——实验时电表指针在满偏度的13以上(被选中的电流、电压表量程的1 3 以上) 选择电表时,保证电流和电压均不超过其量程.使指针有较大偏转(一般取满偏度的1 3以上);使用欧姆表选挡时 让指针尽可能在中值刻度附近.

九年级物理滑动变阻器的连接作图题

滑动变阻器作图题 1. 在图中,有一根导线没有接上,请用笔线代替导线补上。补上后的要求:闭合电键S ,滑动变阻器滑片向右移动时,电压表示数变大。 2.在图示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。补上后要求:闭合电键S ,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表的示数逐渐变大。 3.在如图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线作为导线连接电路,并要求:当电键S 闭合时,两灯都发光,且电流表的示数不变。 4.在图示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。补上后要求:闭合电键S ,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数逐渐变小。 5.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线作为导线补上,补上后要求: (1)灯L 1和L 2并联连接;(2)电键S 只控制L 2。 6.在如图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线作为导线补上,补上后要求:当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大。 第4题图 第1题图 第2题图 第3题图

7.在图中添加一根导线使电键闭合后,滑片向左移,电压表示数变小。 8.将图中的电路连接完毕,要求:闭合电键后,当滑片P向右移动时,电流表示数增大,电压表示数增大。 9.将图中的电路中添加两条导线,再去掉一条导线,要求:L1L2串联电压表测L2两端电压。10.在图中添加两根导线,要求:闭合电键后,当滑片P向右移动时,电流表示数变小,灯的亮度不变。 11.如图的电路中添加两条导线,要求:L1,L2并联,电键控制两灯,电流表只测L2的电流。12.在如图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线作为导线补上,补上后要求:当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数不变。

滑动变阻器的连接方式和阻值的选择

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。 有时,一些做法和数据取值会给我们滑动变阻器接法选择上的暗示。画电压、电流从零开始取值的伏安特性曲线,或者实验设计的测量表格中电压、电流数据从零开始取值,均暗示滑动变阻器连接上要采用分压式接法。 4.测量组数多少 这里所说的测量组数,是测量数据能够明显区分出来的测量组数。利用图象法来确定物理量大小,最好测量组数能多一些,方便剔除某些偶然误差较大的数据。滑动变阻器分压式接法因为测量范围大,因此测量组数会多一些。而限流式接法测量范围小些,测量组数会少一些。测量组数在六组以下,通常可以考虑限流式接法,测量组数超过6组,通常可以考虑采用分压式接法。 5.能否起到保护作用 滑动变阻器存在于电路中,得保证调节过程中,电源、电路元器件及自身消耗功率均不超过各元件额定功率值。如果发现一种连接方式无法起到保护作用,则要考虑更换连接方式。 立足于上述五点,可以快速而准确地确定实验中滑动变阻器的连接方式和阻值大小。

高考物理电学实验如何选择仪器和电路

高考物理电学实验如何选择仪器和电路 在电学实验中,例如用伏安法测电阻.测量电源的电动势和内电阻,测某一用电器的伏安特性图线,都存在如何选择电学实验器材,如何选择测量电路、控制电路的问题.合理地选择实验器材和实验电路,可以使实验顺利进行,而且实验操作方便,实验误差较小.正确地选译议器和电路的问题,有一定的灵活性.解决时应掌握和遵循一些基本的原则、即“安全性”、“精确性”、“方便性”和“误差小”、“仪器少”、 “耗电少”等各方面要综合考虑.灵活运用. 一、实验仪器的选择 根据教学大纲及高考考试的要求,选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件,通常可以从以下三方面人手: 1.根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程.然后合理选择量程。务必使指针有较大偏转(一般取满偏刻度的2/3左右),以减少测读的误差. 2.根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动受阻器.注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值.对高阻值的变阻器,如果滑动头稍有移动,使电流电压有很大变化的,不宜采用. 3.应根据实验的基本要求来选择仪器.对于这种情况.只有熟悉实验原理.才能作出恰当的选择. 【例1】有一电阻R,其阻值大约在40Ω至50Ω之问,需进一步测定其阻值,现有下列器材:电池组,电动势为9V,内阻忽略不计;电压表V,量程为0至10V,内阻20Ω;电流表A1,量程为0至50mA,内阻约20Ω;电流表A2,量程为0至300mA,内阻约4Ω;滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A;滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Ω,额定电流0.3A,开关S及导线若干.实验电路图如图1所示,实验中要求多测几组电流、电压.在实验中应选_________电流表和__________滑动变阻器. 【分析与解】首先估算电路中可能达到的最大电流值,假设选电流表A1,则 ,超过了A1的量程,及假设选电流表A2,则 ,未超出A2的量程,故应选电流表A2,这一选择遵循了安全性原则. 对滑动变阻器的选择。假设选R1,电路中的最小电流约为 故电路中的电流强度范围为0.06A~0.18A.又假设选R2,电路中的最小电流约为

高中的物理电学实验经典模型总结

电学实验经典模型总结 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为:Ir U E I U R +== ,。由此可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 ⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 ⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 ⑶应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。 明确目的 →选择方案 → 选定器材 → 拟定步骤 数据处理 → →误差分析

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<

高考物理电学实验如何选择仪器和电路

知识就堤力量 高考物理电学实验如何选择仪器和电路 在电学实验中,例如用伏安法测电阻. 测量电源的电动势和内电阻,测某一用电器的伏安特性图线,都存在如何选择电学实验器材,如何选择测量电路、控制电路的问题.合理地选择实验器材和实验电路,可以使实验顺利进行,而且实验操作方便,实验误差较小. 正确地选译议器和电路的问题,有一定的灵活性.解决时应掌握和遵循一些基本的原则、即“安全性”、“精确性”、“方便性”和“误差小”、“仪器少”、 “耗电少”等各方面要综合考虑.灵活运用. 一、实验仪器的选择 根据教学大纲及高考考试的要求,选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变 阻器、电源等器件,通常可以从以下三方面人手: 1. 根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表. 首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程. 然后合理选择量程。务必使指针有较大偏转(一般取满偏刻度的2/3左右),以减少测读的误差. 2?根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动受阻器?注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值.对高阻值的变阻器,如果滑动头稍有移动,使电流电压有很大变化的, 不宜采用. 3.应根据实验的基本要求来选择仪器.对于这种情况.只有熟悉实验原理.才能作出恰当的选择. 【例1】有一电阻R其阻值大约在40Q至50Q之问,需进一步测定其阻值,现有下列器材:电池组,电动势为9V,内阻忽略不计;电压表V,量程为0至10V,内阻20 Q ;电流表A1,量程为0至50m A,内阻约20Q ;电流表 A2,量程为0至300mA内阻约4Q;滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Q,额定电流1A;滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Q, 额定电流0.3A,开关S及导线若干.实验电路图如图1所示,实验中要求多测几组电流、电压.在实验中应选_______________________ 电流表和______________ 滑动变阻器. 【分析与解】首先估算电路中可能达到的最大电流值,假设选电流表 ,超过了A1的量程,及假设选电流表A2,则 ,未超出A2的量程,故应选电流表A2,这一选择遵循了安全性原 则. 对滑动变阻器的选择。假设选R1,电路中的最小电流约为 故电路中的电流强度范围为0.06A?0.18A .又假设选R2,电路中的最小电流约为 區,辭----- £----- ^0.00^ 凡“ +禺

练习使用滑动变阻器实验报告

练习使用滑动变阻器实验报告 班级实验人:同组人:实验日期: 【实验名称】 练习使用滑动变阻器 【实验目的】 1、学习正确使用滑动变阻器的方法。 2、初步掌握有目的的用滑动变阻器改变电路中电流的方法。 【实验器材】 电源(6V )、电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、小灯泡(含灯座)、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω、2A)、导线(若干) 【实验步骤】 1、观察图1滑动变阻器的构造,思考并回答下列问题: : 图1 图2 (1)滑动变阻器的制作原理是,为了,我们刮去了与滑片接触处的电阻丝绝缘层。 (2)结构示意图: (3)元件符号: (4)铭牌上“Ω A”,表示变阻器的最大阻值是Ω,允许通过的最大电流是 A。(否则会烧坏变阻器) 使用注意事项 电路电流不能超过滑动变阻器允许通过的,(否则会烧坏变阻器)。 2、连接滑动变阻器 ~ 如图二连接电路,按以下方法选择接线柱,将滑片由左向右移动,观察灯泡亮度和电 接入电路接线柱 滑片自左向右滑动 灯泡亮度变化电流变化电阻变化 AB " AC AD

BC。 BD CD 结论:滑动变阻器一共有个接线柱,选接或接入电路时滑片移动其连入电路电阻不变;接时的连入电路电阻最小;接时的连入电路电阻最大;接、、或都能改变它连入电路的的电阻值,即滑动变阻器接线柱选择原则:“”。(要接入两个接线柱,下方AB中一个,上方CD中一个。) 3、用滑动变阻器改变灯泡亮度 》 如图二连接电路,改变滑片的位置,使灯泡亮度由暗到亮变化,观察电流表的示数变 接入电路接线柱灯泡亮度变化电流变化滑片移动方向AC变亮 变亮[ AD BC变亮 BD变亮 结论:(1)变阻器应与用电器联; | (2)灯泡由暗变亮,闭合开关前滑片应移动阻值(“最大”或“最小”)位置。 (3)滑动变阻器接入电路电阻取决于(“上方”或“下方”)接线柱。 滑片下方接线柱时,接入电路电阻变大;滑片下方接线柱时,接入电路电阻变小。(“远离”或“靠近”) (4)滑动变阻器的作用:通过调节其电阻值,改变电路中的。 使用注意事项 在闭合开关前,应将滑片置于阻值端,(保护电路)。(“最大”或“最小”)4、用滑动变阻器控制电阻两端的电压 按右图连接电路,其中R是定值电阻,R'是滑动变阻器。 (1)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压 成整数倍地变化,如2V、4V、6V等。 (2)换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍地变化,如5Ω、 10Ω、15Ω等。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,保持每次接 入的定值电阻两端的电压不变,如3V等。 结论:滑动变阻器的作用:通过调节其电阻值,改变部分电路两端的。 | 【实验小结】 1、滑动变阻器的正确连接方法:

电学实验中滑动变阻器的选择原则

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。 2.把电流表改装成电压表——半偏法测电阻实验中滑动变阻器的选择 把电流表改装成电压表实验的第一步是利用半偏法先测得电流表的内阻(实验电路见图1)。在这个分实验中,为了测量结果的精确性,即尽量在可控范围内减少实验误差,实验对于所选用的滑动变阻器有特定的要求。 半偏法测量电流表的内阻实验的具体步骤如下: (1)如图所示的方式连接电路。 (2)合上开关S1,调整R的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度。 (3)合上开关S2,调整R’的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半。 (4)记下此时的电阻箱的阻值R’=rg。 本实验的误差来自于变阻箱R’。从实验步骤中可以看出,在做实验的时候是忽略了R’对实验的影响的,认为S2闭合前后电路的总电流没有发生变化,所以当电流表的指针转到满刻度的一半时,认为通过变阻箱R’的电流也这么大,根据并联电路的特点,电流表内阻就等于此时变阻箱的阻值。 事实上,变阻箱R’的接入必定会改变电路的总电阻,,电路总电阻变小,导致总电流增大。当电流表的指针转到满刻度的一半时,实际上通过变阻箱的电流比通过电流表的电流要大,根据并联电路的特征:通过电流大的,电阻小。即此时电阻箱的电阻比电流表的内阻要小,而我们在实验中就是用电阻箱的阻值来代替电流表内阻的,所以测量值自然就是比标准值小。 还可以从数学上进行严格证明: 当S2未闭合时,有; 当S2闭合时,有; 联列上述两式得,因为<1,所以,测量值偏小。而且,有这个不等式也可以看出,R越

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