1、第 1 页 共 4 页图 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 Rx 的电压可调范围为 （电源内阻不Rx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 Rx 的电压可调范围为 0（电源内阻不计），显然比限流时电压调节范围大。在合
2、上开关 s 前滑动触头 p 应在 A 端，此时对 Rx 的输出电压为 0，滑动触头 p 向 B 滑动过程，使待测电阻 Rx 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。按要求在实物图上连线（其中部分线路已连好）。其次
3、测量时电流表的指针位置如下图（b）所示，其读数为 A分析：对于 “12V、5W ”的小灯泡其额定电流大约是 I= 0.6A，故安培125表的量程应选 00.6A。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。答案：如图 4 所示 0.36A （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，便于实物连图 4XR图 1第 2 页 共 4 页图 6图 8接。三、调节要求1、分压式接法选用小阻值滑动变阻器如图 5 为安培表外接法分压式连接图
4、。能否将滑动变阻器用作分压式，关键是待测电路部分是否较大影响分压电路的分压作用。外电路可看作由左右两部分组成的，左部分电路为待测部分，阻值等效为 与滑动变阻器 的并联。XRAPR根据并联知识可知，并联后的总阻值比最小的还小。若滑动变阻器远小于待测电阻 ，则 与 并X联部分接近 。此种情况已充分说明，主导因素仍取决于 部分，故滑动变阻器起到了较好的分压APRAP作用。通过调整 P 达到了大幅度调节 上电压的作用。XR例 2：为了测定一个“6.3V、 1W”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值，可供选择的器材有：A.电流表（03A，内阻约 0.04）B.毫安表（0300mA，内阻约 4）C.电压表（
5、010V，内阻 10K）D.电压表（03V，内阻 10K）E.电源（额定电压 6V，最大允许电流 2A）F.电源（额定电压 9V，最大允许电流 1A）G.可变电阻（阻值范围 010 ，额定电流 1A）H.可变电阻（阻值范围 050 ，额定功率 0.5W）I.导线若干根，电键一个。为使测量安全和尽可能准确，应选用的器材是 。（用字母代号填写）在右边虚线框内画出电路图，并把图 6 所示实物图用线连接起来。分析：表及内外解法的选取小电珠的额定电流 = = 0.16A=16mA 300mA ，电流表应选 B。 =6.3V10V ，电压表选额IUPA3.1 额UC，电源选 F。 = 40 比 10K 小
6、得多，仅比毫安表内阻大 10 倍，故选用安培表外珠R13.62PU接法。滑动变阻器及连接方法的选取将可变电阻 H 接到电源两端，其上电流大若致为 I= A=0.18A，而 H 的额定电流509= =0.1A0.18A，而 G 的额定电流为 1A，故从安全性上考虑不宜选用 H。由于 40 是可变电I50.阻 G 的中值的 8 倍，故选用分压式连接方式。若使用限流式，则在灯泡额定电压下， = A，具体操作时 0.16A 应体额I6310额I现在安培表上，故滑动变阻器此时大约分压为=9V6.3V=2.7V。故此时滑动变阻器调节的阻值滑U第 3 页 共 4 页R= 1710，因此 G 不可能用限流法，
7、必须使用分压式。63107.2答案：BCFGI；电路图如图 7 所示，实物连接如图 8 所示解法指导 本题的关键是在“额定电压下”较准确测量这一要求使得变阻器 G 无法使用限流式，一般来说，若待测电阻比滑动变阻器阻值大得多时，一般采用分压式。2、限流式接法对应滑动变阻器阻值较大如图 5 所示，若滑动变阻器阻值远大于待测电阻 ，则左半边电路的并联值，比待测电阻 还小，XRXR但接近 ，R PB 与左半边并联值相比阻值很大，电压主要分配在 RPB 上。由于左半边起主导作用的是X，而不是 RAP。故移动滑片 P，使 上的电压变化幅度很小，不便于调节。这种情况要用限流接法。X例 3：用伏安法测量某电阻
8、 的阻值，现有实验器材如下：XA.待测电阻 ：范围在 58，额定功率 1WXB.电流表 A1：量程 00.6A（内阻 0.2）C.电流表 A2：量程 03A（内阻 0.05）D.电压表 V1：量程 00.6A（内阻 3K）E.电流表 V1：量程 00.6A（内阻 15）F.滑动变阻器 R：0100G.蓄电池：电动势 12VH.导线，电键.为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选 ，电压表应选 ，并画出电路图。分析：该题既要选择线路结构，又要选择仪器。先确定测量电路，额定电压 Um= 2.8V，VPRx8应选电压表 V1。额定电流 Im= 0.45A，应选电流表 A1，由 R x 知，应AR
9、Px51 5.24VA选外接法。再确定控制电路，由 R=10010R x 知，应选择限流式电路，其电路图如图 9 所示。解法指导 “分析”中计算 Im、U m 都是最大值，因此代入测电阻 Rx 时要注意 5 和 8 的使用，不宜一味使用同一个数据。四、两种接法选取的总的指导思想及选材原则1、一般情况要考虑限流式限流式电路连接简易，且电路操作方便，其电源内耗少。由于分压式的滑动变阻器的阻值一般都较小，故干路电流强度大，电源的内耗也大。限流式滑动变阻器的阻值一般较大，故干路的电流强度小，电源内耗相对小。从能量损失的角度看，实际电路的选取，应优先考虑限流式。但有特殊要求（明确要求电压从 0 开始测量
10、）和特殊情况下，必须选择分压式连接方式。2、选取器材的三条原则（1）安全性原则安全性要求选用的实验器件要能保证实验的正常运行。比如，线路中的限流电阻必须满足要求，确保电流不能超过允许值；通过电流表的电流或加在电压表上的电压均不能超过它们的量程；通过电源、滑动变阻器的电流不能超过额定值。所有器件都必须符合实验要求。.准确性原则要求误差尽量小，精度尽量高。比如实验原理不考虑电源和电流表的内阻及电压表的分流作用，就必须选用内阻小的电流表及内阻大的电压表；电流表、电压表在使用时，要尽可能地选用使指针接近满刻度量程，这样可以减小读数的误差，使用欧姆表时，宜选用指针在中间刻度附近的倍率档位，因为高阻值区刻度密，电阻不易读准，误差大。而接近零欧姆处虽然刻度较稀，读数误差小，但乘上相应倍率，同样会使误差变大。.方便性原则在实验能保证顺利进行的条件下，尽量考虑到操作方便易行。比如，对于那种高阻值滑动变阻器，尽管其额定电流值满足要求，但如果在实验中实际使用时只用到其中很少一部分线圈，不便于操作，就不宜图 9第 4 页 共 4 页选用。同时要注意到滑动变阻器的分压式电路的选择。
