1、难点 12 滑动变阻器应用分析滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，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.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点.难点磁场1.（）如图 12-1 所示，滑动变阻器电阻最大值为 R，负载电阻 R1=R，电源电动势为 E,内阻不计.（1）当 K 断开，滑动头 c 移动时，R 1 两端的电压范围是多少？（2）当 K 接通，滑动头 c 移动时，R 1 两端的电压范围是多少？（3）设 R 的长度 ab=L,R 上单位长度的电阻各处相同，a、c间长度为 x，当 K 接通后，加在 R1 上的电压 U1 与 x 的关系如何？2.（）用伏安法测金
2、属电阻 Rx（约为 5 ）的值，已知电流表内阻为 1 ,量程为 0.6 A,电压表内阻为几 k，量程为 3 V，电源电动势为 9 V，滑动变阻器的阻值为06，额定电流为 5 A，试画出测量 Rx的原理图.案例探究例 1 （）用伏安法测量某一电阻 Rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻 Rx（阻值约 5 ,额定功率为 1 W） ；电流表 A1（量程 00.6 A,内阻 0.2 ）;电流表A2（量程 03 A，内阻 0.05 ）;电压表 V1（量程 03 V，内阻 3 k）;电压表 V2（量程015 V，内阻 15 k）;滑动变阻器 R0（050 ）,蓄电池（电动势为 6 V） 、开关、导线.为了较
3、准确测量 Rx阻值，电压表、电流表应选_，并画出实验电路图.命题意图：考查正确选择实验仪器及据实验原理设计合理电路的实验能力.B 级要求. 错解分析：没能据安全性、准确性原则选择 A1 和 V1，忽视了节能、方便的原则，采用了变阻器的分压接法.解题方法与技巧：由待测电阻 Rx额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻 Rx的额定电压、额定电流的值约为U= 2.2 V,I= =0.45 A.51PR5/1/P则电流表应选 A1，电压表应选 V1.又因 =24.5 R x，则电流表必须外接.302.V因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻 Rx，故首先考虑滑动变阻器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻
4、Rx上的最小电流为 Imin=0.11 AI 额 ，故可用限流电路.电路如图 12-2 所示.506REx锦囊妙计一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点图 12-3 所示的两种电路中，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，通常把图 12-3（a）电路称为限流接法，图 12-3（b）电路称为分压接法 .图 12-1图 12-3图 12-2负载 RL上电压调节范围（忽略电源内阻）负载 RL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EU LE0LI L0LEEIL分压接法0U LE 0I L RE（ IL+Iap）比较 分压电路调节范围较
5、大 分压电路调节范围较大限流电路能耗较小其中，在限流电路中，通 RL的电流 IL= ，当 R0 RL时 IL主要取决于 R0 的变0化，当 R0R L时，I L主要取决于 RL，特别是当 R0R0R ap,所以 RL与 Rap的并联值 R 并 R ap，而整个电路的总阻约为 R0，那么 RL两端电压 UL= IR 并 = Rap，显然 ULR ap,且 Rap越小，这种线性关系越好，电表的变化越0平稳均匀，越便于观察和操作.（3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过 RL的额定值时，只能采用分压接法.2.下列情况可选用限流式接法（1）测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调
6、节，只是小范围内测量，且 RL与 R0 接近或 RL略小于 R0，采用限流式接法 .（2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.（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限流式接法.歼灭难点训练1.（） （2002 年上海）在如图所示 12-4 所示电路中，当变阻器 R3 的滑动头 P 向 b 端移动时A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表示数变大图 124C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小2.（）如图 12-5 所示，当变阻器 R2 的触头
7、 P 向右滑动时，有A.电容器 C 内电场强度增大 B.电压表示数增大C.R1 上消耗的功率增大D.电源输出的功率一定增大3.（）如图 12-6 所示电路中，电源电动势为 E,内电阻为 r,R1 和 R2 为定值电阻，R 3 为可变电阻，当 R3 的滑动头P 由 a 向 b 端滑动过程中，电压表 V1、V 2 和电流表 A1、A 2 的读数如何变化？4.（） （1993 年全国高考题）将量程为 100A 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，试按实验要求画出电路图.5.（）如图 12-7
8、 所示，电源电动势 E=12 V,内阻 r= 0.5 ,R 1=2 ,R2=3 ,滑动变阻器的总电阻 R0=5 ,试分析：在滑动片K 从 a 端移至 b 端的过程中，电流表 A 的示数如何变化?6.（）用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻 Rx（约 100 ）;直流电流表（量程 010 mA、内阻 50 ）;直流电压表（量程 03 V、内阻 5 k）; 直流电源（输出电压 4 V、内阻不计）；滑动变阻器（015 、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.参考答案：难点磁场1.（1） U 1E （2）0 U 1E（3）U 1=IR 并
9、 ，R 并 = ,I= 得：U 1=LxLRx)(并 LxE22.如图 121图 121歼灭难点训练1.B 2.A、B3.V1 示数减小 V2 示数增加 A1 示数增大 A2 示数减小图 12-5图 12-6图 12-74.如图 122图 1225.电流表示数由大变小，然后由小变大.6.用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于 Rx，故电流表应采用外接法.在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，当滑动变阻vAR器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min= =24 mA10 mA,此时电流仍超xARE过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法.如图 123 所示.图 123
