滑动变阻器的两种接法讲解课件.ppt

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,（,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,),（,1,）认识两种接法,P,A R B,P,A R B,变阻器的常规处理,将变阻器从滑动触点,P,分成,两个部分，把一个完整的变阻器看成是由,两部分串联,组成的，如,下图所示。,P,A R B,两种接法的等效电路,2,、两种接法的比较,从电压的调节范围来看,图,1,电路中：,U,L,=0,E,图,2,电路中：,E,R,R,R,E,U,L,L,L,?,?,?,从电流的调节范围来看,图,1,电路中：,L,L,R,E,I,?,?,0,图,2,电路中：,?,?,L,L,L,R,E,R,R,E,I,?,?,?,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。,从方便调节的角度来看,分压式接法以,R,L,R,尤其以,R,L,R,为优；,限流式接法应以,R,L,R,或跟,R,相当，,即,R,L,R,为宜。,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。,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,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。,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。,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（,R,L,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。,具体选择：,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,时，即,RxR,滑,一般选择限流电路。,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,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。,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。,当两种电路,都能,满足实验要求时，应优选选择限流电路。,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。,下列几种情况必须选用,分压式,下列几种情况,可以,选用,限流,式,小结：,1,、分压式接法,（,1,）若实验要求,电压（或电流）从零开始连续调节。,（,2,）当待测电阻大于“滑动变阻器的最大阻值”，即,R,X,R,。,(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。,限流式接法,R,X,R,。,a,b,U,分压式接法,R,X,R,。,a,b,U,负载,R,X,上电流,I,x,调节范围,（用,U,、,Ro,、,Rx,表示）,通电之前,P,应在,何处,限流式,接法,分压式,接法,比较,b,端,a,端,分压接法调节范围大,都是为了保护,负载,X,X,X,R,E,I,R,。,R,E,?,?,?,R,X,R,。,a,b,U,R,X,R,。,a,b,U,E,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,器材供选用,B,、电压表（,0,10V,，内阻,3.0k,）,C,、电流表（,0,0.3A,，内阻,2.0,）,E,、滑动变阻器（,30,，,2A,）,G,、学生电源（直流,9V,）及开关、,导线,画出实验电路图，要求电压从,0V,开,始测量。,E,V,B,C,A,2,、用伏安法测金属电阻,R,X,（约为,50),的值。,已知：电流表（内阻为,1,量程为,0.6A,）,电压表（内阻为,5K,量程为,3V,）,电源电动势为,9V,滑动变阻器,R,（阻值为,06,额定电流为,5A,）导线、开,关。,试画出测量,R,X,的电路图,2,50,5000,1,R,R,R,R,R,X,V,A,?,?,?,?,?,?,?,?,因此采用,安培表外接法,分析：,R,X,R,，因此采用,分压式接法,V,A,R,X,R,3.,4,、要用伏安法来测量一个电阻,R,X,(,约为,25K),。,器材如下：直流电流表（,050A,，内阻,r=0.3k),直流电压表（，内阻,r=,k,）,电源（，额定交流）,滑动变阻器（,，额定功率）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,?,V,A,R,分析：,R,X,R,，因此采用,分压式接法,(1),(2),?,?,?,?,?,?,K,R,R,R,V,A,5,.,5,100,3,.,0,R,X,=25K,因此采用,安培表内接法,R,X,R,5,、用伏安法测量一个电阻器材有：待测电阻,R,X,(,约为,15);,电流表,(,量程为,25mA,内阻,）电压表（量程为,，内阻,k,）电源（，,r=0),滑动变阻器（最,大值,00,，允许最大电流）开关个，导线若干，,根据器材规格和实验要求画出实验电路图,?,?,?,?,?,?,500,5000,50,V,A,R,R,R,析：,R,X,R,采用,电流表外接,法,R,X,R,，因此采用,限流式接法,R,X,=100,(2),V,A,R,X,R,。,a,b,6,、某电压表的内阻在,20k,k,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）,电流表（量程为,）,滑动变阻器,R,（最大阻值为,1k),电源（，内阻不计）开关、导线若干,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,V,A,R,分析,:,R,V,R,因此采用分压式,接法,7,、某电流表的内阻在,500600,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,100),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,V,A,8.,用伏安法较准确地测量一个约为,100,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,020 mA,、内阻,50,）,C,、直流电压表,（量程,03 V,、内阻约,5k,）,D,、滑动变阻器,R,（,015,、可通过最大电流为,1 A,）,E,、开关,1,个，导线若干。,根据实验要求画出实验电路图。,R,R,X,K,E,，,r,V,mA,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，有下列器材供,选用：,A,、,电压表（,0,5V,，内阻,2.0k,）,B,、,电压表（,0,10V,，内阻,3.0k,）,C,、,电流表（,0,0.3A,，内阻,2.0,）,D,、,电流表（,0,6A,，内阻,1.5,）,E,、,滑动变阻器（,30,，,2A,）,F,、,滑动变阻器（,100,，,0.5A,）,G,、,学生电源（直流,9V,）及开关、导线,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,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,25k,的电阻,R,x,，现备有下列器,材：,A,电流表（量程,100,A,，内阻约为,2 k,）,；,B,电流表（量程,500,A,，内阻约为,300,）,；,C,电压表（量程,15 V,，内阻约为,100 k,）,；,D,电压表（量程,50 V,，内阻约为,500 k,）,；,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 k,，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,：,B,C,【解析】,：电学实验选择仪器的一般步骤如下：,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；,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；,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,V,x,R,R,与,x,A,R,R,之间的关系来判断，当,V,x,R,R,x,A,R,R,时，采用电流表的外接法，,反之选择电流表内接法,。,（,1,）本题中，待测电阻,R,x,的阻值约为,25k,，直流电源电动势为,20V,，经粗略计算电路中最大的电流约为,max,3,20V,800,A,25,10,E,I,R,?,?,?,?,?,，,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、两条原则可知电路图的问题为：,电流表应采用内接的方法；,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10）。为测量其阻值，实验室提供,了下列可选用的器材,A,：电流表,A,1,（量程,300mA,，内阻约1）,B,：电流表,A,2,（量程,0.6A,，内阻约0.3）,C,：电压表,V,1,（量程,3.0V,，内阻约3k）,D,：电压表,V,2,（量程,5.0V,，内阻约5k）,E,：滑动变阻器,R,1,（最大阻值为50）,F,：滑动变阻器,R,2,（最大阻值为500）,G,：电源,E,（电动势,4V,，内阻可忽略）,H,：电键、导线若干。,为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母,即可）电流表,_,电压表,_,滑动变阻器,_,下列给出的测量电路中，最合适的电路是（,）,A,B,C,D,A,C,E,C,3.,要比较准确地测一个电阻,R,X,，阻值在,50,60,之间，实验,室提供的器材如下：,电池组,E=12V,r=0.5;,电压表,V,（,0,10V,）；,电流表,A,1,(0-50mA,R,A1,=20),；,电流表,A2(0-300mA,R,A2,=0.01),；,滑动变阻器,R,1,(0-100,1A),；,滑动变阻器,R,2,(0-1700,0.3A);,导线、电键。,画出实验电路并标出所用仪器的字母,?,?,?,?,?,?,题型应用,V,A,2,R,1,R,X,滑动变阻器的选择,因为,R,1,R,2,，且,1A240mA,滑动变阻器应选,R,1,，且,调节方便,分压法、限流法的选择,因为,R,1,R,X,所以应选限流电路,内接法、外接法的选择,因为,R,V,/R,X,R,X,/R,A2,所以选用内接电路,V,A,2,R,1,R,X,s,解析：滑动变阻器的选择,因为电路中可能的最大电流,I,max,12V/50,=240mA,，所以电流表应选,A,2,，,?,题型应用,4.,图为伏安法测量一个定值电阻值的实验,所需器材,规格如下,:,（,1,）待测电阻,Rx(,约100),(2),直流,mA,表,(,量程,(0,10mA,内阻50),(3),直流电压表,(,量程,0,3V,电阻5k),(4),直流电源,(,输出电压,4V,内阻不计,),(5),滑动变阻器,(,阻值范围,0,15,允许最大电流,1A),(6),开关一个,导线若干条,根据实验器材的规格和要求,在本题的,实物图上连线,题型应用,m,4,I,0.024,24,100,50,15,in,x,A,E,A,A,mA,R,R,R,?,?,?,?,?,?,?,?,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,已,超过,电流表量程,故必,须采用,分压式,电路,.,电路,图如图,.,题型应用,