论文部分内容阅读
滑动变阻器是电学实验中使用率极高的仪器，其用法也是历年高考的考查热点，其连入电路时通常有分压和限流两种连接方法，下面对两种接法作一简单比较（见表1）.
一、选择连接方式的原则
由上表可见，滑动变阻器的两种电路连接方法均能控制负载的电流、电压，但两种接法之间还是有一些差异的，埘不同的负载产生的效果小同，在应用时必须根据实际情况取长避短，应遵循以下原则.
1.安伞原则：变阻器是一种控制器件，在电路中除J7凋节功能之外，还有重要的保护功能.选择接法时要考虑仪表量程及器件的额定功率等因素，以保证仪表、器件的安全使用，这是实验得以jl：常开展的前提.
2.达标原则：有了安全的前提保障，在选择接法时必须致力于实验目标的实现.
3.求精原则：在目标能够实现的基础上，要精益求精，力求达到更为理想、准确的实验结果，如尽可能使电流表、电压表的指针偏过较大角度（一半以上），以准确读数.
4.简便节能的原则：如果变阻器两种用法均能得出理想的结果，由前面列表对比可知：限流电路连接简便，并且比分压电路省了一根导线；此外，在负载工作电流一致的情况下，限流电路的总电流较小，总功耗较小，结构简单，可谓省料节能，应优先考虑，对于教材巾一些常见的电学实验，如伏安法测电阻、测电源的电动势和内电阻以及测金属丝的电阻率等，由于实验本身对电压、电流的调节无甚特殊要求，基于本条原则，课本上给出的电路图小变阻器均采用限流式的接法，大家就不难理解了，
二、电流表内、外接法的选择
由于电流表、电压表内阻的影响，不论采用电流表内接法还是外接法都不可避免地会产生误差，因此为了减小误差，当Rx/rA>RV/RX时，一般采用电流表内接法；当Rx/RA 三、两种电路的使用条件
1.分压电路的使用条件
（1）当用电器电阻远大于滑动变阻器的最大阻值，儿实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须采用分压电路.
（2）当用电器电阻远大于滑动变阻器的最大阻值，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须选用分压电路.
（3）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电流值，或大于所给电表的量程时，必须选用分压电路.
（4）要求回路中某部分电路的电流或电压从零开始可以连续变化时，必须采用分压电路.
2.限流电路的使用条件
（1）在负载电流相同的情况下，限流电路中干路电流比分压电路中干路电流小，所以限流电路中消耗的总功率小，从减小电能损耗的角度考虑，必须选用限流电路.
（2）用较大阻值的滑动变阻器控制小阻值的负载，且在负载和电表安全的前提下，必须选用限流电路.
例l 某电压表的内阻在20～50 kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：待测电压表（量程O～3 V），电流表A.（量程200 μA），电流表A2（量程50 mA），电流表A，（量程0.6 A），滑动变阻器R（最大阻值1 kΩ），电源E（4 V），开关S，导线若干.
（1）所提供的电流表中，应选用____（填字母代号）；
（2）为了尽量减小误差，要求测出多组数据，请你画出实验电路图.解析：（1）电路中的最大电流，Imax=E/Rv =0.2 mA（Rv用20 kΩ，代入），故电流表应选A..
（2）滑动变阻器的阻值远远小于电压表的内阻Rv，且要求测多组数据，故用变阻器的分压连接，若变阻器接成限流电路，由于R《Rv、，实验测量的，Iv、UV.几乎不随R的变化而改变，很难测出几组明显不同的值，更谈不上尽量减小误差，实验电路如图l所示.
例2 为测一个阻值约为25 kΩ的电阻，备有下列实验器材：
A.电流表（量程100 A，内阻2 kΩ，）
B.电流表（量程500μA，内阻300 Ω）
C.电压表（量程10 V，内阻100 kΩ）
D.电压表（量程50 V，内阻500 kΩ）
E.流稳压电源（电动势15 V，最大电流1 A）
F.滑动变阻器（最大阻值10 kΩ）
G.导线若干.
（1）电流表应选____，电压表应选____；（2）画出测量的电路图.
解析：如果滑动变阻器采用限流接法，由于其总电阻值较小，使待测电阻分得的电压较大，超出了电压表C的量程，根据安全原则似应选电压表D.用电压表D实验虽能得出结果，但因所测电压的最大值尚不到其量程的÷，读数的相对误差大，为此宜选用电压表C，并相应采取变阻器的分压接法，可以保证在电压表C的量程内使用，提高了测量的精确度.估算Rx上的最大电流
一、选择连接方式的原则
由上表可见，滑动变阻器的两种电路连接方法均能控制负载的电流、电压，但两种接法之间还是有一些差异的，埘不同的负载产生的效果小同，在应用时必须根据实际情况取长避短，应遵循以下原则.
1.安伞原则：变阻器是一种控制器件，在电路中除J7凋节功能之外，还有重要的保护功能.选择接法时要考虑仪表量程及器件的额定功率等因素，以保证仪表、器件的安全使用，这是实验得以jl：常开展的前提.
2.达标原则：有了安全的前提保障，在选择接法时必须致力于实验目标的实现.
3.求精原则：在目标能够实现的基础上，要精益求精，力求达到更为理想、准确的实验结果，如尽可能使电流表、电压表的指针偏过较大角度（一半以上），以准确读数.
4.简便节能的原则：如果变阻器两种用法均能得出理想的结果，由前面列表对比可知：限流电路连接简便，并且比分压电路省了一根导线；此外，在负载工作电流一致的情况下，限流电路的总电流较小，总功耗较小，结构简单，可谓省料节能，应优先考虑，对于教材巾一些常见的电学实验，如伏安法测电阻、测电源的电动势和内电阻以及测金属丝的电阻率等，由于实验本身对电压、电流的调节无甚特殊要求，基于本条原则，课本上给出的电路图小变阻器均采用限流式的接法，大家就不难理解了，
二、电流表内、外接法的选择
由于电流表、电压表内阻的影响，不论采用电流表内接法还是外接法都不可避免地会产生误差，因此为了减小误差，当Rx/rA>RV/RX时，一般采用电流表内接法；当Rx/RA
1.分压电路的使用条件
（1）当用电器电阻远大于滑动变阻器的最大阻值，儿实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须采用分压电路.
（2）当用电器电阻远大于滑动变阻器的最大阻值，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须选用分压电路.
（3）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电流值，或大于所给电表的量程时，必须选用分压电路.
（4）要求回路中某部分电路的电流或电压从零开始可以连续变化时，必须采用分压电路.
2.限流电路的使用条件
（1）在负载电流相同的情况下，限流电路中干路电流比分压电路中干路电流小，所以限流电路中消耗的总功率小，从减小电能损耗的角度考虑，必须选用限流电路.
（2）用较大阻值的滑动变阻器控制小阻值的负载，且在负载和电表安全的前提下，必须选用限流电路.
例l 某电压表的内阻在20～50 kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：待测电压表（量程O～3 V），电流表A.（量程200 μA），电流表A2（量程50 mA），电流表A，（量程0.6 A），滑动变阻器R（最大阻值1 kΩ），电源E（4 V），开关S，导线若干.
（1）所提供的电流表中，应选用____（填字母代号）；
（2）为了尽量减小误差，要求测出多组数据，请你画出实验电路图.解析：（1）电路中的最大电流，Imax=E/Rv =0.2 mA（Rv用20 kΩ，代入），故电流表应选A..
（2）滑动变阻器的阻值远远小于电压表的内阻Rv，且要求测多组数据，故用变阻器的分压连接，若变阻器接成限流电路，由于R《Rv、，实验测量的，Iv、UV.几乎不随R的变化而改变，很难测出几组明显不同的值，更谈不上尽量减小误差，实验电路如图l所示.
例2 为测一个阻值约为25 kΩ的电阻，备有下列实验器材：
A.电流表（量程100 A，内阻2 kΩ，）
B.电流表（量程500μA，内阻300 Ω）
C.电压表（量程10 V，内阻100 kΩ）
D.电压表（量程50 V，内阻500 kΩ）
E.流稳压电源（电动势15 V，最大电流1 A）
F.滑动变阻器（最大阻值10 kΩ）
G.导线若干.
（1）电流表应选____，电压表应选____；（2）画出测量的电路图.
解析：如果滑动变阻器采用限流接法，由于其总电阻值较小，使待测电阻分得的电压较大，超出了电压表C的量程，根据安全原则似应选电压表D.用电压表D实验虽能得出结果，但因所测电压的最大值尚不到其量程的÷，读数的相对误差大，为此宜选用电压表C，并相应采取变阻器的分压接法，可以保证在电压表C的量程内使用，提高了测量的精确度.估算Rx上的最大电流