马小勇
滑动变阻器是电学实验室常见仪器,在高考电学实验中,对其选择及接法多次考查,是历届考生应考的难点,以下对滑动变阻器接法做简单分析。
一、滑动变阻器的两种接法及特点
下面两种电路中,图(a)称为限流接法,S接通前滑片P应滑到最右端。图(b)称为分压接法,S接通前滑片P应滑到最左端,滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL的电压、电流都能起到控制调节作用。
补充说明,在图(b)分压接法中,R总大小的变化与Rpb大小变化相同,这一点在电路的动态变化中容易考查。
二、滑动变阻器两种接法的选择方法
选择何种接法,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)实验需要电压或电流从零开始调节(如测灯泡的伏安特性、校对改装后的电表等)。
(2)当负载电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0,须采用分压接法。若用限流接法,因RL>R0,RL两端电压UL变化范围太小。
(3)采用限流接时,电路中电压(或电流)的最小值仍超过RL的额定值时,无法保护电路,只能采用分压接法。
2.下列情况可选用限流式接法
(1)實验没有要求电压从零开始调节,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)没有很高要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,考虑安装简便和节能因素,采用限流式接法.
三、让学生做简单计算和画图,分析滑动变阻器接法的选择
E=3V,内阻不计,电压表用3V量程,以下四种情况滑动变阻器每次改变5Ω,根据表格上方表达式计算出负载电压,然后在表盘上大致画出指针位置,从指针变化总结两种接法的选择。
从上图中可总结出以下结论:
1.当R负远大于R滑时,分压接法明显优于限流。
2.当R滑远大于R负时,分压、限流都不容易控制,这个滑动变阻器不宜采用。
3.当R负略大于R滑时,优先考虑分压接法。
4.当R滑略大于R负时,限流和分压都可以用,若无特殊要求,优先采取限流接法。
?誗编辑 杨兆东