PDF《滑动变阻器及其接法 ―――― 先安全,再科学》

1 滑动变阻器及其接法 DDDD 先安全,再科学 江苏省苏州中学 戴永 电学仪器的选择一直是全国各地高考的热点和重点,其中滑动变阻器的选择和连接是高考实验题 中重中之重,面对

2007 年江苏物理卷中的电学实验题中的滑动变阻器题的高出错率,笔者心血来潮, 根据自己近二十年的教学经验,对滑动变阻器的选择和连接作详细的总结,以往的文章只是笼统地介 绍两种接法以及滑动变阻器的理论分析,没有涉及各种情况的分析,结果同学们遇到了新题又处于迷 茫状态,导致似懂非懂,2007 年高考实验题就是一个典型的例子.

于是笔者拿起放下多年的笔,总结 一下,不多介绍较多的理论,而是从帮助学生做题的角度出发,所以题目称之为"适用版",是否适 用只能由各位老师和同学去点评了. 一.最新高考题扫描 现扫描一下

2007 年江苏物理高考实验题

12 题: (2007 江苏)实验题:要描绘某电学元件(最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V)的伏安 特性曲线,设计电路如图,图中定值电阻R为1KΩ,用于限流;

电流表量程为10mA,内阻约为5Ω;

电压表(未画出)量程为10V,内阻约为10KΩ;

电源电动势E为12V,内阻不计. (1)实验时有两个滑动变阻器可供选择: a、阻值0到200Ω,额定电流 0.3A b、阻值0到20Ω,额定电流 0.5A 本实验应选的滑动变阻器是 解说: 该题就是涉及滑动变阻器的选择,很多同学都选择了 b, 因为老师在讲到滑动变阻器选择时总是强调分压接法时,滑动变阻器的总阻值选择较小的,那么结果 是这样吗?下面讲解过后,答案就清楚了. 二.选择滑动变阻器

(一)安全性原则 (填"a"或"b") 所谓安全性原则就是滑动电阻器的选择首先保证电路的安全性,所选择的滑动变阻器的最大电流和 电路中其他电表的最大电流就是安全性原则的衡量标准.即滑动变阻器的选择不 能违背安全性原则.特别要注意用电器的最大通过电流.

2 【例1】 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100Ω);

直流电流表(量程 10mA、内阻 50Ω);

直接电压表(量程 3V,内阻 5kΩ);

直流电源(E=4V,r=0);

滑动变阻器 R(最 大值 15Ω,允许最大电流 1A);

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. 解析:若滑动变阻器采用限流式连接,即使调到最大阻值,通过电路的最小电流IERRRmA A x min = + + =

24 ,已经超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压式连接.(图2)

(二)遵循题目要求的原则 当题目中有特殊要求的,要遵循特殊要求,"如电压要从

0 开始调节","功率最小"等用分压电路,滑动变 阻器总电阻要小."电流的调节的范围广"用限流电路,滑动变阻器总阻值要比其他总阻值大. 【例2】.有一小灯泡上标有"6V,0.1A"字样,现要测量该灯泡伏安特性曲线,有下列器材供选用: A.电压表(0~5V,内阻 2.0kΩ) B.电压表(0―10V,内阻 3.0kΩ) C.电流表(0―0.3A,内阻 2.0Ω) D.电流表(0―6A,内阻 1.5Ω) E.变阻器(30Ω,2A) F.变阻器(100Ω,0.5A) G.学生电源(直流 9V)及开关、导线等 (1)实验中所用的电压表应选 ,电流表应选 ,滑动变阻器应 选.(2)画出实验电路图,要求电压从 0V 开始测量. 分析:由于该题(2)中要求要求电压从 0V 开始测量,则滑动变阻器选择 分压接法,滑动变阻器的总电阻小线性好,所以选 E.(如图 3) 【例3】. 用伏安法测一个未知电阻 Rx 的阻值.已知 Rx 约为 200Ω. 所用仪器规格如下:电压表(15V,15kΩ);