2.4分压式与限流式
分压式与限流式以及内接法与外接法
恒定电流二知识点一：滑动变阻器的使用方法：a限流接法。
b分压接法。
1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R）对负载R0L 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.负载R上电压调节范围L（忽略电源内阻）负载R上电流调节范围L（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗的总功率限流接法R------- L— E < U < ER + R LL0E T E------ < I < ——R + R-------- L RL0 LEIL分压接法0 < U L< EE E0 < I < ——L R LE（I L+I ap）比较分压电路调节范围较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R的电流I二一^，当R〉R时I主要取决于R的变化，当R<R时，I主要取L L R + R0 L L 00 L L L0决于R,特别是当R<<R时，无论怎样改变R的大小，也不会使I有较大变化.在分压电路中，不论R的大小如何，调节滑动触头P的位置，都可以使I L有明显的变化.2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法滑动变阻器以何种接法接入电路，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、若要求被测电阻两端电压变化范围较大，或需要从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），必须采用分压接法.分压式电路中，在电路中的电流小于滑动变阻器的额定电流的前提下，应该选择量程较小的变阻器（调节效果好，电压变化均匀）。
②、当用电器的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R°,且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.③、当用电器的电阻R L远小于滑动变阻器的最大值R°,为使被测电阻中的电流有明显变化，应采用分压接法.④、若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过R L的额定电流时，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节，只是小范围内测量，且R L与R°接近或R L略小于R°,两种接法都可以，采用限流式接法较好，节能省电.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，考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.知识点二：电流表内接法与电流表外接法的比较U根据欧姆定律的变形公式R =丁可知，要测某一电阻R的阻值，只要用电压表测出R两端的电压，用电流表测I x x0L出通过R 的电流，代入公式即可计算出电阻R 的阻值。
高中电学实验分压与限流
高中电学实验分压与限流一、引言在高中电学课程中，学生们经常进行各种实验来深入理解电路的工作原理。
分压与限流是电学实验中常见的两个概念。
分压可以有效地将电源电压分配到不同的电阻中，实现不同电阻上的电压差。
而限流则可以控制电路中的电流大小，起到保护电器和电源的作用。
本文将详细探讨高中电学实验中的分压和限流原理、方法以及注意事项。
二、分压2.1 分压原理分压是指通过合理连接电阻，将电压分配到各个电阻上的过程。
在电路中，如果两个电阻串联，电流会在这两个电阻之间按比例分配，而电压则会按照电阻大小进行分压。
2.2 分压公式对于两个串联的电阻，根据欧姆定律可以得到分压公式：V1 = (R1 / (R1 + R2)) * V其中，V1为第一个电阻上的电压，R1和R2为两个电阻的阻值，V为电源的电压。
2.3 分压实验步骤和注意事项1.连接实验电路。
将两个电阻串联连接，一个连接到电源正极，一个连接到电源负极。
2.测量电压。
使用万用表或示波器来测量电阻上的电压。
3.计算电压。
根据分压公式计算出第一个电阻上的电压。
4.调节电阻。
可以通过改变两个电阻的阻值来观察电压变化的规律。
5.实验注意事项：在进行分压实验时，需要注意选用合适的电阻阻值、合理调节电阻大小，以保证实验结果的准确性。
三、限流3.1 限流原理限流是指在电路中设置适当的元件，控制电流大小，防止电路过载和损坏。
在实际电路中，常用的限流元件有电阻、保险丝、熔断器等。
3.2 限流方法1.电阻限流：通过串联一个适当的电阻来限制电流的大小。
电阻的阻值可以根据需要来选择，以满足电路的工作要求。
2.保险丝限流：保险丝是一种电流过载保护元件，当电流超过其额定值时，保险丝会熔断，切断电路，起到保护电路的作用。
3.熔断器限流：熔断器与保险丝的原理相似，也是一种电流过载保护元件，它通过熔断器中的熔断丝来切断电路，防止电流过大而损坏电器设备。
3.3 限流实验步骤和注意事项1.连接实验电路。
2.4内外接法、分压限流
Ｅ
Ｅ
限流式接法
分压式接法
R R上电压的 E~E 调节范围 ： R R p
0~ E
两 种 接 法 分压电路的电流和电压调节范围 的 比 较 ： 都大于限流电路的调节范围
二、滑动变阻器的两种接法
Ｅ
Ｅ
限流式接法
分压式接法
问2：通电之前滑片应在何处？
4. 有 RV = R0 •测量值与真实值比较：
V
R0
a R S b
R测量＞ R真实
A
R
A
电流表接在电压 表两接线柱外侧，通 常叫“外接法”
问：为什么要设计出两种电路？ 答：因为电流表、电压表分别有分压、分流作 用,因此两种方法测量电阻都有误差．
1.两种电路的误差分析------外接法
V
U UR 电压表示数 电流表示数 I I R IV
A
R
误差：电压表分流 测量值偏小
例 、测定“3.0V,0.6W”的灯泡的功率，并研究小灯泡 的电流随电压变化关系的实验。器材有 安培表（0.6A，0.15Ω) 蓄电池（6V，内阻不计 ) 伏特表(3V, 3000Ω) 滑动变阻器 导线 开关. 试画出符合实际要求的实验电路图 析: ⑴由题知: 该实验应采用分压式接法 ⑵安培表是内接还是外接？
3. 有电流表的内阻Rg=R2
S1
•测量值与真实值比较： R测量＜R真实
三.半偏法测电表电阻
——半偏法测量电压表内阻 实验原理：（条件R<< R0 ）， 1.按图接线，图中R0 为电阻箱.
2.先合下S ，调节R0=0，再调节R使电压表指针满偏. 3.保持变阻器电阻R不变，调节R0使电压表指针半偏， 记下R0的值.
2.4电阻的测量(内外分压限流接法)(ppt课件)
0 ~ U Rx的电压可调范围
分压式电路的特点:
0
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调 节范围较大. 但电路结构较为复杂.
2.电能损耗较大.
限流和分压电路的特点:
可调范围 变阻器 电能损耗
限流式
Rx U ~ U Rx R
较大阻值
较小
分压式
0~U
较小阻值 较大
若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式电路 如无此要求，即 R＞10Rx，应选择限流式电路
伏安法测电阻的误差分析
电流表内接法
V
电压表示数
UV
UR
RA
A
UR
R
电流表示数
R测
UV IA
IA IR
> R真
UR IR
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误 差越小．所以该电路适合测量大电阻，即 R R A
伏安法测电阻
外接法
内接法
误差来源 伏特表的分流 电流表的分压
额定电流Im=
P Rx
1A 5
≈0.45A，应选电流表A1
再确定由控制RA电RV路 24.5Ω＜Rx知，应选外接法 由R=100Ω＞10Rx知，应选择限流式电路 其电路图如图所示。
例5.如图所示电流表和电压表的读数分 别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么 待测电阻R的测量值比真实值 小,测量值 为 100,真Ω实值为 . 125Ω
测量结果 R真＞R测
R真＜R测
测量条件
R<<RV
R>>RA
伏安法测电阻电路选择
即
பைடு நூலகம்
Rx RV RA 用内接法． Rx RV RA 用外接法．
滑动变阻器的分压式和限流式接法
①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时，且实验要求电压 （电流）的变化范围较大；
②明确要求某部分电路的电压从零开始变化；
例：测定小灯泡的伏安特性曲线。
③若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定 电流。
例：用伏安法测金属电阻Rx（约为5Ω）的值，已知电流表内 阻为1Ω，量程为0.6A，电压表内阻为几kΩ，量程为3V， 电源电动势为9V，滑动变阻器的阻值为0～6Ω，额定电流 为5A，试画出测量Rx的原理图。
滑动变阻器的两种接法
限流式接法
通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流，以控制电路中的电流—— 限流式；
如图1所示，当滑动头P从右端向左移动过程，滑动变阻器电阻逐渐减 小，电路中的电流逐渐增大，变阻器起控制电路电流作用。
⑴限流式接法
注意：实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
分压式接法
通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压，起调压器的 作用——分压式。
4．几点说明：
⑴对实验器材和装置的选择，应遵循的几条主要原则：
①安全性原则 ②准确性原则 ③方便性原则 ④经济性原 则
⑵分压电路中，在通过变阻器实际电流小于变阻器额定 电流（或电压）的条件下，尽量选用变阻器总阻值小的变 阻器做分压电路使用。
例：在采用分压电路做实验，提供滑动变阻器有：滑动变 阻器A，阻值范围0～20Ω，额定电流2.0A；滑动变阻器B， 阻值范围0～200Ω,额定电流1.0A，根据其它实验仪器的 规格和实验需要，若两个变阻器都满足电流要求，则以选 滑动变阻器阻值较小的A为好。（因为调节方便）
I U R RP
此时R两端的电压最小，
UR
IR
U RRR
R
最大的电压：当滑动变阻器接入的阻值最小时，电阻最小，电流最大，
分压式和限流式
分压式和限流式分压法和限流法的区别1、都是变阻器与“电表——待测电阻”系统之间的连接方式。
分压是变相的并联，限流是串联。
分压测量范围广，更常用；限流可以保护元件，一般需要计算。
所谓限流就是由于电阻的增大，在电压不变的情况下，回路的电流减小；由于滑动变阻器的电阻，以及与通过其的电流的乘积，即为其两端的电压。
2、分压，电压的变化范围是0-E（滑动变阻器的两端接电源的正负极，滑片接一条支路，也就并联在电路中）。
限流，电压的变化范围是X-E（也就是不能调处0电压，这个是一端不接，也就是只连接两根导线，串联在电路中）。
3、滑动变阻器的限流法是串联在电路中的。
滑动变阻器的分压法是并联在电路中的。
4、滑动变阻器的分压法的电压可从零开始调节，而限流法不能从零开始调节（即分压法比限流法的可调节范围大）。
限流5、限流法消耗的功率比分压法少。
分压式与限流式的特点1.待测电阻上电压的调节范围不同设电源的电动势为E，内阻不计。
在限流式连接中，待测电阻Rx上的电压调节范围为RxE/（Rx+Rp）-E（Rp为滑动变阻器的最大阻值）。
在分压式连接中，Rx上的电压调节范围为0-E。
可见分压式连接中电压调节范围比限流式大。
2.待测电阻上电流的调节范围不同设电源的电动势为E，内阻不计。
在限流式连接中，流过待测电阻Rx上的电流调节范围为E/（Rx+Rp）-E/Rx。
在分压式连接中，流过Rx的电流调节范围为0-E/Rx。
可见分压式连接中电流调节范围比限流式大。
从上面两点可以看出：限流电路的调节范围与Rp有关。
在电源电压E和待测电阻的电阻Rx一定时，Rp越大，用电器上电压和电流的调节范围也越大；当Rp比Rx小得多时，用电器上的电压和电流的调节范围都很小。
而分压式接法的电压和电流的调节范围与滑动变阻器Rp无关。
3.电路消耗的功率不同在分压式连接中，干路电流大，电源消耗电功率大。
而在限流式连接中，干路电流小，电源消耗电功率小。
2.4分压式与限流式
精选完整ppt课件
1
在伏安法的基础上，进一步完成实验电路： 测量电路
V Rx
A
R
控制电路
测量电路： 利用各种电学仪器组成的可以测 量某些数据的电路
控制电路： 利用滑动变阻器等构成的可以对 测量电路进行调节的电路
精选完整ppt课件
2
控制电路的两种常用接法：
V
限流式R
ER
E
调节范围：
E I E
Rx R
Rx
Rx EUE Rx R
E 0I
Rx 0UE
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3
两种接法的优缺点：
V Rx
A
ER
V Rx
A
R E
√ 简单 结构 复杂
√ 节能 能耗 浪费
√ 有限 调节 更广
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4
选择的原则：
1、限流式如果可以满足实验要求，优先选择限流式； 2、限流式不能够满足实验要求的几种情况：
（1）调节范围不足够广 （2）实验要求从0开始变化
描绘小灯泡伏安特性曲线 （3）不安全
最小值超过了允许的最大值
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5
如何判断调节范围是否足够广：
V Rx
A
V Rx
A
ER
R
E
Rx EUE Rx R
Rx与R的关系： 1、Rx与R差不多： 足够广； 选择限流式
2、Rx>>R：
不够广； 选择分压式
精选完整ppt课件
10
在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的电阻大约为10 Ω，用 伏安法测出金属丝的电阻R，
为此取来6节新的干电池、电键和若干导线及下列器材： A．电压表0～6 V，内阻约10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻约50 kΩ C．电流表0～0.1 A，内阻为0.5 Ω D．电流表0～3 A，内阻为0.01 Ω E．定值电阻，0.1 Ω F．定值电阻，5 Ω G．滑动变阻器，0～15Ω
分压式和限流式口诀
分压式和限流式口诀一、分压式和限流式的含义：分压式：滑动变阻器的分压接法，就是在电路中并联接入滑动变阻器。
限流式：滑动变阻器的限流接法，就是在电路中串联接入滑动变阻器。
二、分压式和限流式的作用：分压式这种接法的作用是电压可以由0变化到电源输出电压，调节范围广。
限流式这种接法的作用是耗电较少，比较节能。
三、分压式和限流式的区别：1、限流接法起限流、降压作用，分压接法起分压、分流的作用。
2、限流接法时，负载电压、电流调节范围比分压电路小。
在同样的负载电压下，电路消耗功率比分压电路小。
3、要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足（如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路）4、如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)。
为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接法连接电路．。
5、伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化小。
这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据，为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（电压），应选择滑动变阻器的分压接法。
6、测量时电路电流（电压）没须要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0，采用滑动变阻器限流接法。
7、电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求，应采用滑动变阻器限流接法。
8、没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和节能因素采用滑动变阻器限流接法。
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在伏安法的基础上，进一步完成实验电路： 测量电路
V Rx A
R
控制电路
测量电路： 利用各种电学仪器组成的可以测 量某些数据的电路 控制电路： 利用滑动变阻器等构成的可以对 测量电路进行调节的电路
控制电路的两种常用接法：
限流式
V
分压式
A R
V Rx R E A
Rx
E
调节范围：
E E I Rx R Rx Rx E U E Rx R 0I E Rx
都是实验电路的设计 都需要比电阻大小
实验仪器的选择：
常用实验仪器有： 电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻
仪器选择的原则： 1、保证实验安全 电路中的电流、电压不能超出仪器或元件 允许通过的最大值。
2、保证实验精确度 电表的量程不能过大，保证示数在半偏以上
3、保证实验易操作 电路结构尽量简单，方便调节 注意： 安全与精确需要兼顾，不能只顾一面。
在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径为d， 用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω ，先用伏安法测出 金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． 为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材： A．电压表0～3 V，内阻约10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻约50 kΩ C．电流表0～0.6 A，内阻约0.05 Ω D．电流表0～3 A，内阻约0.01 Ω E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω 1、要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________， 滑动变阻器应选________。(填序号) 2、画出实验电路图。 3、若电压表示数为U，电流表示数为Ｉ，那么金属丝电阻率的表达式 应为________。（用符号表示）
实验仪器的选择：
仪器选择的一般顺序： 1、电压表
根据电源电压和元件允许的最大电压 2、电流表 根据电压和电阻所估算出的最大电流 或元件允许的最大电流 3、滑动变阻器
根据实验要求和被测电阻的阻值确定 接法，进而确定滑动变阻器
பைடு நூலகம்
在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的电阻大约为10 Ω ，用 伏安法测出金属丝的电阻R， 为此取来6节新的干电池、电键和若干导线及下列器材： A．电压表0～6 V，内阻约10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻约50 kΩ C．电流表0～0.1 A，内阻为0.5 Ω D．电流表0～3 A，内阻为0.01 Ω E．定值电阻，0.1 Ω F．定值电阻，5 Ω G．滑动变阻器，0～15Ω 画出实验电路图，并表明所选器材的序号
实验题的几个要点：
测量电路：
1、内接法与外接法的选择 2、电表如何选择 3、电表需不需要改装
控制电路：
1、分压式与限流式的选择
2、滑动变阻器的选择
3、需不需要保护电阻的选择
如何判断调节范围是否足够广：
V Rx A V Rx A
E
R
R E
Rx E U E Rx R
Rx与R的关系：
1、Rx与R差不多： 足够广； 选择限流式 2、Rx>>R： 不够广； 选择分压式 3、Rx<<R： 范围足够广，调节不便；不合理
分压式与限流式
控制电路 Rx与R滑
内接法与外接法
测量电路 Rx与RA、RV
0 U E
两种接法的优缺点：
V Rx E
V
Rx A
R R E
A
√
√
简单 节能
结构 能耗
复杂 浪费 更广
有限
调节
√
选择的原则：
1、限流式如果可以满足实验要求，优先选择限流式； 2、限流式不能够满足实验要求的几种情况： （1）调节范围不足够广 （2）实验要求从0开始变化
描绘小灯泡伏安特性曲线
（3）不安全 最小值超过了允许的最大值