限流与分压式接法研究 纳增伟
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。
分压与限流的研究实验报告
分压与限流的研究实验报告分压与限流的研究实验报告一、实验目的1.理解和掌握分压与限流的基本概念及其在电路中的应用。
2.通过实验观察分压与限流电路的特点及工作原理。
3.培养实验操作能力和问题解决能力。
二、实验原理1.分压原理：在串联电路中，各电阻上的电压之比等于电阻之比，即U1:U2:U3=R1:R2:R3。
2.限流原理：在并联电路中，各支路电流之比等于电阻的反比，即I1:I2:I3=R2:R1:R3。
三、实验步骤实验1：分压电路研究1.准备实验器材：电源、电阻器（R1、R2、R3）、开关、导线若干、电压表。
2.搭建分压电路：将三个电阻串联起来，一端连接电源，另一端连接电压表。
3.记录数据：打开开关，记录各电阻两端的电压值。
4.分析数据：根据分压原理，比较实际电压与理论预测电压是否相符。
实验2：限流电路研究1.准备实验器材：电源、电阻器（R1、R2、R3）、开关、导线若干、电流表。
2.搭建限流电路：将三个电阻并联起来，一端连接电源，另一端连接电流表。
3.记录数据：打开开关，记录各支路的电流值。
4.分析数据：根据限流原理，比较实际电流与理论预测电流是否相符。
四、实验结果与分析1.分压电路实验结果：实验测得的各电阻上的电压值基本符合分压原理的预测。
当改变电阻的阻值时，各电阻上的电压值也会相应改变，进一步验证了分压原理的正确性。
2.限流电路实验结果：实验测得的各支路电流值也与限流原理的预测相符。
当改变电阻的阻值时，各支路的电流值也会相应改变，验证了限流原理的正确性。
五、结论通过本次实验，我们验证了分压与限流原理在电路中的应用。
实验结果表明，在串联电路中，各电阻上的电压之比等于电阻之比；在并联电路中，各支路电流之比等于电阻的反比。
这些结论对于理解和掌握电路的基本知识非常重要。
同时，通过实验操作，我们也提高了自己的实验技能和问题解决能力。
六、建议与改进1.在实验过程中，应严格遵守实验规则，确保实验安全。
2.提高实验操作的熟练度，以便更准确地测量数据。
2019_2020学年高中物理第二章电路微型专题5限流电路和分压电路伏安法测电阻学案粤教版选修.pdf
微型专题5 限流电路和分压电路 伏安法测电阻[学科素养与目标要求] 物理观念：1.进一步熟悉滑动变阻器的构造和原理.2.认识伏安法测电阻电路的两种接法.科学思维：1.理解滑动变阻器的限流电路和分压电路的接法，并能正确运用.2.理解电流表内接法和外接法，并能正确选择.一、滑动变阻器限流式和分压式接法限流式分压式电路组成变阻器接入电路的特点采用“一上一下”的接法采用“两下一上”的接法调压范围～E (不计电源内阻)ER xR ＋R x0～E (不计电源内阻)适用情况负载电阻的阻值R x 与滑动变阻器的总电阻R 相差不多，或R 稍大，且电压、电流变化不要求从零调起(1)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调(2)负载电阻的阻值R x 远大于滑动变阻器的总电阻R例1 (多选)一同学将变阻器与一个6V 、6～8W 的小灯泡L 及开关S 串联后接在输出电压恒为6V 的电源E 上，当S 闭合时，发现灯泡发光.按如图1所示的接法，当滑动片P 向右滑动时，灯泡将( )图1A.变暗B.变亮C.亮度不变D.不可能被烧坏答案 BD解析 由题图可知，变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝，当滑片P 向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，电路中电流变大，灯泡变亮，B 选项正确；由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡，D 选项正确.例2 如图2所示，滑动变阻器R 1的最大阻值是200Ω，R 2＝300Ω，A 、B 两端输入电压恒为U AB ＝8V.图2(1)当S 断开时，移动滑片P ，R 2两端可获得的电压变化范围是多少？(2)当S 闭合时，移动滑片P ，R 2两端可获得的电压变化范围是多少？答案 (1)4.8～8V (2)0～8V解析 (1)S 断开时，滑动变阻器R 1为限流式接法，R 1的下部不接入电路中，当滑片P 在最上端时，R 1接入电路的电阻为零，因此R 2获得的最大电压等于8V ，当滑片P 在最下端时，R 1与R 2串联，此时R 2两端的电压最小，U R 2＝U AB ＝4.8V ，所以R 2两端的电压变化范围为R 2R 1＋R 24.8～8V.(2)当S 闭合时，滑动变阻器R 1为分压式接法，当滑片在最下端时，R 2两端电压为0，当滑片在最上端时，R 2两端的电压最大，为8V ，所以R 2两端的电压变化范围为0～8V.1.滑动变阻器接入电路时，金属杆的两个端点不能同时接入电路，否则电流将从金属杆流过而将滑动变阻器短路；2.限流式接法电压调节范围较小，而分压式接法电压调节范围较大(电压最小值从0开始)，在具体应用中要根据题目要求合理选择.二、电流表的内接法和外接法1.两种接法的比较内接法外接法电路误差分析电压表示数U V ＝U R ＋U A ＞U R电流表示数I A ＝I RR 测＝＞＝R 真U V I A U RIR 电压表示数U V ＝U R电流表示数I A ＝I R ＋I V ＞I R R 测＝＜＝R 真U V I A U RIR 误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用2.电流表内、外接的选择方法(1)直接比较法：当R x ≫R A 时，采用内接法，当R x ≪R V 时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”.(2)公式计算法：当<即当R x ＞时，用电流表内接法，R V R x R xRA R A R V 当>即当R x ＜时，用电流表外接法，R V R x R xRA R A R V 当R x ＝时，两种接法效果相同.R A R V (3)试触法：如图3，把电压表的可动接线端分别试接b 、c 两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化更明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法.图3例3 (2018·重庆市高二期末)用伏安法测某一电阻：电压表示数为U ，电流表示数为I ，电阻测量值R ＝.如果采用如图4甲所示的电路，测量值为R 1，如果采用如图乙所示电路，UI测量值为R 2，电阻的真实值为R 真，它们之间的关系是：R 1____R 真，R 2______R 真(填“>”“＝”或“<”)，这种误差属于________误差.图4答案 < > 系统解析 题图甲中电压表测量值为真实值，由于电压表分流作用，电流表测量值偏大，故电阻测量值偏小；题图乙中电流表测量值为真实值，由于电流表分压作用，电压表测量值偏大，故电阻测量值偏大，所以有R 1<R 真，R 2>R 真，这种误差属于系统误差.针对训练 (2018·清华附中期中)某同学用如图5甲所示电路测量电阻R x ，R x 的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)；若被测电阻R x 的阻值约为1Ω，应采用图________(选填“甲”或“乙”)所示电路，误差会比较小.图5答案 偏小 甲解析 电流表采用外接法时，电压表测量的电压为电阻两端的电压，考虑到电压表的内阻，电流表测量的电流为电压表和电阻的电流之和，即测得的电流偏大，根据欧姆定律，知测得的电阻偏小.若被测电阻R x的阻值约为1Ω，该电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，故用电流表外接法测量误差较小，应采用题图甲所示电路.1.(滑动变阻器电路分析)如图6所示，A、B间电压恒为U，当滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中，灯泡两端的电压数值( )图6A.一直为UB.一直为0C.逐渐增大到UD.逐渐增大到0答案 C解析 滑动变阻器为分压式接法，灯泡两端的电压在0～U范围内变化，选项C正确.2.(电流表的内接和外接)(多选)用如图7所示的电路测量待测电阻R x的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是( )图7A.电压表的内电阻越小，测量越精确B.电流表的内电阻越小，测量越精确C.电压表的读数大于R x 两端真实电压，R x 的测量值大于真实值D.由于电流表的分流作用，使R x 的测量值小于真实值答案 BC解析 该电路中电流表的读数为通过R x 的电流的真实值，电压表的读数为R x 两端的电压与电流表的分压之和，大于R x 两端的真实电压，根据欧姆定律知，R x 的测量值大于真实值，C 对，D 错.该电路中，R x 的测量值实际上为R 测＝R x ＋R A ，故电流表的内电阻越小，测量越精确，A 错，B 对.3.(滑动变阻器电路分析)如图8所示，滑动变阻器的总电阻R ＝1000Ω，A 、B 两端电压U ＝100V ，调节滑片P 使其下部电阻R 1＝400Ω.图8(1)空载时，C 、D 两端电压多大？(2)在C 、D 间接入一个R 0＝400Ω的电阻，C 、D 两端的电压多大？答案 (1)40V (2)25V解析 (1)滑动变阻器上部电阻R 2＝R －R 1＝600Ω由串联电路上各部分电压与电阻成正比关系，得C 、D 两端电压为：U CD ＝U ＝×100V ＝40V.R 1R 4001000(2)接入R 0后，它与R 1的并联总电阻为：R 1′＝＝Ω＝200Ω.R 1R 0R 1＋R 0400×400400＋400C 、D 两端电压为：U CD ′＝U ＝×100V ＝25V.R 1′R 1′＋R 2200200＋600考点一 滑动变阻器的两种接法1.(多选)滑动变阻器的原理如图1所示，则下列说法中正确的是( )图1A.若将a 、c 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大B.若将a 、d 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱答案 AD解析 若将a 、c 两端连在电路中，aP 部分将连入电路，则当滑片OP 向右滑动时，aP 部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A 正确；若将a 、d 两端连在电路中，也是aP 部分将连入电路，则当滑片OP 向右滑动时，aP 部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B 错误；A 、B 两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a 、b 两个接线柱中任意选一个，c 、d 两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C 错误；在滑动变阻器的分压式接法中，a 、b 两个接线柱必须接入电路，c 、d 两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，D 正确.2.如图2所示的电路中，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器.移动滑片P ，电路的总电阻会发生变化，下列叙述正确的是( )图2A.P向左滑动时总电阻将减小B.P向右滑动时总电阻将减小C.P滑到最左端时总电阻为R0D.P滑到最右端时总电阻为零答案 A解析 根据并联电路总电阻特点可知，P向左滑动时，电阻R减小，并联电阻将减小，A正确；P 向右滑动时，电阻R增大，总电阻将增大，B错误；P滑到最左端时，电阻R0被短路，故总电阻为零，C错误；P滑到最右端时，总电阻最大，D错误.3.(多选)如图3所示的电路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω，则下列说法正确的是( )图3A.A、B两端电阻的最大值为40ΩB.A、B两端电阻的最大值为22ΩC.A、B两端电阻的最小值为30ΩD.A、B两端电阻的最小值为10Ω答案 BD解析 当R3滑片滑至最左端时R3为0，R2、R3并联总电阻为0，此时A、B两端电阻最小为10Ω；当R3滑片滑至最右端时，R3最大为30Ω，R2、R3并联总电阻最大为12Ω，A、B两端电阻最大值为22Ω.4.(多选)如图4所示的电路中，若ab为输入端，AB为输出端，现把滑动变阻器的滑片置于变阻器的中央，则( )图4A.空载时输出电压U AB ＝U abB.当AB 间接上负载R 时，输出电压U AB <U ab2C.AB 间的负载R 越大，U AB 越接近U ab2D.AB 间的负载R 越小，U AB 越接近U ab2答案 BC解析 空载时，U AB ＝U ab ，A 错误；AB 间接入R 时，R 与变阻器一半电阻并联，并联后电阻12小于变阻器阻值的一半，所以U AB <，B 正确；R 越大，并联电阻越接近变阻器阻值一半，U ABU ab2越接近，C 正确，D 错误.U ab2考点二 电流表的内、外接法5.(多选)在图5中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R 的电路图，下列说法正确的是( )图5A.甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B.甲中R 测>R 真，乙中R 测<R 真C.甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R ≪R V ，故此法测较小电阻好D.乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R ≫R A ，故此法测较大电阻好答案 ACD解析 题图甲叫电流表的外接法，题图乙叫电流表的内接法，A 正确；题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R ＝可知，R 测＜R 真，R 越小，电压表分流越小，误差越小，UI因此这种接法适合测小电阻；题图乙由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大，由R ＝得RUI测＞R 真，R 越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B 错误，C 、D正确.6.(多选)用伏安法测未知电阻R x 时，若不知R x 的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器按图6所示接好，只空出电压表的一个接头K ，然后将K 分别与a 、b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则( )图6A.若电流表示数有显著变化，K 应接aB.若电流表示数有显著变化，K 应接bC.若电压表示数有显著变化，K 应接aD.若电压表示数有显著变化，K 应接b 答案 BC解析 若K 从a 移到b 时，电流表读数有显著变化，说明电压表的分流作用明显，K 应接在b 处，故A 错误，B 正确；若K 从a 移到b 时，电压表读数有显著变化，说明电流表的分压作用明显，K 应接在a 处，故C 正确，D 错误.7.如图7所示，用电流表和电压表测量电阻R x 的阻值，c 端与b 端相连时，电流表示数为4.60mA ，电压表示数为2.50V ，c 端与a 端相连时，电流表示数为5.20mA ，电压表示数为2.30V ，比较这两次结果正确的是( )图7A.电阻的真实值更接近543Ω，且大于543ΩB.电阻的真实值更接近543Ω，且小于543ΩC.电阻的真实值更接近460Ω，且大于460ΩD.电阻的真实值更接近460Ω，且小于460Ω答案 B解析 比较两次的电压表读数，可知ΔU ＝0.20V ，则＝＝0.08；电流表示数变化ΔI ΔU U 0.202.50＝0.60mA ，则＝≈0.13，可见>，即电流表示数变化明显一些，可见电压表内ΔI I 0.604.60ΔI I ΔU U阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故采用电流表内接法更准确，R x ＝ 2.50 V 4.60×10－3 A≈543Ω，此法测量值偏大，因此选项B 正确.8.(2018·孝义市高二期末)如图8所示用电压表和电流表测电阻，R x 为待测电阻，如果电压表的读数是3.50V ，电流表的读数是10.0mA ，电压表的内阻是1.50kΩ，电流表的内阻是10Ω，那么R x 的精确值为( )图8A.457ΩB.350ΩC.360ΩD.1200Ω答案 A解析 通过电压表的电流I V ＝＝ Ω＝×10－3 A ，则R x ＝＝ U R V 3.501.50×10373U I Rx 3.50(10－73)×10－3Ω≈457Ω，故选A.。
内外接法和限流分压接法
图7-3-9
0__._0_4__8__ mm.
(3)①图甲用0.6 A量程时，对应刻度 盘上每一小格代表_ 0.02 A， 表针的示数是___0_.4_4_A；当使 用3 A量程时，对应刻度盘上每 一小格代表___0_.1__A，图中表 针示数为__2_.2_0__A.
②图乙使用较小量程时，每小格表示 ___0_.1__V，图中指针的示数为_1_._7_0__V．若 使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格 表示__0_._5__V，图中表针指示的是__8_.5___V.
刻度格数 (分度)
刻度总长度
每小格与1 mm的差 精确度(可准
值
确到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
4.读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数， K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对 齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋ K×精确度)mm.
E
s
2.分压式
电路实物连线
Rx
P AR B
E
s
滑动变阻器连接的常见三种错误
限流和分压电路的选取原则 Rx Rx
P
AR B P
分压式：E s A R B
E
s
1、要求用电器的电压从零开始连续变化或要求电 压变化范围较大,或描绘U-I图线
2、电压表或电流表量程不够
3、变阻器的总电阻远小于待测电阻 限流式：
(4)旋钮式电阻箱如图所 示，电流从接线柱A流入， 从B流出，则接入电路的 电阻为__1__9_8_7__Ω.今欲
将接入电路的电阻改为 208 7 Ω，最简单的操作 方法是 将“×1 k ”旋钮调
限流与分压式接法研究 纳增伟
摘要： 在高中物理电学实验滑动变阻器章节教学中，绝大多数学生而言只需 定性了解，而不需做定量了解，考ห้องสมุดไป่ตู้中也通常不做定量分析。所以大部分学生只 记住了结论：如果待测电阻大于滑动变阻器电阻一般用分压法，反之用限流法。 电学实验是高考中必考的一个热点，从历年高考中来看，主要有两种题型： 一种是给电路，再选择滑动变阻器；一种是给滑动变阻器，再选电路。在电学实 验中不少同学对滑动变阻器的限流式分压式接法感到迷惑，以及后续的电流表， 电压表的量程选择和电流表的内接、外接更无头绪，其原因是没有深入定量了解 两种电路的区别，作用和适用范围。现就两种电路进行探究和比较，可以帮助学 生在实验中设计和选择快速准确地选择电路。 关键字:滑动变阻器，分压式和限流式接法，电流表，电压表，内阻，内接、 外接 滑动变阻器是高中物理电学实验常用器材。 它在电路中主要有两大作用： 1、 保护电路。2、通过改变接入电路中电阻丝有效长度的大小，改变接入电路中电 阻大小， 从而改变电路中电流电压大小。滑动变阻器在电路中有时候保护电路占 主导作用，有时候调节电流、电压占主导作用。 一、限流电路和分压电路电流电压 测量范围探究 如图（a）为限流式接法，通过调节滑动变 阻器 R0 的滑片 P 可以控制电路中电流的大小， 起到保护电路的作用。图（b）为分压式接法， 通过调节 R0 的滑片 P 可以改变 RL 两端的电压大 小， 故本实验中滑动变阻器主要起调节电流电压 作用。
在上述器材中电流表应选用a2电压表应选用v1变阻器应选用r2首先判断出电路采用分压式接法再用之前算过的分压式电压范围和电流范围选择电压表和电流表六电流表内接外接判断1图a为电流表内接图b为电流表外接2高中物理知识相对于初中物理知识对电流表和电压表的认识有所加深即
限流与分压
1、分压与限流式的连接方法待测电阻R X与滑动变阻器串联，使用时接滑杠的一端和电阻线圈的一端，如图1所示．通过改变滑片P的置，控制或调节R X上的电流，滑动变阻器起限流作用，故此连接方式称为限流式．学生往往根据串联分压的知识容易误认为分压式．待测电阻R X与滑动变阻器的一部分电阻并联，使用时接滑杠的一端和电阻线圈的两端，如图2所示．通过改变滑片P的位置，可从滑动变阻器两端的总电压上取不同的电压值加在R X两端，滑动变阻器起分压作用，故此连接方式为分压式。
学生往往根据并联分流的知识容易误认为限流式。
2、分压式与限流式的特点2．1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R X上的电压调节范围为R X E／(R X R M)－E(R M为滑动变阻器的最大阻值)．在分压式连接中，R X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．2．2变阻器消耗的功率不同在分压式连接中，变阻器消耗的功率大，因此在大功率电路中常用限流接法．2．3在分压式与限流式连接电路中，会合上开关前，滑片P应在适当的位置，使待测电阻R X上的电压和电流均为最小.在分压式连接中，合上开关前，滑片P应在右（图 1），可以使待测电阻R X上的电压和电流均为零．接线时，先将变阻器的全部线圈与电源串联起来，然后将待测电阻与变阻器的滑杆并联．在限流式连接中，合上开关前，滑片P应在右端（图1），使滑动变阻器所使用的阻值最大，待测电阻的电压和电流均为最小．3、分压式与限流式的选择3．1当需要在R X两端从零开始测量电压、电流（或两端电压、电流变化范围足够大）时采用分压式例 1．（1993年全国高考26题）将量程为的电流表改装成量程为1mA电流表，并用一标准电流表与改装后电流表串联，物如图（图略），校准时要求，通过电流表的电流能从零连续调到lmA，试按实验要求在所给实物上连线．根据题目要求，此滑动变阻器只能接成分压电路，才能使电流从零连续地变化，达到实验要求．例2．（1991年上海高考四一（5）题）一电灯电阻为4R，试设计一个电路使电灯两端电压调节范围尽可能大，可用的器材为一个电动势为E内阻为R／3的电源，一个最大阻值为R的滑动变阻器。
分压与限流的研究实验报告
分压与限流的研究实验报告【实验目的】1．熟悉分压电路和限流电流，并比较分压电路和限流电路的性能； 2．研究滑线变阻器的有关参数； 【实验原理】（1）1.分压电路如图（1）所示，滑动触头P 从a 移动到b ，电阻箱的电阻为R ，由于调解滑动变阻器，电路中总电阻发生变化，使电阻箱R 的电压也发生变化，即电压表的示数有变化，设电路的电源电动势为E ，忽略电源的内阻，由欧姆定律可得出变阻器两端的电压的计算公式，推导过程如下：电路中总电阻为：211R R R RR R ++=总 （1） 根据欧姆定律得电路中总电流为：211R R R RR E R E I ++==总 （2） 所以在此根据欧姆定律得出电阻箱的电压为：2121111)(R R R R R ERR R R RR I U ++=+⋅= （3） 又因为滑动变阻器的最大电阻为210R R R += 带入（3）式，并化简可得：210101R RR R R ERR U -+=（4）设0R R X =1R RY = （5） 联立（4）、（5），消去R ，1R ，可得：2Y Y X XYEU -+=（6）所以：2Y Y X XYE U -+=（7） 由式（7）可知，当X 一定时，E U 与Y 值存在一定的函数关系，可以多测几组数据，得出函数图像，分析分压电路的性能。
2. 限流电路如图2所示，滑动触头P 移动到a ，负载电阻R 上的电压最大，为电源电压E ，相应的电流此时也是最大的，由欧姆定律可得此时电路中的最大电流为：REI =max （8）在滑动触头不在a 或者b 位置时，电路中的电流大小为：1R R EI +=（9） 联立式（5）、（8）、（9），消去E ，R ，1R ,并化简整理可得：YX XI I +=max（10） 由（10）式可得：当X 一定时，max I I 与Y 值存在一定的函数关系，同样，多测几组数据，画出两者的函数图象，分析限流电路的性能。
电阻分压和限流接法
电阻分压和限流接法嘿，朋友们！今天咱来聊聊电阻分压和限流接法这档子事儿。
咱先说电阻分压，这就好比是个会调节压力的小能手。
你想想看，电路就像一条水流，电压就是水压，而电阻呢，就是可以控制水流大小的阀门。
通过合理安排不同阻值的电阻，就能把电压分成我们想要的大小，就像把一大股水流分成几小股一样，是不是挺神奇的？那限流接法又是啥呢？这就好比给电路加上了一道关卡，限制电流的大小，就像给奔跑的汽车装上了减速器，让它别跑得太快太猛。
这样可以保护那些娇贵的元器件，免得它们被过大的电流给冲垮啦。
比如说，你家里的电器，要是没有限流这一招，那电流万一太大，电器不就很容易坏掉嘛，那多让人心疼呀！电阻分压和限流接法在很多地方都大有用处呢！就像我们生活中的各种工具，各有各的用处。
比如在一些电子设备中，它们能确保电路稳定工作，就像给设备穿上了一层坚固的铠甲。
再打个比方，电阻分压就像是个精准的分配器，把电压分得恰到好处；而限流接法呢，就像是个忠诚的卫士，守护着电路的安全。
它们俩相互配合，那可真是天衣无缝呀！咱平时做电子小制作的时候，要是不懂得运用这俩家伙，那可就麻烦咯！电路可能会出各种毛病，一会儿这儿不亮了，一会儿那儿烧掉了，那可真是让人头疼。
所以呀，可得好好掌握电阻分压和限流接法，把它们用得恰到好处。
这就像是掌握了一门独特的技艺，能让我们在电子世界里畅游无阻。
别小看这小小的电阻和接法，它们背后蕴含的学问可大着呢！就像一颗小小的螺丝钉，看似不起眼，但在整个机器中却起着至关重要的作用。
大家想想，要是没有电阻分压和限流接法，我们的电子世界会变成什么样呢？那肯定是乱了套啦！各种设备都没法正常工作，那多糟糕呀！总之，电阻分压和限流接法是电子世界里不可或缺的重要角色，我们得重视它们，学会运用它们，让它们为我们的生活带来更多的便利和精彩。
怎么样，是不是觉得很有意思呀？赶紧去试试吧！。
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限流接法 分压接法 比较
RL/（RL+R0）E~E 0~E 分压式接法电压测量范 围更大（可以从零开始）
小
大 限流式接法更节能
二、RL>>R0 时和 RL<R0 时 RL 两端电压和通过其电流的大小比较 1，当 E =3V， r =0Ω ， R0 =100Ω ， RL =1000Ω 时，两种电路中 RL 上电压调节范围及电流调 节范围如何? 限流式： （1） 电压变化范围:约为 2.99~3 分压式 0~3
① 限流式接法：P 总=EI ② 分压式接法：P 总=E(I+I*) P 限流<P 分压
四、电路选择原则 （1）以下情况可选用限流接法： ①当电路没有任何要求时， 从节能和环保的角度 优先选择限流式接法 ②． 闭合欧姆定律的实验中测量电源的电动势和内阻时滑动变阻器采用限流式接法 （电 路简单，只需要两组实验数据） （2）但在下列几种情况下，必须选择分压式连接方式： 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。 注：⑴对实验器材和装置的选择， ①基本原则： 安全——不损坏实验器材； 精确——尽可能减小实验误差； 方便——在保证实验正常进行的前提下，选用的电路和器材应便于操作，读得的数据便 于处理。
参考文献 [1] 李晓尧 . 动变阻器两种接法研究 [J]. 学生园地 2016 （ 5） [2] 焦建利 . 微课发展的现状、问题与趋势 [J] 中国为 0.00299~0.0003
0~0பைடு நூலகம்0003
2，若 R0 =100Ω ， RL =50Ω ，两种电路 RL 上电压调节范围及电流调节范围是多少？ 限流式： ① 电压变化范围:约为 1~3 ② 电流变化范围：约为 0.02~0.06 分压式 0~3 0~0.06
定量计算，可发现当①RL>>R0 限流接法 RL 两端的电压调节范围几乎没有变化（RL>>R0， RL 两端的电压完全由 RL 决定）②RL<R0 两者的电压调节范围很接近。 三、当通过 RL 电流相同时电路消耗的总功率比较 当通过 RL 的电流都为 I 时
高中物理电学实验——滑动变阻器限流 式和分压式电路解法探究
云南师范大学物理与电子信息学院 14 物理 B 班：纳增伟
摘要： 在高中物理电学实验滑动变阻器章节教学中，绝大多数学生而言只需 定性了解，而不需做定量了解，考试中也通常不做定量分析。所以大部分学生只 记住了结论：如果待测电阻大于滑动变阻器电阻一般用分压法，反之用限流法。 电学实验是高考中必考的一个热点，从历年高考中来看，主要有两种题型： 一种是给电路，再选择滑动变阻器；一种是给滑动变阻器，再选电路。在电学实 验中不少同学对滑动变阻器的限流式分压式接法感到迷惑，以及后续的电流表， 电压表的量程选择和电流表的内接、外接更无头绪，其原因是没有深入定量了解 两种电路的区别，作用和适用范围。现就两种电路进行探究和比较，可以帮助学 生在实验中设计和选择快速准确地选择电路。 关键字:滑动变阻器，分压式和限流式接法，电流表，电压表，内阻，内接、 外接 滑动变阻器是高中物理电学实验常用器材。 它在电路中主要有两大作用： 1、 保护电路。2、通过改变接入电路中电阻丝有效长度的大小，改变接入电路中电 阻大小， 从而改变电路中电流电压大小。滑动变阻器在电路中有时候保护电路占 主导作用，有时候调节电流、电压占主导作用。 一、限流电路和分压电路电流电压 测量范围探究 如图（a）为限流式接法，通过调节滑动变 阻器 R0 的滑片 P 可以控制电路中电流的大小， 起到保护电路的作用。图（b）为分压式接法， 通过调节 R0 的滑片 P 可以改变 RL 两端的电压大 小， 故本实验中滑动变阻器主要起调节电流电压 作用。
②实验器材的选取： a 电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流。 b 用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流。 c 电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值。 d 电压表和电流表的指针应指到满偏刻度三分之二的位置左右。 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） 五、滑动变器，电流表，电压表量程选择 （1）.滑动变阻器选择 ①选择电阻调节范围较小的（便于调节） 例、现有下列器材：A、两节干电池，内阻不计；B、滑动变阻器 0～10Ω ；C、滑动变阻器 0～500Ω ；D、小灯泡（2.5V，0.5W） ；E、开关；F、导线若干 请你设计一个电路，使小灯泡两端的电压能在 0～2.5V 范围内较方便地连续变化。 （1）滑动变阻器应选 B； （2）.电流表，电压表选择 选择原则： 使电流表， 电压表测量电路中的最大电流和最大电压不超过其量程或指针超过其 量程的一半（使读数值更精确） 例、在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6 V，3 W”，其他选用的 仪器有 电流表 A l ( 量程 3A ，内阻 0.2 Ω ) 电流表 A 2 ( 量程 0.6 A ，内阻 1 Ω ) 电压表 V 1 ( 量程 3V ，内阻 20k Ω ) 电压表 V 2 ( 量程 15V ，内阻 60K Ω ) 变阻器 R 1 (0 — 1000 Ω ， 0.5 A) 变阻器 R 2 (0 ～ 20 Ω ， 2A) 学生电源 (6 ～ 8V) ． 开关 S 及导线若干． 实验中要求在 0 ～ 6V 范围内读取并记录下 12 组不同的电压值 U 和对应的电流值 I, 以便作出小灯泡的伏安特性曲线．在上述器材中，电流表应选用 _ A 2 ______ ，电压表 应 选用 ____ V 1 ____ 变阻器 应选用 ___ R 2 _____ ·（ 首先判 断出电 路采用分 压式接 法， 再用之前算过的分压式电压范围和电流范围选择电压表和电流表） 六、电流表内接外接判断
1, 图 a 为电流表内接 图 b 为电流表外接 2 ，高中物理知识相对于初中物理知识对电流表和电压表的认识有所加深 即： 电流表和电压 表具有内 阻，且电流表 的内阻约 为几欧，而电 压表的内 阻高达几 千欧 。当电流表和 电压表接 入电路中时， 电流表因 其内阻 会分走 一部分电 压， 电压 表因 并联接入电路 分走一部 分电流。 故因 电流表和 电压表的内阻 会造成 实 验的测量 值有误差。 （ 1 ） 电流表内接：电压表测量值 U 测 >U 真， I 测 =I 真，故 R 测 >R 真 （ 2 ） 电流表内接：电压表测量值 U 测 =U 真， I 测 >I 真，故 R 测 <R 真 注：记忆口诀“大内大”，“小外小” 3 ， 经测量①当 √（ RvRa ） >Rx 时 , 电流表选择外接 ② 当 √（ RvRa ） <Rx 时 , 电流表选择内接 例（07 年山东高考）检测一个称值为 5Ω 的滑动变阻器。可供便用的器材如下： A． 待测滑动变阻器 Rx，全电阻约 5Ω B．电流表 A1，量程 0.6A，内阻 0.6Ω C． 电流表 A2，量程 3A，内阻约 0.12Ω D． 电压表 V1，量程 15V，内阻约 15kΩ E． 电压表 V2，量程 3V，内阻约为 3kΩ F． 滑动变阻器 R，全电阻约 20Ω G． 直流电源 E，电动势 3V，内阻不计 H． 游标卡尺 I．毫米刻度尺 I． 电键 S、导线若干 （1）用伏安法测定 Rx 的全电阻值，所选电流表为___A1_____（填“A1 或 A2”） ， 所选电压表为________V2____（填“V1”或“V2”） 。 （2）画出测量电路的原理图。 七、解题顺序： ① 由题意义或待测电阻与滑动变阻器测量范围比较选择分压/限流 ② 再结合电源确定电路中电压电流范围选择电压表和电流表 ③ 最后判断电流表内接/外接 物理作为一门理科类学科，其要求老师讲授知识点逻辑顺序要非常清楚，层层递进，能 定量去分析的理论，引导学生去定量分析。由学生自己总结出的结论，学生更能深刻理解， 更能容易记住。仅仅直接给学生结论，忽略中间定量分析过程，虽然能事倍，但往往结果是 功半，学生无法容易住，更不能深刻理解。讲授知识点应做到深入而浅出，学生才能更容易 接受难点知识点。