滑动变阻器的限流式和分压式接法及两种接法的选择

滑动变阻器的限流式和分压式接法及两种接法的选择
滑动变阻器的两种电路都能控制调节负载的电压和电流，但调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流式接法和分压式接法，下面是选择的方法。

1．通常情况下（满足安全条件），由于限流式接法电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑。

2．在下列情况下必须采用分压式接法：
（1）实验要求使某部分的电压或电流从零开始调节，只能采用分压式接法；
（2）如果实验所提供的电表量程或其他元件允许通过的最大电流很小，若采用限流式接法，无论怎样调节，电路中的实际电流（或电压）都会超过电表量程或元
件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或元件，滑动变阻器必须采用分
压式接法；
（3）伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值时，若采用限流式接法，待测电阻的电流（或电压）变化很小，不利于多次测量求平均值
或用图像法处理数据，也起不到保护电阻或电表的作用，为了在上述情况下尽
可能大范围的调节待测电阻的电流或电压，应选择分压式接法；
（4）在对改装后的电流表或电压表进行校准时，必须从零开始校准，滑动变阻器必须采用分压式接法；
3．大阻值的滑动变阻器一般采用限流式接法，小阻值的一般采用分压式接法。

经验分享：
1. 电学实验对分压式接法考查较多；
2. 若滑动变阻器阻值较小（例如10Ω、20Ω），采用分压式接法的可能性就非常大；
3. 做题时要注意审题，从上下文中挖掘隐含条件。

高考经典真题思路详解：
1.（1997年全国高考题）某电压表的内阻在20~50k Ω之间，现要测量其内阻，实验室提供下列器材可供选择：
A ．待测电压表（量程3V ）；
B ．电流表A 1（量程200μA ）；
C ．电流表A 2（量程5mA ）；
D ．电流表A 3（量程0.6A ）；
E ．滑动变阻器R （最大值1k Ω）；
F ．电源E （电动势4V ），电建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，要求多测几组数据，试在图中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电建已连好）。

解题步骤：
（1）先确定测量电路。

本题提供的有电压表和电流表，测电压表内阻应采用伏安法。

方案有如下两种：
方案一：电压表、电流表串联。

由串联电路电流相等及欧姆定律，得V U I R =
，则电压表内阻V U
R I
=，只要读出电压表和电流表的读数就可以测出电压表内阻。

此方案可行。

方案二：电压表、电流表并联：
由并联电路电压相等及欧姆定律，得A U I R =
，则电流表内阻A U
R I
=，只要读出电压表和电流表的读数就可以测出电流表内阻。

此方案不可行。

所以，若想测电压表内阻，电压表、电流表应串联。

（作为结论记住）。

（2）再确定控制电路。

若滑动变阻器采用限流式接法，电压表所分电压至少应为
420
V=3.8V 120
V V ER R R ⨯=++，超过了待测电压表的量程3V ，不安全，因此，滑动变阻器应采用分压式接法。

（3）最后选择电流表。

待测电压表量程为3V ，内阻在20~50k Ω之间，因此，流过电压表的最大电流约为
max 43
A=150A 210
m V U I R μ=
=⨯，若选A 2、A 3，指针偏角太小，不精确，选A 1不但安全，而且
2.x A ．电流表（量程100A μ，内阻2k Ω） B ．电流表（量程500A μ，内阻300Ω） C ．电压表（量程10V ，内阻100 k Ω） D ．电压表（量程50V ，内阻500 k Ω）
E ．直流稳压电源（电动势15V ，允许最大电流1A ）
F ．滑动变阻器（最大电阻1 k Ω，额定功率1W ）
G ．导线若干，开关一个。

（1）电流表应选 ，电压表应选 。

（2）在虚线框中画出测量R x 的电路原理图。

解题步骤：
一．先确定测量电路： （1）先选择电压表：
若选择电压表D ，其量程为50V ，远大于电源电动势15V ，在测量时电压表的实际
读数也不到量程的1/3，指针偏角太小，读数不方便，误差较大，所以选D 不恰当。

电 压表应选C 。

（2）再选择电流表：
根据所选电压表量程为10V ，可求得通过待测电阻的最大电流max 310V
A 2510I =⨯Ω
4=410A=400A μ-⨯，所以电流表应选B ，（选A 量程太小）。

（3）最后确定测量电路：
根据所选电压表和电流表以及待测电阻的阻值进行比较可知，
33
100102510V x R R ⨯Ω=⨯Ω32510250
=43003
x A R R ⨯Ω〈==Ω，所以测量电路应选择电流表内接法。

二．再确定控制电路：
若滑动变阻器采用限流式接法，待测电阻两端电压至少为min 2515
V 251
x x R E U R R ⨯=
=++ 14V>10V ≈，超过了电压表C 的量程，不安全。

所以，滑动变阻器应采用分压式接法。

电路图如下。

3.从下表中选出适当的器材，设计一电路来测量电压表V 的内阻，要求方法简捷，有尽可能高的精度，并能测得多组数据。

（1）在虚线框中画出电路图，并标明所用器材代号。

（2）若选测量数据中的一组来计算R V ，则所用的表达式为R V = ，式中各符号的意义是 。

解题步骤：
（1）先确定测量电路：电压表、电流表应串联。

（2）再选电流表：根据电压表量程为3V ，内阻约3k Ω，可求出通过电压表的最大电流
3
max 3
3=110A=1mA 310V I -=
⨯⨯Ω
，所以选A 2、A 3量程都太大，测量精度不高，根据精确性原则电流表应选A 1。

事实上，在串接入电流表之后，电流还不到1mA 。

（3）最后确定控制电路：
本题有两个滑动变阻器，若都采用限流式接法，电流调节范围分别为：
33A A 3410
3400，33
A A 4400
3400
，调节范围都很小，所以采用限流式接法均不妥，不利于多次测量，故应采用分压式接法，R 1与R 2相比而言，小阻值的调节比较方便、简捷，所以 应选R 1。

另外，电阻R 是多余的，因为电路中是否串有R ，都是安全的。

电路图如下。