串联电路和并联电路(3)-滑动变阻器

伏安法测电阻（2）
--------控制电路的选择
（一）滑动变阻器在电路中的两种接法：
1．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。

注意：实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。

如图1所示，为保证电路安全，滑动变阻器的滑片P 应先置于何处左端还是右端？答
2．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。

如图2所示，电阻R 与变阻器左边电阻并联,用电器与左边电阻的电压相等，改变P 的位置改变用电器R 两端电压，实现调制电压作用。

如图2所示，为保证电路安全，滑动变阻器的滑片P 应先置于何处左端还是右端？答
（二）两种电路的特点及选取：
1．电压和电流的调节范围
⑴限流式接法 电压范围：U U R R R p ~+； 电流范围：R
U R R U p ~+。

（上式中：R 为用电器的电阻，R p 为滑动变阻器的全电阻。

）
可见：限流电路的调节范围与R p 有关。

在电源电压U 和用电器电阻R 一定时，R p 越大，用电器上电压和电流的调节范围也越大；当R p 比R 小得多时，用电器上的电压和电流的调节范围都很小。

⑵分压式接法 电压范围：U ~0 ； 电流范围：R
U ~
0。

可见：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。

2．两种电路的比较：
⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。

⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下，限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。

⑴限流式接法
⑵分压式接法
3．选择原则：
由于限流式电路能节约能源，一般情况下优先选择限流式接法（以提高电路效率）。

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1：用伏安法测金属电阻R x（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R x的电路图。

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2、在做“描绘电灯泡的伏安特性曲线图”的实验当中，要通过滑动变阻器来改变灯泡两端的电压，那么滑动变阻器的连接是选择限流式还是分压式？（提示：在本实验当中，要求灯泡两端的电压从零开始逐渐增加）电灯泡和电流表的电阻都比较小，电压表的电阻较大，选择内接还是外接呢？画出电路图。

例3、用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材:
A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1W
B.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω）
C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω）
D.电压表V1：量程0—3V（内阻3KΩ）
E.电流表V1：量程0—15A（内阻15Ω）
F.滑动变阻器R：0—100Ω
G.蓄电池：电动势12V H.导线，电键.
为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选，电压表应选，并画出电路图。

例4.欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω左右的金属导线的阻值，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A.电池组（3 V，内阻1 Ω）；B.电流表（0~0.6 A，内阻0.125 Ω）；C.电压表（0~3 V，内阻3 kΩ）;D.滑动变阻器（0~20 Ω，额定电流1 A）；E.滑动变阻器（0~ 2000 Ω，额定电流为0.3 A）；
H.电键，导线若干.
（1）实验电路应采用电流表_______接法.
（2）备用器材中滑动变阻器应选用_______.
例5.有一个小灯泡上标有“6 V，0.1 A”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：A.电压表（0~5 V，内阻2 kΩ）;B.电压表（0~10 V，内阻3.0 kΩ）;C.电流表（0~0.3 A，内阻2.0 Ω）；D.电流表（0~0.6 A，内阻1.5 Ω）；E.滑动变阻器（30 Ω，2 A）；F.滑动变阻器（100 Ω，0.5 A）；
G.学生电源（直流9 V），开关，导线.
（1）画出实验电路图，要求电压从0开始测量.
（2）实验中所用电压表_______，电流表_______，滑动变阻器_______.
例6、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻（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。

例7、有一小灯泡上标有“6V，0.1A”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，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、滑动变阻器（30Ω，2A）
F、滑动变阻器（100Ω，0.5A）
G、学生电源（直流9V）及开关、导线
请先根据题中数据正确选择电表和滑动变阻器，再画出实验电路图，要求电压从0V开始测量。