滑动变阻器取值

滑动变阻器取值（精选9篇）

滑动变阻器取值 第1篇

一、滑动变阻器取值的理论分析

1. 电流表示数变化显著的外电阻取值

测量电路如下图所示，设外电阻为Rm时，电流表示数为I1;外电阻减小到Rm-1时，电流表示数为I2，则电流增加量为：

如果电流表指针偏转一个最小刻度，电流变化量为i，则当电流表指针在原来基础上再偏转n个最小刻度，电流变化量为ΔI=ni，上式可化为：

(1) 式表示当外电阻由Rm减小到Rm-1时，要使电流表的指针偏转增加n个最小刻度时的外电阻取值。

2. 电压表示数变化显著的外电阻取值

设外电阻为Rm时，电压表示数为U1;外电阻减小到Rm-1时，电压表示数为U2，则电压减小量为：

如果电压表指针偏转一个最小刻度，电压变化量为u，则当电压表指针在原来基础上再偏转n个最小刻度，电压变化量为ΔU=nu，上式可化为：

(2) 式表示当外电阻由Rm减小到Rm-1时，要使电压表的指针偏转减小n个最小刻度时的外电阻取值。

3. 两表示数变化均显著的外电阻取值

在 (1) 式和 (2) 式中，取值较小的即为当外电阻变化时同时使两表指针偏转变化n个最小刻度以上的外电阻取值，在此可将 (1) 式和 (2) 式称之为递推公式。比较 (1) 式和 (2) 式可知：当ir>u时， (1) 式取值较小，即电阻减小值较大(此时当外电阻变化时电流表指针偏转变化比电压表指针偏转变化要小)，用 (1) 式计算外电阻值;否则，用 (2) 式计算外电阻值。其中，m可设为实验数据测量组数，E取电源电动势的近似值，r取电源内阻近似值，ni与nu由所用电流表和电压表的最小分度值及要求达到的两表指针偏转程度决定。在外电阻的取值中，最大的一个外电阻值建议取滑线变阻器的最大值(但此时电压表两端的电压不能超过其量程)。

取值时，首先据上述方法确定使用的递推公式是 (1) 式还是 (2) 式，再确定最大外电阻值Rm，然后据递推公式求出Rm-1，再将所求值Rm-1再次代入递推公式求出Rm-2的值，如此重复即可得到所需的m个外电阻值。

例如：在某次实验中，电源为一节1号干电池，两表选用学生常用的电流表(量程选择为0.6A，有三十个最小刻度i=0.02A)和电压表(量程选择3V，有三十个最小刻度u=0.1V)，滑动变阻器最大值为50欧。

外电阻取值可如下进行：电动势及内阻可取近似值E=1.5V, r=1Ω，i=0.02A, u=0.1V，可见ir

二、滑动变阻器的实际操作技巧

以上对外电阻的取值进行了理论分析，而该实验的外电阻一般是滑动变阻器，当改变外电阻时无法直接调出以上各电阻值，此时可通过观察电压表(因所用两表常有ir

由以上分析可知，滑动变阻器取值不能太大也就不能太小。在具体实验时，如果实验分析准备不充分，外电阻随意取值，特别是阻值普遍太大，此时外电阻改变时电压表示数改变非常小，将给读数带来较大困难;如果为了电流表和电压表示数变化均显著使每次阻值改变太大，又会使测量组数太少，给数据分析带来问题，出现较大误差。但只要按照上面所介绍的方法科学地操作，这些困难就将迎刃而解。

摘要：实验原理分析固然重要, 但实验操作如果不科学不规范, 测量出来的数据与理论上的结论就会出现较大的偏差, 能够顺利地完成实验, 得出较为理想的结果, 还应该在理论上进行一些分析, 进而指导操作。作者针对《测定电源电动势和内阻》实验出现的一些问题进行了分析, 很好地解决了如何操作滑动变阻器时才能达到较为理想的实验结果等问题。

《滑动变阻器》教学反思 第2篇

一个仪器，讲清它的构造、原理、作用并不十分困难。怎样使学生在较短时间里，由感性的肤浅认识──到理性的理解──再到熟练得使用?通过本节课的教学让我受到启发。我认为让学生积极主动参与探究、设计方案、实施实验，让学生感觉知识离自己并不远，努力思考就能想出好办法，设计会更加合理。学生自己想、自己做、自己改进，印象会更深，应用起来会更亲切、更熟练。

本节课通过给学生实验器材，让学生猜想分组自主设计实验探究出变阻器改变电阻大小的最便捷的的因素，有效地得到滑动变阻器的工作原理，很好地解决了重点。在教授变阻器的使用时，教师又是让学生自主讨论分析、设计实验方案并实施实验，进而总结出变阻器的`使用方法，真正地理解了滑动变阻器在电路中所起到的作用和它的使用规则，为以后的电学实验研究奠定了基础，同时也了解了滑动变阻器在日常生活中的应用。实验结束后，将使用方法及注意事项以口诀的形式总结出来，学生乐于接受，易于识记掌握。

由于课堂时间不足，探究实验只能分组探究合作交流。

滑动变阻器必考点练习 第3篇

动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动

时灯逐渐变亮，应选择下列哪种接法（ ）。

A. M接A，N接B B. M接C，N接D

C. M接C，N接B D. M接A，N接D

2.（2014年 四川省资阳市）小明同学探究“通过导体的

电流与电压的关系”时，电路图与实物图如图所示。

已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定，电流表A的

量程为0～0.6 A，电压表V1的量程为0～3 V，电压表

V2的量程为0～15 V，滑动变阻器R2上标有“50 Ω 1 A”

的字样。

（1）小明按电路图将实物连接起来，闭合开关前滑动

变阻器的滑片应放在 端（填“左”或“右”）。

闭合开关，发现电流表A与电压表V1的示数为零，

电压表V2的示数不为零，若是电路中的电阻R1或

滑动变阻器R2发生故障，则故障 。

（2）排除故障后，继续进行实验，记录电流表A与电

压表V1的示数，得到一组实验数据，如下表所示。

分析表中实验数据可得结论：当导体的阻值不变

时，通过导体的电流与电压成 比。

（3）实验中，记录电流表A与电压表V2的示数，得到

一组实验数据，根据实验数据作出U-I图线（实线部

分），如图所示。则该实验中，在保证实验器材安全

的前提下，电路中允许通过的最大电流为 A。

3.（2015年 黑龙江省绥化市）如图所示，电源电压保持

不变，R为定值电阻，R'为滑动变阻器。开关闭合后，

逐渐向右调节滑动变阻器的滑片P，则下列说法

正确的是（ ）。

A. 电流表示数变大 B. 电流表示数不变

C. 电压表示数变大 D. 电压表示数变小

4.如图所示电路，电源电压为9 V，R1=7 Ω，滑动变阻器

R2的最大阻值为30 Ω，若电流表采用0至0.6 A量程，

电压表采用0至3 V量程，为了不使电流表和电压表

损坏，求滑动变阻器R2的取值范围。

创新的滑动变阻器 第4篇

一、这种滑动变阻器接入电路时, 如果只需接两个接线柱, 共有几种接法?如果接三个接线柱, 共有几种接法?

接两个接线柱的接法:C与D, A与B, A与C, B与D, A与D, B与C。

接三个接线柱的接法:AC相连与B, AC相连与D, BD相连与A, BD相连与C, AB相连与C, AB相连与D, CD相连与B, CD相连与A, CB相连与A, CB相连与D, AD相连与C, AD相连与B。C与A与B, D与A与B, B与D与C, D与C与A。

接四个接线柱的接法就更多。

二、在每种接法中滑动变阻器上哪些部分有电流通过?哪段电阻丝接入了电路?哪几种接法能起到改变电阻的作用?

用图一这种滑动变阻器按上面第一问需要的接法, 学生会弄得晕头转向, 不知道滑动变阻器上哪些部分有电流通过, 哪段电阻丝接入了电路。学生遇到下面两种题那就感到更加困难。

(一) 如图二所示, 接通开关后, 滑片P向左滑动, 伏特表和安培表的示数如何变化?

(二) 如图三所示, 接通开关后, 滑片P向右滑动, 灯泡Lx的亮度如何变化?

我把一个50Ω、1.5A的滑动变阻器的结构改变为如下图四所示。把原来的A、B、C、D四个接线柱去掉, 在A、B、C、

D接线柱处分别接上一个小电珠灯座 (这样可以方便更换小电珠) , 在安上3.8V的小电珠, 在灯座后接上新的A、B、C、D四个接线柱, 把在金属杆上滑动那部分取下来, 去掉与金属杆接触的成拱形的金属片, 去掉金属杆穿过的有两孔的成U形的金属块, 用成U形的塑料块代替, 在金属杆与滑动触头间接一个小电珠灯座, 在安上3.8V的小电珠。

我用图四这种滑动变阻器做实验:

接C与D, 如图五 (a) 所示, 只有Lc、Ld亮, 滑动P时, 灯的亮暗无变化, 说明电流经过C、Lc、Ld、D, 电流没有经过电阻丝, 不能改变电阻。

接A与B, 如图五 (b) 所示, 只有La、Lb亮, 滑动P时, 灯的亮暗无变化, 说明电流经过A、La、Lb、B, 电流经过AB电阻丝, 不能改变电阻。

接A与C, 如图五 (c) 所示, 只有Lc、Lp、La亮, 滑动P时, 灯的亮度发生变化, 说明电流经过C、Lc、Lp、P、La、A, 电流经过AP段电阻丝, 能改变电阻。

用图四这样的滑动变阻器做实验, 学生一目了然, 可极大地引起学生学习的兴趣, 学生很容易就掌握了滑动变阻器的的使用。

接A与D和接A与C时, 都是AP段电阻丝接入了电路, 滑动P时, 能改变电阻。

接B与D和接B与C时, 都是BP段电阻丝接入了电路, 滑动P时, 能改变电阻。

AC相连与B接时, Lc、Lp、Lb亮, La、Ld不亮, 滑动P时, 灯的亮度发生变化, 说明电经经过B、Lb、P、Lp、Lc、C, 电流经过BP段电阻丝, 能改变电阻。 (Lc、Lp比Lb暗, 说明有电流通过La, 只是电流很小, 所以看不见La亮) 。

CD相连与B和AD相连与B和AC相连与B接时, 都是BP段电阻丝接入了电路, 滑动P时, 能改变电阻。

BD相连与A和CD相连与A和BC相连与A接时, 都是AP段电阻丝接入了电路, 滑动P时, 能改变电阻。

AC相连与D和BD相连与C和BC相连与D和AD相连与C接时, 不能改变。

AB相连与D和AB相连与C接时, AP、BP段电阻丝接入了电路, 滑动P时, 能改变电阻。

初中电路中的滑动变阻器 第5篇

图 (1) 中的滑动变组器与小灯泡串联, 图 (2) 中的滑动变组器与小灯泡却并联。弄清这一点是学生在今后学习分析电路中的电流和电压变化的基础。这类由滑动变组器滑片P移动引起电路中的电压表和电流表示数变化的题目在测验中常出现, 很多学生也常出错, 弄不清问题的分析思路。针对这种的情况, 笔者专门设计一些题目来帮助学生掌握解决这一问题的技巧。

这一环节的教学的设计步骤如下:

第一步, 针对学生实验中的2种设计方案图来分析, 解答学生的疑惑。

图 (1) 中, 当滑片向右移动时, 电路中总电阻变大, 在电源电压不变的情况下, 电路中的电流变小, 加在小灯泡两端的电压也变小, 所以灯泡变暗。而图 (2) 中, 当滑片向右移动时R'变大, 电路中总电阻变大, 干路中总电流变小, 分配到滑动变阻器这条支路的电流变小。而在灯泡这条支路中由于电源电压不变, 所以加在小灯泡两端的电压也不变, 电流也不变, 当然小灯泡的亮度也不变。

第二步, 把电路图加深, 师生共同分析。

例题:如图 (3) 电路中, 电源电压不变, 开关处于闭合状态, 当滑片P向右移动时, 电压表和电流表的示数有什么样的变化。

分析:从电源正极出发, 电流流经A2后, 有2条支路回到电源负极, 所以图中的R与R'是并联的, 表A2处在干路中, 表A1处在与R串联的支路中, 电压表表面上是测量电阻R两端的电压, 而实际上也是测电源两端的电压, 而题目中指出电源电压不变, 所以V的读数不变。既然V不变, R不变, 那么A1的读数也不变。当滑片P向右移动时, R'变大, 根据并联电路总电阻的特点可知:电路中的总电阻变大, 在电压不变的情况下, 再根据欧姆定律得出总电流Ⅰ也变小, 即A2示数会变小。

第三步, 从试题中选取相关题目由学生练习分析和交流解题思路。

如图 (4) , 开关S闭合后, 当滑动变阻器的滑片P向右滑动时, 电压表、电流表的示数变化是 () 。

A, Vl、V2、A变大

B, V1、V2、A变小

C, Vl变大、V2变小、A变大

D, V1变小、V2变大、A变小

根据电流表、电压表的特点, 学生很快看出R'与R是串联的, 电流表A测量电路中的电流, 电压表Vl测R两端的电压, 电压表V2测滑动变阻器连入电路中的那部分电阻两端的电压。这样, 当滑片P向右滑动时, 可明显看出R'连入电路中的电阻变小, 电路中的总电阻变小, 而电源电压不变, 再根据欧姆定律可得电路中的电流变大, 即A的读数变大, R不变, I变大, 所以R两端的电压变大, 即V1变大。根据串联电路分压特点 (V=Vl+V2) , 在V不变, V1变大时, V2变小, 所以应选答案 (C) 。

最后由学生总结出解决这类问题的步骤:

1.首先看电路的连接情况, 是串联还是并联。这是关键。

2.弄清电流表、电压表是测量哪部分电路的电流和电压。

3.确定滑动变阻器滑片移动时, 接入电路中的电阻是变大还是变小, 它又会引起电路中的总电阻如何变化, 从而又会引起电路中的电压、电流发生怎么样的变化。

滑动变阻器实际应用的教学拓展 第6篇

如下图所示, 表示一种自动测定油箱内油面高度的装置, R是滑动变阻器, 它的金属片是杠杆的一端。从油量表 (由电流表改装而成) 指针所指的刻度, 就可以知道油箱内油面的高度。

(1) 当油箱向外输油时, 油量表的示数将＿＿＿＿＿＿＿。

(2) 若图中电源电压为24V, 电流表的量程为0～0.6A, 滑动变阻器的最大值为80欧, 为了保证电流表不超量程, 保护电阻R′的最小阻值应是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿欧。

分析:这种自动测定油箱内油面高度的装置是由电源、定值电阻R′、油量表 (由电流表改装而成) 、滑动变阻器组成的串联电路。它的工作原理是:当油箱向外输油时, 油面高度下降, 浮标高度降低, 与之相连的杠杆一端金属片在滑动变阻器上向上滑动, 滑动变阻器接入电路中的电阻增大, 电路中的电流减小, 由电流表改装而成的油量表的示数减小, 由油量表指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度。

解答: (1) 根据分析, 当油箱向外输油时, 油量表的示数将变小。

(2) 当油面上升, 浮标高度升高, 与之相连的杠杆一端的金属片在滑动变阻器上向下滑动, 滑动变阻器接入电路中的阻值减小, 当滑动变阻器滑片滑到最下端 (接入电路中电阻为0) , 且电流表达到最大值时, 此时保护电阻R′的阻值是它起保护作用的最小值。

根据欧姆定律, 所以R′的阻值最小为40Ω。

拓展延伸

1.如果将R′省去可以吗?

分析:如果将R′省去, 当向油箱中注油, 油箱中油面达到一定高度后, 滑动变阻器接入电路中的电阻减小到小于40Ω, 电路中的电流超出油量表 (由电路表改装而成) 的量程0.6A, 损坏电表。所以R′不能省去。

2.如果将电流表换成电压表, 电路如何改装。

分析:有两种方案。

方案一:将电压表并联在滑动变阻器接入电路中部分的两端 (电压表两端分别接在电源左端或滑动变阻器最下端和滑片上) , 这种情况, 当油面上升时浮标上升, 滑片向下滑动, 滑动变阻器接入电路中的电阻减小, 电路中总电阻减小, 电路中电流增大, R′两端电压增大, R两端电压减小, 油量表 (由电压表改装而成) 示数减小, 当油面下降时, 浮标下降, 滑片向上滑动, 滑动变阻器接入电路中的电阻增大, 电路中总电阻增大, 电路中电流减小, 定值电阻两端R′两端电压减小, 滑动变阻器两端电压增大, 油量表 (由电压表改装而成) 示数增大。这种情况下, 当油面下降时, 油量表指针向右偏转, 当油面升高时, 油量表指针向左偏转。可以根据油量表 (由电压表改装而成) 指针所指的刻度, 知道油箱内油面的高度, 但与人们的读表习惯有冲突, 人们的习惯是当油面下降时, 油量表指针向左偏转, 当油面升高时, 油量表指针向右偏转。所以, 这种方案不可取。

方案二:将电压表并联在定值电阻R′的两端, 这种情况, 当油面上升时, 浮标上升, 滑片向下滑动滑动变阻器接入电路中的电阻减小, 滑动变阻器两端电压减小, 定值电阻两端的电压增大, 油量表 (由电压表改装而成) 示数增大, 当油面下降时, 浮标下降, 滑片向上滑动, 滑动变阻器接入电路中的电阻增大, 滑动变阻器两端电压增大, 定值电阻两端的电压减小, 油量表 (由电压表改装而成) 示数减小。这种情况既能根据油量表 (由电压表改装而成) 指针所指的刻度, 知道油箱内油面的高度, 又符合人们的读表习惯。所以, 这个方案是可取的。

改装后的电路如下图所示。

例2:

刘刚同学在物理实践活动中, 准备设计一种测定油箱内油面高度的装置, 所用器材和电路元件如图甲所示, R是滑动变阻器, 它的金属滑片是杠杆的一端, R′是定值电阻, 油量表由电压表改装而成。要求:油面浮标上升时, 油量表示数变大, 反之, 油量表示数则变小。请你帮助刘刚同学将定值电阻R′和油量表连入电路合适位置。

分析:这道题是对例1的改编, 是将例1的条件和问题 (1) 调换。例1问题 (1) 给出电路连接情况, 判断当油箱向外输油时, 油量表示数的变化情况。改编后是给出油面浮标变化情况, 根据题目要求将电路元件正确连入电路。有了例1的基础, 很容易就可以按要求将定值电阻R′和油量表连入电路合适位置。

定值电阻R′和油量表连入电路合适位置的电路如图乙所示。

例3:

物理实验活动中, 设计如右上图所示的4种用电流表和电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路, 其中R′是滑动变阻器, R是定值电阻, 电源两极间电压恒定。4个电路中有一个电路能实现压力增大, 电表示数增大, 这个电路是 () .

分析:A电路当压力增大时, 弹簧收缩, 金属片向下滑动, 滑动变阻器R′接入电路中的电阻增大, 电路中总电阻增大, 电流减小, 电流表的示数减小, 不能满足压力增大, 电表示数增大, 所以A选项是错误的。B电路当压力增大时, 弹簧收缩, 金属片向下滑动, 滑动变阻器接入电路中的电阻增大, 电路中总电阻增大, 电流减小, 定值电阻两端电压减小, 滑动变阻器R′两端电压增大, 由于电压表并联在滑动变阻器的两端, 测量的是滑动变阻器两端的电压, 所以电压表的示数增大, 满足压力增大, 电表示数增大的要求, 所以B选项是正确的。C电路电压表并联在电源两端, 测量的是电源电压, 不能满足压力增大电表示数增大的要求。D电路当压力增大时, 弹簧收缩, 金属片向下滑动, 滑动变阻器接入电路中的电阻增大, 电路中总电阻增大, 电流减小, 定值电阻R两端电压减小, 由于电压表并联在定值电阻R的两端, 测量的是R两端的电压, 所以电压表示数减小, 不能满足压力增大, 电表示数增大的要求, 所以D选项是错误的。

解答:B。

例4:

为锻炼身体, 小明同学利用所学物理知识设计了一个电子拉力计, 图甲是原理图。硬币弹簧右端和金属滑片P固定在一起 (弹簧的电阻不计, P与R1间摩擦不计) 。定值电阻R0=5Ω, ab是一根长为5cm的均匀电阻丝, 阻值R1=25Ω, 电源电压U=3V, 电流表的量程为0～0.6A。 (1) 小明在电路中连入R0的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿; (2) 当拉环不受拉力时, 滑片P处于a端, 闭合开关后, 电流表的读数为＿＿＿＿＿＿＿＿A; (3) 已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示, 通过计算说明, 开关S闭合后, 当电流表的指针指到0.3A, 作用在拉环上水平向右的拉力为多大。

解答: (1) 电路中连入R0的目的是保护电路;

(2) 滑片P处于a端时, R1全部串联在电路中,

根据欧姆定律;

(3) 当电流表的指针指到0.3A时, 根据欧姆定律:

由于R0的阻值是5Ω, 此时均匀电阻丝R1接入电路中的阻值为R1′,

由于ab是一根长为5cm的均匀电阻丝, 阻值R1=25Ω, 均匀电阻丝R1接入电路中的阻值为R1′=5Ω时, 接入电路中电阻丝的长度为1cm, 滑片P向右滑动4cm, 说明弹簧伸长的长度△L为4cm。根据弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系图像可以判断出, 此时作用在拉环上水平向右的拉力为400N。

例5:

如下图所示是大型电子地磅的电路图。当称重物时, 在压力作用下滑片P向B端滑动, 变阻器连入电路的电阻＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿, 电流表的示数＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ (选填“变大”、“变小”或“不变”) 。这样把电流表对应的重量刻在电流表的刻度盘上, 就可以读出被称物体的重量。

分析:当称重物时, 在压力作用下滑片P向B端滑动, 变阻器连入电路的电阻减小, 电路中的总电阻减小, 根据欧姆定律, 电路中的电流增大, 电流表的示数变大。

解答:减小, 变大。

例6:

如右上图所示是童童设计的压力传感器的原理图, 其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起, AB间有可收缩的导线, R1为定值电阻。当闭合开关S, 压力F增大时, 电流表与电压表示数变化情况是 () .

A.电流表示数变大, 电压表示数变小

B.电流表示数变小, 电压表示数变大

C.电流表、电压表示数都变大

D.电流表、电压表示数都变小

分析:当压力F增大时, 弹簧AB间可收缩的导线收缩, 与弹簧上端固定在一起的滑动变阻器的滑片P向下滑动, 滑动变阻器接入电路中的电阻增大, 电路中的总电阻增大, 根据欧姆定律, 电路中电流减小, 电流表的示数减小。由于I减小, 定值电阻R1两端的电压减小, 由于电源电压不变, 滑动变阻器两端的电压增大, 由于电压表测量的是滑动变阻器两端的电压, 所以电压表的示数增大。

解答:B。

例7:

小明观察了市场上自动测高仪后, 设计了以下4个电路。其中R′是滑动变阻器, R是定值电阻, 电源两极间电压恒定, 其中能实现身高越高, 电压表示数越大的电路是 () 。

分析:A电路中电压表串联在电路中, 不符合电压表要与被测电阻并联的要求;B电路中电压表并联在滑动变阻器的两端, 身高变高滑动变阻器的滑片向上移动, 滑动变阻器接入电路中的电阻变大, 电路中总电阻增大, 根据欧姆定律, 电路中电流减小, 定值电阻R两端电压减小, 由于电源电压恒定, 所以滑动变阻器两端电压增大, 电压表示数增大。符合题目身高越高电压表示数越大的要求。C电路中电压表并联在电源两端, 测量的是电源电压, 所以不能满足题目要求。D电路中电压表并联在电阻R两端, 身高变高时电压表示数减小, 不符合题目要求。

解答:B。

例8:

蓝蓝设计了一种测定风力的装置, 金属迎风板与绝缘轻质弹簧的一端N相接, 一起套在有一定电阻的光滑金属杆上。电路中左端导线与金属杆的M端相连, 右端导线接在迎风板的N端, 并可随迎风板在金属杆上滑动, 导线与金属杆接触良好。电源两端电压不变, 闭合开关, 当风力增大时, 电压表的示数将。

A.变小B.不变C.变大D.无法判断

分析:当风力增大时, 迎风板向左移动, 金属杆接入电路中的长度减小, 金属杆接入电路中的电阻减小, 电路中总电阻减小, 电流增大, 定值电阻R两端电压增大。由于电源电压不变, 所以金属杆两端电压减小;由于电压表并联在金属杆两端, 测量的是金属杆两端的电压, 所以, 电压表示数减小。所以A选项是正确的。

解答:A。

例9:

小明同学设计的“风力测试仪”在学校科技节上备受师生们的青睐, “风力测试仪”的原理如右上图所示。电源电压6V, R0为保护电阻, AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属杆, 下端连接一个重为2N的球P, 闭合开关S, 无风时, OP下垂并与电阻丝的B端接触;有风时, 球P受风力的作用, 使金属细杆OP绕悬挂点O偏转, 当偏转到电阻丝的A端时, 电流表示数为0.6A。已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm, 金属杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦, 求: (1) R0的阻值; (2) 无风时电流表示数。

分析:由图可知, 这种“风力测试仪”的原理是:当有风时球P受风力的作用, 使金属细杆OP绕悬挂点O偏转, 金属杆接入电路中的长度减小, 金属杆接入电路中的电阻减小, 电路中的总电阻减小, 根据欧姆定律, 电路中的电流增大, 电流表的示数增大。I=UR

解答: (1) 根据欧姆定律,

由于当金属细杆偏转到电阻丝的A端时, 电流表的示数为0.6A, 此时R杆=0Ω,

滑动变阻器的分压接法浅析 第7篇

如图1所示, 滑动变阻器的两个固定端连接在电源的两极上, 其中一个固定端和滑动端P跟用电器或工作电路的两端相连, 就组成了分压接法。

当1、2两端接上用电器RL后 (如图2所示) , 这时输出电压:

显然, 从上式可知:

这就表明:在这种情况下, 输出电压UL'与R2的关系是正比关系。因此, 在实验中要使用电器两端的电压的变化与触头位置的变化成线性关系, 应选阻值远小于用电器的滑动变阻器。同时也说明了, 当在输出端接上一个大电阻时, 对输出电压的影响极小, 伏特表并联在用电器 (电阻较小) 的两端就属这种情况。

可见:分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压, 负载阻值应该较大。也就是说, 分压接法中滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。

对于变阻器的分压接法, 教材中有两个主要应用。

一是在《把电流表改装为电压表》的实验中, 校正改装的电压表时, 滑动变阻器用分压接法, 采用如图3所示的电路图。在这一电路中, 变阻器R起分压作用。虚线框内改装的电压表, 这里的输出端就是连接了两只并联的伏特表。

E根据前面的分析可知, 当并联电压表的总电阻变阻器的电阻R时, 电压表上就可得到与R1成正比关系的连续变化的电压读数。在此实验中选用20欧、1.5安的滑动变阻器, 完全符合上述条件。

在上面的例子中, 负载电阻的阻值远大于滑动变阻器的电阻, 一般来说, 电源的内阻也是很小的, 滑动变阻器两固定端之间的电压可以认为是不变的, 通过电阻R中的电流也可以认为是不变的, 因此, 输出端的电压与输出端滑动变阻器的阻值是成正比的。

二是在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中, 滑动变阻器用分压接法, 采用如图4所示的电路图。

在这个电路中, 小灯泡灯丝电阻与滑动变阻器的阻值相差不多, 电源内阻又不可忽略的情况下, 我们可以作如下的定量分析。

电力系统中电表及滑动变阻器的接法 第8篇

关键词：高中,电子,电力系统,概念

1 电学的基本概念

电是我们生活中必不可少的能源, 电是人类历史上最伟大的发明, 电改变了人们的生活方式, 使黑夜也可以有光明, 使人们不再惧怕黑暗。现在我们的生活非常依赖电能, 没有电能的应用, 我们的生活不仅会非常不便利, 而且还会难以获得发展。在高中的物理电学知识学习中, 电学所占教材内容的比重非常大, 电学中电学实验又是重点, 不仅经常会出现在高考重点题型中, 而且还是电力系统的重要知识支撑。因此, 做好电力系统知识的学习, 系统的构建, 必须要对高中电子知识予以深入了解, 并了解其在系统中的构成。

2 电表的读数、接法

电表是最直观显示出电的性能指标的仪器, 因此, 电表的读数是学生最应该会的基础知识, 其也是电力系统中的最基础内容。电表一般包括电流表和电压表, 高中电学实验所用的电流表具有统一的规格, 如果电流表量程为0.6A时, 且最小分度值为0.02A, 在使用电流表进行度数时, 应该读数读到安培的百分位, 千分位则是估读。如果电流表量程为0.3A, 最小分度值为0.1A, 则读数独到安培的十分位, 百分位则是估读。同理, 电压表也具有两个量程, 当电压表的量程为3V, 最小分度值为0.1V, 那么应该读数独到伏特的十分位, 百分位则是估读。通过高中课本的研究, 我们会发现, 电流表和电压表本身是具有电阻的, 会对测量结果造成一定的影响, 所以为了减小对测量结果的影响程度, 电流表可以采用外接法或者内接法, 当Rx/RA>RV/Rx时, 电流表采用内接法, 当Rx/RA<RV/Rx时, 电流表采用外接法。电表在电力系统中的应用于高中时候的内容非常相似, 但是其精确度更高。

3 滑动变阻器的接法

滑动变阻器的接法主要分为限流式接法和分压式接法两种接法。在高中的物理电学实验教学中, 一般都采用限流式接法, 但是如果需要电路中某一部门的电压从零开始就需要按照分压式的接法。两种接法如图所示 (见图1、2) 。

当电路中的被测电阻的阻值远大于滑动变阻器的最大阻值是, 也要采用分压式接法。高中阶段两种接法的学习对于电力系统的应用来说具有重要意义。电力系统中的很多变阻器的接法都与之相关, 并在此基础上进行了改进和提升, 对于电力系统的提升具有重要作用。

4 伏安法测量未知电阻

伏安法测量未知电阻为了尽可能准确测量被测电阻的阻值, 其在电力系统中的应用也较为频繁。测得的电流和电压最接近于通过被测电阻的电流I和被测电阻两端的电压U。而误差产生的原因有两个原因, 一个是实验方法的错误选用, 比如测量一个阻值很小的电阻时, 电压表测量的是电流表和电阻两端的电压U, 而我们计算的出来的阻值R是电阻和电流表的总电阻。第二个原因就是, 读数产生的误差。比如, 用一个量程很大的电压表去测量一个电阻的阻值, 此时电压表偏转的角度很小, 度数产生的误差会很大, 所以测量的时候尽量保证电流表、电压表满偏。测一比滑线变阻器的阻值小很多的电阻, 采用分压接法, 此时被测电阻分得的电压比滑动变阻器小很多, 测量该电阻的电压表读数很小, 容易产生较大的误差;而测量比滑线变阻器的阻值大很多的电阻采用限流接法, 此时被测电阻分得的电流很小, 测量该电阻的电流表度数很小, 容易产生较大的误差。因此我们考虑电流表和电压表本身的内阻, 从而选择电流表内接法还是电流表外接法, 减小测量误差。电流表的接法如图所示 (见图3、4) 。

5 替代法测量未知电阻

替代法测量未知电阻是指由于电流表和电压表自身并不是完全导通和绝缘的。因此永远无法同时准确地测出通过一段电路的电流和这段电路上的电压差。但是我们发现, 当且仅当两个电阻的阻值完全相等的时候, 接入电路中, 才会让电流表或电压表产生相同的读数。因此, 我们用为之电阻接入电路, 获得一个读数。这个读数虽然没有实际意义, 却可以通过接入阻值不同的已知电阻, 获得相同的读数。此刻的已知电阻总阻值也就严格等于那个未知电阻的阻值了。我们首先应该按照图中所示 (见图5) 的接法进行接线, 然后设置分组实验, 分组数据如表1所示。

调节电阻箱的阻值大小来测定未知电阻的阻值, 第一步先测定未知电阻线路中的电流大小, 然后再将电流表接入电阻箱线路中, 通过调节电阻箱的阻值, 找到与之前线路电流大小相同的阻值, 即为未知电阻的大小。本次试验数据所得出的结果为8Ω。本实验中, 未知电阻的阻值不能超出电阻箱的最大阻值, 实验数据要及时的记录, 以保证实验的准确性。

6 结语

高中电力学习过程中包括知识点的学习, 以及实验的操作, 其中的任何内容在电力系统中都进行了淋漓尽致的应用。无论作为电力系统的工作人员, 还是作为高中阶段的学生, 都需要对高中电学知识予以深入学习, 从而为其更好的应用做好准备, 为其未来的发展做好铺垫。

参考文献

[1]陈梅梅.谈职业高中电子专业教师的自我定位[J].内蒙古教育 (职教版) , 2014 (12) :85.

[2]陈跃明.《电子装配与调试》和《Protel》的教学反思[J].教育教学论坛, 2014 (53) :216-217.

滑动变阻器取值 第9篇

滑动变阻器采用限流式接法接入电路后, 由于滑片的移动使滑动变阻器的阻值变化, 从而使电路中各部分的电流、电压、电功率发生相应的变化, 由闭合电路、欧姆定律推理分析, 可得“串反并同”规律。

例如:在图1所示电路中, 当变阻器的滑动触头P向b端移动时, 各电压表、电流表的示数如何变化?

解:当P向b端移动时, R 2 的有效阻值增大, 总的阻值增大, 由闭合电路欧姆定律可得:总电流减小 (A 3 减小) , 内电压减小, 外电压增大 (V 3 增大) , 定值电阻R 3 上电压减小 (V 2 减小) , 故V 1 增大, A 1 增大, A 2 减小。

实例分析:如图2所示, 当滑动变阻器R 3 的滑动片向右移动时, 两电压表示数变化的绝对值分别是△U 1 和△U 2 , 则下列结论正确的是 (%%%%)

A.△U 1 >△U 2

B.电阻R 1 的功率先增大后减小

C.电阻R 2 的功率定增大

D.电源的总功率先增大后减小

解析:当滑动变阻器R 3 的滑动片向右移动时, R 3 的有效阻值减小, 由“串反并同”得:总电压减小, V 1 减小, V 2 增大, 故A项正确。

二、滑动变阻器的分压式接法

如图3所示电路为滑动变阻器的分压式接法, 在这类接法中有:分压器部分的总阻值的变化规律, 与变阻器串联部分的电阻的变化规律相同。即:当P由a向b端移动时, R ap 增大, R 总 增大。

推导:设滑动变阻器总电阻为R, 滑动触头右边部分的电阻为R pb .电路连接为R 0 与R pb 并联, 再与滑动变阻器滑动触头左边部分的电阻串联 , 则电路总电阻为:

故当R pb 增大时, R ap 减小, R 总 减小; 当R pb 减小时, R ap 增大, R 总 增大。

实例分析:如图4所示, 电路中R 0 为定值电阻, 滑动变阻器总电阻为R, 在电路两端加上恒定电压U, 当从a向b移动滑动变阻器的触头P时, 求电流表A 1 的示数变化范围和A 2 的示数变化情况。

解析:设滑动变阻器滑动触头右边部分的电阻为Rx, 电路连接为R 0 与R x 并联, 再与滑动变阻器滑动触头左边部分的电阻 (R-R x ) 串联, 则电路总电阻为:

故当R x 增大时, R ap 减小, R 总 减小, A 2 示数增大; 当R x 减小时, R ap 增大, R 总 增大, A 2 示数减小。

三、滑动变阻器的分流式接法

如图5所示电路中, 滑动变阻器的接法为分流式接法, 在这类接法中有: (1) 当两支路上阻值相等时 (即R 1 +R ap =R 2 +R pb 时) , 并联部分的总阻值大; (2) 当两支路上阻值相差大时, 并联部分的总阻值小。

推导:如图5所示电路中, 设P滑到某点时, 变阻器ap段电阻为R ap , 则pb段电阻为 (R-R ap ) ;此时外电路的结构为:R ap 和R 1 串联的支路与 (R-R ap ) 和R 2 串联的支路相并联, 则外电路电阻:

由函数图像可知, 当时, R并有最大值。

将R=R ap +R pb 代入可得:R ap +R 1 =R pb +R 2 , 即 :当两支路阻值相等时, 并联部分的总阻值大; 当两支路上阻值相差大时, 并联部分的总阻值最小。

实例分析:如图6所示电路中, 电源电动势E=6.3V, 内阻r= 0.5Ω, 电阻R 1 =2Ω, R 2 =3Ω, 滑动变阻器的大阻值R=5Ω, 求滑动片c由变阻器a端滑到b端的过程中, 通过电源的电流如何变化? 并求出通过电源的电流的变化范围。

解析:设c滑到某点时变阻器ca段电阻为R x , 则cb段电阻为 (R-R x ) ;此时外电路的结构为:R x 和R 1 串联的支路与 (R-R x ) 和R 2 串联的支路相并联.为滑动变阻器的分流式接法, 外电阻为:

当Rx=0时 , 流过电源 的电流最 大 , 其最大电流为 :

当Rx=3Ω时 , 流过电源的电流最小 , 其最小电流为 :

即通过电源的电流先减小后增大, 流过电源的电流变化范围是2.1A∽3A。