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滑 动 变 阻 器

滑 动 变 阻 器. 安徽省马鞍山市第二中学 沈秋发. 一、结构与型号. 结构：. 线圈、支架、瓷筒、金属棒、滑片、接线柱. 型号：. 0~10 Ω （ 2A ， 3A ） 0~20 Ω （ 1A ， 2A ） 0~50 Ω （ 1A ） 0~100 Ω （ 0.6A ， 1A ） 0~200 Ω （ 0.3A ）. 0~1000 Ω （ 0.2A ） 0~1750 （ 0.3A ） 0~2000 Ω （ 0.1A ） 0~5000 Ω （ 0.1A ）. R 0. R 1. R 2. c. A ·. · B. a. b. R.

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滑 动 变 阻 器

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  1. 滑 动 变 阻 器 安徽省马鞍山市第二中学 沈秋发

  2. 一、结构与型号 结构： 线圈、支架、瓷筒、金属棒、滑片、接线柱 型号： 0~10Ω（2A，3A） 0~20Ω（1A，2A） 0~50Ω（1A） 0~100Ω（0.6A，1A） 0~200Ω（0.3A） 0~1000Ω（0.2A）0~1750（0.3A）0~2000Ω（0.1A）0~5000Ω（0.1A）

  3. R0 R1 R2 c A· ·B a b R 二、在电路中的调节作用 1、调节电路中的电阻分配 （1）“门”形连接方式 讨论: 滑动片c由a端移向b端过程中，A、B间等效电阻RAB如何变化？

  4. R0 R1 R2 c A· ·B a b R 极端分析法： 在a端RABa=R0//R 故过程中RAB将不断增大 在b端RABb=R 单调性分析： ∴随R1的增加，RAB单调递增

  5. (乙) (甲) 【问题讨论1】 如图两种电路中,电源相同,各电阻阻值相等,各电流表的内阻相等且不可忽略,电流表A1、A2、A3和A4读数分别为I1、I2、I3、I4下列关系正确的是（98全国卷Ⅰ） A、I1=I3 B、I1<I4 C、I2=2I1 D、I2<I3+I4 解:由“门”形模型，甲电路总阻大于乙电路总阻 所以有I2<I3+I4，选D 又I4=（I3+I4）/2，I1<I2/2，所以I1<I4选B

  6. R1 Rx R3 ·B A· R2 RAB · RABm · Rmax · Rmin Rx R3 o (R2+R3-R1)/2 （2）“口”形连接方式 当R1+Rx=R2+R3-Rx 即Rx=(R2+R3-R1)/2时 RAB有极大值RABm=( R1+R2+R3)/4 若Rx不能使两个支路电阻相等时 最值出现在两支路阻值相差最大、 最小时， 如若R1+R3<R2 Rmax=(R1+R3)//R2 则Rmin=R1//(R2+R3)

  7. K E r R2 R1 Rx R3 【问题讨论2】 在如图所示电路中，已知电源电动势E=6.3V，内电阻=0.5Ω，固定电阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3是阻值为5Ω的滑动变阻器，接下电键K，调节滑动变阻器触点，求通过电源的电流范围(88年上海卷) 解:设滑动触头将R3分于R1支路电阻为Rx 由于R1+R3>R2，故当R1+Rx=（R3-Rx）+R2 即Rx=3Ω时，外阻达极大值Rmax=(R1+Rx)/2=2.5Ω Imin=E/(Rmin+r)=2.1A 当Rx=0，外阻极小Rmin=R1(R2+R3)/(R1+R2+R3)=1.6Ω ∴2.1A≤I ≤3A Imax=E/(Rmax+r)=3A

  8. P Pm · · · · R外(Ω) o 2.5 1.6 【设问】 将触点从最右端移至最左端过程中，R1、R2、R3消耗的总功率如何变化？ 先减后增 0.5

  9. P a b R RL 2、限流与分压作用 限流电路特征： ①滑动变阻器一部分与用电器串联 ②调节电压范围不能从零开始 ③闭合开关前滑片p置b端 适应条件： R最大值和RL相差不多，且要求电压不从零开始变化

  10. RL P a b R 分压电路特征： ①滑动变阻器一部分与用电器联后与另一部分串联 ②电压可以从零调至最大 ③闭合开关前滑片p置a端 适应条件： 且R最大值远小于RL 电压要求从零变化，

  11. A a c V RL R U Rx b 【问题讨论3】如图,输入电压U、用电器电阻RL恒定， (1)当滑动头c：b→a，电压表读数如何变化？ (2)当电压表读数为U/2时，c在ab中点？ (3)当滑动头c：b→a，电流表读数如何变化？ (4)若RL≫R时，当滑动头c：b→a电压表读数随Rx如何变化？ (5)若RL≪R时，当滑动头c：b→a电压表读数随Rx如何变化？ 解: （1）读数逐渐增大； （2）中点偏上； （3）读数逐渐增大.

  12. Ux U Rx 0 R Ux U Rx 0.01U 0 R R/2 (4)RL≫R时 RL>>R>Rx (5)RL ≪R(比如R=5Ω，RL=1KΩ) Rx很小时，Ux=0 当Rx=R/2=500Ω RLRx/(RL+Rx)=500×5/(500+5)<5Ω Ux<0.01U 当Rx=99.5R/100=995Ω时 Ux=U/2 ∴为了便于操作，滑动变阻器的阻值应远小于负载阻值

  13. 三、电学实验中的滑动变阻器应用拾零 【问题讨论4】测定电流表内阻采用下图所示的电路,备有如下器材: A、电流表（量程2mA，内阻约几十欧） B、滑动变阻器（阻值范围0~1KΩ） C、滑动变阻器（阻值范围0~5KΩ） D、电阻箱（阻值范围0~999.9Ω） E、电阻箱（阻值范围0~9999Ω） F、电源（电动势2V，有内阻） RL≪R时 G、电源（电动势6V，有内阻），导线开关若干 （1）简述实验过程 C G D （2）从以备用器材上，R1应选，R2应选，电源应选，电流表内阻测量值与真实值大小关系是：RG测RG真（大于、等于或小于） 小于

  14. 【问题讨论5】为测量一电压表内阻，某同学采用如图所示的电路测量，可供选择的器材有：【问题讨论5】为测量一电压表内阻，某同学采用如图所示的电路测量，可供选择的器材有： A、待测电压表，量程1V，内阻Rr约900Ω B、滑动变阻器R1，最大阻值1000Ω，额定电流0.2A C、滑动变阻器R2，最大阻值10Ω，额定电流1A D、电阻箱R01，最大阻值999.9Ω E、电阻箱R02，最大阻值99.9Ω F、电池组：电动势3V，内阻约1Ω （1）简述实验过程 C D （2）滑动变阻器应选，电阻箱应选，电压表内阻测量值与真实值大小关系是：RV测RV真（大于、等于或小于） 大于

  15. 【问题讨论5】由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，为消除测量电源电动势E和内电阻r的系统误差，某课外学习小组设计如图所示的实验，E/是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G【问题讨论5】由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，为消除测量电源电动势E和内电阻r的系统误差，某课外学习小组设计如图所示的实验，E/是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G （1）补充下列实验步骤 R、R/ ①闭合开关S1S2，调节使得G示数为零，这时A、B两点电势ψA、ψB的关系是ψAψB，读出电流表和电压表示数I1和U1 = ②改变R、R/的阻值，重新使得，读出I2和U2 G示数为零 （2）写出电动势E和内阻r的表达式

  16. 探研性实验 【问题讨论6】如图为消除伏安法测内阻(外接法)的系统误差而设计的电流补偿电路,简述其工作原理

  17. 实物连线①

  18. A G 5 5 5 5 9 9 9 9 6 6 6 6 8 8 8 8 7 7 7 7 实物连线②

  19. I R1 E R R2 RL U0 【课外思考题】 如图，电源电动势E=6V，用电器电阻RL=20Ω，额定电压4.5V 1、要使供电系统供电效率η≥60%，对滑动变阻器的阻值和额定电流有何要求？ 2、在灯泡额定工作状态下系统最大可能的供电效率是多少？它们同适当选择的变阻器如何连接才能取得最大的效率？

  20. 结束语： 滑动变阻器是一个非常重要的电学器件，在构建电路、调节电路的阻值分配、改变电路电学状态中有着广泛的应用，关注其特征连接状态的阻值变化特点和分压、限流等经典连接的应用条件，将有助我们合理有效地应用滑动变阻器和方便快捷地解读电路。

  21. 谢 谢 2 0 10 . 3 . 7

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