2.3专题2：限流分压电路的选取.ppt

选修3-1 第二章：恒定电流 南京东山外国语学校 选修3-1 第二章：恒定电流 南京东山外国语学校 选修3-1 第2章:恒定电流 用伏安法较准确的测量一阻值约为100Ω的定值电阻，提供的器材规格如下： 蓄电池E（输出电压6V，内阻很小） 直流毫安表（0~20mA，内阻约50Ω） 直流电压表（0~3V，内阻约5KΩ） 滑动变阻器R（0~15Ω，允许通过的最大电流为1A） 电键一只，导线若干 根据实验要求，画出实验电路图。 R RX K E，r A V 专题2：限流分压电路的选取 滑动变阻器是电学实验中较重要、较常用的仪器，它能够改变电压和电流的大小，滑动变阻器再电路中有两种连接方式，即限流式和分压式。 在测量待测电阻以及电学实验的创新设计类问题中，常常涉及到滑动变阻器的限流式或分压式接法，这类问题不仅是高考的重点，而且是难点，同时也是学好电学的基础。 图2 E r(忽略) 0 图1 Rx E r(忽略) 0 限流式接法 分压式接法 一、两种电路的特点 1、电路的结构 S Rx R0 错误连接 S Rx R0 正确连接 常见错误: 问题1：使用限流式电路做实验时，滑动触头P应打到哪端？为什么？ 图1 Rx E r(忽略) 0 2、限流式电路特点 在限流式电路中，当滑动触头P由B向A滑动时，外电路电阻变小，电流由小变大，通过Rx上的电流始终不为零. (1)电流I的变化范围为： (2)电压U的可调范围为： 图1 Rx E r(忽略) 0 问题2：使用分压式电路做实验时，滑动触头P应打到哪端？为什么？ 图2 E r(忽略) 0 3、分压式电路特点 在分压式电路中，当滑动触头P由A向B滑动时，待测电阻上的电流、电压由零逐渐变大。 (2)电压U的可调范围为： 图2 E r(忽略) 0 (1)Rx上的电流I的变化范围为： 思考：既然滑动变阻器的两种接法都可以实现电路的控制，那么在具体实验操作中该如何选择接法呢？ （1）当Rx》R0时，电流可调范围较小； （2）当Rx《R0时，电流可调范围较大，这时经常采用限流式电路。 图1 Rx E r(忽略) 0 二、两种电路的选择分析 1、限流式电路 （3）实验中，为使负载Rx既能得到较宽的电流调节范围，又能使电流变化均匀，选择变阻器时应使其总电阻R0大于Rx,一般在2-5倍为好。 （1）当Rx《R0时， P由A向B滑动时，Rx上电压变化缓慢，P接近B时电压开始迅速增加，不利于调节； 图2 E r(忽略) 0 （2）当Rx》R0时，外电路电阻主要由R0决定。当P由A向B滑动时，R0上的电压变化较快，容易达到所需电压，即Rx》R0时常采用分压式电路。 2、分压电路 （3）但应注意不是R0越小越好，因为变阻器阻值R0很小时，通过R0的电流远大于负载Rx上的电流，电能主要消耗在变阻器上，实际分压电路一般取R0在0.1Rx-0.5Rx之间为好。 分压电路中应选总电阻较小而额定电流较大的 滑动变阻器！ 限流路中应选电阻与待测电阻相差不太大 的滑动变阻器！ 问题：如果滑动变阻器总阻值R0不是Rx的2-5倍也不是0.1-0.5倍，而是在此倍数之间（即R0与Rx阻值相当），如何选择接法呢？ P电=EIR电源负担轻 P电=E（IR+IAP）电源负担重 图2 E r(忽略) 0 图1 Rx E r(忽略) 0 3、在两种接法均可考虑的情况下，从节能角度考虑最好选择限流式接法。 电能 损耗 电路 连接 电流调节 的范围 电压调节 的范围 电 路 图 分压式接法 限流式接法 比较项目 简便 复杂 0 图1 Rx 图2 P电=EIR 电源负担轻 P电=E（IR+IAP） 电源负担重 总结