限流和分压电路的选取VIP免费

图3图2限流和分压电路的选取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分压式或限流式接法，这类问题常常困绕着老师们的教与学生们的学。笔者在此问题上有一点粗浅的认识，现提出来与同仁、专家们商榷。一、两种接法1、限流式如图1所示的电流中变阻器起限流作用，待测电阻Rx的电压可调范围为（电源内阻不计）。在合上开关前要使变阻器所使用的阻值最大，因此，在闭合开关s前一定要检查滑动触头p是否在B端。2、分压式如图2所示的电路中变压器起分压作用，待测电阻Rx的电压可调范围为0~ε（电源内阻不计），显然比限流时电压调节范围大。在合上开关s前滑动触头p应在A端，此时对Rx的输出电压为0，滑动触头p向B滑动过程，使待测电阻Rx的电压、电流从最小开始变化。限流和分压电路的选取，总的来说，应从测量的要求和电路的调节两个方面考虑。二、测量要求若题目中明确要求电压从0开始测量，电路的连接一定用分压式。例1：（1999广东卷）用图3中所给的实验器材测量一个“12V，5W”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3A、0.6A两档，内阻可忽略，电压表有15V、3V两档，内阻很大。测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V调到12V。⑴按要求在实物图上连线（其中部分线路已连好）。⑵其次测量时电流表的指针位置如下图（b）所示，其读数为A分析：对于“12V、5W”的小灯泡其额定电流大约是I=＜0.6A，故安培表的量程应选0～0.6A。根据测量要求，电压连续地从0V调到12V，应接成分压电路，而不应接限流电路。又因为电流表内阻可忽略，电压XR图1图6表内阻很大，对电路无影响，电流表内接或外接都可以。答案：⑴如图4所示⑵0.36A（或0.360）解法指导实物连接图的画法，要先画出原理图，其中涉及的电学元件按实物图位置排放，便于实物连接。三、调节要求1、分压式接法选用小阻值滑动变阻器如图5为安培表外接法分压式连接图。能否将滑动变阻器用作分压式，关键是待测电路部分是否较大影响分压电路的分压作用。外电路可看作由左右两部分组成的，左部分电路为待测部分，阻值等效为与滑动变阻器的并联。根据并联知识可知，并联后的总阻值比最小的还小。若滑动变阻器远小于待测电阻，则与并联部分接近。此种情况已充分说明，主导因素仍取决于部分，故滑动变阻器起到了较好的分压作用。通过调整P达到了大幅度调节上电压的作用。例2：为了测定一个“6.3V、1W”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值，可供选择的器材有：A.电流表（0～3A，内阻约0.04Ω）B.毫安表（0～300mA，内阻约4Ω）C.电压表（0～10V，内阻10KΩ）D.电压表（0～3V，内阻10KΩ）E.电源（额定电压6V，最大允许电流2A）F.电源（额定电压9V，最大允许电流1A）G.可变电阻（阻值范围0～10Ω，额定电流1A）H.可变电阻（阻值范围0～50Ω，额定功率0.5W）I.导线若干根，电键一个。⑴为使测量安全和尽可能准确，应选用的器材是。（用字母代号填写）⑵在右边虚线框内画出电路图，并把图6所示实物图用线连接起来。分析：①表及内外解法的选取小电珠的额定电流==≈0.16A=16mA＜300mA，电流表应选B。=6.3V＜10V，电压表选C，电源选F。=Ω≈40Ω比10KΩ小得多，仅比毫安表内阻大10倍，故选用安培表外接法。②滑动变阻器及连接方法的选取图4图8将可变电阻H接到电源两端，其上电流大若致为I=A=0.18A，而H的额定电流==0.1A＜0.18A，而G的额定电流为1A，故从安全性上考虑不宜选用H。由于40Ω是可变电阻G的中值的8倍，故选用分压式连接方式。若使用限流式，则在灯泡额定电压下，=A，具体操作时≈0.16A应体现在安培表上，故滑动变阻器此时大约分压为=9V－6.3V=2.7V。故此时滑动变阻器调节的阻值R=≈17Ω＞10Ω，因此G不可能用限流法，必须使用分压式。答案：⑴BCFGI；⑵电路图如图7所示，实物连接如图8所示解法指导本题的关键是在“额定电压下”较准确测量这一要求使得变阻器G无法使用限流式，一般来说，若待测电阻比滑动变阻器阻值大得多时，一般采用分压式。2、限流式接法对应滑动变阻器阻值较大如图5所示，若滑动变阻器阻值远大于待测电阻，则左半边电路的并联值，比待测电阻还小，但接近，RPB与左半边并联值相比阻值...