滑動變阻器教學(xué)中應(yīng)注意的幾個問題

滑動變阻器是電路中的一個重要元件，它可以通過移動滑片的位置來改變自身的電阻，從而起到控制電路的作用。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中有重要的作用，歷年來是中、高考的重點(diǎn)考查知識之一。

一、滑動變阻器結(jié)構(gòu)

滑動變阻器的構(gòu)成一般包括接線柱、滑片、電阻絲、金屬桿和瓷筒等五部分。

二、滑動變阻器的工作原理

電阻絲上除了與滑片接觸的部分外均涂有絕緣材料，在滑片滑動的過程中，改變了接入電路中電阻絲的長度，由電阻定律R=ρL/S 可知，在材料、電阻絲的橫截面積不變的情況下，電阻絲越長，電阻越大，電阻絲越短，電阻越小。

三、滑動變阻器在電路中的兩種接法及選擇

（1）滑動變阻器在電路中的兩種接法

（4）滑動變阻器的限流接法與分壓接法的選擇原則

滑動變阻器以何種接法接入電路，應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮，靈活擇取。

限流接法適和測量阻值小的電阻（跟滑動變阻器的總電阻相比差不多或比滑動變阻器的總電阻還小），因?yàn)榇郎y電阻很小，限流接法中滑動變阻器分得的電壓很大，調(diào)節(jié)范圍大。下列情況可選用限流式接法：

①測量時電路電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，只是小范圍內(nèi)測量，且RL與R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法。

②電源的放電電流或滑動變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓式接法的要求時，采用限流式接法。

③沒有很高的要求，僅從安全性和精確性角度分析兩者均可采用時，可考慮安裝簡便和節(jié)能因素采用限流式接法。

分壓接法適合測量阻值較大的電阻（一般比滑動變阻器的總電阻要大），因?yàn)榇郎y電阻很大，分壓接法中待測電阻幾乎不影響電壓的分配，觸頭移動時，電壓變化接近線性關(guān)系，便于調(diào)節(jié)。下列三種情況必須選用分壓式接法：

①要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時（如：測定導(dǎo)體的伏安特性、校對改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測量時，必須采用分壓接法。

五、閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片位置

滑動變阻器在電路中所起的作用是保護(hù)用電器和控制電路中的電流和電壓。因此，在電路接通之前，應(yīng)當(dāng)保證電路中的總電阻達(dá)最大值，從而有效地保護(hù)電路和用電器的安全。故閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片位置應(yīng)該放在使電路中電阻處于最大值的位置。由于滑動變阻器有四個接線柱，選用不同接線柱時，滑片的位置會不同，但其原則就是使滑動變阻器接入電路中的有效電阻達(dá)最大值。如本文第四問題中，限流接法圖中，開關(guān)閉合前，應(yīng)該使滑片滑到位置D。而分壓接法圖中，開關(guān)閉合前，應(yīng)該使滑片滑到位置C。

總之，滑動變阻器是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)酥岭娮釉O(shè)備中的一個重要元件，其核心是在電路設(shè)計中如何選擇滑動變阻器的連接方法，從而才會進(jìn)一步確定滑動變阻器的其它參量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《2013年優(yōu)化探究高考物理總復(fù)習(xí)》中國書籍出版社。