馬小勇
滑動變阻器是電學實驗室常見儀器,在高考電學實驗中,對其選擇及接法多次考查,是歷屆考生應考的難點,以下對滑動變阻器接法做簡單分析。
一、滑動變阻器的兩種接法及特點
下面兩種電路中,圖(a)稱為限流接法,S接通前滑片P應滑到最右端。圖(b)稱為分壓接法,S接通前滑片P應滑到最左端,滑動變阻器(最大阻值為R0)對負載RL的電壓、電流都能起到控制調節(jié)作用。
補充說明,在圖(b)分壓接法中,R總大小的變化與Rpb大小變化相同,這一點在電路的動態(tài)變化中容易考查。
二、滑動變阻器兩種接法的選擇方法
選擇何種接法,應遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則,綜合考慮,靈活擇取。
1.下列三種情況必須選用分壓式接法
(1)實驗需要電壓或電流從零開始調節(jié)(如測燈泡的伏安特性、校對改裝后的電表等)。
(2)當負載電阻RL遠大于滑動變阻器的最大值R0,須采用分壓接法。若用限流接法,因RL>R0,RL兩端電壓UL變化范圍太小。
(3)采用限流接時,電路中電壓(或電流)的最小值仍超過RL的額定值時,無法保護電路,只能采用分壓接法。
2.下列情況可選用限流式接法
(1)實驗沒有要求電壓從零開始調節(jié),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)沒有很高要求,僅從安全性和精確性角度分析兩者均可采用時,考慮安裝簡便和節(jié)能因素,采用限流式接法.
三、讓學生做簡單計算和畫圖,分析滑動變阻器接法的選擇
E=3V,內阻不計,電壓表用3V量程,以下四種情況滑動變阻器每次改變5Ω,根據(jù)表格上方表達式計算出負載電壓,然后在表盤上大致畫出指針位置,從指針變化總結兩種接法的選擇。
從上圖中可總結出以下結論:
1.當R負遠大于R滑時,分壓接法明顯優(yōu)于限流。
2.當R滑遠大于R負時,分壓、限流都不容易控制,這個滑動變阻器不宜采用。
3.當R負略大于R滑時,優(yōu)先考慮分壓接法。
4.當R滑略大于R負時,限流和分壓都可以用,若無特殊要求,優(yōu)先采取限流接法。
?誗編輯 楊兆東