徐激斌 錢呈祥
滑動變阻器是中學電學實驗中的重要儀器,是高考考查的熱點.滑動變阻器采用分壓式接法具有電壓、電流變化范圍大的優(yōu)點,不少電學實驗中滑動變阻器必須接成分壓形式.近幾年的高考物理實驗題中,多次考查滑動變阻器的分壓式接法.雖反復考查,但仍有不少學生出錯.為什么會出現(xiàn)這一現(xiàn)象?主要原因是學生沒有掌握分壓式接法的特點和適用條件,遇到具體問題時不知道何時該選用分壓式接法.在電壓、電流滿足實驗條件下,分壓式接法的滑動變阻器阻值選取是個頗有爭議的問題,中學物理教材對此沒有理論分析,也沒有實際的指導,而教師的講解往往不夠深入,使得學生難以下手.筆者根據(jù)多年的教學經(jīng)驗,通過比較分壓電路和限流電路的特點和電路分析, 對滑動變阻器的分壓式接法作一探討.
在限流式接法中,如電路負載電阻為R,滑動變阻器總電阻為r,電源的電動勢為E,電源的內(nèi)電阻忽略不計,則電路中電流的變動范圍為ER≥I≥ER+r.如果Rr則r的阻值大小變化對電流幾乎不產(chǎn)生影響,電路中電流為ER;當Rr,電路中電流的變化主要由r的變化決定:I=Er.這兩種情況下,電路中的電壓(或電流)與滑片移動距離的關系,如圖1所示.所以在R與r相關性比較弱,或R