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限流电路和分压电路
1.限流和分压接法的比较
（1）限流电路：如图2所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没的特点是：在电源电压不变的情况下，R用两端的电压调节范围：U≥U电流调节范围：U/R用≥I用≥U/（R0+R用）。即电压和电流不能调至零，要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R0。另外，使用前，R0应调到最大。
（2）分压电路：如图3所示，实质上滑动变阻器的左边部分与R用并联
R0 U 图2
有电流流过。该电路
R用 S ≥UR用/（R0+R用），因此调节范围较小。该电路时，在接通电
用
后再与滑动变阻器的特点是：在电源调到零，电压调节端，使U用=0。 有电源负担轻，电R用 的右边串联。注意滑动变阻器的两端都有电流流过，且不相同。该电路电压不变的情况下，R用两端的电压调节范围为U≥U用≥0，即电压可A R0 B 范围大。电流调节范围为E/R用≥I用≥0。 S E 使用分压电路，在当R0 例2、（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 ②要求电器的电压或电流变化范围大，负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化不明显，测得的电压和电流取值范围小。 例3、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： 图电压表（3 A.电流表（0～3A，内阻约0.04Ω）B.毫安表（0～300mA，内阻约4Ω）C.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I额= P1A≈0.16A=16mA＜300mA，电流表应选B。U额=6.3V＜10V，电压表选C，电源选= U6.3U26.32?F。R珠=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。 P1②滑动变阻器及连接方法的选取 WORD格式可编辑 将可变电阻H接到电源两端，其上电流大若致为I= 0.59A=0.18A，而H的额定电流IH==0.1A＜0.18A，而G 5050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，I额= 10A，具体操作时I额≈0.16A应体现在安培表上，故滑动变阻63变阻器调节的 器此时大约分压为U滑=9V－6.3V=2.7V。故此时滑动阻值R= 2.71063≈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。 图8 例4、（97年高考）某电压表的内阻在20KΩ--50KΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材： A、待测电压表V（量程3V）；B、电流表D、电流表（量程（量程）；C、电流表（量程）； ）E、滑动变阻器R（最大阻值）；F、电源（电动势4V）； G、电键K。 （1）所提供的电流表中，应选用____________。 （2）为了尽量减小误差，要求测多组数据。试画出符合要求的实验电路图。 分析：将电流表、电压表串联，只要读出两表读数，即可用公式I=U/R求得电压表的内阻。通过电压表的最大电流值 故电流表应选A1。 由于变阻器的阻值远小于电压表的内阻，且要求测多组数据，故变阻器如图3所示。 例5.已知某电阻丝的电阻约为10Ω，现有下列器材供测量该电阻丝的A.量程为0.6A，内阻是0.5Ω的电流表。B.量程为3V，内阻是6KΩ的C.阻值是0--20Ω，额定电流为2A的滑动变阻器。D.蓄电池（6V）。E.若干。 要求：画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图，测量数据要尽量分析：若采用限流式接法，由于电阻丝阻值为10Ω，在3V电压（电工作，则流过它的最大电流为，改变滑动变阻器的阻值（0～20 用分压式连接，电阻时使用； 电压表。 开关一个，导线多。 压表的量程）下Ω），电路中电接法比较好。电 图3 流变化范围约为，电流取值范围比较小，故采用分压式路图如图4所示。 ③采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值。 在安全（I滑额够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压不超图4 过载）、有效（调节范围够用）的前题下，若R用 考虑省电、电路结构简单，可先采用限流接法；而若R用>>R0，则只能采用分压电路. 例6、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R（约100Ω）;x程0~10mA、内阻50Ω）;直流电压表（量程0~3V、内阻5kΩ）;直流电源（输 额定值，电源不 路均可采用，但直流电流表（量出电压4V、内阻 WORD格式可编辑 不计）；滑动变阻器（0~15Ω、允许最大电流1 A）；开关1个，导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. 用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于Rx＜ ，故电流表应采用外接 法.在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，Imin= =24mA＞10mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法. ④当负载电阻的阻值小于变阻器总电阻R或相差不多时，若两种电路都可以对负载的电流和电压有明显的调节，或两种电路都满足实验要求，且电压、电流变化不要求从零调起，则多采用限流式接法，这样的接法电源负担轻，能耗小。 例4.在一次实验中需要较准确地测量某一个金属丝的电阻，已知金属丝的电阻内电阻约；电压表量程3V，内电阻约试画出测量金属丝电阻的电路图。 分析：电源电动势为流过金属丝的电流约 可采用限流接法，电路如图6所示。 图6 ， ，约为；电流表量程3A，，额定电流。 ；电源电动势6V；滑动变阻器R的总电阻组成可调分压电路 [目的] 1．掌握将滑动变阻器接成分压电路的方法，认识其原理和用途。 2．学习使用多用电表的直流电压档。 [器材] 滑动变阻器(标称规格(50Ω，1.5A)、小灯泡(标称规格6.3V0.15A)、多用电表、电池组(电压约6伏)、开关、导线。 [原理和方法] 如图6所示，将电阻R与R串联后接到电压为U的电源上，就构 成一个固定分压电路。由于P、b两点间的电压 变小而变小。若用另一个电阻R作为负载(用电器)并联接在P、b两点，那么加在负载R上的电压也将随R的减小而减小。根据欧姆定律，由于R的并入使P、b间原有电阻R变小，因此用上式计算U时，应将式中的R用R与R并联的等效电阻代替，得到的U叫做分压电路的输出电压。在实际应用中，若用更换电阻R来改变输出电压很不方便，于是用一个滑动变阻器代替R和R，如图6所示。滑动点P将变阻器R分为R和R两部分，负载R与P、b间这部分电阻R并联。如上所述，在U不变时，当P由a端向b端滑动时，输出电压就逐渐减小，反之，输出电压就增大，这样，变阻器就作为一个可调分压器。 本实验学习用多用电表测电压。J0411型多用电表的正面如图7所示，当选择开关指向写有符号“V”的各档位时，它就是一个直流电压表，字母下的小横线表示直流，有些多用电表上用“DC”表示。红黑两色表笔要分别接在标有“+”“?”的插口中，测量直流电压时应让红笔与电位高的一点接触，黑笔与电位低的一点接触。本实验将选择开关旋到直流10伏档，读数时应从盘上第二排刻度线(它有50个分度，分度值为0.2伏，最右端为10伏)中读出，本实验不做精密测量，估读1／2分度即可，如指针在图示位置读数为3.l伏。 12f f 2 f 2 2 2 f 2 2 2 1 2 1 2 f 2