三、兩種連線方式的選取（來自04）
在負載電流要求相同的情況下，限流電路中乾路電流比分壓電路中的干路電流更小，所以限流電路中消耗的總功率較小，電源消耗的電能就較小，這說明限流具有節能的優點。在實際電路設計時應視實驗要求靈活選取分壓電路或限流電路。
(一)分壓電路的選取
1．若實驗要求某部分電路的電壓變化範圍較大．或要求某部分電路的電流或電壓從零開始連續可調．或要求多測幾組i、u資料，則必須將滑動變阻器接成分壓電路。
例1：測定小燈泡「6v，3w」的伏安特性曲線，要求實驗中燈泡兩端的電壓從零開始連續可調。供選擇的器材有：
電壓表v，(量程6v，內阻20kd,)，電流錶a．(量程3a，內阻0．2q)，電流錶a，(量程0．6a，內阻lfl)，變阻器r，(0～100fl，0．5a)，變阻器r，(0～20fl，0．2a)，學生電源e(6—8v)、開關及導線若干。選擇出
符合實驗要求的實驗器材並設計出實驗電路。
分析：不管是從題中要求燈泡兩端電壓必須從零開始連續可調的角度考慮．還是從為了最終能較準確畫出伏安特性曲線必須多測幾組i、u資料的角度考慮．限流電路都難以滿足要求，因此必須採用分壓電路。實驗電路如圖3所示。
器材包括：電壓表v，、電流錶a，、變阻器r，、電源、開關及導線。若實驗中要用小阻值的滑動變阻器控制大阻值負載．或者題中所給電源電動勢過大．儘管滑動變阻器阻值也較大．但總電流大予負載的額定電流值，或總電流大於接入電表的量程，此時的滑動變阻器也應接成分壓式電路：
若負載電阻的額定電流不清楚，為安全起見．一般也連成分壓電路。
例2：為了較準確地用伏安法測定乙隻阻值大約是3kn的電阻，備用的器材有：a、直流電源，電壓12v，內阻不計；b、電壓表，量程o一3—15v，內阻10kft；c、電流錶，量程0～0．6～3a，內阻20n；d、毫安表，量程5ma，內阻200q；e、滑動變阻器，阻值0～50q；g、電鍵及導線若干。
試設計出實驗電路。
分析：本題中，由於待測電阻約為3kq．而滑動變阻器控制大阻值負載的情況．因此應將滑動變阻器接成分壓電路．否則無法調節負載電阻兩端的電壓及通過負載電阻的電流的有效變化而造成較大的偶然誤差。設計電路如圖4所示(外接法
及電表選取分析略)。
例3：用伏安法測乙個電阻rx的阻值。提供器材有：
待測電阻rx(約5knl、電壓表(0—3v，內阻100k11)、微安表(0～500pua，內阻100f1)、變阻器(0～20kfl)、穩壓電源(輸出電壓15v)。試設計出實驗電路。
分析：若接成限流電路，電路中最小電流：i=e／r=15／(5+20)x10。
a=0．6x10。a=600¨a。大於微安表的量程。
因此，為了電路安全必須將變阻器接成分壓電路，如圖2所示。
(二)限流電路的選取
1．一般說來，題目若沒有特別的要求．由於限流電路具有節能的優點。並且限流電路的連線較為簡便，則優先採用限流接法。由圖1和圖2不難看出。
若用電器正常工作，圖2電路中的總電流必然大於圖1電路中的總電流。因而圖2分壓電路消耗的電功率較大。所以，為了節能和電路連線的方便．通常採用限流式接法。
2．若題目中要用較大阻值的滑動變阻器控制阻值較小的負載，在保證負載和電表安全的前提下，一般也將滑動變阻器接成限流電路。
例4：在上述的圖2電路中，如果rx較小，r較大，那麼在p由a滑到b的過程中，由於pa電阻與rx併聯的電阻較接近rx．因此在開始的很長一段距離上rx上的電壓變化較小．而在p接近b端時，因併聯值與p電阻迅速接近而使rx上電壓發生突變(即突然增加)，故此不易控制，所以此種情況下應把滑動變阻器接成限流電路。可見。
如若切實掌握了分壓與限流接法的電路特點和電路選擇原則，有關滑動變阻器的連線問題就可迎刃而解了。
3接法選擇（來自06）
滑動變阻器通常選用限流接法，但在下列三種情況下，必須選擇分壓接法.
(1)採用限流接法時，負載的額定值或測量儀表的量程小於實際值時，採用分壓接法.
[例」用伏安法測金屬電阻(約為5)的阻值，已知電流錶內阻為1量程為，電壓表內阻為幾千歐，量程為3v，電源電動勢為，滑動變阻器的阻值為額定電流為，試畫出測量電阻的原理圖.
分析與解答
①經估算可知，電流錶應外接.
②如果變阻器採用限流接法，負載的電壓變化範圍約為，顯然負載的實際外加電壓總大於與其併聯的電壓表的量程，應採用分壓接法，實際電路應如圖3所示.
(2)變阻器電阻遠小於被測電阻或電路中串聯的其它電阻阻值時，採用分壓接法.由於採用限流接法時，負載的電壓變化範圍為,當時，。所以此種接法，負載的電壓變化極小，變阻器起不到改變負載電壓(或電流)的作用.
所以此時一定採用分壓接法.
(3)問題要求迴路中某部分電路，電壓從零開始連續變化.顯然滑動變阻器採用分壓接法才能滿足要求.
在兩種接法都能滿足的情況下，應採用限流接法.因為分壓接法比限流接法多接通一條支路(圖1中的a，p)，如果使用相同的變阻器在達到相同要求時，分壓接法消耗的電功率總比限流接法大些，這部分浪費的電功率應越小越理想.
滑動變阻器兩種連線方式的選擇原則（來自09）
滑動變阻器是電學實驗中用的器材,,一種是限流式接法(如1a),另一種是分壓式接法(如1b)。下面我們對滑動變阻器兩種連線方式進行分析。
1 兩種連線方式的區別
假設ab兩端電壓為u
(1)消耗的功率不同
限流式電路消耗的功率為
分壓式電路消耗的功率為
因為,所以,因此,即限流式電路節約電能。
(2)用電器分得電壓變化範圍不同
限流式電路用電器分得電壓的變化範圍為。可見用電器分得電壓變化範圍較小,且不能從零開始變化。分壓式電路用電器分得電壓的變化範圍為。
可見用電器分得電壓變化範圍較大,且可從零開始變化。
2 兩種連線方式的選擇原則
(1)節能優先的原則
在實驗中,如果碰到滑動變阻器以限流方式或分壓方式連線成電路均可的情況時,因為限流方式比分壓方式節能,應先考慮限流方式。
例如在高二學生實驗「測金屬的電阻率」中,待測金屬絲的電阻大約為,所提供的滑動變阻器電阻為,待測電阻小於滑動變阻器的電阻,採用限流或分壓兩種方式的電路對通過的電流均有明顯的控制作用因此,兩種連線方式連入電路均可。但是,前面分析過,限流方式比分壓方式更節能,所以應優先考慮限流方式。只有當被測電阻遠大於滑動變阻器電阻時,即使滑動變阻器滑動觸頭從一端滑至另一端,兩端電壓和流入的電流變化仍極小,滑動變阻器的限流作用不明顯,這時滑動變阻器只能採用分壓式接法。
(2)保護用電器的原則
物理實驗首先要保證電路中各種用電器的安全,當題目所提供的儀器,如電表量程或電阻的最大允許值不夠時,限流式接法不能保證電路中各種器件的安全
工作,此時應該採用分壓式接法。現以2023年高考題為例進行分析。
[例1]某電壓表的內阻在之間,現要測量其內阻,實驗室提供下列可選用的器材:待測電壓表v(量程3v),電流錶(量程200μa),電流錶(量程5ma),電流錶(量程),滑動變阻器r(最大阻值1),電源e(電動勢4v),電鍵k,為了盡量減小誤差,要求測多組資料。試畫出符合要求的實驗電路圖。
本題如果採用限流式接法,被測電壓表與滑動變阻器串聯,加在電壓表上的最小電壓為,已超過電壓表的量程,將損壞電表,故應該採用分壓式接法。
(3)適用性原則
如果題目對實驗有特殊要求,則應在保證用電器安全的前提下,按照題目的要求選擇合適的連線方式。現以2023年高考題為例進行分析。
[例2]將量程為100μa的電
流表改裝成量程為1ma的電流錶,並用一標準電流錶與改裝後的電流錶串聯,對它進行校準(核對),改裝及校準所用器材的實物圖(略)(其中標準電流錶事先已與一固定電阻串聯,以防燒表),校準時要求通過電流錶的電流能從0連續調到1ma,試按實驗要求在所給的實物圖上連線。
本題要求校準時通過電流錶的電流能從0連續調到1ma,此時滑動變阻器只能採用分壓式接法。
又如在實驗中為了測定乙個小電珠在不同電壓下的功率,測量時要求小電珠兩端的電壓從零開始連續調節,此時滑動變阻器也只能採用分壓式接法。
滑動變阻器調節特性的實驗研究(來自10)
滑動變阻器在實驗中起限流、分壓的作用,常用的方法有兩種:限流電路(如圖1a)、分壓電路(如圖1b),兩種接法都能調節負載電阻兩端的電壓(即輸出電壓)。那麼,兩種接法對輸出電壓的調節是否存在差異呢?
不妨對此進行實驗研究。
圖1實驗器材:、滑動變阻器,電阻箱,伏特表,3v電池,電鍵。
1 輸出電壓與滑動距離的關係
(1)限流電路
自a端滑動端向b端移動,根據歐姆定律可得輸出電壓
為使問題研究方便,不計電源內阻r,則
(式中,∝x。x的變化範圍),可。
當時,即滑動端處於a端,
當時,即滑動端處於b端,。
對應的輸出電壓與滑動距離的關係曲線如圖2a所示。
(2)分壓電路
自a端滑動端向b端移動,根據歐姆定律可得輸
出電壓為使問題研究方便,不計電源內阻r,則
可見。當時,滑動端處於a端,。
當時,滑動端處於b端, ,
對應的輸出電壓與滑動距離的關係曲線如圖3a
所示。實驗結果如表1:取
實驗曲線如圖3b①所示。同樣,從理論曲線與實驗曲線的對比,可見實驗曲線低於理論曲線,顯然也是由電源內阻影響所致。
2 負載電阻對曲線的影響
根據前面的公式,可以發現曲線隨著負載電阻r的增大而逐漸上移,當r很大時,曲線趨向於一條直線。
(1)理論分析
①限流電路。忽略電源內阻,根據公式
當時,則,;,。
當時,則,;,。
當時,則,;,。
對應的曲線是一條的水平直線。如圖2a所示。
②分壓電路。忽略電源內阻,根據公式
當時,則,;,。
當時,則,;,。
當時,則,;,;,。對應的曲線是一條過0點的傾斜直線,如圖3a所示。
(2)實驗分析
①限流電路。負載電阻阻值r分別取、、、,對應的曲線如圖2b中②、③、④、⑤、⑥所示。
②分壓電路。負載電阻阻值r分別取、、、、,對應的曲線如圖3b中②、③、④、⑤、⑥所示。
限流法與分壓法兩者如何選取
三 兩種連線方式的選取 來自04 在負載電流要求相同的情況下，限流電路中乾路電流比分壓電路中的干路電流更小，所以限流電路中消耗的總功率較小，電源消耗的電能就較小，這說明限流具有節能的優點。在實際電路設計時應視實驗要求靈活選取分壓電路或限流電路。一 分壓電路的選取 1 若實驗要求某部分電路的電壓變化範...
滑動變阻器的分壓接法與限流接法
滑動變阻器的分壓接法與限流接法各有什麼特點？如何選用？滑動變阻器是電學實驗中較重要 較常用的儀器，它能夠改變電壓和電流的大小.滑動變阻器在電路中有兩種連線方式，即分壓式和限流式.1 電路特點 圖甲為分壓式電路，圖乙為限流式電路.其中r為用電器電阻，r0為滑動變阻器的電阻，a b為兩端接線柱，c為滑動...
公式法因式分
教學目標 1 使學生掌握完全平方公式並會利用完全平方公式分解因式 2 培養學生的逆向思維能力。重點 難點 重點 會用完全平方公式分解因式 難點 識別乙個多項式是否適合完全平方公式。一複習回顧 1 分解因式 12 4 2這叫什麼運算？3 怎樣多項式 分解因式？二 預習導學 閱讀教材p15 p16，思考...