浅谈滑动变阻器的选用问题

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1、浅谈滑动变阻器的选用问题沈加伟（陕西省商南县高级中学726300）在电学实验中，要求学生能根据实验原理选用合适的实验器材，由于该类问题对学生知识综合应用能力要求较高，学生普遍感到难度较大。如果说电表的选用主要考虑“安全”和“精确”的要求即可，而滑动变阻器的选用有时还要考虑“方便”和其它方面的要求，这更使学生在解决问题时感到无从下手。为此，下面笔者结合实例重点谈谈如何选用滑动变阻器的问题。图1一，考虑变阻器的安全性例1：在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采用图1所示电路。其中小灯泡的规格为“

2、6V，3W”；电压表量程为6V；电流表量程为0。6A；学生电源6～8V；则变阻器应选用下列的（）。R1（0～100Ω，0。5A）；R2（0～20Ω，2A）；解析：由小灯泡的规格知，小灯泡的额定电流为0。5A，但由于变阻器采用分压式接法，在灯正常发光时，通过变阻器右端的电流必然超过0。5A，故应选R2。思路点拨：当供选择的变阻器额定电流不同时，应首先考虑变阻器的安全性。一般情况下，当变阻器采用分压式接法时，多通过这方面的考虑做出选择。二，考虑电表的安全性例2：在“伏安法测电阻”的实验中，采用图2所

3、示电路。其中待测电阻约为500Ω；电源电动势E═15V；电压表量程为12V；电流表量程为20mA；则变阻器应选用下列的（）。R1（0～10Ω，1A）；R2（0～1000Ω，0。1A）；解析：电路中可达到的最大电流Imax═15/500A═30mA,没有超过两变阻器的额定电流，然所用电流表量程为20mA，若选用R1则无法限定电路中电流不超过20mA，故应选R2图2（也可从电压表的安全性考虑）。思路点拨：当供选择的变阻器额定电流值都大于电路中的电流值（额定电流值未标或相同）时，则应优先考虑电表的安全

4、性。三，考虑实验测量精确性的要求例3：在“伏安法测电阻”的实验中，采用图2所示电路。其中待测电阻约为100Ω；电源电动势E═6V，内阻不计；电压表量程为10V，内阻为3KΩ；电流表量程为100mA，内阻为50Ω；则变阻器应选用下列的（）。R1（0～20Ω，1A）；R2（0～1500Ω，1A）；解析：电路中可达到的最大电流Imax═6/（100+50）mA,═40mA，若选用R1则电路中最小电流Imin═6/（100+50+20）mA≈35mA，显然，电流变化范围图3太小，若在该范围内测出几组数据

5、，在读数时将会产生较大误差，从而影响实验的精确性，故应选R2。例4：测量一节干电池电动势和内阻的实验中，采用图3所示电路。其中电流表量程为0.6A；电压表量程为3V；则变阻器应选用下列的（）。R1（10Ω，2A）；R2（1750Ω，0.3A）；2解析：两变阻器额定电流值不同，任选其中之一都能确保电流表和变阻器的安全性，但若选R2，电路中电流必须低于0.3A，若在该范围内测量多组数据，两表指针偏转均未超过满刻度的1/2，影响实验测量的精确性，故应选R1。思路点拨：当实验需要测量多组数据时，选用的变

6、阻器一般应确保测量数据在较大范围内变化，以减小测量误差。一，考虑实验中操作方便的要求例5：在“伏安法测电阻”的实验中，采用图2所示电路。其中待测电阻约为3Ω；电源电动势E═1。5V；电压表量程为3V，；电流表量程为0。6A；则变阻器应选用下列的（）。R1（0～10Ω）；R2（0～100Ω）；R3（0～1500Ω）解析：电路中可达到的最大电流Imax═1。5/3A═0。5A，选用任一变阻器都能满足电表的安全性要求，但由于待测电阻阻值较低，当变阻器接入电路中的阻值为10Ω时，电路中的电流已减至0。1

7、A左右，若选用高阻值的变阻器，在实验中实际使用时只用到其中很少一部分线圈，不便于操作，故应选R1。思路点拨：当不便于从“安全”和“精确”方面选用时，则应考虑“方便”的要求，不可盲目选用高阻值变阻器。R0A1A2二，考虑具体实验中的特殊要求例6：有一改装的电流表A1需要与一标准电流表A2进行核对，采用图3所示电路。其中电源电动势E═6V；电流表A1量程为0．6A；电流表A2量程为0。6A；限流电阻R0阻值为8Ω；已知两电流表的刻度盘上都将量程均分为6大格，要求从0。1A起对每条刻度线一一进行核对，

8、为此，变阻器应图4选用下列的（）。R1（0～20Ω，2A）；R2（0～200Ω，2A）；解析：不难看出两变阻器都可确保电路电流不超过0。6A，但实验要求电路中最小电流能达到0。1A，故总电阻至少为R═6/0。1Ω═60Ω，故应选R2。思路点拨：当在选用过程中感到“山重水复疑无路”时，若充分考虑实验中的特殊要求，往往能达到“柳暗花明又一村”的效果。由上述几例可以看出，在选用滑动变阻器时，只要掌握了正确的思路，再通过对相关电流值的计算与比较，解决该类问题也就不难了。（作者单位：陕西省商南县高级中学7