限流电路与分压电路的分析与研究MicrosoftWord文档(3)

R12345678910U=9.909.809.709.629.529.439.349.269.179.09限流电路分析研究荥阳市第二高级中学陈玉东E=10V，Rx=100，R=10E=10V，Rx=100，R=100R102030405060708090100U=9.098.337.697.146.676.255.885.565.265.00E=10V，Rx=100，R=200R110120130140150160170180190200U=4.764.554.354.174.003.853.703.573.453.33E=10V，Rx=100，R=300R210220230240250260270280290300U=3.263.133.032.942.862.782.702.632.562.50E=10V，Rx=100，R=1000R2003004005006007008009001000U=2.001.671.431.251.111.000.91R2R1分压电路分析研究E=10V，Rx=100，R=10R2012345678910R并=00.991.962.913.854.765.666.547.418.269.09UX=0V0.991.972.943.904.885.866.867.878.9210.0E=10V，Rx=100，R=100R20102030405060708090100R并=09.0916.723.128.633.337.541.244.447.450.0UX=00.921.722.483.234.004.845.786.898.2610.0E=10V，Rx=100，R=200R20102030405060708090100R并=09.0916.723.128.633.337.541.244.447.450.0UX=00.460.851.191.521.822.112.412.703.013.33E=10V，Rx=100，R=200R2110120130140150160170180190200R并=52.454.556.558.360.061.562.964.365.566.7UX=3.684.054.474.935.456.066,777.638.6710.0图1滑动变阻器常用的接法有两种，如图1所示为限流式接法，图2为分压式接法。这两种接法都可以对用电器R进行电流和电压的控制。在滑动触头P由移动的过程中，若不计电源内电阻，两种电路对R的电流和电压的控制情况如下表：图2限流电路（图1）分压电路（图2）电阻R的电压调节范围电阻R的电流调节范围在限流电路（图1）中，电阻R上的电流强度当时，无论怎样改变的大小，都不会使通过R的电流有明显变化。可见，只有在或两者相差不多的情况下，滑动变阻器才会对R上的电流有明显的控制作用。在分压电路（图2）中，不管电阻R的大小如何，调节滑动变阻器触头位置，都可以使通过被测电阻R的电流由0变到，通过被测电阻R的电流有明显变化。从电能损耗方面分析，图1的损耗比图2要小，且图1具有电源负担轻，电路连接简便等优点。2. 两种接法的选用原则（1）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1. 某电压表的内阻在之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测电压表V（量程3V）； 电流表（量程）； 电流表（量程）；电流表（量程） 滑动变阻器R（最大阻值）；电源（电动势4V）； 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。（97年高考）图3分析：将电流表、电压表串联，只要读出两表读数，即可用公式求得电压表的内阻。通过电压表的最大电流值故电流表应选。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，故变阻器用分压式连接，如图3所示。（2）要求负载上电压或电流变化范围较大，或者需要从零开始连接可调，须用分压式接法。例2. 已知某电阻丝的电阻约为，现有下列器材供测量该电阻丝的电阻时使用；A. 量程为，内阻是的电流表。 B. 量程为3V，内阻是的电压表。图4C. 阻值是，额定电流为2A的滑动变阻器。 D. 蓄电池（6V）。E. 开关一个，导线若干。要求：画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图，测量数据要尽量多。分析：若采用限流式接法，由于电阻丝阻值为，在3V电压（电压表的量程）下工作，则流过它的最大电流为，改变滑动变阻器的阻值（0），电路中电流变化范围约为，电流取值范围比较小，故采用分压式接法比较好。电路图如图4所示。（3）若电源的电动势较大，负载电阻及滑动变阻器的总阻值不大，则用分压式接法。例3. 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻（约）； 直流电流表（量程，内阻）；直流电压表（量程，内阻）； 直流电源（输出电压3V，内阻不计）；滑动变阻器（阻值范围，允许最大电流1A）；电键一个，导线若干条。根据器材的规格和实验要求画出实验电路图。分析：若滑动变阻器采用限流式连接，则将其全部接入电路时，电路电流为图5仍大于直流电流表的最大量程（10mA），故滑动变阻器应用分压式连接。又因，故采用电流表外接法，实验电路图如图5所示。（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，约为；电流表量程3A，内电阻约；电压表量程3V，内电阻约；电源电动势6V；滑动变阻器R的总电阻，额定电流。试画出测量金属丝电阻的电路图。图6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。练习：1、用伏安法测电阻Rx（约5）的值，已知电流表内阻为1，量程为0.6A，电压表内阻为几千欧，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻器的阻值为06，额定电流为5A，试画出测量Rx的原理图。（分压、外接）2、创新方案99页例2。3、小灯泡伏安特性曲线的描绘实验。