滑动变阻器分压与限流接法的选择
一、限流电路
设电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的最大电阻为R，负载电阻为Rf。如图1 所示，电路中滑动变阻器起限流作用。负载Rf的电压UR
f
f可以从
RRR
E到Ｅ范围做变化。限流电路对通过负载f上电流强
f
度的控制情况怎样？根据欧姆定律Ｉ＝
E，Ｉf＝Ｉ，当Ｒ>Ｒf时，Ｉf主要取决于Ｒ，调节Ｒ的大
R
f
R
Pb
小可使Ｉf有明显的变化。当ＲＲf（或者相差不多）的情况下，必变滑动变阻器触头P的位置，才会使ＩEf有明显的变化，其变化范围为
～
E，从而起到对ＩR
f的控制作用。
f
R
R
f
二、分压电路
如图２所示电路中滑动变阻器起分压作用，滑片Ｐ自a端向b端滑动，负载Ｒf上的电压变化范围为０～Ｅ。显然，滑动变阻器被当作分压器使用时，调节负载上电压的范围比限流时调节范围大。分压电路对通过负载Ｒf上电流强度的控制情况又怎样呢？不管Ｒ的大小如何，调节滑动触头Ｐ的位置，都可以使Ｉf由零变化到
E，即Ｉf有明显的变化。
R
f
三、如何选择连接方式
在负载电流要求相同的情况下，限流电路中干路电流比分压电路中干路电流更小，所以限流电路中消耗的总功率小，电源消耗电能就小，这说明限流电路有其突出的节能优点。因此，从减少电能损耗的角度考虑，通常滑动变阻器应选择限流接法。但在下列三种情况下，必须选择分压器连接方式。
（一）当用电器的电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须选用分压电路。
例１（1997年全国高考题）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：待测电压表V（量程3V）；电流表A1（量程200μA）；电流表A2（量程5mA）；电流表A3（量程0.6A）；滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）；电源E（4V）；开关S；导线若干。
⑴所提供的电流表中，应选用 （填写字母代号）；
⑵为了尽量减少误差，要求测多组数据。试画出符合要求的电路图。
分析⑴电路中的最大电流值IEmax=
=0.2mA（RR
V应将20kΩ代入），故电流表应选A1。
V
⑵由于滑动变阻器的阻值R远远小于电压表的内阻RV，且要求测多组数据，故采用变阻器的分压连接方
式，实验电路图如图3所示，若变阻器连接成限流电路，由于R
（二）若采用限流电路，而且电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路。 例2（1994年全国高考题）用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻RX（约为100Ω）；直流电流表（量程0～10mA、内阻50Ω）；直流电压表（量程0～3V、内阻5kΩ）；直流电源（输出电压4V、内阻不计）；滑动变阻器（0～15Ω、允许最大电流1A）；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。
分析：若滑动变阻器采用限流式连接，即使变阻器调到最大值，通过电路的电流Imax=
E
=24mA>10mA，仍大于直流电流表的最大量程，故滑动变阻器应采用分压式连接。
RR
A
R
X
又因为R0≈RARV=500Ω>RX，故采用电流表外接法。实验电路如图4所示。
（三）要求回路中某部分电路的电流或电压从零开始可连续变化时，必须选用分压电路。 例3（1993年全国高考题）将量程为100μA的电流表改装成量程为1mA的电流表，并用一标准电流表与改装后的电流表串联，对它进行校准（核对）。较准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1mA。试按实验要求画出电路图。
分析：较准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1mA，则实验电路只能选择分压电路，否则电流表读数不能从零连续可调，电路如图5所示，
例4（1991年上海高考题）一个电灯，电阻为4R，试设计一个电路，使电灯两端的电压调节范围尽可能大。可利用的器材有：一个电动势为E、内阻为
R的电源：一个最大阻值为R 的滑动变阻器；1个开关，导
5
线若干。
⑴画出实验电路图；
⑵灯泡两端电压可调节的范围是多少？
分析：⑴要求电灯两端电压的调节范围尽可能大，只有将滑动变阻器连接成分压电路，电灯两端的电压才能从零开始有较大的调节范围。若采用限流接法，电灯两端电压的最小值大于零，电压调节范围较小。实验电路如图6所示。
⑵当滑片P滑到滑动变阻器的a端时，URf=0；当滑片P滑到b端时，有I=
ER4R=
E，
R
R4R
R5
U4RRf=I
R4R4E4ER4R=E，即UR=，所以灯泡两端电压可调节的范围是０～。
R
5f
55
滑动变阻器分压与限流接法的选择
一、限流电路
设电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的最大电阻为R，负载电阻为Rf。如图1 所示，电路中滑动变阻器起限流作用。负载Rf的电压UR
f
f可以从
RRR
E到Ｅ范围做变化。限流电路对通过负载f上电流强
f
度的控制情况怎样？根据欧姆定律Ｉ＝
E，Ｉf＝Ｉ，当Ｒ>Ｒf时，Ｉf主要取决于Ｒ，调节Ｒ的大
R
f
R
Pb
小可使Ｉf有明显的变化。当ＲＲf（或者相差不多）的情况下，必变滑动变阻器触头P的位置，才会使ＩEf有明显的变化，其变化范围为
～
E，从而起到对ＩR
f的控制作用。
f
R
R
f
二、分压电路
如图２所示电路中滑动变阻器起分压作用，滑片Ｐ自a端向b端滑动，负载Ｒf上的电压变化范围为０～Ｅ。显然，滑动变阻器被当作分压器使用时，调节负载上电压的范围比限流时调节范围大。分压电路对通过负载Ｒf上电流强度的控制情况又怎样呢？不管Ｒ的大小如何，调节滑动触头Ｐ的位置，都可以使Ｉf由零变化到
E，即Ｉf有明显的变化。
R
f
三、如何选择连接方式
在负载电流要求相同的情况下，限流电路中干路电流比分压电路中干路电流更小，所以限流电路中消耗的总功率小，电源消耗电能就小，这说明限流电路有其突出的节能优点。因此，从减少电能损耗的角度考虑，通常滑动变阻器应选择限流接法。但在下列三种情况下，必须选择分压器连接方式。
（一）当用电器的电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须选用分压电路。
例１（1997年全国高考题）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：待测电压表V（量程3V）；电流表A1（量程200μA）；电流表A2（量程5mA）；电流表A3（量程0.6A）；滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）；电源E（4V）；开关S；导线若干。
⑴所提供的电流表中，应选用 （填写字母代号）；
⑵为了尽量减少误差，要求测多组数据。试画出符合要求的电路图。
分析⑴电路中的最大电流值IEmax=
=0.2mA（RR
V应将20kΩ代入），故电流表应选A1。
V
⑵由于滑动变阻器的阻值R远远小于电压表的内阻RV，且要求测多组数据，故采用变阻器的分压连接方
式，实验电路图如图3所示，若变阻器连接成限流电路，由于R
（二）若采用限流电路，而且电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路。 例2（1994年全国高考题）用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻RX（约为100Ω）；直流电流表（量程0～10mA、内阻50Ω）；直流电压表（量程0～3V、内阻5kΩ）；直流电源（输出电压4V、内阻不计）；滑动变阻器（0～15Ω、允许最大电流1A）；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。
分析：若滑动变阻器采用限流式连接，即使变阻器调到最大值，通过电路的电流Imax=
E
=24mA>10mA，仍大于直流电流表的最大量程，故滑动变阻器应采用分压式连接。
RR
A
R
X
又因为R0≈RARV=500Ω>RX，故采用电流表外接法。实验电路如图4所示。
（三）要求回路中某部分电路的电流或电压从零开始可连续变化时，必须选用分压电路。 例3（1993年全国高考题）将量程为100μA的电流表改装成量程为1mA的电流表，并用一标准电流表与改装后的电流表串联，对它进行校准（核对）。较准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1mA。试按实验要求画出电路图。
分析：较准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1mA，则实验电路只能选择分压电路，否则电流表读数不能从零连续可调，电路如图5所示，
例4（1991年上海高考题）一个电灯，电阻为4R，试设计一个电路，使电灯两端的电压调节范围尽可能大。可利用的器材有：一个电动势为E、内阻为
R的电源：一个最大阻值为R 的滑动变阻器；1个开关，导
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线若干。
⑴画出实验电路图；
⑵灯泡两端电压可调节的范围是多少？
分析：⑴要求电灯两端电压的调节范围尽可能大，只有将滑动变阻器连接成分压电路，电灯两端的电压才能从零开始有较大的调节范围。若采用限流接法，电灯两端电压的最小值大于零，电压调节范围较小。实验电路如图6所示。
⑵当滑片P滑到滑动变阻器的a端时，URf=0；当滑片P滑到b端时，有I=
ER4R=
E，
R
R4R
R5
U4RRf=I
R4R4E4ER4R=E，即UR=，所以灯泡两端电压可调节的范围是０～。
R
5f
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