微型專(zhuān)題5 限流電路和分壓電路 伏安法測(cè)電阻
[學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求]
物理觀(guān)念:1.進(jìn)一步熟悉滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造和原理.2.認(rèn)識(shí)伏安法測(cè)電阻電路的兩種接法.
科學(xué)思維:1.理解滑動(dòng)變阻器的限流電路和分壓電路的接法,并能正確運(yùn)用.2.理解電流表內(nèi)接法和外接法,并能正確選擇.
一、滑動(dòng)變阻器限流式和分壓式接法
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限流式
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分壓式
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電路組成
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變阻器接入電路的特點(diǎn)
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采用“一上一下”的接法
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采用“兩下一上”的接法
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調(diào)壓范圍
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~E(不計(jì)電源內(nèi)阻)
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0~E(不計(jì)電源內(nèi)阻)
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適用情況
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負(fù)載電阻的阻值Rx與滑動(dòng)變阻器的總電阻R相差不多,或R稍大,且電壓、電流變化不要求從零調(diào)起
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(1)要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大,且從零開(kāi)始連續(xù)可調(diào)
(2)負(fù)載電阻的阻值Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總電阻R
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例1 (多選)一同學(xué)將變阻器與一個(gè)6V、6~8W的小燈泡L及開(kāi)關(guān)S串聯(lián)后接在輸出電壓恒為6V的電源E上,當(dāng)S閉合時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光.按如圖1所示的接法,當(dāng)滑動(dòng)片P向右滑動(dòng)時(shí),燈泡將( )
圖1
A.變暗
B.變亮
C.亮度不變
D.不可能被燒壞
答案 BD
解析 由題圖可知,變阻器接入電路的是PB段的電阻絲,當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻絲變短,電阻減小,電路中電流變大,燈泡變亮,B選項(xiàng)正確;由于燈泡的額定電壓等于電源電壓,所以不可能燒壞燈泡,D選項(xiàng)正確.
例2 如圖2所示,滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值是200Ω,R2=300Ω,A、B兩端輸入電壓恒為UAB=8V.
圖2
(1)當(dāng)S斷開(kāi)時(shí),移動(dòng)滑片P,R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少?
(2)當(dāng)S閉合時(shí),移動(dòng)滑片P,R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少?
答案 (1)4.8~8V (2)0~8V
解析 (1)S斷開(kāi)時(shí),滑動(dòng)變阻器R1為限流式接法,R1的下部不接入電路中,當(dāng)滑片P在最上端時(shí),R1接入電路的電阻為零,因此R2獲得的最大電壓等于8V,當(dāng)滑片P在最下端時(shí),R1與R2串聯(lián),此時(shí)R2兩端的電壓最小,UR2=UAB=4.8V,所以R2兩端的電壓變化范圍為4.8~8V.
(2)當(dāng)S閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器R1為分壓式接法,當(dāng)滑片在最下端時(shí),R2兩端電壓為0,當(dāng)滑片在最上端時(shí),R2兩端的電壓最大,為8V,所以R2兩端的電壓變化范圍為0~8V.
1.滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí),金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn)不能同時(shí)接入電路,否則電流將從金屬桿流過(guò)而將滑動(dòng)變阻器短路;
2.限流式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較小,而分壓式接法電壓調(diào)節(jié)范圍較大(電壓最小值從0開(kāi)始),在具體應(yīng)用中要根據(jù)題目要求合理選擇.