用定性
法突破滑动变阻器选取的难点
吴志山
江苏省南通第一中学 226001
1问题的提出
在分压或限流电路中,关于滑动变阻器的选择问题是高考实验题的热点,但却是学生学习的难点之一,学生之所以觉得难,一是因为滑动变阻器阻值变化所引起的电路中电压或电流变化的定量关系比较复杂,特别是分压电路关系式,学生不愿意去写,也难直接看出变化关系;其次是对不同阻值的滑动变阻器接入电路中调节时对电路的影响,学生也不容易用
达式来比较解决。笔者在教学过程中,运用定性分析的
,借助学生初中学过的一些串、并联基础知识结论,就有效地帮助学生突破了分压和限流电路中滑动变阻器选择的难点。
2定性分析
2.1分压电路
R 从结构上看,如图1的分压电路(不计电源内阻,下同)应该
是负载电阻R与R并联后(下称R)再与R串联。由分压并APPBP B A 原理可知,电阻R上的电压U是R在总电阻中分压所得,U并RRR0 的大小及变化与R有关。而对于并联电路,假如并联的两电阻并
阻值相差较大,则并联后的总阻值将略小于小阻值电阻,或者E K 图 1 说并联后的总阻值主要由小阻值电阻决定(学生初中学过基本
的并联电路知识应该知道该结论,若不知道可适当推导)。
假如R>>R,实际电阻器不会因为阻值大而做得很大,所以单匝绕线电阻也将0
会较大,在滑片P向右移动时,R也会远大于R, R就主要由R来决定,而R并AP
阻值较小且不变,滑片P向右移动时R将接近于R的阻值也很小且变化不大,这并
样R与R相比较R将处在可以忽略的地位,所以R分得的电压也即电阻R上并并并PB
的电压U在滑片P向右移动时将会一直比较小且变化不大,直到滑片P接近B点,R
R的值可以与R(或R)的值相比较时,R上分得的电压才比较大,但这时也并并PB
许只剩下几匝线圈滑片P就到达最右端了,所以此时电压U会随滑片P的移动,R
快速变化接近并达到电源电压。从以上分析可看出,当R>>R时,滑片P向右移0
动的无效滑动距离很长,能调节负载电阻R上电压的滑片距离范围很短,不容易完成调控测量,在一些电源电压超过仪器量程而想用分压接法调控的电路,甚至可能会出现滑片在左端滑动时几乎无电压电流,而滑到右端时稍稍一滑就超出仪器量程从而造成仪器的损坏的现象,所以分压电路中不能选远大于负载电阻R的滑动变阻器。
假如R<
制度,方案手册,应有尽有--------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------
若仅从调控角度看,在分压电路中,滑动变阻器应越小越好。但滑动变阻器小了,电路干路中的电流就大了,有可能会超出滑动变阻器允许的最大电流、并且电路的总的功耗也大了,所以在实际选择时我们还要兼顾安全和节能问题。 2.2限流电路
串联。若R<
>R,则在滑片开始向右滑动时因为R太大而使R处在被忽略的地位,0PB
由分压原理知道,电阻上所分得的电压会很小,在滑片移动过程中虽然R在变小,PB但其和R相比较还是太大,所以在滑片开始移动的过程中R始终处在被忽略的地位其上电压较小且变化也很小,直到R可以与R相比较时,R上分得的电压才比PB
较大,其上电压也会随R的变小而增大,但这时也许滑片P只剩下几匝线圈就到PB
达最右端了,所以此时电压U会随滑片P的移动快速从接近于零的值开始变大,R
接近并达到电源电压。所以当R>>R时,滑片P向右移动过程中有较长的距离几0
乎不能调节电阻R上的电压,也即滑动的无效滑动距离很长,而能调节负载电阻R上的电压的滑片距离范围又太短,且电压变化也太快,不容易甚至无法完成测量控制。所以限流电路中若滑动变阻器R与R相比太大也不能选。 0
从以上分析可以看出,限流电路中与电阻R相比太小、太大的滑动变阻器都不能选,应该选择可以与R相比较的滑动变阻器(如10R以内)。另外,限流电路的调节范围不是从零开始的,所以在实际选择时还要考虑调节范围、安全等问题。
---------------------------------------------------------精品 文档
---------------------------------------------------------------------
精品文档就在这里
-------------各类专业好文档,值得你下载,教育,管理,论文,制度,方案手册,应有尽有--------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------
附word原图:
R
B R A P P A B
R0 R0
E K E K 图 2 图 1
---------------------------------------------------------精品 文档
---------------------------------------------------------------------