滑动变阻器分压与限流接法 教学设计-（2019）新人教版高中物理必修第三册.rar

滑动变阻器分压与限流接法滑动变阻器分压与限流接法郭雪鹏安徽省临泉第一中学1. 限流式接法（人教版 2019 物理必修第三册 71 页第 1 题）在图示电路中，A、B 之间的电压为 U，定值电阻的阻值为 R，滑动变阻器的最大阻值为 R1.在滑动变阻器的滑动端移动过程中，R 两端电压 UR的变化范围是多少？定值电阻 R 与滑动变阻器串联接入电路，设滑动变阻器接入电路阻值为 Rx，0RxR1电流为I=UR+RxR 两端电压为RxRUIRURRUR随 Rx增大的单调递减。当 Rx取最大值 R1，URmin=。当 Rx=0 时，R 两端1RURR电压最大为 U。故 R 两端电压变化范围是U。1RURR滑动变阻器采用限流式接法，电阻 R 两端电压变化范围较小，电压不能从零开始变化。问题 1：为保证 R 的电压变化范围较大，滑动变阻器的最大阻值 R1应大一些还是小一些？分析：URmin=，R1越大，URmin越小，R 的电压变化范围较大。故采用限流式1RURR接法，应选择大阻值的滑动变阻器。2. 分压式接法（人教版物理必修第三册 71 页第 2 题）图示电路常被叫作分压电路，当 A、B 之间的电压为 U 时，利用它可以在 C、D 端获得 0 和 U 之间的任意电压。试说明其中的道理。当 C 端移到 R 最下端时，CD 部分负载被短路，UCD=0，当 C 端移到 R 最上端，CD 部分负载与 R 并联，UCD=U。分压式接法可获得 0U 变化范围的电压，负载电压从 0 开始增大，变化范围较大。(以下内容可根据学生程度选择是否讲解。)在 CD 间接电阻 R0，滑动变阻器下半部分电阻为 Rx，上半部分电阻为(R-Rx)，电路结构为 R0与 RX并联，再和（R-Rx）串联。R0与 Rx并联后的阻值记为 R0 x，R0 x = RoRxR0 +RxR0 x与(R-Rx)串联，电流相等，电压与电阻成正比，有 UCD= R0 xR0 x+R - Rx UR0RxRR0 +RRx-Rx2 U取比值 k=，0k1，= RxRR0R=UCDUk +k-k2利用几何画板软件作出 UCD/U-k 图像，图像单调递增，即将滑片从下向上移动，UCD单调递增。滑动变阻器选择分压接法，一般选取较小的阻值。演示实验 1 仿真物理实验室课件（见文件名 大电阻.exe）实验现象：滑动变阻器阻值为 2000，电阻为 10。当滑片从 0 移动 90%时，电压表和电流表示数变化范围较小。问题：为何滑动变阻器移动 90%，电阻上的电压仍然很小？分析：滑片移动 90%，左侧电阻为 1800，与电阻 R=10 并联后的阻值大约为10。滑动变阻器右侧电阻占 10%，为 200。10 与 200 串联，电源电压大部分被滑动变阻器右侧电阻分担，电阻 R 上的电压较小。演示实验 2 （小电阻.exe）实验现象：滑动变阻器阻值为 20，电阻 R=5 欧姆。移动滑动变阻器，逐渐调节，电流和电压逐渐改变。