淺談中學物理實驗中滑動變阻器的選擇

1、.淺談中學物理實驗中滑動變阻器的選擇滑動變阻器是通過改變其阻值來改變電路中的電流或電路兩端電壓的重要電學儀器，在電學實驗中正確選取滑動變阻器，既要有理論知識又要有實踐經(jīng)驗，是學生應該掌握的基本技能，也是教學中的難點，下面談談我們在實驗中是如何選擇滑動變阻器的1 流過變阻器的電流不能超過額定電流變阻器的額定電流是指變阻器允許通過的最大電流，使用中變阻器上任何一點的電流都不能超過此值，否則，變阻器要損壞在制流電路中，流過變阻器的最大電流等于用電器的額定電流，在圖1所示的分壓電路中流過變阻器的最大電流如何計算呢？由圖1可知，流過變阻器的電流有兩部分，即變阻器左側(cè)PA段電流為I2，變阻器右側(cè)PB段電流

2、為I1、I2之和如果滑動端P不斷向右移動，那么變阻器PB段電流也不斷增大設電源電動勢為，內(nèi)阻不計，變阻器PA段電阻為RA，PB段電阻為RB，RA與用電器電阻R的并聯(lián)電阻為R'，變阻器PA段兩端電壓 如果變阻器滑動端無限接近B端，那么PA段兩端電壓2 根據(jù)實驗中要求的最小電流選擇變阻器這一點是針對制流電路的在圖2所示的電路中，設電源電動勢為，內(nèi)阻不計，電路中最小電流為In，當滑動端P移至B端時電路中電值稍大于此值例如，在圖2所示電路中，電源電動勢為14V，安培表和電源內(nèi)阻均可忽略，R=20若要求安培表示數(shù)在0.20.5A范圍內(nèi)變化，則滿足實驗要求，如果選020的變阻器，則不能使電流在0.

3、20.5A范圍內(nèi)變化3 根據(jù)實驗時便于調(diào)節(jié)和讀取數(shù)據(jù)的原則選擇變阻器在實驗中，不管用制流電路還是分壓電路，變阻器滑動端在移動過程中應使被測電流、電壓在需要的范圍內(nèi)均勻變化，而且變阻器滑動端也應在較大范圍內(nèi)移動，如果變阻器滑動端在移動過程中，被測電流、電壓無明顯變化，或變阻器滑動端只有在一端一個很小范圍內(nèi)移動，電路中才出現(xiàn)需要的電流、電壓，那么變阻器選擇不當，后者不是電流、電壓不便調(diào)節(jié)到某一數(shù)值，就是電流、電壓數(shù)值太小，給實驗帶來較大誤差例如，在圖3所示電路中，電源電動勢為9V，內(nèi)阻不計，要對阻值約為4050的電阻RX進一步測量其阻值，在下列器材中選擇適當?shù)暮涟脖砗突瑒幼冏杵鳎汉涟脖鞟1 量程0

4、50mA 內(nèi)阻不計毫安表A2 量程0300mA 內(nèi)阻不計滑動變阻器R1阻值范圍0100額定電流1A滑動變阻器R2阻值范圍01700，額定電流0.3A首先求出滑動變阻器的阻值為零時，電路中可能出現(xiàn)的最大電流值由誤差理論可知，要使測量結(jié)果誤差較小，從電流表A2上讀取數(shù)據(jù)應在200mA以上如果選用變阻器R2，要獲取這樣的電流，滑動變阻器在電路中的電阻應在5以下，變阻器滑動端必須在其左側(cè)占全長千分之三的范圍滑動，變阻器的尺寸是有限的，滑動端在上述范圍內(nèi)滑動，并且從電流表A2上讀取若干數(shù)據(jù)是很不容易的，要使滑動端在更大范圍移動，電流太小，無法讀出電流值如果選取變阻器R1，上述矛盾則得到解決4 從減小系統(tǒng)誤差的角度選擇變阻器所謂系統(tǒng)誤差是由于儀器本身不準確，實驗原理不完善，實驗方法粗略等產(chǎn)生的誤差，滑動變阻器是實驗電路的組成部分，它的選用也要影響實驗誤差例如，在如圖4所示，利用半偏法測電流表內(nèi)阻的實驗中，由閉合使電流表半偏的電阻箱的阻值，由上式可知，當R1>>R2時，RgR2所以，只有在R1>>R2的條件下（一般取R1=100R2），利用半偏法測電流表內(nèi)阻，才有較小的系統(tǒng)誤差此時，為保證電流表能夠滿偏，電源應有較高的電壓如果不滿足R1>>R2的條件，電