限流电路和分压电路的研究.doc

限流电路与分压电路的研究 摘要：限流电路与分压电路是高中物理的重点内容，也是高考中的重点与难点。特别是在选择电路接入方式上，更是让很多学生感到不知所措。因而导致学生在高考中失分严重，考出了不理想的成绩。纵观学术界，涉及该方面的研究却是寥寥无几。因而有必要加强对限流电路与分压电路的研究，彻底为学生解决该疑难问题。关键词：限流电路 分压电路 高考 如图1所示为分压电路电路图，当滑动变阻器的触头向左向右的滑动时，电压表和电流表的示数也会相应的变小变大。由此可以通过滑动触头使之处于不同的位置来测量出电压表的读数和相应电流表的读数并绘制出UI图来寻找出待测电阻RX的伏安线性关系及绘制出UL图像来找出滑动变阻器的阻值与电流的关系。如图2限流电路为电路图，当滑动变阻器R1的触头向左向右移动时电流变和电压表的示数会相应的忽大忽小，尤其是电流表的示数的变化更是明显。当触头分别处在变阻器的两端时，同理通过滑动触头使之处于不同的位置来测量出电压表的读数和相应电流表的读数并绘制出UI图来寻找出待测电阻RX的伏安线性关系及绘制出UL图像来找出滑动变阻器的阻值与电流的关系。但是，两种接法得出的UI图像和UL图像是否一致呢？这或许是很多高中生一直以来的疑惑。下面，我们将带着这个问题走进实验室，让实验来解答我们的疑惑。实验仪器：两个完全相同的滑动变阻器、两个完全相同的电压表（01500mv）、两个完全相同的电流表（0150mA）、直流电源一个、开关两个、导线若干。实验步骤：1、 将两个完全相同的滑动变阻器的长度分成五等分。2、 分别按照图1和图2连接电路图。3、 将限流接法的滑动变阻器的触头置于变阻器的右端，分压接法的滑动变阻器的触头置于变阻器的左端，再分别闭合开关。4、 分别将滑动变阻器的触头移动一等分，分别记下两种接法的电压表与电流表的读数。按此步骤，继续做相同实验，直至变阻器的触头处于变阻器的另一边。由以上实验可得出如下实验数据：分压电路的实验数据电表读数等分点12345电压表读数（mv）2004006109091280电流表读数（mA）1.282.603.905.808.80限流电路的实验数据电表读数等分点 12345电压表读数（mv）60070085210751200电流表读数（mA）3.804.505.506.907.70 由实验数据画出U-I曲线和I-L曲线如下图所示， U/mv 分压电路 I/mA 限流电路 限流电路 分压电路 U0 0 I/mA 0L由图易知，分压电路滑动变阻器的分压极其明显，而限流电路则滑动变阻器限流极其明显。他们有着相对的作用，而并不是有着相似的作用。所以在选择电路接法时，不能太随便，而是根据需要正确的选择电路的解法。由图可知，分压电路的待测电阻的电压调节范围为0U（U为路端电压），而限流电路的待测电阻的电压调节范围为U0U(其中U0为RXU/(RX+R1)，U为路端电压)。要选择正确的接法，当然不会件是很简单的事。这需要认真仔细地分析题目的要求，从而才能正确的解决问题。在历年高考中，电路接法的选择已越来越受到出题者的青睐。而且考察的难度越来越大，比重也越来越大。这使得很多学生难以招架。从而导致了学生难以适应高考的考验。在今年的高考中，对分压电路和限流电路的选择问题也做了相应的考察。如天津卷物理部分的第九题的第四小题。其题如下：（4）某同学测量阻值约为25K的电阻RX，现备有下列器材：A.电流表（量程100A，内阻约2K）；B.电流表（量程500A，内阻约300）；C.电压表（量程15V，内阻约100K）；D.电压表（量程50V，内阻约500K）；E.直流电源（20V，允许最大电流1A）；F.滑动变阻器（最大电阻1K，额定功率1W）；G.电键和导线若干。电流表应选电压表应选（填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证是呀顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题。该题明显是考察电路接法的选择问题。但并不是单纯的考察，而是要求考生认真分析考题的要求，从而才能正确做出判断。假设接入法正确，则我们可以粗略的计算一下通过电路的电流值。当选择量程为100A时，则其通过电路的最小电流值为20（1000+25000+2000）0.00071A710A100A，显然不符合要求，当选择量程为500A时，则其通过电路的最小电流值为20（1000+25000+300）0.00076A760A500A。，显然也不符合要求。此时，我们就能完全确定用滑动变阻器限流式接法是不正确的，而只能采用滑动变阻器分压式接法。当然，该题也涉及到电流表的内接与外接的选择问题，在此就不再赘述了。结语 做学问无非就是认真仔细的分析问题，从而发现问题，再而解决问题。在研究限流电路与分压电路的的时候，我们可以看到：问题本身并不复杂，但细研究起来并不容易。这告诉我们，凡事不能光看表面，而应该深入事物的本质，从而才能真正的解决问题。参考文献高中物理人民教育出版社 /gzwl/jszx/sytj/ktyj/201009/t20100903_869012.htm王建平物理教师1995年第05期 /Artic