第二章 电路及其应用
3 电阻定律 电阻率
基础过关练
题组一 实验:研究影响导体电阻大小的因素
1.(多选题)在探究导体电阻与其影响因素的定量关系时,某同学按如图所示的电路进行了实验研究,其中导体a与b只是长度不同,a与c只是粗细不同,a与d只是材料不同,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.此电路缺少电流表,所以无法研究定量关系
B.a与b相比,导体越长,电压表示数越大
C.a与c相比,导体越粗,电压表示数越大
D.a与d相比,电压表示数越小,表明该种材料的导电性能越好
2.探究影响电阻大小的因素:在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学有如下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表所示。为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金 0.5 0.5
b 镍铬合金 1.0 0.5
c 镍铬合金 0.5 1.0
d 锰铜合金 0.5 0.5
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验;如果选用编号为a、c两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);如果选用编号为a、d两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。分别将a和d两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,可得结论是 。
(2)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 (选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,从而可以减小输电线上的电能损失。
题组二 电阻定律 电阻率
3.(多选题)关于电阻率,下列说法正确的是( )
A.电阻率是表征材料导电性能的物理量,电阻率越大,材料导电的性能越好
B.金属导体的电阻率随温度的升高而增大
C.超导体是指当温度降低到某一临界温度时,它的电阻突然变为零
D.有些合金的电阻率几乎不受温度的影响,通常用它们制成标准电阻
4.两根由同种材料制成的圆柱形导线电阻相同,长度之比为4∶9,则它们的半径之比为( )
A.2∶3 B.3∶2
C.4∶9 D.9∶4
5.如图所示,某用电器与电源距离为l,线路上的电流为I,若要求线路上的电势差不超过U,已知输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积的最小值是( )
A. B. C. D.
6.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )
A.4ρ和4R B.ρ和4R
C.ρ和16R D.16ρ和16R
7.一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口,使管中盐水柱长为30 cm,测得电阻为R,若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,将该橡胶管均匀拉长至40 cm时(盐水的体积不变,仍充满橡胶管),盐水柱的电阻为 ( )
A.R B.R C.R D.R
题组三 限流电路与分压电路
8.如图所示是滑动变阻器的示意图,下列说法正确的是( )
A.a和b串联接入电路中时,P向右移动,电流增大
B.b和d串联接入电路中时,P向右移动,电流减小
C.b和c串联接入电路中时,P向右移动,电流减小
D.a和c串联接入电路中时,P向右移动,电流减小
9.甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器,P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,Rx是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式
B.在闭合开关测量前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.Rx阻值远远大于滑动变阻器阻值时,选择甲图电路连接
D.甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
10.有一个电阻Rx,其阻值大约是10 Ω,请选择适当的器材,以便测量其阻值。可供选择的电路如图甲、乙所示,可供选择的器材是:
A.电压4.5 V的电源E
B.量程为0~15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V1
C.量程为0~3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V2
D.量程为0~300 mA、内阻约为4 Ω的电流表A1
E.量程为0~5 A、内阻约为2 Ω的电流表A2
F.最大阻值20 Ω、额定电流1.5 A的滑动变阻器R1
G.最大阻值500 Ω、额定电流0.5 A的滑动变阻器R2
H.开关和若干根导线
则选用的电路是 (选填甲或乙),选用的器材是 (选填器材的字母代号)。
能力提升练
题组一 电阻定律的应用
1.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就会熔断。由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别,那么,熔丝熔断的可能性较大的是( )
A.同时熔断
B.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方
C.横截面积大的地方
D.横截面积小的地方
2.目前集成电路的集成度很高,要求里面的各种电子元件都微型化,集成度越高,电子元件越微型化、体积越小。图中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸远远小于R1的尺寸。通过两导体的电流方向如图所示,则下列关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是( )
A.R1>R2 B.R1C.R1=R2 D.无法确定
3.如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=3∶2∶1。在此长方体的上下左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定电压,导体的电阻为R1,在3、4两端加上恒定电压,导体的电阻为R2,则R1∶R2为( )
A.1∶1 B.1∶9 C.4∶9 D.1∶4
题组二 电阻定律、欧姆定律的综合应用
4.铜的电阻率为ρ、单位体积内的自由电子数为n。如图所示,长方体铜柱长、宽、高分别为a、b、c,已知电子的电荷量大小为e,当将A与B分别接电压为U的电源两端时,该铜柱内自由电子定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
5.(多选题)如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b,横截面积之比Sa∶Sb=1∶2,已知5 s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面,电子的电荷量e=1.6×10-19 C,下列说法正确的是( )
A.流经导线a的电流为0.16 A
B.流经导线b的电流为0.32 A
C.导线a、b的电阻之比Ra∶Rb=1∶2
D.导线a、b两端的电压之比Ua∶Ub=2∶1
6.两根材料相同、质地均匀的导线a和b,a长为l,b长为3l,串联在电路中时沿长度方向的电势随位置变化的规律如图所示,则导线a和b的横截面积之比为( )
A.1∶9 B.9∶1 C.1∶4 D.4∶1
7.(多选题)一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线的电流为I,导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压U,则( )
A.通过导线的电流为
B.通过导线的电流为
C.导线中自由电子定向移动速率为
D.导线中自由电子定向移动速率为
8.如图甲所示,一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c;且a>b>c,通入沿PQ方向的电流时,导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.导电材料两端所加电压为10 V时,其电阻为10 Ω
B.随着所加电压的逐渐增大,该导电材料的电阻逐渐减小
C.随着所加电压的逐渐增大,该导电材料的导电性能变差
D.该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻小
题组三 限流电路与分压电路的应用
9.某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:
A.电流表(量程0~100 μA,内阻约2 kΩ);
B.电流表(量程0~500 μA,内阻约300 Ω);
C.电压表(量程0~15 V,内阻约100 kΩ);
D.电压表(量程0~50 V,内阻约500 kΩ);
E.直流电源(20 V,允许最大电流1 A);
F.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定功率1 W);
G.开关和导线若干。
(1)电流表应选 ,电压表应选 。(填字母代号)
(2)该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,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:
① ;
② 。
10.某同学想通过实验测定一个阻值约为50 Ω的电阻Rx的阻值,设计了一个如图所示的电路图。请你帮助他完善实验设计。
(1)如果实验室提供的滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω,想要实现对Rx的测量,要求电路简单,可操作性强,则在此电路图的基础上去掉一根导线 (选填“ab”“cd”“ed”或“ef ”)即可。
(2)如果实验室提供的滑动变阻器R1的最大阻值为200 Ω,想要实现对Rx的测量,要求电路简单,可操作性强,则在此电路图的基础上去掉两根导线 、 即可。(均选填“ab”“cd”“ed”或“ef ”)
答案与分层梯度式解析
第二章 电路及其应用
3 电阻定律 电阻率
基础过关练
1.BD 3.BCD 4.A 5.B 6.C 7.D
8.D 9.B
1.BD 根据串联电路特点,通过各电阻的电流都相同,则电阻两端的电压与阻值成正比,所以可以研究导体电阻与其影响因素的定量关系,则A错误;a与b相比,导体越长,电阻越大,则电压表示数越大,所以B正确;a与c相比,导体越粗,电阻越小,则电压表示数越小,所以C错误;a与d相比,电压表示数越小,电阻越小,则表明该种材料的导电性能越好,所以D正确。
2.答案 (1) a、b ② ③ 导体电阻和导体的材料有关 (2)减小
解析 (1)为了研究导体电阻与导体长度的关系,控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,应该选用a、b两根电阻丝进行实验;如果选用编号为a、c两根电阻丝进行实验,两导体的材料和长度相同,横截面积不同,可以研究导体电阻与横截面积的关系,是为了验证猜想②;如果选用编号为a、d两根电阻丝进行实验,两导体的长度和横截面积相同,材料不同,可以研究导体电阻与材料的关系,是为了验证猜想③;分别将a和d两根电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由于a、d两根电阻丝长度和横截面积相同,材料不同,可得结论是导体电阻和导体的材料有关。
(2)将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,横截面积变大,导体电阻减小。
3.BCD 电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,导体的电阻由导体的电阻率、导体长度、横截面积决定,导体的电阻率越大,导电的性能越差,A错误;金属导体的电阻率随温度的升高而增大,B正确;超导体是指当温度降低到某一临界温度时,它的电阻突然变为零,C正确;有些合金的电阻率几乎不受温度的影响,通常用它们制成标准的电阻,D正确。
4.A 根据电阻的决定式R=ρ知,当R、ρ一定时,横截面积S与长度L成正比,又由S=πr2,得半径r与成正比,故半径之比为2∶3。故选A。
5.B 由欧姆定律及电阻定律可得R==ρ,解得S=,故选B。
6.C 因温度和材料不变,所以电阻率不变;将导线均匀拉长到直径为原来的一半,导线体积不变,横截面积变为原来的,长度变为原来的4倍,根据电阻定律公式R0=ρ=16ρ=16R,故选项C正确。
方法技巧
公式R=ρ的应用策略
(1)公式R=ρ中的l是导体沿电流方向的长度,S是导体垂直于电流方向的横截面积。
(2)一定形状的导体,电阻的大小与接入电路的具体方式有关,在应用公式R=ρ求电阻时要注意确定导体的长度和横截面积。
(3)一定导线的长度和横截面积发生变化时,导线的电阻率不变,体积不变,由V=Sl可知l和S成反比,这是解决此类电阻变化问题的关键。
7.D 将橡胶管均匀拉长时,盐水的体积不变,长度变为40 cm,则盐水柱的横截面积变为原来的,根据电阻定律有R=ρ,R'=ρ,解得R'=R,D正确。
方法技巧
根据电阻定律判断电阻的变化规律
某一导体形状改变后,讨论其电阻变化要抓住两点:①电阻率不变;②总体积不变。由V=lS可知l和S的关系,在ρ、l、S都确定后,应用R=ρ判断。
8.D 滑动变阻器有分压和限流两种接法,在限流时接入的两个接线柱为上面一个,下面一个,故A错误;当下端接b时,P向右移动,电阻减小,电路中电流变大,故B、C错误;当下端接a时,滑片P向右移动,电阻变大,电路中电流减小,故D正确。
9.B 乙图电路中的滑动变阻器没有采用“一上一下”的连接方式,A错误;在闭合开关测量前,为了保护电路,滑动变阻器接入电路的阻值应该最大,即甲、乙两图中滑片P都应置于b端,B正确;当Rx阻值远远大于滑动变阻器阻值时,如果选择甲图电路连接,则通过待测电阻的电流几乎不发生变化,所以应选择分压式电路,即选择乙图电路,C错误;甲图电路滑动变阻器采用限流式接法,滑片滑到b端时,加在Rx两端的电压最低但不为零,D错误。
归纳总结
滑动变阻器必须采用分压式接法的几种情况
(1)要求电压(或电流)能从零开始变化;
(2)当待测电阻Rx R(R为滑动变阻器的最大阻值) 时;
(3)若采用限流式接法,电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流。
10.答案 甲 ACDFH
解析 Rx的阻值约为10 Ω,小于滑动变阻器的总阻值,故采用限流接法,选用甲电路;电源电压U=4.5 V,U=Im(Rx+RA),若采用电流表A1时有I= A=0.321 A=321 mA,若采用电流表A2时有I= A=0.375A= 375 mA,故电流表选D。Rx两端的最大电压约为U1=ImRx=0.3×10V= 3 V,因而电压表选C,滑动变阻器R2最大阻值为500 Ω,与Rx偏差太大,因此滑动变阻器选F。
能力提升练
1.D 2.C 3.B 4.B 5.AD 6.A 7.BC 8.B
1.D 通过熔丝的电流相同,根据电阻定律R=ρ可知,长度L相同的两段熔丝,横截面积越小电阻R越大,则产生的热量就越多,就越容易烧断,故D正确。
2.C 设正方形导体表面的边长为a,厚度为d,材料的电阻率为ρ,根据电阻定律得R=ρ=ρ,可见正方形导体的阻值只和材料的电阻率及厚度有关,R1=R2,选项C正确。
3.B
解题关键
解此题的关键是正确理解公式R=ρ中l和S的物理意义。
根据电阻定律R=ρ,当在1、2两端加上恒定电压U时阻值为R1=ρ,当在3、4两端加上恒定电压时阻值为R2=ρ,可得,故B正确。
4.B 沿电流方向铜柱的电阻为R=ρ=ρ,通过铜柱的电流为I=,电流的微观表达式为I=neSv=nebcv,联立解得v=。故选B。
5.AD 流经导线a的电流为I= A=0.16 A,故A正确;因两段导线串联,电流相等,所以流过导线b的电流也是0.16 A,故B错误;根据电阻定律有Ra∶Rb=∶=Sb∶Sa=2∶1,故C错误;根据U=IR,有Ua∶Ub=Ra∶Rb=2∶1,故D正确。
6.A 由图像可知a、b两段导线两端的电压之比为Ua∶Ub=6∶2=3∶1,可知电阻之比为Ra∶Rb=3∶1,根据R=ρ可得 S=,则×,故选项A正确。
7.BC 若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,导线的横截面积变为原来的,导线的长度变为原来的4倍,由电阻定律R=ρ可知,导线电阻变为原来的16倍,由欧姆定律I=可知,通过导线的电流变为,故B正确,A错误;由电流的微观表达式I=nqSv,单位体积内的自由电子数不变,电子所带电荷量不变,电流变为原来的,横截面积变为原来的,则导线中自由电子定向移动速率变为原来的,即为,故C正确,D错误。
8.B
解题关键
由图乙可知,导电材料两端所加电压为10 V时,通过的电流为0.5 A,则此时导电材料的电阻为R==20 Ω,故A错误;U-I图线上各点与原点连线的斜率表示电阻,结合图乙可知,随着所加电压的逐渐增大,该导电材料的电阻逐渐减小,则该导电材料的导电性能变好,故B正确,C错误;根据电阻定律R=ρ可知,导电材料的横截面积越大,长度越小,导电材料的电阻越小,所以该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻大,故D错误。
9.答案 (1)B C (2)①电流表应采用内接法 ②滑动变阻器应采用分压式接法
解析 (1)本题中,待测电阻Rx的阻值约为25 kΩ,直流电源电动势为20 V,经粗略计算电路中最大的电流约为Imax==800 μA,所以电流表选择B;虽然电压表C的量程不足,但电压表D的量程超过太多,读数偏小,所以电压表选择C。
(2)因待测电阻约为25 kΩ,应用电流表内接法;因滑动变阻器最大阻值为1 kΩ,是小电阻控制大电阻,若用限流式接法,控制的电压变化范围太小,则滑动变阻器应用分压式接法。
方法技巧
电学实验选择仪器的一般步骤如下:
(1) 根据量程选择电流表和电压表,不能超过表的量程,表的量程不能太大否则会导致读数偏小。
(2)根据题中关键语句,如“精确测量”,“从零开始连续可调”等,来选择分压电路或是限流电路;分压电路滑动变阻器选择较小阻值,限流电路滑动变阻器选择较大阻值。
(3)选择电流表的内、外接法,一般的原则是 “大内偏大,小外偏小”;也可以根据与之间的关系来判断,当时,采用电流表的外接法,反之选择电流表内接法。
10.答案 (1)ed (2)ab ed
解析 (1)因为滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻阻值,故采用分压式接法,所以要去掉ed导线。(2)滑动变阻器R1的最大阻值较大,为了方便测量,需要采用限流式接法,故去掉图中ab和ed两根导线即可。
2(共16张PPT)
知识点 1 电阻定律
3 电阻定律 电阻率
知识 清单破
1.电阻定律
(1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻还
与构成它的材料有关。
(2)公式:
2.电阻率
(1)概念:电阻率是表征材料导电性质的物理量,是材料本身的属性,与材料的形状、大小无关。
(2)计算式:ρ=R 。
(3)单位是欧·米,符号为 Ω·m。
(4)影响电阻率的两个因素是材料和温度。
①金属材料的电阻率一般随温度升高而增大;
②部分半导体的电阻率随温度的升高而减小,并且变化也不是线性的;
③有些合金(如锰铜合金)的温度系数很小,其电阻率几乎不随温度的变化而变化;
(3)单位是欧·米,符号为 Ω·m。
(4)影响电阻率的两个因素是材料和温度。
①金属材料的电阻率一般随温度升高而增大;
②部分半导体的电阻率随温度的升高而减小,并且变化也不是线性的;
③有些合金(如锰铜合金)的温度系数很小,其电阻率几乎不随温度的变化而变化;
④当温度降低到一定温度时,某些材料的电阻率突然减小为零,出现超导现象。
1.限流电路:如图甲所示限流电路中,器件D(电阻为R)两端电压的变化范围是 U~U。
甲 乙
2.分压电路:如图乙所示分压电路中,器件D(电阻为R)两端电压的变化范围是0~U。
知识点 2 限流电路和分压电路
1.有人认为,金属导体的电阻随温度变化的主要原因是热胀冷缩导致导体的长度和横截面积
发生了变化,这种说法对吗
2.由R= 知,金属元件的电阻由其两端的电压和通过的电流共同决定,你同意这个观点吗
3.将金属导线对折绞合后其电阻发生变化,是因为其电阻率发生了变化。这种说法你认为正
确吗
知识辨析
一语破的
1.不对。金属导体的电阻随温度变化主要是由于其电阻率随温度的升高而增大。
2.不同意。导体的电阻是由导体自身的性质决定的,与其两端所加的电压和通过的电流无
关。
3.不正确。将金属导线对折绞合后其电阻发生变化,是因为导线的长度和横截面积发生了变
化,而其电阻率在温度不变时是没有变化的。
关键能力 定点破
定点 1 对电阻定律的理解和应用
1.对电阻定律的理解
(1)公式R=ρ 是导体电阻的决定式,如图所示为一块长方体铁块,若通过电流I1,则R1=ρ ;若
通过电流I2,则R2=ρ 。(说明:导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,是由导体本身性质决
定的)
(2)适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。
(3)电阻定律是通过大量实验得出的规律。
2.R= 与R=ρ 的区别与联系
R=ρ R=
区 别 意义 电阻定律的表达式,也是电阻的决定式 电阻的定义式
作用 提供了测定导体电阻率的一种方法——ρ=R 提供了测定导体电阻的一种方法——伏安法
适用范围 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液等 纯电阻元件
联系
R=ρ 对R= 补充说明了导体的电阻不取决于U和I,而是取决于导体本身的
材料、长度、横截面积和温度
典例1 神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层
(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神
经,髓鞘的厚度只有2 μm【1】左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻【2】却高达1.6×105
Ω。
(1)若不计髓质片层间的接触电阻【3】,计算髓质的电阻率;
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积【4】为32π cm3,当在其两底面上加上1 000
V的电压时,通过该圆柱体的电流为10π μA,求该圆柱体的底面半径和高。
信息提取 【1】【2】由题意构建髓鞘模型,长l=2 μm,横截面积S=1 cm2。
【3】髓质的电阻率相同。
【4】圆柱体的体积V=Sh=πr2h,其中r为底面半径,h为高度。
解析 (1)由R=ρ ,解得ρ= = Ω·m=8×106 Ω·m(由【1】【2】【3】得到)。
(2)设该圆柱体的底面半径为r,高为h。圆柱体的电阻R'= 且R'=ρ ,S'=πr2,可得 = =
m-1,而V=πr2h=32π×10-6 m3(由【4】得到),联立解得h=0.02 m=2 cm,r=0.04 m=
4 cm。
答案 (1)8×106 Ω·m
(2)4 cm 2 cm
定点 2 电阻R和电阻率ρ的比较
电阻R 电阻率ρ
描述对象 导体 材料
物理意义 反映导体对电流阻碍作用的
大小:R大,阻碍作用大 反映材料导电性能的好坏:ρ
大,导电性能差
决定因素 由材料、温度和导体形状决定 由材料、温度决定,与导体形状无关
单位 欧姆(Ω) 欧·米(Ω·m)
联系 R=ρ ,ρ大,R不一定大,导体对电流的阻碍作用不一定大;R大, ρ不一定大,材料的导电性能不一定差 1.两种接法对比
定点 3 滑动变阻器限流式和分压式接法
限流式接法 分压式接法
电路图
闭合开关前滑 片位置 在最左端,以保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大 在最左端,开始时R两端的电压为零
负载两端的电压调 节范围 U~U 0~U
通过负载的电流调节范围 ~ 0~
2.两种接法的选择原则
(1)滑动变阻器必须采用分压式接法的四种情况
①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特
性、校对改装后的电表等电路),或要求大范围内测量电压和电流时,必须采用分压式接法,即
“零起必分”。
②当待测用电器的电阻R远大于滑动变阻器的最大值R0时,必须采用分压式接法,即“滑小必
分”。
③当电压表或电流表的量程太小时,若采用限流式接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍
超过电压表(或电流表)的量程,只能采用分压式接法,即“烧表必分”。
④在题目中有以下语言暗示时,比如:要求多测几组测量数据,要求精确测量等,一般也采用分
压式接法。
(2)当R0>R时(或两者相差不多),虽然两种电路都可以对负载电流有明显的调节和控制,或两
种电路都满足实验要求时,但限流电路具有节省电能、电源负担轻等优点,选限流电路较
好。
典例2 如图所示,滑动变阻器R1的最大阻值是200 Ω,R2=100 Ω,A、B两端电压UAB=6 V。
(1)当S断开时【1】,移动滑片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少
(2)当S闭合时【2】,移动滑片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少
信息提取 【1】滑动变阻器为限流式接法。
【2】滑动变阻器为分压式接法。
思路点拨 解此题的关键有以下两点
(1)明确电路结构,分清并联和串联电路。
(2)正确利用部分电路欧姆定律进行计算。
解析 (1)S断开时,滑动变阻器R1为限流式接法,R1滑片P下方部分不接入电路中,当滑片P在
最上端时,R1接入电路的电阻为0,R2获得最大电压,为6 V;当滑片P在最下端时,R1与R2串联,此
时R2两端的电压最小, = UAB=2 V,所以R2两端的电压变化范围为2~6 V。
(2)当S闭合时,滑动变阻器R1为分压式接法,当滑片在最下端时,R2两端电压为0,当滑片在最上
端时,R2两端的电压最大,为6 V,所以R2两端的电压变化范围为0~6 V。
答案 (1)2~6 V (2)0~6 V
