专题十四 基本知能二 滑动变阻器的两种接法（Word教参）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材）

基本知能二　滑动变阻器的两种接法 [重点强化] 1．两种接法的比较 限流接法 分压接法 两种接法电路图 负载R上电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 负载R上电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 闭合S前触头位置 b端 a端 2．两种接法的选择 采用分压接法 (1)要求待测电阻两端的电压从零开始变化，或精确性要求较高时 (2)滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻或串联的其他电阻的阻值时 (3)题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够时 采用限流接法 (1)待测电阻接近或略小于滑动变阻器的最大阻值时 (2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求时 (3)没有很高的精确性要求，考虑安装简捷和节能因素时 [知能落实] 1．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，可供选择的器材如下： A．电动势为4.5 V、内阻不计的电源E B．量程为0～15 V、内阻10 kΩ的电压表V1 C．量程为0～3 V、内阻6 kΩ的电压表V2 D．量程为0～300 mA、内阻4 Ω的电流表A1 E．量程为0～5 A、内阻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__________(填“甲”或“乙”)，选用的器材有__________(填器材前的字母序号)。 解析：Rx的阻值大约为10 Ω，小于滑动变阻器的最大阻值，因而采用限流式接法，故选用甲图电路。电源电动势E＝4.5 V，E＝Im(Rx＋RA)，Im＝ A≈0.321 A＝321 mA或Im＝ A＝0.375 A＝375 mA，与电流表A1的最大测量值接近，故电流表选D。U＝ImRx＝0.321×10 V＝3.21 V，因而电压表选C。滑动变阻器R2的最大阻值为500 Ω，与Rx偏差太大，因此滑动变阻器选F。 答案：甲　A、C、D、F、H [细节提醒] 由于待测电阻小于滑动变阻器的最大阻值，且题干中没有很高的精确性要求，从节能及安装便捷等角度考虑选择限流式接法。　　 2．(2023·广州高三调研)某同学在实验室进行测量电阻的实验。 (1)该同学先用欧姆表“×1”挡粗测一个未知电阻R的阻值，示数如图1所示，对应的读数是________Ω。 (2)他进一步采用伏安法进行精确测量，测量电路如图2所示，其中电压表的内阻约为3 kΩ，电流表的内阻约为0.1 Ω，为了尽量减小实验误差，电压表的右端应接在________点(选填“M”或“N”)。 (3)随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，它是电阻率的倒数。该同学为了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样注满绝缘性能良好的横截面直径为几厘米的薄塑料圆柱形容器，容器两端用很薄的金 属圆片电极密封，如图3所示。 ①他先通过查阅资料估算出容器内水样的电阻约为十万欧，然后用伏安法进行测量。除开关和若干导线外，他还找到下表所示的器材，请选择合适的器材，设计测量该水样电阻的方案，在下图方框内画出电路图，并标注所选器材的代号，水样的电阻用Rx表示。 器材(代号) 规格 电源(E1) 电动势约为3.0 V，内阻可以忽略不计 电源(E2) 电动势约为15.0 V，内阻可以忽略不计 电压表(V1) 量程0～3 V，内阻约3 kΩ 电压表(V2) 量程0～15 V，内阻约15 kΩ 电流表(A1) 量程0～0.6 A，内阻约0.1 Ω 电流表(A2) 量程0～200 μA，内阻约500 Ω 滑动变阻器(R) 总阻值约100 Ω ②测出水样的电阻Rx后，为了测出样品的电导率，请写出该同学还需要测量的物理量是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)该同学先用欧姆表“×1”挡粗测一个未知电阻R的阻值，由题图1可知读数为R＝8×1 Ω＝8 Ω。 (2)根据＝＞＝，为了尽量减小实验误差，电流表应采用外接法，则电压表的右端应接在M点。 (3)①水样的电阻约为十万欧，若电源选择电动势为3 V的E1，则最大电流为 I1m＝＝ A＝30 μA 若电源选择电动势为15 V的E2，则最大电流为 I2m＝＝ A＝150 μA 则电流表应选择量程为0～200