11.4.4 滑动变阻器的限流与分压接法 讲义-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

11.4　串联电路和并联电路 第四讲　滑动变阻器的限流与分压接法 人教版高二物理上册必修第三册　第十一章 电路及其应用　11.4 串联电路和并联电路　·　学生版 知识点范围　1．滑动变阻器的限流接法 2．滑动变阻器的分压接法　3．两种接法的选择　4．闭合开关前的滑片位置 班级________　姓名________　学号________　得分________ 知识点 2 讲　例题 4 道　判断速查表 10 条　建议用时 45 分钟 本讲只处理一件事，滑动变阻器怎么接进电路。先看限流接法的接线方式、电压和电流的调节范围、滑片该放在哪一端，再看分压接法的三个接线柱怎么连、为什么能从零起调，两部分各配两道例题，末尾附一张判断速查表。 第一部分　知识点精讲 知识点 1　滑动变阻器的限流接法 原理　滑动变阻器只把一段电阻丝接进电路，用一上一下两个接线柱跟待测电路串起来。滑片往接入的那一端挪，串进电路的电阻丝变短，电路的电流变大，待测元件上的电压跟着升高。设电源电压为 U，待测电阻为 R，变阻器全阻为 R0。滑片落在阻值最大端时，电流和电压都最小： 图 1　限流接法：变阻器一上一下，串在测量支路里 Imin＝ Umin＝ 　　　　滑片落在阻值最小端时，变阻器几乎不接入电路，电流最大，电压接近电源电压： Imax＝ 结论　限流接法把电流和电压都压在一个有限的区间里，两头都到不了零。变阻器最大阻值跟待测电阻接近时，滑片位置和电压大致成比例，调节起来均匀；变阻器阻值比待测电阻大太多，滑片稍一挪电压就跳一大截，反而不好调。变阻器只通过工作电流，耗电比分压接法少，接线也简单。 条件　待测元件的电压不要求从零起调，只需要在一定范围内变化时用它；变阻器最大阻值接近或略大于待测电阻；电源电压不超过元件的额定值。 易错　闭合开关前忘了把滑片放到阻值最大端，一合闸电流就超量程。接成两上或两下两个接线柱，电阻丝没真正接入电路，滑片怎么动电路都不变。把限流接法的电压范围说成从零开始。 知识点 2　滑动变阻器的分压接法 原理　变阻器两个下接线柱接在电源两端，整根电阻丝都通电；滑片和一个上接线柱当输出端，把电阻丝分成两段，待测电路跟其中一段并联，取的是这一段上的电压。滑片从一端挪到另一端，并联那段的电阻从零变到全阻，待测电路上的电压也从零变到电源电压，滑动过程中电压连续可调。 图 2　分压接法：变阻器两下接电源，滑片取分压输出 结论　分压接法的输出电压能从零调到电源电压。变阻器最大阻值比待测电阻小得多时，输出电压随滑片位置变化接近线性，调得细；变阻器阻值很大时，滑片在大部分行程里电压几乎不动，只在两端变化剧烈。变阻器整根电阻丝一直通电，耗电比限流接法多。 条件　要求电压或电流从零起调时用它；限流接法把滑片调到最大阻值仍然超量程时用它；变阻器最大阻值远小于待测电阻时用它。接线要用三个接线柱，两下接电源，一上作输出。 易错　只接两个接线柱，画出来还是限流，电压到不了零。闭合开关前没把滑片放在输出电压为零的那一端，一合闸待测元件就承受满电压。把分压接法的耗电说成比限流少。 第二部分　例题精讲 例1．有一个不随温度变化的电阻，阻值大约在40~50Ω之间，需要进一步测定其阻值，有下列器材： A、电池组（9V，内阻0.5Ω） B、电压表（0~10V，内阻约20kΩ）     C、电流表（0~50mA，内阻约20Ω） D、电流表（0~300mA，内阻约4Ω）     E、滑线变阻器（0~100Ω，1A） F、滑线变阻器（0~1750Ω，0.3A）     G、电键、导线。 实验要求多测几组电流、电压值，画出电流一电压关系图。为了实验能正常进行并减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，在实验中应选用代号是________的电流表和代号是________的滑动变阻器，画出应采用的电路图________。 例2．有下列器材，要用伏安法较准确测定一个约几十欧的电阻（假设电阻不随温度变化而变化），备用器材有： A、电流表（0~0.6A，内阻约2Ω）；       B、电压表（0~15V，内阻约15kΩ）； C、滑线变阻器（0~200Ω）；             D、蓄电池（12V）；        E、电键和导线。 为减少测量误差，应采用的电路是图中的（     ） A． B． C． D． 例3．用伏安法较准确测定一个阻值约100Ω的电阻，所给的器材规格如下： A、电流表（0~0.6A，内阻约0.1Ω）； B、电压表（0~6V，内阻约5kΩ）； C、电池（4.5V，内阻不计）； D、滑动变阻器（0~50Ω，1A）； E、电键一个，导线若干。 要求用图像法求时画图尽量准确，请画出所采用的原理图。 例4．从下面给定的器材中选出适当的实验器材（有些器材的阻值是大约值，有些器材的阻值是准确值）．设计一个测量阻值Rx约为250Ω的电阻的电路，要求便于操作，方法简捷，要尽可能提高测量的精度． 电流表A1，量程10mA，内阻rA1≈350Ω 电流表A2，量程300μA，内阻rA2≈300Ω 电流表A3，量程100μA，内阻rA3≈500Ω 电压表V1，量程10V，内阻rV1=15kΩ 电压表V2，量程3V，内阻rV2=10kΩ 滑动变阻器R1，全阻值50Ω，额定电流为1A 滑动变阻器R2，全阻值5000Ω，额定电流为1A 电池组，电动势6V，内阻很小但不能忽略  开关及导线若干 （1）测量电路中电流表应选_____，电压表应选_____，滑动变阻器应选_____（填代号） （2）画出测量Rx的电路图_______． （3）在所测量数据中选一组数据计算Rx，计算表达式Rx=____，表达式中各符号表示的意义是_____． 附　判断速查表 题里的现象 判断 依据 要求电压从零开始连续可调 用分压接法 限流最低只到 电压只需在小范围变化 用限流接法 接线简单，耗电少 变阻器最大阻值远小于待测电阻 用分压接法 限流调节太粗 变阻器最大阻值与待测电阻接近 用限流接法 滑片位置与电压成比例 变阻器接一上一下两个接线柱 限流接法 与电路串联 变阻器接两下一上三个接线柱 分压接法 与电路并联取压 闭合开关前的滑片位置 限流放最大阻值端，分压放输出零端 保护元件 限流接法的电压调节范围 到 U 到不了零 分压接法的电压调节范围 0 到 U 全程可调 两种接法哪种更费电 分压接法 变阻器全程通电 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.4　串联电路和并联电路 第四讲　滑动变阻器的限流与分压接法 人教版高二物理上册必修第三册　第十一章 电路及其应用　11.4 串联电路和并联电路　·　教师版 知识点范围　1．滑动变阻器的限流接法 2．滑动变阻器的分压接法　3．两种接法的选择　4．闭合开关前的滑片位置 班级________　姓名________　学号________　得分________ 知识点 2 讲　例题 4 道　判断速查表 10 条　建议用时 45 分钟 本讲只处理一件事，滑动变阻器怎么接进电路。先看限流接法的接线方式、电压和电流的调节范围、滑片该放在哪一端，再看分压接法的三个接线柱怎么连、为什么能从零起调，两部分各配两道例题，末尾附一张判断速查表。 第一部分　知识点精讲 知识点 1　滑动变阻器的限流接法 原理　滑动变阻器只把一段电阻丝接进电路，用一上一下两个接线柱跟待测电路串起来。滑片往接入的那一端挪，串进电路的电阻丝变短，电路的电流变大，待测元件上的电压跟着升高。设电源电压为 U，待测电阻为 R，变阻器全阻为 R0。滑片落在阻值最大端时，电流和电压都最小： 图 1　限流接法：变阻器一上一下，串在测量支路里 Imin＝ Umin＝ 　　　　滑片落在阻值最小端时，变阻器几乎不接入电路，电流最大，电压接近电源电压： Imax＝ 结论　限流接法把电流和电压都压在一个有限的区间里，两头都到不了零。变阻器最大阻值跟待测电阻接近时，滑片位置和电压大致成比例，调节起来均匀；变阻器阻值比待测电阻大太多，滑片稍一挪电压就跳一大截，反而不好调。变阻器只通过工作电流，耗电比分压接法少，接线也简单。 条件　待测元件的电压不要求从零起调，只需要在一定范围内变化时用它；变阻器最大阻值接近或略大于待测电阻；电源电压不超过元件的额定值。 易错　闭合开关前忘了把滑片放到阻值最大端，一合闸电流就超量程。接成两上或两下两个接线柱，电阻丝没真正接入电路，滑片怎么动电路都不变。把限流接法的电压范围说成从零开始。 知识点 2　滑动变阻器的分压接法 原理　变阻器两个下接线柱接在电源两端，整根电阻丝都通电；滑片和一个上接线柱当输出端，把电阻丝分成两段，待测电路跟其中一段并联，取的是这一段上的电压。滑片从一端挪到另一端，并联那段的电阻从零变到全阻，待测电路上的电压也从零变到电源电压，滑动过程中电压连续可调。 图 2　分压接法：变阻器两下接电源，滑片取分压输出 结论　分压接法的输出电压能从零调到电源电压。变阻器最大阻值比待测电阻小得多时，输出电压随滑片位置变化接近线性，调得细；变阻器阻值很大时，滑片在大部分行程里电压几乎不动，只在两端变化剧烈。变阻器整根电阻丝一直通电，耗电比限流接法多。 条件　要求电压或电流从零起调时用它；限流接法把滑片调到最大阻值仍然超量程时用它；变阻器最大阻值远小于待测电阻时用它。接线要用三个接线柱，两下接电源，一上作输出。 易错　只接两个接线柱，画出来还是限流，电压到不了零。闭合开关前没把滑片放在输出电压为零的那一端，一合闸待测元件就承受满电压。把分压接法的耗电说成比限流少。 第二部分　例题精讲 例1．有一个不随温度变化的电阻，阻值大约在40~50Ω之间，需要进一步测定其阻值，有下列器材： A、电池组（9V，内阻0.5Ω） B、电压表（0~10V，内阻约20kΩ）     C、电流表（0~50mA，内阻约20Ω） D、电流表（0~300mA，内阻约4Ω）     E、滑线变阻器（0~100Ω，1A） F、滑线变阻器（0~1750Ω，0.3A）     G、电键、导线。 实验要求多测几组电流、电压值，画出电流一电压关系图。为了实验能正常进行并减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，在实验中应选用代号是________的电流表和代号是________的滑动变阻器，画出应采用的电路图________。 【答案】 　D　E 【详解】[1]本实验待测电阻和滑动变阻器E（）阻值相近，采用限流接法就可以让待测电阻两端电压在较大范围连续调节，满足多组数据测量的要求； [2]待测电阻约，电源电动势，若待测电阻两端加最大接近9V的电压，最大电流约为 。 因此选择量程的D电流表。 [3]电压表内阻，待测电阻 可得 电流表内阻 ，可得 可见 ​​，电压表分流带来的误差远小于电流表分压带来的误差，因此选择电流表外接法，变阻器阻值偏大，配合滑动变阻器限流接法即可满足实验要求，无需采用分压接法。 电路图见答案 例2．有下列器材，要用伏安法较准确测定一个约几十欧的电阻（假设电阻不随温度变化而变化），备用器材有： A、电流表（0~0.6A，内阻约2Ω）；       B、电压表（0~15V，内阻约15kΩ）； C、滑线变阻器（0~200Ω）；             D、蓄电池（12V）；        E、电键和导线。 为减少测量误差，应采用的电路是图中的（     ） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】约几十欧，相对电流表内阻，电压表内阻，属小电阻，应采用电流表外接。 滑线变阻器的最大阻值，相当于的几倍，能确保限流供电不烧表且电流表，电压表读数能有较大的变化范围，选用限流供电、分压供电均可。 故选BD。 例3．用伏安法较准确测定一个阻值约100Ω的电阻，所给的器材规格如下： A、电流表（0~0.6A，内阻约0.1Ω）； B、电压表（0~6V，内阻约5kΩ）； C、电池（4.5V，内阻不计）； D、滑动变阻器（0~50Ω，1A）； E、电键一个，导线若干。 要求用图像法求时画图尽量准确，请画出所采用的原理图。 【答案】 【详解】待测电阻，电流表内阻，电压表内阻 比较， 满足，为大电阻，电压表分流误差远大于电流表分压误差，采用电流表内接法更准确。 题目要求图像法作图尽量准确，需要电压电流调节范围尽可能大，数据点多； 采用分压式接法时，待测电阻的电压可以从0开始连续调节到接近电源电动势4.5V，能获取足够多分布均匀的测量点，保证图绘制准确。 电路连接 滑动变阻器两个固定接线柱直接接电源两端，滑片和其中一个固定接线柱作为测量支路的输出端 测量支路中：待测电阻与电流表串联，整体与电压表并联 电路图见答案 例4．从下面给定的器材中选出适当的实验器材（有些器材的阻值是大约值，有些器材的阻值是准确值）．设计一个测量阻值Rx约为250Ω的电阻的电路，要求便于操作，方法简捷，要尽可能提高测量的精度． 电流表A1，量程10mA，内阻rA1≈350Ω 电流表A2，量程300μA，内阻rA2≈300Ω 电流表A3，量程100μA，内阻rA3≈500Ω 电压表V1，量程10V，内阻rV1=15kΩ 电压表V2，量程3V，内阻rV2=10kΩ 滑动变阻器R1，全阻值50Ω，额定电流为1A 滑动变阻器R2，全阻值5000Ω，额定电流为1A 电池组，电动势6V，内阻很小但不能忽略  开关及导线若干 （1）测量电路中电流表应选_____，电压表应选_____，滑动变阻器应选_____（填代号） （2）画出测量Rx的电路图_______． （3）在所测量数据中选一组数据计算Rx，计算表达式Rx=____，表达式中各符号表示的意义是_____． 【答案】 A1 V2 R1 U2表V2的示数，I1表A1的示数，rV2表示电压表V2的内阻 【详解】(1)[1][2]电源电动势为6V，电压表如果选V1，测量误差较大，为减小实验误差，则电压表应选取V2；则电阻两端最大电压为3V，电路中的最大电流约为 故电流表应选A1； [3]为了便于调节和使被测电阻两端电压变化更明显，方便实验操作，滑动变阻器应选R1； (2)[4]为了测更多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电流表内阻约为350Ω，电压表内阻为10kΩ，由 判断可知，电流表采用外接法，电路图如图所示 (3)[5]电阻两端电压为U2，通过待测电阻的电流为A1的示数减去电压表的分流，由欧姆定律可知 [6]其中U2是Rx的电压，是表V2的示数，I1是通过Rx和V2的电流，是表A1的示数，rV2表示电压表V2的内阻。 附　判断速查表 题里的现象 判断 依据 要求电压从零开始连续可调 用分压接法 限流最低只到 电压只需在小范围变化 用限流接法 接线简单，耗电少 变阻器最大阻值远小于待测电阻 用分压接法 限流调节太粗 变阻器最大阻值与待测电阻接近 用限流接法 滑片位置与电压成比例 变阻器接一上一下两个接线柱 限流接法 与电路串联 变阻器接两下一上三个接线柱 分压接法 与电路并联取压 闭合开关前的滑片位置 限流放最大阻值端，分压放输出零端 保护元件 限流接法的电压调节范围 到 U 到不了零 分压接法的电压调节范围 0 到 U 全程可调 两种接法哪种更费电 分压接法 变阻器全程通电 学科网（北京）股份有限公司 $