学文网摘 要：本文围绕电学实验中不少学生常常感到困惑的电路滑动变阻器的选择问题进行探讨，分别分析了限流式接法和分压式接法中如何选择滑动变阻器问题，对学生有一定的启发性。
关键词：限流式；分压式；电路；滑动变阻器
电学实验是高考的必考内容，从历年高考试题来看，主要有两种题型：一种是给电路，再选择滑动变阻器；一种是给滑动变阻器，再选择电路。在电学实验中，不少学生对不同电路滑动变阻器的选择常常感到困惑，现就如何选择滑动变阻器进行探讨。
大家知道，滑动变阻器有两种连接方式，一种是测量电路中串联了滑动变阻器的一部分，另一部分不起作用――限流式。如***（1）所示，当滑动头P从右端向左移动过程，滑动变阻器电阻逐渐减小，电路中的电流逐渐增大，变阻器起控制电路电流作用；另一种是测量电路与滑动变阻器一部分串联再和另一部分并联――分压式。如***（2）所示，电阻R与变阻器左边电阻并联，用电器与左边电阻的电压相等，改变P的位置改变用电器R两端电压，实现调制电压作用。
当出现以下三种情况的一种时必须选择分压式接法：（1）若要求负载上的电流、电压从零开始连续大范围调节；（2）若采用限流式电路时，如果电路中最小电流大于或等于被测电阻R的额定电流或超过电表的量程；（3）当Rp
一、限流式接法中，怎样选择滑动变阻器。
如***（1）电路为限流式电路，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器阻值为Rp，被测电阻的阻值为Rx。闭合开关后，Rx两端电压为
Ux=RxRP+RxE=E1+RPRx，依次取Rx分别为20Ω、50Ω、100Ω、200Ω、500Ω，又可以得到Rx取不同数值时，Ux随Rp变化的数据如下表所示。
通过上***分析，我们可以得出以下结论：滑动变阻器总阻值与待测电阻阻值比值越小，待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性变化，但电压变化幅度却很小，不便于取多组有明显差别的数据；而当滑动变阻器总阻值与待测电阻阻值比值越大时，虽然待测电阻上的电压变化幅度很大，但滑动变阻器先移动较长距离电压变化幅度较小，而后移动很小距离电压却急剧上升，这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的；而当滑动变阻器与待测电阻阻值相接近时，待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化接近线性关系，且待测电阻上的电压变化幅度较大。
所以，在满足题目调压范围的前提下，应尽量选择较为接近用待测电阻阻值的滑动变阻器。一般Rp的总阻值为Rx的2～5倍较好。
二、分压式接法中，怎样选择滑动变阻器。
1.首先保证仪器安全，即滑动变阻器在电路中不被损坏。
例如：（2007年江苏省高考试题）要描绘某电学元件（最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V）的伏安特性曲线，设计电路如***（4），***中定值电阻R为1KΩ，用于限流；电流表量程为10mA，内阻约为5Ω；电压表（未画出）量程为10V，内阻约为10KΩ；电源电动势E为12V，内阻不计。（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择：a：阻值0到200Ω，额定电流0.3A、b：阻值0到20Ω，额定电流0.5A。本实验应选的滑动变阻器是 （填“a”或“b”）。
***（4）
解析：在该题中，若选择滑动变阻器b（阻值0～20Ω，额定电流0.5A）时，电路中的最小电流是：I=1220=0.6A，显然0.6A>0.5A，滑动变阻器将被烧坏。要保证滑动变阻器不被烧坏，只能选择滑动变阻器a（阻值0～200Ω，额定电流0.3A）。
2.其次所设计的电路应能够达到实验的目的，即多测量几组数据，要达到这个要求，滑动变阻器阻值与待测量电阻阻值的比值越小越好。
如***（2）所示为分压式电路***，已知电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为Rp。闭合开关S后，负载电阻RL两端的电压U随变阻器a端至滑动触头间的电阻Rx的变化而变化。关于负载电阻两端的电压U随RX变化的关系式为：
从***中可以看出当滑动变阻器总阻值与待测电阻阻值的比值越大时，滑动变阻器先移动较长距离时待测电阻电压变化较小，而后移动很小距离时待测电阻电压却急剧上升，这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的；而当滑动变阻器阻值与待测电阻阻值的比值越小，待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性关系。
因此，分压式电路中滑动变阻器应选用阻值较小的。
在教学中，绝大多数学生而言只需定性了解，考试中通常不作定量分析。也可直接记住结论：即如果负载电阻阻值小于滑动变阻器的总阻值时一般用限流式接法；如果负载电阻阻值大于滑动变阻器的总阻值一般用分压式接法。
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