劉福來
(吉林省集安市頭道中學(xué) 吉林集安 134200)
不同實驗中滑動變阻器的作用
劉福來
(吉林省集安市頭道中學(xué) 吉林集安 134200)
滑動變阻器的工作原理是通過改變連入電路中電阻線的長度,來改變電路中的電阻,從而改變了電路中的電流?;瑒幼冏杵髟陔娐分械淖饔脜s不盡相同,初中階段的學(xué)習(xí)中比較固定幾種:保護電路、改變電路中的電流和電壓。不同的實驗?zāi)康钠渚唧w的作用也不相同。但保護電路一項在所有的電路中都有所體現(xiàn),其他的則不然,我們用幾個具體的實例來分析一下它在不同實驗中的作用:
如圖1所示,電流與電壓的關(guān)系,需保持電阻不變,用定值電阻來完成。當(dāng)滑動變阻器的滑片移動時,改變了電路中的總電阻,從而改變了定值電阻兩端的電壓和通過它的電流??梢赃M行多次測量,找到對應(yīng)的電流值和電壓值,分析并得出它們之間存在的關(guān)系:電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比?;瑒幼冏杵髟谶@里的作用是改變電路中的電流和電壓來尋找規(guī)律。
如圖2所示,本實驗是在電壓一定的情況下,改變定值電阻的阻值來進行實驗測量。實驗中移動滑動變阻器的滑片到適當(dāng)?shù)奈恢?,測出定值電阻R1的電流與電壓的值;再換R1為R2,此時定值電阻兩端的電壓要發(fā)生改變,調(diào)滑動變阻器的滑片P使電壓表的示數(shù)與第一次的示數(shù)相同,測出電流值。這樣就達到電壓一定的條件,多次測量找到電流與電阻成反比的關(guān)系?;瑒幼冏杵鞯淖饔檬潜WC定值電阻兩端的電壓一定。
如圖1所示,用電壓表和電流表測未知電阻的阻值。移動滑動變阻器的滑片改變電阻兩端的電壓和通過它的電流,可以多次測量,計算出多組電阻值,取平均值,以減小實驗誤差。
如圖3所示,小燈泡的電阻值與定值電阻的阻值不同,其電阻值受溫度的影響較大。所以,當(dāng)移動滑片P改變小燈泡的電壓和電流的同時也改變了燈泡的亮度,改變了燈泡中燈絲的溫度,這時燈絲的電阻值會有發(fā)生改變:當(dāng)燈泡兩端電壓逐漸變大時,亮度逐漸變亮,溫度逐漸升高,電阻值也逐漸增大。所以此實驗中滑動變阻器的作用是改變燈泡的亮度,測出小燈泡在不同電壓下的電阻值,找到燈絲電阻與溫度的關(guān)系。
如圖3所示,實驗中改變滑動變阻器的電阻值時,小燈泡的電壓、電流、電阻都要發(fā)生改變,小燈泡的亮度也改變,實際電功率也相應(yīng)的改變。所以滑動變阻器在這里的作用是改變電路中的電流和電壓,尋找一種規(guī)律:小燈泡的實際功率與實際電壓的關(guān)系。
如圖3所示,連接電路進行實驗,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓時,讀出電流表的示數(shù),計算出小燈泡的額定功率。這里滑動變阻器的作用是使小燈泡在額定電壓下工作。
如圖4所示,在沒有電壓表的情況下,借助滑動變阻器的最大阻值來測量。設(shè)滑動變阻器的最大阻值為R0,當(dāng)滑片P移到最小值時,電流表的示數(shù)為I1;當(dāng)滑片P移到最大值時,電流表的示數(shù)為I2。通過計算得出Rx的阻值。滑動變阻器在這里充當(dāng)定值電阻和導(dǎo)線的作用。
如圖5所示,在沒有電流表的情況下,借助滑動變阻器的最大阻值來測量。設(shè)滑動變阻器的最大阻值為R0,當(dāng)滑片P移到最小值時,電壓表的示數(shù)為U1,也就是電源電壓;當(dāng)滑片P移到最大值時,電壓表的示數(shù)為U2。通過計算得出Rx的阻值。滑動變阻器在這里也充當(dāng)定值電阻和導(dǎo)線的作用。