滑動變阻器是高中電學(xué)實驗中非常重要的電學(xué)儀器。在高中新課標電學(xué)實驗中涉及滑動變阻器的主要有伏安法測電阻、測定電源的電動勢和內(nèi)阻、半偏法測電阻。高考中關(guān)于滑動變阻器接法的考查也時常出現(xiàn)。那么滑動變阻器如何選擇呢？選擇原則都有哪些呢？下面我們從兩個角度進行分析。

一、必須滿足電學(xué)實驗的基本原則

滑動變阻器的選擇必須要滿足1.安全原則，安全原則是高中電學(xué)實驗的首要原則，所以實驗電流不能超過滑動變阻器的額定電流；2.準確性原則，盡可能減小系統(tǒng)誤差和偶然誤差；3.科學(xué)、方便原則，首先要能夠滿足題中要求的調(diào)節(jié)范圍，其次也能夠相對比較方便地調(diào)節(jié)所需要的電壓、電流、方便性，即指易操作。

二、按照實驗具體進行分析

1.限流式電學(xué)試驗

Rx與滑動變阻器串聯(lián)，若滑動變阻器小，則會使Rx上電壓電流變化范圍太小，達不到實驗?zāi)康?；若滑動變阻器太大，調(diào)節(jié)范圍大了，但是會出現(xiàn)最開始滑動滑片Rx上電壓電流變化劇烈，之后幾乎不變的情況，所以綜合以上分析，限流接法時滑動變阻器的取值既不能太大也不能太小，那么具體大小有什么樣的要求呢？

由圖一可得：

簡化得 ：

我們以為縱軸，以為橫軸，讓k=取不同的值，畫出函數(shù)圖如圖二所示。觀察圖形可得，ｋ取值越小，Ｕｘ最小值將越大，其調(diào)節(jié)范圍越小，函數(shù)圖像越接近線性關(guān)系；當ｋ 取值越大時，Ｕｘ的最小值將越小，調(diào)節(jié)范圍越大，函數(shù)圖像將越偏離線性關(guān)系，調(diào)節(jié)將不太方便。

綜上，考慮調(diào)節(jié)范圍和實驗操作方便性的要求，在所以高中電學(xué)實驗中滑動變阻器取２R～10R之間最好。

2.分壓式電學(xué)試驗

如右圖，待測電阻兩端電壓為Ｕｘ 的值為：

化簡得：

直接觀測比較復(fù)雜，為了進一步探究，我們以為縱軸，以為橫軸，讓k=取不同的值，畫出函數(shù)圖如圖四所示。我們得到k取值越小，縱軸與橫軸呈線性關(guān)系，調(diào)節(jié)越方便。所以在能保證電路安全（不燒壞任何電學(xué)儀器）的情況下，分壓接法最好選擇電阻小的滑動變阻器。

3.伏安法測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗

該實驗中滑動變阻器的作用主要是用來調(diào)節(jié)路端電壓和干路電流，滑動變阻器與電源串聯(lián)，總電壓定值，與限流式電路分析相同，考慮調(diào)節(jié)范圍和操作方便性，同樣認為伏安法測量電源電動勢和內(nèi)阻時，滑動變阻器的選擇控制在2r～10r之間。

4.半偏法測電流表的內(nèi)阻

半偏法測電流表的內(nèi)阻的操作步驟：

①按如圖所示連接實驗電路。

②斷開S，閉合S，調(diào)節(jié)，使電流表讀數(shù)等于其滿偏電流。

③保持不變，閉合S，調(diào)節(jié)，使電流表讀數(shù)等于，然后讀出的值，若滿足?，則可認為＝。

本實驗中在選擇器材時應(yīng)當選擇電動勢大的電源，然后選擇滑動變阻器，其最大電阻滿足>即可。

5.半偏法測電壓表的內(nèi)阻

半偏法測電壓表的內(nèi)阻的操作步驟：

①按如圖所示連接實驗電路。

②將的值調(diào)為零，閉合S，調(diào)節(jié)的滑動觸頭，使電壓表讀數(shù)等于其滿偏電壓。

③保持的滑動觸頭不動，調(diào)節(jié)，使電壓表讀數(shù)等于，然后讀出的值，若?，則可認為＝。

在半偏法測電壓表的內(nèi)阻實驗中，為了更加準確方便地完成實驗只需在保證安全的條件下選擇總阻值較小的滑動變阻器。

6.有關(guān)多用電表的實驗

多用電表有關(guān)實驗比較復(fù)雜，在此以一道基礎(chǔ)題為例進行說明。

例：實驗小組利用現(xiàn)有儀器組裝簡易多用電表，設(shè)計電路圖如圖所示，實驗室提供以下儀器．

A 微安表 G （ Ig =200μ A ，R3=100Ω）?

B 定值電阻R1=

C 定值電阻R=48Ω

D 滑動變阻器R（最大阻值為1000Ω）

E 滑動變阻器 R（最大阻值為200Ω）

F 干電池一節(jié)（電動勢 E =1.5V，內(nèi)阻 r =1Ω）

G 轉(zhuǎn)向開關(guān)一個，紅、黑表筆各一支

組裝成歐姆表時，滑動變阻器 R 應(yīng)選那個呢？R還是R？有同學(xué)會直接選擇大的滑動變阻器，其實不然，滑動變阻器是電源干路電流共同決定的.歐姆表進行歐姆調(diào)零時，列出式子：I=，I=Ig+。

代入數(shù)據(jù)可得：R=99Ω。所以滑動變阻器選擇200Ω已經(jīng)足夠，太大了反而不好操作，違反了易操作原則。

綜上所述，本實驗中在選擇器材時應(yīng)當根據(jù)電源的電動勢及干路電流選擇滑動變阻器，其最大電阻滿足>即可。

電學(xué)實驗是高考的必考內(nèi)容，如何選擇滑動變阻器對學(xué)生是難點也是重點。選擇滑動變阻器，要在考慮電學(xué)基本原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合不同的實驗，通過理解其原理和實驗誤差來源，進行選擇，進而培養(yǎng)學(xué)生在物理實驗中嚴密的思維習(xí)慣，訓(xùn)練學(xué)生物理學(xué)科思維能力。