如何突破限流接法中滑动变阻器的选择问题

2012-01-23郑永圣

物理通报 2012年10期

关键词：限流变阻器内阻

郑永圣

(南京市江宁高级中学江苏南京 211100)

【题目】有一电阻Rx，其阻值大约在40～50 Ω，需进一步测定其阻值，现有下列器材：

电池组E(电动势为12 V，内阻约0.5 Ω)

电压表V(量程0～3～15 V，内阻20 kΩ)

电流表A1(0～50 mA，内阻20 Ω)

电流表A2(0～300 mA，内阻4 Ω)

电流表A3(0～1 A，内阻0.1 Ω)

滑动变阻器R1(0～100 Ω，额定电流1 A)

滑动变阻器R2(0～1 700 Ω，额定电流0.3 A)

开关S及导线若干，实验电路如图1所示，实验中要求多测几组电流、电压值.

图1

在实验中滑动变阻器应选______.

解答情况：全班共有55人，选R2的有48人，占87.27%，选R1的只有7人，占12.73%.本题的正确答案是选择R1.面对这么高的错误率,笔者找了一些学生面谈,了解到他们选择R2的原因有两条，一是认为,滑动变阻器如果选1 700 Ω,整个回路的电阻就很大,电流就很小,这样能更好地保护电路.可见,这部分学生认为要保护电路一定要选大电阻;二是认为,滑动变阻器如果选100 Ω的可以达到实验目的，那么选1 700 Ω的滑动变阻器,只要从零滑动到100 Ω，同样也可以做实验.可见,这部分学生并不理解如何才算方便、准确地完成实验，同时,也说明这部分学生在初中实际动手操作实验次数不多.

问题：从上面的作业情况统计可以看出,在滑动变阻器的限流接法中如何选择滑动变阻器的最大阻值,是教学中的难点.教学中如何突破此难点呢?

难点突破: 滑动变阻器在电路中起到控制电路的作用，选择控制电路时，既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求，又要注意便于操作.为了能很好地说明本题选R1能达到这个目的，笔者特地带学生做了一个实验.实验中Rx大约51 Ω，电源用了8节干电池，电动势大约11.47 V，内阻大约7.4 Ω，由于滑动变阻器的具体阻值读不出来，在实验中采用电阻箱代替来控制电路.实验中要求学生记录电阻箱的阻值和待测电阻Rx分到的电压，为了节省读数的时间，实验时采用数字电压表测电压，具体数据记录如表1所示.