变阻器的分压式接法中，该选择总阻值为多少的变阻器呢

摘 要：普通高中物理新课程标准明确指出，在物理教学中要“突出物理学科特点，发挥实验在物理教学中的重要作用。在进行学生实验时，应该让学生在明确实验目的，理解实验原理的前提下独立操作实验。”根据这一要求，着重分析电学实验中控制电路两种连接方式中分压式接法的变阻器的选取。

关键词：滑动变阻器；分压式接法；控制电路

所谓“分压式电路”，即让控制电路与滑动变阻器的一部分电阻并联，通过滑动变阻器的滑片来改变与控制电路并联部分电阻的阻值，从而改变控制电路的电压的一种电路连接方式。

电路图如图所示。则由电路可以看出，若P在a端，灯泡电压U=0；P向右滑动的过程中，U逐渐增大；当P在b端时，U=E。不难看出，灯泡L两端电压的变化范围在0～E之间。如果灯泡L的额定电压为U0，则L两端电压在0～U0之间。

与限流式接法相比，分压式接法中，控制电路的电压调节范围更大。这样就能取得更多组测量数据，以减小误差，所以，分压式接法用得更多。下列几种情况必须选用分压接法。

1.要求被控制电路的电流（或电压）从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性曲线等电路）；

2.被控制电路的电阻R远大于滑动变阻器的最大值R0时；

3.实验要求的电压变化范围较大时（或要求测量多组数据）；

4.若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过电表或电器的额定值时。

以上内容对何时选取分压式接法已经作了明确的表述，而且类似的内容在各种资料上也不难找到，但是对于应该选择怎样的滑动变阻器，到底该选择总阻值大的还是小的，为什么？各大参考资料上却不详谈，只用寥寥几个字，一笔带过，因为想要把这个问题表述清楚，并非易事！这样就给广大师生在理解上带来了不少麻烦。

本文就是着眼于此，做了如下的研究。

本文主要是研究变阻器的接法，不研究电流表的内外接法，所以不妨把电表都看作理想电表，于是，控制电路的阻值就是灯泡的电阻RL。把滑动变阻器左半部分的电阻记为R左，右半部分的电阻R右，根据串并联电路的知识可知，上面分压式电路为【（RL并联R左）串联R右】，根据串联电路的特点，各电阻所得的电压与电阻值成正比，可求得并联部分的电压为

下面利用控制变量法，控制灯泡的阻值不变，通过改变滑动变阻器的总阻值，然后滑动变阻器的滑片P来改变控制电路的电压，当R左不同时，得到不一样的U并，描点作图，得出规律。

在上述“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验电路图中，设电源电动势为E=10V，小灯泡的阻值RL约为10Ω，滑动变阻器的总长度为l=10cm，aP长度为x（0≤x≤l），则R左=·R，R为滑动变阻器的总阻值。

①当R=0.01Ω时，所测数据如下表所示：

同理，可以求出②当R=1Ω时，③当R=10Ω时，④当R=100Ω时，⑤当R=10kΩ时，各组数据。

把上面各组数据，在同一坐标系里面描点作图，得到如下图曲线。

对比各条图线可知：当RRL时，R值越大，越弯曲，表明U随x的变化越不均匀。分压式接法的优势即在于控制电路能够取得足够大的电压范围，能取得尽可能多组数据，从而最大限度地减小误差，如果像图中图线⑤这样，能够取得的有效数据非常少，完全没有了分压式接法的优势了。

根据图线可得出结论：当R>10RL时，已经没有了分压式接法的优势了；当R<10RL时，可以取得比较多的有效的数据，尤其当R≤RL时，U随X接近作线性变化。所以，利用分压式接法时，在条件允许的情况下，应当选择R≤RL的变阻器，这样能尽可能的减小误差，更能体现分压式接法的优越性！

总之，本文针对学生在学习变阻器的分压式接法的过程中，对比较难于理解，而课本及相关参考资料又未作详细解释的地方展开了讨论。对应该要选择怎么样的滑动阻器的问题，进行了研究分析，通过描点作图、比较分析得出了结论。希望能给读者带来些许帮助，不到之处还请批评指正。

参考文献：

赵庆金.电学实验中滑动变阻器两种连接方式的选择[J].数理化学习：高中版，2011（10）.

作者简介：周冬林，男，硕士，就职于广西壮族自治区南宁二中，研究方向：理论物理。