变阻器 教学简案.docx

变阻器 教学简案.docx

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变阻器教学简案

变阻器教学简案

课程导入

实验探究

如图6-4-1，用小刀将铅笔剖开，剥出铅笔芯，将铜线绑在它的一端．照图连接电路．使另一根铜线在铅笔芯上移动，观察灯泡的亮度．发现：

接入电路中的铅笔芯越短，小灯泡越亮．

请你思考

通过这个实验，我们看到导体电阻的大小跟它的________有关系，只要改变导体接入电路中的________，其“有效”电阻就会改变，电路中的电流也会发生改变．

探究新知

学点1变阻器

观察思考认识滑动变阻器的结构

观察图6-4-2，图中是滑动变阻器的实物图．

问题研讨①

问题1：

AB之间是电阻丝，电阻丝外面涂着________，绕在绝缘管上，它的两端连在A、B两个接线柱上．

问题2：

________通过金属杆和接线柱C、D相连，滑片移动到不同的位置时，A、C（或A、D）两个接线柱间电阻丝的________不一样，这样就可改变接入电路中电阻的大小．

知识归纳认识滑动变阻器

1．原理

通过改变电阻线接入电路中的长度，从而改变接入电路的电阻．

2．符号

3．作用：

调节滑动变阻器的滑片，可以改变其连入电路中的电阻，从而达到改变电路中的电流的目的．

4．当CD两个接线柱连入电路中，滑动变阻器在电路中的电阻为零；当AB两个接线柱连入电路中，滑动变阻器在电路中的电阻为其最大值，这两种连接方法都不能使滑动变阻器改变其连入电路中的电阻值．

5．滑动变阻器的使用方法

滑动变阻器的上部金属滑杆两端和下部电阻线圈的两端有接线柱，只有上两个和下两个接线柱中各接入一个到电路中才能实现变阻的目的．常把这种接法叫做“一上一下”．

特别提示

（1）AB之间的电阻丝在与滑片P的接触处．绝缘漆被刮去了，目的是确保滑动变阻器能改变接入电路中电阻丝的长度．

（2）变阻器在电路中还可起分流或分压作用．

例1（2005年·苏州市）当将滑动变阻器的滑片P向右移动时．下图中的连接方法可使变阻器连入电路部分的电阻增大的是（）

解析先假定电流的流入端，根据“走”电流法判断变阻器接入电路的部分．A选项左边部分电阻丝接入电路；B选项全部电阻丝接入电路；C、D选项右边部分电阻丝接入电路．

答案A

解后反思

如图6-4-4是滑动变阻器的4种连接方法，其中A、B两种连接方法效果一样．C、D两种连接方法效果一样．若ab或cd接线柱被连入电路中，滑动变阻器起不到“变阻”作用．

例2八年级

（2）班物理课外探究小组在邓琳琳的带领下，到市场上买回了一个扩音机的音量电位器，她们对电位器进行了一次彻底的探究，并画出了电位器的结构图如图6-4-5．若要使扩音机的音量变大，应怎样连接扩音机的音量电位器？

同时音量调节旋扭应怎样旋转？

解析扩音机的音量由电流的大小决定．电流越大，音量也越大．要想音量变大，就要求电位器对应接入电路中的电阻值变小．由图可知，1和2点接入电路且扩音机的音量电位器旋扭逆时针方向旋转时，电阻变小．

答案

（1）1和2点连入电路时，扩音机的音量电位器旋扭逆时针方向旋转时，音量变大．

（2）2和3点连入电路时，扩音机的音量电位器旋扭顺时针方向旋转时，音量变大．

解后反思

收音机中的音量电位器与变阻原理同滑动变阻器变阻原理完全一样．

学点2怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度

观察思考用滑动变阻器改变灯泡的亮度

图6-4-6中的实物电路图是小丽在探究怎样运用滑动变阻器改变灯泡亮度时设计并连接的电路．

问题研讨②

问题1：

当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器连入电路中电阻丝的长度________，灯泡的亮度________，这说明了________．

问题2：

在进行交流合作过程时，小刚认为小丽的电路设计有两处不妥，并得到了小组其他同学的支持，两处不妥之处是____________________和___________________________．

知识归纳怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度

1．实验目的

（1）练习使用滑动变阻器；

（2）用滑动变阻器改变灯泡的亮度．

2．实验器材

电原（2节干电池串联）、开关、滑动变阻器、小灯泡．

3．设计电路图

如图6-4-7所示是运用滑动变阻器，改变灯泡亮度的实验电路图．

4．实验过程：

（1）使开关处于断开状态，按照图6-4-7电路图连接实物图，滑动变阻器使用“一上、一下”连接方法；

（2）滑动滑片，使滑动变阻器连入电路中的阻值为最大值，并对照电路图检查实物图，看实物图有无断路、短路和连接错误的地方，若有时应参照电路图改正过来；

（3）闭合开关，观察灯泡的亮度情况，缓慢的移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器连入电路中的电阻减少，观察灯泡的亮度情况．

5．结论：

使用图6-4-7的电路，能运用滑动变阻器改变灯泡的亮度，当滑动变阻器连入电路中的电阻减小时，灯泡由暗变亮．

特别提示

（1）闭合开关进行实验之前，应根据“走”电流法确定滑动变阻器连入电路中是其电阻丝的那一部分，再移动滑片，让其整个电阻丝都接入电路中．使得实验开始时，灯泡受到滑动变阻器的保护；

（2）若发现灯泡过亮，应移动滑片，使滑动变阻器连入电路中的电阻变大降低灯泡的亮度，否则灯泡会损坏．

例3如图6-4-8是小明实验“怎样用变阻器改变灯泡亮度”时所选择的器材．

（1）画出小明实验时的电路图，并根据电路图用笔画线代替导线连接6-4-8的实物图；

（2）根据你所连接的电路，在实验前滑片应置于哪一端？

解析

（1）用滑动变阻器改变灯泡的亮度，则滑动变阻器可与灯泡串联，通过改变滑动变阻器连入电路中的电阻值，使电路中的电流发生改变，灯泡的亮度就会改变．电路图见图6-4-9，实物图见图6-4-10．

（2）根据图6-4-10分析，滑动变阻器右边的电阻丝（PB）被连入电路中，故实验前应将P移至A端，使其电阻最大．

答案

（1）电路图：

如图6-4-9；实物连接图：

如图6-4-10．

（2）A端．

例4如图6-4-11所示，欲使灯泡变亮，应将滑片（）

A．向右移动

B．向左移动

C．向左向右移动均可

D．无法判断

解析当电路中的电流变大时，灯泡的亮度会变亮，要达到这一目的．滑动变阻器连入电路中的电阻应变小．观察图6-4-11可发现，滑动变阻器PB这一部分电阻丝被连入电路中，欲减小PB之间的电阻，应将滑片向B端移动．

答案A

解后反思

识别滑动变阻器起作用的是那一部分电阻丝是解题的关键．易错误的认为AP这一部分电阻丝也起作用了，这一部分电阻丝被短路，其上无电流通过．

拓广延伸

方法技巧运用“走”电流法识别电路连接的正误

例5如图6-4-12所示的是李强和杨华两位同学做“用滑动变阻器改变电流”实验的实物连接图．其中小灯泡标有“2.5V，0.3A”字样，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样，则：

（1）滑动变阻器上标着“20Ω，1A”的含义是__________；

（2）正当李强同学准备闭合开关进行实验时，杨华同学发现该实验电路连接有错误或不恰当的地方，他及时地阻止了李强的操作．请你指出该电路连接中的错误或不恰当的地方：

①______________________；②______________________；③______________________．

解析观察图6-4-12．电流的路径为：

“＋”→电流表的“－”接线柱→电流表的“3”接线柱→滑动变阻器→灯泡→开关→“－”．

发现：

①电流表接线柱接反了；②灯泡允许通过的电流小于或等于0.3A，故电路中的电流应小于或等于0.3A，看来电流表的量程选择大了；③变阻器接入电路的电阻不是最大值．

答案

（1）滑动变阻器的最大阻值是20Ω，允许通过的最大电流是1A；

（2）①电流表正、负接线柱接错；②电流表量程选错；③滑动变阻器的滑片位置不正确．

解后反思

识别电路连接的正误是中考中的热点题型，用“走”电流法是解答这种题型的常用方法，本题中，滑片的位置应置于左端，使滑动变阻器连入电路中的电阻为最大值．这是解答本题中最难发现的一点．

知识拓展根据要求设计并连接电路．

例6图6-4-13给出了几种元件，在图中用笔画线表示导线．把电路元件连接起来．要求：

L1与L2并联；开关能同时控制两盏灯；滑动变阻器滑片移动时，两灯的亮度均发生变化；用电流表测量通过L1的电流．

解析分析题意有：

电流表测量通过L1的电流，则电流表与L1串联；滑动变阻器串联在干路上，移动滑动变阻器，引起干路中的电流变化，就能使两灯的亮度均发生变化；开关接在干路上，能同时控制两盏灯．电路图如图6-4-14所示．

根据电路图连实物图如图6-4-15所示．

答案根据要求，连接后的实物图如图6-4-15所示．

方法点拨

解答电路设计并连接实物电路的题型时，首先根据要求画出符合要求的电路图，再根据电路图连实物图，这样能避免之动．

课时作业

一、教材习题

P21“动手动脑学物理”1～2题．

二、补充习题

1．滑动变阻器是靠改变电阻线的__________来改变电阻，从而实现改变________的目的．

2．如图6-4-16所示的电路中，当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的导线变________，电阻变________，电流表示数变________，小灯泡的亮度变________．

3．收音机和电视机中用来调节音量大小的电位器实际上是_________，它通过改变_________来改变电流的大小，从而达到控制音量的目的．

4．一滑动变阻器上标有“100Ω，2A”，其中“100Ω”表示________，“2A”表示________．

5．（2005年·重庆市）滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路的________来改变接入电路的电阻值，从而改变电路中的电流．一个标有“10Ω，2A”的滑动变阻器，它的阻值变化范围是_________Ω．

6．（2005年·重庆市）如图6-4-17所示是一种自动测油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器．它的金属滑片是杠杆的一端，且由定位挡板限制只能在电阻上滑动．从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度h．已知电流增大时，电流表指针向右偏转，则（）

A．油面下降时，电流表指针向右偏转

B．油量表的零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合

C．油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的

D．油箱内的油越少，流过电流表的电流越大

7．实验室里有四种规格的滑动变阻器，甲：

“2A，10Ω”，乙：

“1A，10Ω”，丙：

“3A，20Ω”，丁：

“1.5A，20Ω”．某同学实验时需要一个“2A，30Ω”的滑动变阻器，可利用的办法是（）

A．将变阻器甲、乙串联

B．将变阻器乙、丙串联

C．将变阻器甲、丙并联

D．将变阻器甲、丙串联

8．如图6-4-18所示各电路，各类型元件均相同，能利用滑动变阻器调节灯从亮到熄灭的正确电路是（）

9．为迎接体育中考，某同学自行设计了如图6-4-19所示的握力计．弹簧处于自然状态时，滑片P与滑动变阻器R断开，当手在A、B之间握压时，压缩弹簧，P在R上滑动，握力越大，电流表示数越大．请用笔画线完成电路连接．

参考答案

课程导入

问题示例：

长度长度

探究新知

问题研讨①

问题1：

绝缘层

问题2：

滑片；长度

问题研讨②

问题1：

变短；变亮；滑动变阻器能改变灯泡的亮度或滑动变阻器能改变电路中的电流

问题2：

无开关；不需要电流表

课时作业

一、教材习题

“动手动脑学物理”（P21）提示与解答

[第1题]如答图6-4-1所示，滑片P向右移动．

（点拨：

用滑动变阻器控制灯泡亮度，它应与灯泡串联，连接应“一上一下”，此题是一道开放题，还有另一种连法，如连接A、C接线柱，滑片P向左移动，灯泡越来越亮）

[第2题]这个电路不能满足题目的要求，因为将接线柱接错，使变阻器成为一个不变的电阻，滑片P无论怎样移动，都不能改变灯的亮度；把滑动变阻器上金属杆上两端的接线柱接入电路

二、补充习题

1．长度；电路中的电流

2．大；大；小；暗3．滑动变阻器；连入电路的电阻长度

4．滑动变阻器电阻的最大值是100Ω允许通过的最大电流值是2A

5．长度；0～10Ω

6．C（点拨：

电流增大时，电流表指针向右偏转）

7．D（点拨：

串联电路的电流相等，总电阻等于各用电器的电阻之和）

8．A（点拨：

图B中灯被“短接”，灯始终不亮，而滑片移到最右端时电源短路；图C中只能改变灯的亮度；图D中灯始终接在电源上，亮度不变）

9．电路连接如图6-4-2所示