变阻器

1教学目标

知识与能力

1.了解滑动变阻器的构造,在电路中的符号以及工作原理。

2.探究怎样使用变阻器改变灯泡的亮暗,知道准确使用变阻器的方法。

过程与方法

在探究变阻器的使用过程中,体验科学的探究方法。 

情感态度与价值观

激发学生运用所学知识解释变阻器改变电阻的道理,产生动手操作使用变阻器的欲望。    

2学情分析

学生在学习了影响变阻大小因素有材料,长度,和横截面积及温度之后,那么在实际生活中,我们怎样去改变电阻来改变电路中的电流最方便,简单,学生很容易想到要用电阻率较大镍铬合金制成电阻线,并通过改变电阻线的长度来改变电阻。因此对于变阻器的构造和使用原理就很容易理解。

3重难点

教学重点: 

变阻器的原理和使用。

教学难点: 

正确使用变阻器来改变电流。

教学过程

(一)激趣质疑,导入新课。

演示实验:旋转调光台灯的控光旋钮可以改变灯的亮度。

提出问题:台灯灯光为什么能改变?生活中还可以改变收音机的音量、电风扇的风速。——实际上都是电路中的 变阻器在起作用。什么是变阻器,这节课我们一起来研究。

(二)进行新课:

1、学生实验:老师提供电源一个、小灯泡一个、一段镍铬合金线、导线若干。让学生演示实验,要求通过实验能使灯泡的亮度发生改变。

老师提问:为什么该实验能改变小灯泡的亮度?

学生回答:在导体材料、横截面积不变时,导体长度越长,电阻越大。在电源电压不变时,通过改变接入电路中镍铬合金线的长度,从而改变电路中电阻的大小,就能改变通过灯泡的电流,改变灯泡的亮度。

2、老师:这是一个简易的变阻器,变阻器最大的特点就是电阻大小可以调节。

——介绍变阻器的工作原理:利用改变电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流。

实验室常用的变阻器是你们桌面上的滑动变阻器和用于舞台灯光调节、收音机调音量的电位器。这节课我们先了解滑动变阻器。

3、学生结合实物,弄清变阻器的构造和原理。

老师介绍变阻器的构造:瓷管线圈是电阻率较大的合金线绕制而成 ;电阻线表面涂着绝缘漆,所以制成的线圈各匝之间相互绝缘;线圈上接触滑片的地方,绝缘漆被刮去;为了便于接线,将滑片套在金属棒上,合金线和金属棒两端各安装有两个接线柱。

4、介绍滑动变阻器的示意图和元件符号。

5、让学生观察铭牌上标注的最大电阻值和允许通过的最大电流。不能超负使 用,以 免损坏变阻器。

例如:当铭牌标注:“20Ω 2A”则表示:最大电阻值是20Ω,允许通过的最大电流是2A。

滑动变阻器电阻的变化范围:0——20Ω,当滑片移至中点时,接入电路的阻值为R=10Ω。

6、学生实验: 

(1)使用滑动变阻器控制灯泡的亮度,变阻器应该与灯泡串联还是并联?(串联)                      

教师让学生在黑板上连接实物图,并演示连接变阻 器其中上、下两个接线柱。

(2)提问:当滑片向右移动时,灯泡变亮还是变暗?    

(学生猜想回答)                   

(3)教师演示,并进行分析:先分析电流流向。当连接了AD接线柱时,连入电路是哪一段电阻线?(AP)。

当滑片向右移动时,AP长度变长,接入电路中的电阻变大,使电路中的电流变小,灯泡变暗。

(4)提问:当滑片P向左移动时,接入电路中的电阻线的长度、电阻大小、电路中的电流和灯泡的亮度分别怎样变化?请同学来分析。(学生回答)。

(5)提问:还有哪几种接法可以改变灯泡亮度?边做实验边把相应的字母记录下来。

(6)学生实验。

实验完毕后,让学生回答能改变电阻的正确接法:AC、AD、BC、BD,即“一上一下”。

强调:使用前应将滑动变阻器的滑片置于最大阻值位置,否则很容易造成电路中的电流过大,发生电路故障。

(7)提问:同时连接哪两个接线柱是起不到改变电阻的作用?学生做实验论证,归纳得出:CD、AB。

老师分析原因:把CD同时接入电路,引起变阻器短路,因为金属杆的电阻很小,一般忽略不计;把AB同时接入电路,实际上是将变阻器作为一个不变的电阻接入电路中,此时的电阻值就是铭牌上标注的最大电阻值。这两种接法都起不到改变电阻的作用。

(8)提问:如黑板的实物图,向右移动滑片时,电阻变大。是否所有接法 当滑片向右时电阻都变大呢?

师生共同分析,得出:电阻变化情况要看连入电路是哪段电阻线,电阻线变长的,电阻就变大;电阻线变短的,电阻就变小。

(三)小结:

今天学习了有关滑动变阻器的结构和工作原理。重点要掌握滑动变阻器的使用:

变阻器要串联在电路中;
滑动变阻器连接电路之前,应将滑片放在阻值最大的位置上,以免发生电路故障;
使用前,要了解铭牌,明确变阻器的阻值变化范围和允许通过的最大电流值;
弄清滑片移动方向与连接电路中电阻线长度变化的关系,从而达到改变电阻来控制电流的作用。

板书设计:         

1、工作原理:改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流。

2、结构示意图和元 件符号:     

3、铭牌“20Ω,2A”:最大电阻值是20Ω,允许通过的最大电流是2A。

4、使用方法:

(1)滑动变阻器串联在电路中。

(2)接法:“一上一下”。

(3)使用前,应将滑片P放在阻值最大的位置。