【苏科版】九上物理 14.2 变阻器（课件+内嵌式视频）

变阻器CHUZHONGWULI第十四章 欧姆定律 物理第2节苏科版 物理 九年级 上册正确使用滑动变阻器 用铅笔芯改变电路中的电流二、变阻器1导入新课①生活中你是怎样改变调光灯的亮度？②怎样改变收音机音量的大小？ 原来他们都用了一个叫做电位器（变阻器）的元件。电位器电位器想一想2学习新课观察两人的对话，想一想，在电压不变的情况下，怎样才能连续改变电路中电阻的大小？影响电阻大小的因素：长度、横截面积、材料及温度。所以在温度不变时，只要改变材料、长度与横截面积都能改变电阻。用小刀将铅笔剖成两半，留下附着铅笔芯的那一半，按图（a）连接到电路中.做一做如图（b）所示，将导线的N端固定在铅笔芯上，闭合开关，使M端在铅笔芯上左右移动。观察小灯泡亮度和电流表示数的变化.做一做视频演示——《用铅笔芯改变电路中的电流》2. 当M端向右移动时，接入电路中的铅笔芯长度变______，电流表的示数_______，灯的亮度_______。议一议1. 当M端向左移动时，接入电路中的铅笔芯长度变_____，电流表的示数______，灯的亮度______。短变大变亮长变小变暗议一议3. 这个实验中，引起电流连续变化的原因是什么?通过上述活动可知，调节接入电路中的铅笔芯的长度，可以改变接入电路中的电阻，达到连续改变电流大小的目的。根据这一原理，科技人员发明了一种几乎可以连续改变电阻大小的器件——滑动变阻器.接入电路的铅笔芯的长度可以连续地发生变化，导致接入电路的电阻连续地变化。【例题1】如图，当闭合开关，移动导线b端在铅笔芯上的位置时，看到灯泡发光且亮暗程度发生变化，说明铅笔芯是 (填“导体”或“绝缘体”)；将导线a、b端在铅笔芯上的位置固定，给铅笔芯并上另一根相同的铅笔芯，灯泡亮度会变 (填“亮”或“暗”)。 铅笔芯接入电路中，灯泡发光，说明铅笔芯能够导电，是导体；两根铅笔芯并在一起，增大了铅笔芯的横截面积，整个铅笔芯的电阻减小，通过铅笔芯的电流增大，灯泡变亮。亮导体1. 滑动变阻器的主要部件 电阻丝表面涂有绝缘漆、密绕在瓷管上，它的两端分别与接线柱AB相连，与滑片P接触处的绝缘漆已被刮去，金属杆两端的接线柱CD都能通过滑片P与电阻丝相连。视频演示——《滑动变阻器的构造》3. 结构示意图与符号 4. 滑动变阻器铭牌的含义 例如，一滑动变阻器上标有“20Ω 、2A”的字样。“20Ω”表示变阻器的最大电阻值是20Ω“2A”表示允许通过的最大的电流是2A滑动变阻器的电阻线是用电阻率较大的合金线制成的。靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻，从而改变电流。2. 滑动变阻器的工作原理观察与思考 1. 滑动变阻器共有ABCD四个接线柱，如果只选其中的两个接入电路M、N两点间，可能有几种连接方法？将你的选择填在横线上（填所选接线柱的字母）：__________________________________________ABACADBCBDCD2. 如果将滑动变阻器A、D两个接线柱接入电路，电流将流过滑动变阻器的哪些部分?向右(或向左)移动滑片P时，滑动变阻器接入电路的电阻将怎样改变?为什么?电路中的电流将怎样改变？向右移动滑片P，接入电路的电阻变大。因为接入电路的电阻丝长度变长。电路中的电流变小。电流的流向：电阻丝AP和金属杆PD。➛➛➛3. 若另选两个接线柱将滑动变阻器接入电路，情况又会怎样?实验与记录1. 按图连接电路。MN2. 把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关，移动滑片P，观察灯泡亮度和电流表示数的变化，并将观察到的现象记录在表格中。 电流方向使用的接线柱AD结构示意图灯泡亮度的变化变大滑片P的移动方向左变亮➛➛➛➛➛电流表示数的变化2. 按表格中的顺序，依次把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关，移动滑片P，观察灯泡亮度和电流表示数的变化，并将观察到的现象记录在表格中。 MNA、DA、BA、CB、C向右向左不变不变不变不变向左向右变亮变暗变大变小向左向右变亮变暗变大变小C、D向左向右不变不变不变不变向左向右变亮变暗变大变小B、D向左向右变暗变亮变小变大 把接线柱C、D连入电路 把C、D接线柱连入电路，相当于一条导线，连入电路的阻值为0 移动滑片不能改变电阻电流方向结构示意图➛➛ 把接线柱A、B连入电路电流方向 把A、B接线柱连入电路，相当于一个定值电阻。 移动滑片不能改变电阻结构示意图➛➛视频演示——《把接线柱AB（或CD）连入电路》交流与小结1. 滑动变阻器是怎样改变电阻的?2. 要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，应怎样将它接入电路中(是串联，还是并联?应怎样选择接线柱)?3.利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，在接通电路前，应将滑片P移到使滑动变阻器接入电路的阻值最大的位置，为什么?交流与小结1. 滑动变阻器是怎样改变电阻的?2. 要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，应怎样将它接入电路中(是串联，还是并联?应怎样选择接线柱)?滑动变阻器是通过移动滑片P来改变接入电路中的电阻丝的长度，从而改变电阻的.要控制电流的大小，应该将滑动变阻器串联在电路中，连接时选择“一上一下”两个接线柱。交流与小结3. 利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，在接通电路前，应将滑片P移到使滑动变阻器接入电路的阻值最大的位置，为什么?主要是为了防止接通电路时电流过大，损坏电路元件，起到保护电路的作用。注意：1. 实际电流不能超过其允许通过的最大电流； 2. 闭合开关前，滑片P处于阻值最大位置。视频演示——《滑动变阻器的使用》 2. 闭合电键前应将滑片放到什么位置上？ 位于阻值最大位置（右端），可以使电路中的电流最小，起到保护电路元件的作用。1. 实验电路图 小灯泡与变阻器串联，电流表串联在电路中。3. 不能超过允许通过的最大电流（否则烧坏滑动变阻器）。 用滑动变阻器改变小灯泡的电流 做一做4. 连接电路要使小灯泡由暗变亮，变阻器的滑片应该向哪个方向移动？要使小灯泡由暗变亮，变阻器的滑片应该向左移动。视频演示——《用滑动变阻器改变小灯泡的电流》【例题1】滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中导线的______来改变电阻，从而改变电路中的电流。如图所示是滑动变阻器的结构示意图，要使滑片P向右滑动时，电阻变大，应接入的接线柱为_____两个或_____两个接线柱；若要使滑动变阻器相当于一个定值电阻，应接入______两个接线柱。 要使滑片P向右滑动时电阻变大，应将下接线柱A接入电路，接线柱C、D可选用一个（等效）；若要使滑动变阻器相当于一个定值电阻，应接入A、B两个接线柱。A、B长度A、C A、D1. 一些常见的变阻器④电阻箱滑动变阻器能够改变连入电路的电阻大小，起到连续改变电流大小的作用，但不能准确知道连入电路的电阻值。如果需要知道连入电路的电阻的阻值，就要用到电阻箱。电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻，按一定的方式连接而成。是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。 电阻箱的读数使用时，把两个接线柱接入电路（不分正负极），调节旋盘就能得到0 ~×××××Ω（通常为9999.9Ω）之间的任意阻值。（通常顺时针方向转动旋盘）各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值。如图所示，接入电路的阻值为2000Ω+400Ω+20Ω+8Ω=2428Ω. ⑤插孔式电阻箱 当铜塞插入插孔时，对应电阻短路，阻值为0，电流不经过此电阻丝。03 变阻器的作用主要是通过调节其电阻值，改变电路中的电流和电压。 ①电位器 有些家用电器音量调节的器件就是一种变阻器，通常称为电位器。2. 变阻器的应用②变阻器在生产和生活中的应用实例调速开关调光开关调音控制台调温开关如图所示是一种自动测定汽车油箱内的油面高低的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片固定在金属杆的右端，从油量表(实质是一只电流表)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高低.③汽车油量表当油量减小时，浮标下降，滑片向上移动，R增大，油量表的示数变小。反之，当油量增加时，浮标下降，滑片向上移动，R变小，油量表的示数变大。【例题2】图为小明同学设计的公路收费站计重秤的原理图。该原理图中，R2为 。若车重表是由电流表改装而成，现将它串联在图中位置，则当车越重时，车重表的示数将 ，若车重表是电压表改装而成的，现将它与R1并联，则当车越重时，车重表的示数将 （选填“越大”、“不变”或“越小”）。 越大滑动变阻器越大 ①由图可知，R1为定值电阻，具有保护电路的作用，R2为滑动变阻器；②车越重时，变阻器接入电路的电阻越小，电路中电流越大，即车重表的示数越大；③若车重表是电压表改装而成，将它与R1并联，当车越重时，电路中电流越大，R1两端的电压越大，即车重表的示数越大。3课堂总结滑动变阻器②原理：靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。③元件符号:①定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。④结构示意图:①要与用电器串联.⑤滑动变阻器使用②要使用“一上一下”两个接线柱.③开关闭合前，滑片应在滑动变阻器最大阻值处（保护电路）.4WHAT•WHY•WOW 1. 某滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”字样，其中的“10 Ω”和“2A”分别表示什么含义?“10Ω”表示变阻器的最大电阻值是10Ω“2A”表示允许通过的最大的电流是2A2. 活动：使用电阻箱间接测量小灯泡的电阻。阅读电阻箱的使用说明书，了解电阻箱的特点、接法和读数方法。（1）将待测的小灯泡接入如图所示电路的M、N两点间，闭合开关，读出电流表的示数I.（2）取下该小灯泡，将电阻箱接在M、N两点间，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的阻值R.问:小灯泡的电阻值是多大?为什么?试一试，将电流表换成小量程电流表，用类似的方法测出你自身的人体电阻，并和其他同学交流测量结果，各人的人体电阻值相等吗? 电阻箱(电阻箱的型号有很多种，以下仅仅是以其中的一种为例进行介绍)有两个接线柱，使用时将它们连入电路，其上有四个旋盘，分别是×1、×10、×100、×1000，按照每个旋盘下面箭头所指的数字，再乘以它的倍数，加在一起就是连入电路的阻值。它可以测量0~9999Ω之间的整数阻值.该活动中，测量小灯泡的电阻值是“等效替代法”，学会了一种测量电阻的方法。此外，让学生运用学到的方法去测量出自身的人体电阻值，激发了学生的学习兴趣.如图所示，电阻箱的阻值为2000Ω+000Ω+10Ω+3Ω=2013Ω. 3. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端。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。试说明它的工作原理。当油箱内充满油时，油面托起浮标，通过杠杆使滑动变阻器R2连入电路中的电阻最小，电路中的电流最大，油量表(电流表)指针满偏；当油箱内的油逐新减少时，滑动变阻器R2连入电路的电阻逐渐增大，电路中的电流逐渐减小，油量表的示数变小，由此可以知道油箱内油面高度的变化。5课堂练习1. 当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（　　）A．AB B．CD C．BD D．AD AB．滑动变阻器应该一上一下连接，连接AB或CD接线柱，移动滑片，不能改变滑动变阻器的阻值，故AB不符合题意；C．连接BD接线柱，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变小，故C不符合题意；D．连接AD接线柱，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大，故D符合题意。故选D。D2. 如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片向左滑动时，连入电路的电阻变大的是（　　）C解析见下页 A．滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻丝变短，连入电路的电阻变小，故A不符合题意；B．滑动变阻器的A和D接线柱接入电路中，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，电阻变小，故B不符合题意；C．滑动变阻器的C和B接线柱接入电路中，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变长，电阻变大，故C符合题意；D．滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中，变阻器接入电路的电阻最大且不变，故D不符合题意。故选C。A． B． C． D．3. 如图所示电路，在m、n两点间接滑动变阻器来控制电灯的亮度，电路图的上方为滑动变阻器的结构示意图，要求变阻器的滑片向左滑动时电灯逐渐变亮，则变阻器连入电路的方式应采用（　　） A．m接a，n接b B．m接c，n接d C．m接c，n接b D．m接a，n接d AB．变阻器的使用原则是“一上一下”，才能改变连入电路的阻值，控制灯泡的亮度，不能同时接上面或下面两个接线柱，故AB不符题意； CD．要求变阻器的滑片向左滑动时电灯逐渐变亮，说明变阻器阻值变小，是接了c接线柱，故C符合题意，D不符题意。故选C。C4. 如图所示，是用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置，下列有关说法错误的是（　　）A．电阻丝是导体，缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体B．闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片置于最右端C．闭合开关后，当滑片向左滑动时，小灯泡的亮度由亮变暗D．为了使滑片与电阻丝接触良好，需要将接触部位的绝缘层刮掉C解析见下页 A．滑动变阻器是一个可变电阻，其线圈是利用电阻率大的合金制成，通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，所以电阻丝是导体，缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体，故A正确，不符合题意；B．使用滑动变阻器时，在闭合开关前，应该将滑片置于阻值最大处，由图知道，滑片置于最右端，故B正确，不符合题意；C．由图知，灯泡与变阻器串联，当滑片向左滑动时，接入电路的电阻减小，电流增大，灯泡变亮，故C错误，符合题意；D．滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，为了使滑片与电阻丝接触良好，需要将接触部位的绝缘层刮掉，故D正确，不符合题意。故选C。5. 如图甲所示，是由一个电位器控制着灯泡的亮度。当顺时针转动灯具，灯就逐渐变暗，直至熄灭。图乙是这个电位器的结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连。转动灯具，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，该滑片跟着灯具一起转动。下列分析正确的是（　　）A．电位器与灯泡并联B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的C．该电路中，电位器将a、b接入电路D．该电路中，电位器将b、c接入电路C解析见下页A．并联电路中各支路互不影响，因此电位器与灯泡串联，才能影响灯泡的亮度，故A错误；B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡的亮度的，故B错误；CD．根据题意可知，当滑片顺时针转动时，灯就逐渐变暗，说明顺时针转动时，电位器接入电路的电阻变大，故是将a、b接入电路，故C正确，D错误。故选C。6. 如图所示，是闭合电路中，滑动变阻器的接法，下列判断正确的是（       ）A．滑片向左移动，变阻器的阻值变大B．滑片向右移动，变阻器的阻值变大C．电流必须从上接线柱流进变阻器，从下接线柱流出D．电流必须从下接线柱流进变阻器，从上接线柱流出AB．由图知，滑动变阻器下端的接线柱接在右端，则滑片向左移动时，电阻丝接入电路的长度变大，阻值变大，故A正确，B错误；CD．变阻器中电流的流向没有限定，所以电流可由上接线柱流入，由下接线柱流出，也可由下接线柱流入，上接线柱流出。故CD错误。 A 7. 在如图所示的四个电路中，合上开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时，通过灯泡的电流变小，那么下列叙述中正确的是（　　）A．只可用甲图电路 B．用甲图或丁图电路都可以C．只可用乙图电路 D．用乙图或丙图电路都可以B解析见下页A．只可用甲图电路 B．用甲图或丁图电路都可以C．只可用乙图电路 D．用乙图或丙图电路都可以据题意可知，滑片P向右移动时，电流变小，则电阻变大，即滑片右移时电阻丝长度增加，说明变阻器电阻丝的左半段接入电路，则一定使用了左下接线柱，故排除乙图；据变阻器的接法是一上一下可知，排除丙图，则甲图和丁图是正确的。故ACD错误，B正确。故选B。当滑动变阻器的滑片向右移动时，通过灯泡的电流变小， 8. 请用笔画线表示接线，连接图示的电路，使滑动变阻器能够控制灯泡的亮度。在你连的电路中，要使灯泡越来越亮，变阻器的滑片应该向哪个方向移动？ 要使灯泡越来越亮，变阻器的滑片应该向右移动。 9. 下图为观察滑动变阻器作用的实验器材，将所有器件连接起来，要求滑动变阻器滑片P向右滑动，电流表示数变大，灯泡变亮。