初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 变阻器一等奖教学ppt课件

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 变阻器一等奖教学ppt课件，共6页。PPT课件主要包含了教学重点，电阻线的长度，铅笔芯长度的变化，电阻变化，电流变化，亮度变化，滑动变阻器，电阻丝，绝缘管，金属杆等内容，欢迎下载使用。
理解和掌握变阻器的工作原理，包括变阻器的结构、原理以及如何通过改变电阻值来调节电路中的电流。
理解变阻器如何调节电路中的电流，以及如何在实际电路中正确地接入和使用变阻器。
视频博主是怎么实现光照亮度调节的呢？
观察与思考： 音响和台灯是通过什么方法来调节音量和亮度的呢？
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，导体的电阻还与温度有关。
导体的电阻的大小的决定因素
根据决定电阻大小的因素，要改变导体的电阻，可以通过哪些途径呢？
知识点一 小实验
1. 实验：改变小灯泡的亮度（1）实验把铅笔芯、小电灯、干电池用导线连接起来，沿铅笔芯移动导线夹，观察小灯泡的亮度怎样变化？
（2）实验现象随着夹子在铅笔芯上移动，小灯泡的亮度发生连续变化，接入电路的铅笔芯越短，电阻越小，小灯泡越亮。
选取一根自动铅笔芯，按下图连接电路。使铅笔芯一端的夹子固定，移动另一端的夹子，观察小灯泡的亮度。
随着夹子在铅笔芯上移动，小灯泡的亮度会发生变化。接入电路中的铅笔芯越短，电阻越小，小灯泡越亮。
小灯泡的亮度怎样变化? 为什么会这样变化?
现象：当铅笔芯连入电路中的长度变长时，灯泡亮度______。当铅笔芯连入电路中的长度变短时，灯泡亮度______。
启示：改变连入电路中的 _____________，可以改变接入电路中的______，从而可以改变电路中的______。
思考交流：1.这个实验中，引起小灯泡亮度变化的原因是什么?
2.电灯泡的亮度变化不明显，怎么办?
用更长的铅笔芯，使电阻变化更多。 
3.用铅笔芯来改变接入电路中的电阻有什么缺点?
铅笔芯太长不方便、容易断。
知识点二 变阻器
能改变接入电路中电阻大小的元件叫作变阻器。
1.原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度，从而改变接入电路中电阻的大小。
为什么与滑片接触处的电阻丝的绝缘层被刮去?
电阻丝外面涂着绝缘层，为了使电阻丝与滑片相连，与滑片接触的地方的绝缘层已被刮掉。
4.滑动变阻器的作用：
①通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻，来改变电路中的电流和部分电路两端的电压；
滑动变阻器正确连入电路后，在闭合开关前，要把滑片滑到阻值最大处。
知识点三 滑动变阻器的使用
思考：滑动变阻器如何选择两个接线柱呢? 有几种接法?
要使滑动变阻器和用电器中的电流相同，滑动变阻器应该与用电器串联。
哪几种连接方式对小灯泡的控制相同，为什么?
①将AC或AD接入电路
向A端移动滑动变阻器的滑片，电阻_____。
滑片接近连入电路的下接线柱，电阻变小。
②将BC或BD接入电路
滑片远离连入电路的下接线柱，电阻变大。
连接方法：接入两个接线柱，上端选一个，下端选一个，即要“一上一下”。接入阻值只与下方接线柱有关，盯牢AB看即可。 
③将AB或CD接入电路
相当于导线，连入电路的阻值为0。
5. 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
【实验】用滑动变阻器改变通过灯泡的电流
实验设计根据电路图，将小灯泡与变阻器串联，电流表串联在电路中，改变滑动变阻器接入电路的电阻大小，观察电流表的示数变化。
实验过程①根据电路图连接好电路，接通电路前应将滑片放到阻值最大值处（最右端），闭合开关， 观察电流表示数及小灯泡的亮度；②将滑片向左滑动至最左端，观察电流表示数及小灯泡的亮度。
结论：移动滑动变阻器的滑片，能改变电路中的电流大小和小灯泡的亮度。滑动变阻器起到控制电路中电流的作用（即限流作用）。
6. 用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压
【实验】用滑动变阻器改变通过灯泡两端的电压
实验器材：电源、开关、电流表、电压表、定值电阻，滑动变阻器R'、导线等。实验设计：根据电路图连接实验器材，将定值电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，改变滑动变阻器接入电路的电阻大小，观察电流表和电压表的示数变化。
实验过程根据电路图连接电路，其中定值电阻的电阻是R，滑动变阻器的电阻是R' 。接通电路前应将滑片放到阻值最大值处（最右端）。①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压成整数倍地变化，如2V、4V 、6V等。②换用不同的定值电阻，使电阻R成整数倍地变化 ，如5Ω、10Ω、l5Ω等。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，保持每次接入定值电阻两端的电压不变。
定值电阻阻值一定时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，定值电阻两端的电压变小。
定值电阻变大时，要使定值电阻两端的电压保持不变。滑动变阻器接入电路的阻值应变大，
结论：利用滑动变阻器可以改变小灯泡两端的电压。
7.滑动变阻器的缺点：虽然可以调节电阻，但无法直接读出电阻大小。
如何实现：既能改变大小，又能读出大小？
知识点四 变阻器的应用
1. 定义：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表示出电阻阻值的变阻器。
实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。
将各旋钮对应指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后相加。
首先确定被拔出铜塞的位置，然后把对应的电阻值相加，得到电阻箱的接入电阻值。
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。
变阻器通常标有最大电阻和允许通过的最大电流，使用时要根据需要进行选择，不能使通过的电流超过最大值，否则会烧坏变阻器。通常在使用前应将电阻调节到最大。
能够读出具体阻值，但不能连续改变接入电路中的电阻。
1. 电位器：电器中用于音量调节的器件也是一种变阻器，通常称为电位器。
工作原理：通过机械式旋钮调节阻值的大小。
利用数字信号控制电阻值的器件（集成电路）
与机械式电位器相比，数字电位器具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点。
2. 生产和生活中的其他应用
1.滑动变阻器是通过改变导体的_____来改变电阻，从而改变电路中的电流。某滑动变阻器上标有“100Ω 1A”的字样，其中100Ω表示___________________，1A表示_________________________。
解：（1）滑动变阻器是通过改变导体的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。（2）滑动变阻器上标有“100Ω 1A”的字样，其中100Ω表示其最大阻值为100，1A表示允许通过它的最大电流是1A。故答案为：长度； 其最大阻值为100Ω；允许通过它的最大电流是1A。
点评：（1）掌握电阻大小的影响因素，根据影响因素能判断电阻大小变化。（2）掌握滑动变阻器的结构、接线柱的接法、连入电路的方法、原理、作用、铭牌参数的含义等等。
允许通过它的最大电流是1A
2.如图是电位器原理图，结构如图所示。若要增大喇叭音量，应_______（选填“顺时针”或“逆时针”）转动旋钮。喇叭工作一段时间后，无论如何调节滑片，喇叭音量一直很大，响度不变，电路故障可能是电位器______（选填“开路”或“短路”）。
解：若将A、B两个接线柱接入电路中，逆时针转动旋钮，电阻片接入电路的电阻值不变小，根据欧姆定律可知，通过的电流变大，增大喇叭音量；喇叭工作一段时间后，无论如何调节滑片，喇叭音量一直很大，响度不变，电路故障可能是电位器短路，如开路则喇叭不响。故答案为：逆时针；短路。
点评：此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握。熟知使用方法和接线原则是解题关键。
3.下列家用电器中，没有使用滑动变阻器的是（　　）A．收音机上调节音量大小的旋钮B．台灯上调节灯光亮暗的旋钮C．电风扇上的换挡开关D．老式计算机上调节显示器亮暗的旋钮
解：A、收音机上调节音量大小的旋钮就是利用滑动变阻器改变电路中的电流来控制音量的，故A使用了滑动变阻器；B、台灯上调节灯光亮暗的旋钮就是滑动变阻器改变电路中的电流来调节灯光的明暗的，故B使用了滑动变阻器；C、电风扇上的换挡开关不能够连续改变电路中的电流，故C没有使用滑动变阻器；D、老式计算机上调节显示器亮暗的旋钮是利用滑动变阻器改变电路中的电流来调节显示器亮暗的，故D使用了滑动变阻器。故选：C。
点评：本题考查滑动变阻器的作用，注意滑动变阻器调节电流时，能够连续调节。
4. 如图所示，用电池（电压为3V）、小灯泡（2.5V 0.3A）、甲、乙两根铅笔芯（做滑动变阻器，铅笔芯的长度都是17.5cm,甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω）、金属回形针、开关、导线，设计制作一个模拟的调光灯。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比（　　）A．调节范围大，调节精度高B．调节范围大，调节精度低C．调节范围小，调节精度高D．调节范围小，调节精度低
解：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比调节范围大，调节精度低，故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。
点评：握滑动变阻器的结构、原理、作用、接线柱的接法、连入电路的方式，知道实物电路的正确连接方法。
①定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫变阻器.②原理：靠改变接入电路中电阻线的长度改变电阻.③元件符号:④结构示意图:①要与用电器串联.②要使用“一上一下”两个接线柱.③开关闭合前，滑片应在最大阻值处（保护电路作用）.①根据需要选择变阻器的最大阻值和通过的最大电流.②电位器：调节音量、电灯亮度；可调电热毯温度等.
1.基础性作业：教材课后习题第1、2、3题，巩固变阻器的原理、使用及相关电路分析知识。
2.拓展性作业： 让学生利用滑动变阻器设计一个简易的调光电路，画出电路图，并说明调光原理。