滑动变阻器的使用 一、滑动变阻器的构造与原理 1.滑动变阻器的构造，如图2所示 A、B、C、D四个接线柱，P为滑动触头，AB间为电阻可忽略不计的粗金属杆。CD间为绕制的电阻丝，电阻丝彼此绝缘。 2.原理：根据电阻定律R l s =ρ 阻值与导体长度成正比，改变接入电路中的电阻丝的长度就实现 改度电阻的目的。 二、滑动变阻器的两种连接方式 1：如图3所示，把B与D连接，C、D接入电路，起控制电路电流作用，当滑动头P从右端D 向左移动过程，滑动变阻器电阻逐渐减小。注意实验开始时应将滑动头P至于右端D。 2：如图4所示，把变阻器C、D接线柱与电源连接，C与P与用电器相连。用电器与CP间电阻并联，用电器与CP间电压相等，改变P的位置改变用电器两端电压，实现调制电压作用。注意实验开始时应将滑动头P至于左端C。 3：如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载R L的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法． 二、两种电路的比较
1.从调节范围上比较 分压电路优点：调节范围宽，其次是它的电流，电压都包含了0值且与R 0无关。 2.从方便调节的角度比较 在限流电路中，通R L 的电流I L =0 R R E L +，当R 0＞R L 时I L 主要取决于R 0的变化，当R 0＜R L 时，I L 主要取决于R L ，特别是当R 0<
图 2 图1 滑动变阻器的分压接法和限流接法 邛崃一中——杨忠林 滑动变阻器是中学电学实验中常用的仪器，它在电路中的接法有分压和限流两种，近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查。教材对此又没有理论的讲解，又没有实际的指导，学生感到无从下手，笔者从多年的教学经验，结合电路分析，对滑动变阻器的这两种接法使用作一点探讨。 一、 滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析 1．滑动变阻器的分压接法 如图1所示的电路中，滑动变阻器总电阻为R 0，输入电压为U 0，负载电阻R 两端的电压U 随变阻器调节变化情况作如下的讨论： 首先，不接负载R 时，输出端的电压U=U 0 R 0 R ap ，可见，U 与成正比，输出电压电线性 的，如图1（b ）中①所示。换言之，触头P 在ab 间移动时，左半部分分得的电压是均匀变化的，电压的变化范围是0—U 0。 其次，当滑动变阻器的aP 连接负载电阻R 时，P 点左边电路的等效电阻减小，与P 点右边部分串联而得的电压将比原来减小，如图1（b ）②所示。 再次，当负载电阻R 很小，对于确定的R ap ，左部分分得的电压将更小，如图如图1（b ）③所示。 可以得出结论：分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压，负载阻值应该较大。换言之，分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。 2．动变阻器的限流接法 如图2所示的电路输入电压为U 0，滑动变阻器总阻值为R 0，滑动变阻器对负载R 0电流的控制情况作如下的讨论： 首先，电路中的电流：I= U 0 R aP +R ，可见，I 随R aP 的增大而减小，如图（b ）所示。 当Rap=0时，电路中的最大电流I m =U 0 R ，R 两端 的电压最大U max =U 0。 当Rap 最大值R 0分别为负载电阻1、3、5……倍时，电路中电流的最小值为I m 2 、I m 4 、
滑动变阻器的使用
滑动变阻器的使用 一、滑动变阻器的构造与原理 1.滑动变阻器的构造，如图2所示 A、B、C、D四个接线柱，P为滑动触头，AB间为电阻可忽略不计的粗金属杆。CD 间为绕制的电阻丝，电阻丝彼此绝缘。 2.原理：根据电阻定律R l s =ρ 阻值与导体长度成正比，改变接入电路中的电阻丝的 长度就实现改度电阻的目的。 二、滑动变阻器的两种连接方式 1：如图3所示，把B与D连接，C、D接入电路，起控制电路电流作用，当滑动头P从右端D向左移动过程，滑动变阻器电阻逐渐减小。注意实验开始时应将滑动头P至于右端D。
2：如图4所示，把变阻器C、D接线柱与电源连接，C与P与用电器相连。用电器与CP间电阻并联，用电器与CP间电压相等，改变P的位置改变用电器两端电压，实现调制电压作用。注意实验开始时应将滑动头P至于左端C。 3：如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载R L的电压、电 流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法． 二、两种电路的比较 负载R L上电压调节范围 （忽略电源内阻） 负载R L上电流调 节范围（忽略电 源内阻） 相同条件下电路 消耗的总功率 限流接 法 R R R L L + E≤U L≤E 0 R R E L + ≤I L≤ L R E EI L 分压接 法 0≤U L≤E0≤I L≤ L R E E（I L＋I ap）比较分压电路调节范围较大分压电路调节范 围较大 限流电路能耗较 小 1.从调节范围上比较 分压电路优点：调节范围宽，其次是它的电流，电压都包含了0值且与R0无关。 2.从方便调节的角度比较
滑动变阻器的构造和使用（案例分析） 【教学目标】1．知道滑动变阻器的构造。2．了解滑动变阻器的工作原理。 【重、难点】滑动变阻器的正确连接方法。 【实验器材】电流表、电阻丝、电珠、电源、开关、导线、滑动变阻器、木板。 【教学过程】一、引入新课 展示课件“舞台灯光”视频，在展示过程中也不断调节音量。注意引导学生观察灯光的变化和音量的变化。展示调光台灯的应用，灯光的亮度同样发生了变化。 让学生思考：调光台灯为什么能够调节灯的亮度？是什么因素改变了灯的亮度呢？（让学生各抒已见表达自己的观点－－－） 二、新课教学 1．自制调光台灯电路实验 学生根据看到的调光台灯实物，利用手边的器材，连接一个调光台灯的电路。 器材：电源、电珠、开关、电流表、电阻丝、导线若干。 要求：电路必须串联电流表，并且观察电流表的示数和灯的亮度的变化情况。 学生动手实验接电路，教师对学生进行部分指导。 实验成功的学生讲述自己的实验电路，以及如何操作使得电灯的亮度发生改变， 教师提问：根据你的观察什么因素改变了灯的亮度？在你的操作中你改变了什么从而使灯的亮度发生了改变。 答：灯的亮度是随电流的大小而变化的，在操作中我改变了电阻而实现电流的变化，从而实现了灯的亮度的变化。 教师提问：在操作中是如何改变电阻的？ 答：用导线一端固定，导线另一端在电阻丝上滑动改变电阻丝的长度从而改变电阻的大小。教师讲述：像这种能够通过改变长度从而改变电阻值的电学元件叫做滑动变阻器。 提问：结合刚才的实验观察，滑动变阻器的作用是什么？ 答：控制电路中的电流。 教师讲述：滑动变阻器的原理：靠改变电阻线的长度来改变电阻，从而改变电流。 （演示幻灯片）： （1）滑动变阻器的作用：控制电路中的电流。 （2）滑动变阻器的原理：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．认识滑动变阻器 教师提问：在刚才的实验电路中，对于灯的亮度的改变还不够多，是因为电阻线太长了不方便，如果还要进一步改变电阻值的大小比较多，那么滑动变阻器该做成什么形状？ 答：将电阻线密绕成螺旋状。 各组分发滑动变阻器，学生仔细观察滑动变阻器的结构，试说出各个构成部件的作用。 提问：根据对实验器材使用的熟练程度，猜测滑片顶端所标规格的含义？ 答：变阻器上所标规格的含义：最大电阻值；允许通过的最大电流值。 3．滑动变阻器接法的探究 学生实验探究滑动变阻器的接法。 器材：电源、电珠、开关、电流表、滑动变阻器、导线若干。 要求：电路必须串联电流表和滑动变阻器，并且观察电流表的示数和灯的亮度的变化情况。滑动变阻器在连接时只能用两个接线柱。实验同样要达到调光的效果。学生动手实验探究接法，教师对学生进行部分指导。（在指导、巡视的同时，将某些接法对于改变电流无效的进行全班探讨）
高中物理3-1滑动变阻器的两种接法讨论和练习题 一，.限流接法讨论 如图1所示。 用电器Rx 的电压调节范围： 电路消耗的总功率为：EI 限流接法的选用原则： ①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节， 只在小范围内变化，且待测电阻Rx 与R 接近时。 ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小， 法的要求时。 ③两种方法都满足时优先选用限流接法。 二，.分压接法 如图3所示 ①Rx 电压调节范围0≤Ux ≤E 。 ②开关闭合前，P 应在a 端。 分压接法的选用原则： ①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。 ②待测电阻Rx 远大于R ，且要求电压变化范围较大时。 ③采用限流接法时，电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx 的额定值或电表量程时。 二，滑动变阻器分压式和限流式两种接法练习 [例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 k Ω的电阻 Rx ，现备有下列器材： A ．电流表(量程 100 μA ，内阻约 2 k Ω)； B ．电流表(量程 500 μA ，内阻约 300 Ω)； C ．电压表(量程 15 V ，内阻约 100 k Ω)； D ．电压表(量程 50 V ，内阻约 500 k Ω)； E ．直流电源(20 V ，允许最大电流 1 A)； F ．滑动变阻器(最大阻值 1 k Ω，额定功率 1 W)； G ．电键和导线若干。 电流表应选________，电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ①____________________________________________； ②____________________________________________。 [例2] 碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜。己知某碳膜电阻阻值约为10Ω，其结构如图实－7－9所示，现通过实验测定碳膜厚度，备用器材如下： A ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻约0.2 Ω) B ．电流表(量程0～3 A ，内阻约0.03 Ω) C ．电压表(量程0～3 V ，内阻约30 k Ω) D ．电压表(量程0～15 V ，内阻约150 k Ω) E ．滑动变阻器(最大值为2 Ω) F ．滑动变阻器(最大值为20 Ω) G ．滑动变阻器(最大值为200 Ω) H ．学生电源(4 V) I ．螺旋测微器 J ．游标卡尺 实验主要步骤： (0)x ERx U E r Rx R ≤≤=+
一、伏安法测电阻 1、伏安法测电阻：测电阻的两种电路：电流表的外接法与内接法 2、系统误差分析 误差原因：因为电压表、电流表分别有分压分流的作用，它们本身的内阻会给电路造成影响从而带来误差。电流表接入电路会分压，电压表接入会分流。 ①电流表外接法 1）R 测= 2）误差原因 3）测量值比真实值偏 4）使用外接法的条件： ②电流表内接法 1）R 测= 2）误差原因 3）测量值比真实值偏 4）使用内接法的条件： 总结： 3、电流表内外接法的判别 例1：点触法 ①如图测电阻R，当电压表的表头P从A点，接到B点时电压表读数变 化明显，应用____接法 ②电流表读数变化明显，应用_____接法 例2：如果电流表的内阻为R A=0.03Ω,R V=2.OKΩ,要测量的电阻R大约为1.5KΩ，采用哪种接法误差更小？如果要测量的电阻R大约是2Ω，采用哪种接法更简单？并画出这两种接法. 练习1：有一个未知电阻R，用下图中（A）和(B)两种电路分别对它进行测量，用A图测量时两表读数为分别为6V,6mA,用图B测量是，两表读数分别为5.9V，10mA,则用图测量电阻的误差较小，测量值，测量值比真实值偏 ,(电流表内阻很小约0.1Ω，电压表内阻很大约3000Ω)练3：先要测定一个额定电压约4V，额定电流约0.5A的小灯泡正常发光时的电阻，电压表应该选择，电流表应选择电路连接时电流表应采用接法。 A、电压表量程是4.5V，内阻约4000Ω B、电压表量程是10V，内阻约8000Ω C、电流表量程3A，内阻约0.4Ω D、电流表量程0.6A，内阻约2Ω 二、滑动变阻器的两种接法比较和选择 知识要点 一、滑动变阻器的两种连接方式 如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载R L的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法． 二、两种电路的比较 负载R L上电压调节范围（忽略 电源内阻） 负载R L上电流调节范 围（忽略电源内阻） 相同条件下电路消耗 的总功率 限流接法 R R R L L + E≤U L≤E R R E L + ≤I L≤ L R E EI L 分压接法 0≤U L≤E0≤I L≤ L R E E（I L＋I ap） 比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较 大 限流电路能耗较小 三、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取．（1）下列三种情况必须选用分压式接法 ①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时，必须采用分压接法． ②当用电器的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时， R 甲乙
滑动变阻器的限流接法和分压接法 被测电路对供电电压或供电电流有一定的要求，为满足这一要求，供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成，滑动变阻器在电路中有两种连接方式： 1．限流接法 如图4为滑动变阻器的限流接法.它的连接方式是电压表、滑动变阻器与待测电阻三者串联.该接法对外供电电压的调解范围是：E R R E R x x ~0 ，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b 点. 2．分压接法 如图5是滑动变阻器的分压接法.它的连接方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而待测电阻与滑动变阻器的一部分电阻并联.该接法对外供电电压的调解范围是：E ~0，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b 点. 3．两种接法的比较：分压接法电压调解范围大，限流接法电压调解范围小，但限流接法电路耗能小. 4．两种接法的选择 滑动变阻器的两种接法都能控制调解负载的电流和电压，但在相同条件下调解效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法. （1）通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑. （2）为了便于调解，在待测电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相差不大的情况下应选择限流接法；在待测电阻的阻值远大于滑动变阻器阻值的情况下应选择分压接法. （3）在下列情况下必须采用分压接法： ①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调解，只有分压接法才能满足. ②如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调解，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法. ③伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流（或电压）变化很小，不利于多次测量取平均值或用图象法处理数据，也起不到保护用电器的作用.为了在上述情况下尽可能大范围地调解待测电阻上的电流（或电压），应选择分压接法. 图4 图5
滑动变阻器分压与限流两种接法的选择 滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应 考的难点. 滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图10-2所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法. 负载RL上电压调节范围（忽略电源内阻）负载RL上电流调节范围 （忽略电源内阻） 相同条件下电路消 耗的总功率 限流接法E≤UL≤Ｅ ≤IL≤ EIL 分压 接法 0≤UL≤Ｅ0≤IL≤E（IL+Iap） 比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小
①限流法.如图（a）所示，待测电阻上电压调节范围为.显然，当 R0<
； 滑动变阻器分压式和限流式接法实验专题 （一）滑动变阻器在电路中的两种接法： | ⑴限流式接法⑵分压式接法 1．在下面三种情况下必须选择分压接法： a．要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足（如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路） b．如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)，为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接法连接电路．c．伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化小，这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据，为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（电压），应选择滑动变阻器的分压接法。 2．以下情况可选用限流接法： a．测量时电路电流（电压）没须要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0，采用滑动变阻器限流接法。 , b．电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求，应采用滑动变阻器限流接法。 c．没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和 节能因素采用滑动变阻器限流接法。 [例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 kΩ的电阻 Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程 100 μA，内阻约 2 kΩ)； B．电流表(量程 500 μA，内阻约 300 Ω)； C．电压表(量程 15 V，内阻约 100 kΩ)； D．电压表(量程 50 V，内阻约 500 kΩ)； E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)； ! F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)； G．电键和导线若干。 电流表应选________，电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以
练习使用滑动变阻器实验报告 班级实验人：同组人：实验日期： 【实验名称】 练习使用滑动变阻器 【实验目的】 1、学习正确使用滑动变阻器的方法。 2、初步掌握有目的的用滑动变阻器改变电路中电流的方法。 【实验器材】 电源（6V ）、电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、小灯泡（含灯座）、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω、2A)、导线（若干） 【实验步骤】 1、观察图1滑动变阻器的构造，思考并回答下列问题： : 图1 图2 （1）滑动变阻器的制作原理是，为了，我们刮去了与滑片接触处的电阻丝绝缘层。 （2）结构示意图： （3）元件符号： （4）铭牌上“Ω A”，表示变阻器的最大阻值是Ω，允许通过的最大电流是 A。(否则会烧坏变阻器) 使用注意事项 电路电流不能超过滑动变阻器允许通过的，（否则会烧坏变阻器）。 2、连接滑动变阻器 ~ 如图二连接电路，按以下方法选择接线柱，将滑片由左向右移动，观察灯泡亮度和电 接入电路接线柱 滑片自左向右滑动 灯泡亮度变化电流变化电阻变化 AB " AC AD
BC。 BD CD 结论：滑动变阻器一共有个接线柱，选接或接入电路时滑片移动其连入电路电阻不变；接时的连入电路电阻最小；接时的连入电路电阻最大；接、、或都能改变它连入电路的的电阻值，即滑动变阻器接线柱选择原则：“”。（要接入两个接线柱，下方AB中一个，上方CD中一个。） 3、用滑动变阻器改变灯泡亮度 》 如图二连接电路，改变滑片的位置，使灯泡亮度由暗到亮变化，观察电流表的示数变 接入电路接线柱灯泡亮度变化电流变化滑片移动方向AC变亮 变亮[ AD BC变亮 BD变亮 结论：（1）变阻器应与用电器联； | （2）灯泡由暗变亮，闭合开关前滑片应移动阻值（“最大”或“最小”）位置。 （3）滑动变阻器接入电路电阻取决于（“上方”或“下方”）接线柱。 滑片下方接线柱时，接入电路电阻变大；滑片下方接线柱时，接入电路电阻变小。（“远离”或“靠近”） （4）滑动变阻器的作用：通过调节其电阻值，改变电路中的。 使用注意事项 在闭合开关前，应将滑片置于阻值端，（保护电路）。（“最大”或“最小”）4、用滑动变阻器控制电阻两端的电压 按右图连接电路，其中R是定值电阻，R＇是滑动变阻器。 （1）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使R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，使电阻成整数倍地变化，如5Ω、 10Ω、15Ω等。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，保持每次接 入的定值电阻两端的电压不变，如3V等。 结论：滑动变阻器的作用：通过调节其电阻值，改变部分电路两端的。 | 【实验小结】 1、滑动变阻器的正确连接方法：
滑动变阻器的两种接法比较和选择 知识要点 一、滑动变阻器的两种连接方式 如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R 0）对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a ）电路称为限流接法，图（b ）电路称为分压接法． 二、两种电路的比较 1.从调节范围上比较 分压电路优点：调节范围宽，其次是它的电流，电压都包含了0值且与R 0无关。 2.从方便调节的角度比较 其中，在限流电路中，通R L 的电流I L =0 R R E L +，当R 0＞R L 时I L 主要取决于R 0的变化，当R 0＜R L 时，I L 主要取决于R L ，特别是当R 0< 从两电路连线方面看，限流电路简单，分压电路复杂。 从两电路节能方面看，限流电路耗能小（EI L ），分压电路耗能大（E （I L ＋I ap ））。 三、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取． （1）下列三种情况必须选用分压式接法 ①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法． ②当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法．因为按图（b ）连接时，因R L >>R 0＞R ap ，所以R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ，而整个电路的总阻约为R 0，那么R L 两端电压U L =IR 并=0R U ·R ap ，显然U L ∝R ap ，且R ap 越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作． ③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过R L 的额定值时，只能采用分压接法． （2）下列情况可选用限流式接法 ①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且R L 与R 0接近或R L 略小于R 0，采用限流式接法． ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法． ③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法． 【教学目标】 1、知识与技能 （1）了解变阻器的构造、在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。 （2）通过探究怎样用变阻器改变灯泡的亮度，知道正确使用变阻器的方法。 2、过程与方法 （1）通过理解滑动变阻器的设计、制作过程，了解科学发明创造、科技革新的过程。 （2）通过探究滑动变阻器的使用方法，培养学生的概括、归纳能力。 3、情感态度和价值观 激发学生运用所学知识解释变阻器改变电阻的原理，产生动手操作使用变阻器的欲望，培养学生的创新能力、自信能力。 【教学重难点】 重点：滑动变阻器的原理及使用。 难点：根据要求正确使用与连接滑动变阻器。 【教学方法】 观察法、讨论法、实验探究法、多媒体演示法。 【教学用具】 自制多媒体课件、不同规格的滑动变阻器、电池组、小灯泡、铅笔（或铅笔芯）、金属夹、导线若干、实物投影仪、多媒体教学平台。 【课时安排】一节课 【教学过程】 一、创设问题的情境，引入新课 从列举生活中需要改变音量或改变电灯泡亮度的实例（如：演示旋转收音机音量旋扭可以改变音量、旋转调光台灯的控光旋扭可以改变等的亮度）入手，激发强烈的求知欲，创设良好情景，引入“变阻器”，提高学生的学习兴趣。（实物演示） 二、新课教学 1、探究滑动变阻器的工作原理 引出课题后，我采用分步引导学生自己设计电路图和连接实物图。 问题：自己动手设计电路图将台上的仪器连接起来（干电池、灯泡、铅笔芯、开关、导线连接起来，之后观察灯泡是否会亮，有什么办法可以改变灯泡的亮度。学生基本上能够将电路连接起来，在探讨改变亮度上，很多学生都能够想到改变电阻的大小，但是改变的方法有所不同，有的学生说可以改变干电池的个数，有的学生想到改电阻的长度。这时老师就需要给予适当的引导，告诉学生实际生活的电源的电压220V是确定的，不能改变的，所以只能改变电阻（铅笔芯）的长度。 下面请学生自己动手连接电路，并将连接铅笔芯的导线一端打开，并使其在另一端滑动，观察灯泡的亮度与接入的铅笔芯的关系。 发现问题：连入电路的铅笔芯越长，灯越暗，连入电路的铅笔芯越短，灯越亮。先请学生思考然后回答，最后老师总结：电源的电压不变，铅笔芯越长，电阻大，电流小；铅笔芯越短，电阻小，电流大，所以通过改变铅笔芯在电路中的长度来改变电阻，从而改变电路的电流，这就是滑动变阻器的原理。（通过改变连入电路的电阻线的长度→改变电阻→改变电流──变阻器的原理。）紧接着，我进一步引导学生通过不断地改进，将一个长电阻线逐步改装成一个变阻器。 讨论滑动变阻器的构造（需要解决以下几个问题） 问题1：材料选择：镍铬合金线 为了滑动变阻器的调节的范围更大，我们还需更长的电阻线，应该选择什么材料最合适？引导学生参阅书本“几种金属导线的电阻值”，让学生充分讨论。最后得出结论：相同长度和横截面积的条件下，镍铬合金线的电阻比较大点，容易调节。 问题2：导线太长──绕成线圈 有同学指出解决办法是将导线绕成线圈，有的同学说，平时我们见到的缝纫机线，弹簧就是这样的，我很满意。（课件演示）我又开始引导：导线较软，线圈没有支架，容易散乱。 问题3：支架──绝缘材料（瓷筒） 专题滑动变阻器的两种解法 一、教学目标： 1、认识滑动变阻器的两种接法 2、两种接法的特点及作用 3、两种接法的选择方式 二、重点和难点： 重点：两种接法的特点及作用 难点：两种接法的选择方式 三、设计思路： 先让学生认识滑动变阻器的两种接法，让学生小组讨论两种接法的电路构造特点，从而理解为什么一个叫限流式接法，一个叫分压式接法 根据串并联知识让学生分析两种接法的电压变化范围及电流变化从而得出必选分压式接法的一种情况 最后具体举联说明选择的方式 四、教学流程 教 学进程教师活动学生活动 活动目 标及说 明 一新课教学（直接引入）我们知道要描绘待测电阻的伏 安特性曲线，必须多测几组U、 I值，如何在同一电路中中多 测几组U、I值呢？ 思考： 1、滑动变阻器与小灯泡串联起 什么作用？试分析一下过程？ 2、滑动变阻器与小灯泡并联起 什么作用？试分析一下过程 学生A：通过滑动变阻器可起到作用 学生B： 滑片P移动的过程 中接入电路的电阻变化，使得通过待测电阻 的电流发生变化，加在待测电阻两端的电压 发生变化。电压的变化范围是 x x R E E R R + ,电流变化范围是 x x E E R R R + 可以使 学生对 滑动变 阻器的 两种接 法及电 路特点 进行理 解性识 记 滑片P 移动的过程中，加到待测电阻两端的电压发生变化，进而电流也发生变化 师总结：滑动变阻器（最大阻值为R 0）对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用 可见，当要求负载电压或电流从0开始变化或要求变化范围较大，要选分压式接法 负载R L 上电压调节范围（忽略电源内阻） 负载R L 上电流调节范围（忽略电源内阻） 相同条件下电路消耗的总功率 限流接法 R R R L L +E ≤U L ≤E 0R R E L +≤I L ≤L R E EI L 分压接法 0≤U L ≤E 0≤I L ≤ L R E E （I L +I ap ） 比较 分压电路调节范围较大 分压电路调节范围较大 限流电路能耗较小 拓展 限流法： 思考：1、待测电阻上电压调 节范围为 ~L L R E E R R +.显 然，当R 0< 滑动变阻器分压式和限流式接法实验专题 （一）滑动变阻器在电路中的两种接法： 1．在下面三种情况下必须选择分压接法： a ．要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足（如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路） b ．如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)，为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接法连接电路． c ．伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化小，这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据，为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（电压），应选择滑动变阻器的分压接法。 2．以下情况可选用限流接法： a ．测量时电路电流（电压）没须要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且负载电阻R 接近或小于滑动变阻器电阻R 0，采用滑动变阻器限流接法。 b ．电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求，应采用滑动变阻器限流接法。 c ．没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和节能因素采用滑动变阻器限流接法。 [例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 k Ω的电阻 Rx ，现备有下列器材： A ．电流表(量程 100 μA ，内阻约 2 k Ω)； B ．电流表(量程 500 μA ，内阻约 300 Ω)； C ．电压表(量程 15 V ，内阻约 100 k Ω)； D ．电压表(量程 50 V ，内阻约 500 k Ω)； E ．直流电源(20 V ，允许最大电流 1 A)； F ．滑动变阻器(最大阻值 1 k Ω，额定功率 1 W)； G ．电键和导线若干。 电流表应选________，电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ①____________________________________________； ②____________________________________________。 ⑴限流式接法 ⑵分压式接法 滑动变阻器的两种接法 接法分压式接法限流式接法 电路图 原理：本图中待测电阻Rx与R AP并联，所以Rx两端电压与R AP两 端电压相等，当滑动变阻器向左滑，U AP减小，所以Ux也减小； 当滑动变阻器向右滑，U AP增大，所以Ux也增大。 【连线特点】 ●一上两下（滑动变阻器两个上接线柱等效，在连接电路时， 应先把两个下接线柱与电源、开关相连，然后从P引出一条 导线接在待测电阻一端，从A或B再引出一条导线接在待测 电阻另一端，再根据电流流向连接电表） ●PA、PB都起作用，待测电阻两端电压与变阻器上某一部分电 压（本图为PA段的分压）加到待测电阻上 ●一上一下 ●PB部分连入电路，PA部 分不起作用。 待测电阻 电压范围待测电阻的调压范围大 特点电路连接复杂 耗电多 电路连接简单 耗电少 待测电阻的调压范围小 选择原则（1）要求电压从0V开始连续可调 （2）要求电压变化范围大（与限流法的区别是能否调到较小 电压） （3）用限流法时，电路中的电流大于负载额定电流或电流表 量程。 （4）当时 且不必要用分压法 注意事项闭合开关前，应将滑变滑至待测电阻电压零处。（本图中实 验前应滑至最左端） 闭合开关前将滑变滑至 阻值最大处 实验改进为了调节方便，同时确保实验过程的安全性，可在电路中C 位置增加一个阻值合适的定值电阻R0。当滑动变阻器的滑片滑到 最左端时，能保证小灯泡两端的电压为零；当滑片滑到最右端时， 能保证小灯泡两端的电压不超过它的额定电压。这样既方便了操 作，又确保了小灯泡的安全。 说明：分压法滑动变阻器的选择原则 （1）分压法滑动变阻器的选择：在满足电压、电流调节范围且保证不烧坏电路元件 ．．．．．．．．．的前提下，尽量选阻值较小的滑动变阻器。 【原因】在分压式电路中，当滑动变阻器滑片置于某一位置时，小灯泡分得的电压为 由于在绝大多数情况下，小灯泡分得的电压。由于大的滑动变阻器阻值变化很难控制在小阻值范围内变化，所以，当滑片从左往右滑动的过程中，在 右端附近小灯泡分得的电压急剧变大，甚至会超过额定电压，在之前始终近似为零，所以不方 便。 【要求】要会画分压法电路图，要会连接分压法实物图。（三步法） 学科：物理版 教学内容：滑动变阻器的使用及常见解题规律 初中物理中关于电路的题目既是初中物理的重点又是难点，学生对电学题目往往感到很难，甚至觉得无从下手。那么为什么学生会出现这样的情况呢？关键是对知识没有形成一条清晰的线，对规律的东西没有掌握。初中电学中关于滑动变阻器的应用非常广泛，几乎一半以上的题目都用到了滑动变阻器，所以只要对它的有关知识和规律清楚了，解决电学问题也基本就不成问题了。关于滑动变阻器，我在教学中总结出了如下几点解题规律， 题带来一些帮助。 一、滑动变阻器的连接方法 滑动变阻器有四个接线柱，如图所示：在使用的时候要“一上一下，各选一个。 其中上面两个接线柱的效果是一样的，因为它们是用金属棒直接相连的，而金属棒的电阻几乎为零。那么下面两个接线柱应该如何选择呢？规律是：“滑片远离被选的下接线柱，接入电路中的电阻变大，反之就变小。” 二、滑动变阻器在电路中的作用 １、一般作用：①改变电路中的电流和电压。②起到保护电路的作用。 ２、在具体情况中的作用： (１) 验证欧姆定律时当电阻不变，研究电流随电压的变化关系时：改变电路中的电流和 电压，测出多组数据，从中得到电流和电压之 间关系。 当电压不变，研究电流随电阻的变化关系时：保持电阻两 端的电压不变。以便研究电流和电阻之间的关 系。 (２)伏安法测电阻时：改变电路中的电流和电压，以便多次测量取平均值，减小 实验误差。 (３) 测定小灯泡的功率时：改变电路中的电流和电压，比较小灯泡在不同电压下 的发光情况。 三、滑动变阻器在电路中的使用情况 １、在串联电路中，滑动变阻器对整个电路的电流和电压都起到了调节作用，当它的阻值变大时，电路中的总阻值变大，电流变小。常考知识有以下几种：（１）分析电流表的变化：利用串联电路中总电压不变，电流随总电阻增大而减小进行分析； （２）分析电压表的变化：此种情况要分清电压表测的是谁的电压，①若是电源电压，则不变；②若是测滑动变阻器的电压，则电压随滑动变阻器的阻值变大而变大； ③若是其他用电器的电压，则与滑动变阻器上的电压相反。 （３）分析电功率的变化：①若是电路中的总功率，则可以用公式 2 U P R 总 来推导； 若是求用电器的功率，则可利用Ｐ＝Ｉ２*Ｒ来推导；若是求滑动变阻器的最大功率则 养 德 励 志 进 取 创 新 福泉市凤山初级中学 团 结 勤 奋 勇 敢 求 实 练习使用滑动变阻器实验报告 学校 班级 实验日期 年 月 日 同组人姓名 一、实验名称：练习使用滑动变阻器 二、实验目的：1、学习正确使用滑动变阻器的方法。 2、初步掌握有目的的用滑动变阻器改变电路中电流的方法。 三、实验器材： 电源（6V 0.5A ） 电阻 (10Ω )*1 小灯泡*1（含灯座） 开关*1 电流表*1 电压表*1 滑动变阻器*1 导线（若干） 四、实验操作步骤及要求： 1、如图一，观察滑动变阻器的构造，思考并回答下列问题： （1）、滑动变阻器的制作原理是 ，为了 ，我们刮去了与滑片接触处的电阻丝绝缘层。 （2）、滑动变阻器一共有 个接线柱，选接 或 接入电路时滑片移动其连入电路电阻不变；接 时的连入电路电阻最小；接 时的连入电路电阻最大；接 、 、 或 都能改变它连入电路 的的电阻值，要用滑动变阻器改变电路的电流，变阻器应该跟该电路 联，滑动变阻器接入电路时，滑片要滑到其阻值 的一端。 图一 图二 2、如图二连接电路，改变滑片的位置，使灯泡亮度由暗到亮或由亮到暗的 变化，同时观察电流表的示数变化情况，思考它们之间的联系： 。 3、在右图将变阻器与电阻连成串联 电路，要求电流表、电压表分别测电阻的 电流、电压，然后调节滑片位置，使电阻 两端电压成整数倍变化，如1V 、2V 、3V 等，同时观察电流表的示数变化情况，思 考它们之间的联系： 。 五、实验小结：滑动变阻器的正确连接方法：（1）要串联在电路中；（2）连接“一上一下”两个接线柱。（3）、铭牌上标有“XX Ω XX A ”表示变阻器的最大阻值是XX Ω，允许通过的最大电流是XX A,否则会烧坏变阻器。 2.4串联电路和并联电路（2）滑动变阻器的使用方法 一、目标展示： 1.认识滑动变阻器，理解滑动变阻器的分压与限流接法。 2.会选择滑动变阻器的接法，并能正确地连接实物图。 引入： 你能说出滑动变阻器的各个部件的名称吗？ 二、学导结合： 1．认识滑动变阻器的两种接法 思考：下列两图分别是什么连接方式？ 示意图 电路符号 A B C 或者 D 实物图 限流式 分压式 2．滑动变阻器的两种接法的比较 探究1：接入电路的方式有何不同？（小组讨论，归纳总结） 两种接法的等效电路 探究2：负载R 上的电压调节范围、电流调节范围各为多少？（小组讨论，归纳总结） 两种接法的比较 ⑴从电压的调节范围来看 分压式接法：U L =0→U 限流式接法： ⑵从电流的调节范围来看 分压式接法：0L L U I R =→ 限流式接法：)(L L L U U I R R R =→+ ⑶从节能方面来看 在满足负载需要的情况下，限流式电路消耗的总功率小，电源负担轻；而分压式电路消耗的总功率大，电源负担重。 ⑷从电路结构上看 限流式电路简单，而分压式电路比限流式要复杂得多。 探究3：为了保护电路，开关闭合前触头P 所处位置相同吗？（小组讨论，归纳总结） 提示：使电流表示数最小 U R L U U L R R L =→+ 三、深化拓展： 思考： 1.限流式接法（小组讨论，归纳总结） （1）如果滑片P从最右端移到最左端，通过R x的电流无明显变化，你认为是什么原因？如果要增大R x电流、电压的调节范围，应如何选用滑动变阻器？ 滑动变阻器的最大阻值偏小；选用最大阻值大的。 （2）这种接法的滑动变阻器的接线方法你会吗？参照实物图画出电路图并连接实物图，归纳接线方法。 “一上一下”，哪边电阻有效，下边接线柱就接哪边的. 小结：限流接法选择滑动变阻器的一般原则：选择比待测电阻大或相当的。 2.分压电路（小组讨论，归纳总结） （1）这种接法滑动变阻器的最大阻值R对电阻R x的电流I x、电压U x的变化范围产生影响吗？这种接法又按什么原则选择滑动变阻器呢？ 不产生影响；选择最大阻值小的滑动变阻器。 （2）这种接法的滑动变阻器的接线方法你会吗？参照实物图画出电路图并连接实物图，归纳接线方法。滑动变阻器正确连接及其阻值大小判断
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