滑动变阻器调节特性的实验研究
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滑动变阻器在初中物理电学实验中的研究滑动变阻器是一种常用的电路实验器材,它的作用是调节电路中的电阻值。
在初中物理电学实验中,滑动变阻器经常被用来进行电阻与电流、电压之间的关系研究、电路中合串联电阻、欧姆定律等方面的探究。
一、滑动变阻器的原理与结构滑动变阻器是一种基于电阻中心原理的变阻器,是常用的电路元器件之一。
它是由一个电阻线圈和一个电阻杆组成的。
电阻杆可以在电阻线圈上滑动,通过滑动来改变电路中的电阻值。
电阻线圈的两端分别连在电路的两个端点上,电阻杆的位置代表着电路中的电阻值。
1.电阻与电流、电压之间的关系研究通过改变滑动变阻器的位置,可以改变电路中的电阻值,从而观察到电流、电压的变化。
可以将电路中的电流、电压与电阻的变化量进行测量,探究它们之间的关系。
通过实验可以得出:在恒定电压情况下,电流与电阻成反比例关系;在恒定电流情况下,电压与电阻成正比例关系。
2.电路中串联及并联电阻研究通过连接不同数量的滑动变阻器,可以组成串联电路或并联电路,从而对电路的电阻值、电阻变化量等进行测量研究。
实验发现,串联电路总电阻等于各电阻之和,而并联电路总电阻等于各电阻的乘积之和再除以各电阻之和。
3.欧姆定律实验研究将几个滑动变阻器组成电路,通过测量电路中电阻值和电流流经电路的电压值,可以计算出电路中的电阻和电流。
实验现象表明,当电路中的电阻值增加时,电流的流动速度减慢;当电路中电流大小增大时,电路中的电阻也随之增大。
三、滑动变阻器实验中要注意的问题1.手动操作滑动变阻器时,要注意不要强行移动电阻杆,应该轻拿轻放,避免损坏。
2.在实验过程中,一定要注意选择恰当安全规范的实验电源,使电源线条不要接触或插入插座或电源插头。
3.当进行串联或并联电路的实验时,要注意连接顺序和电阻数量,排除连接错误。
4.在实验中,还需要注意正确操作电路仪器设备,确保电路正常工作,数据的准确测量。
总之,滑动变阻器是初中物理电学实验中常用的器材,通过滑动变阻器可以对电路中电压、电流和电阻等进行探究,培养学生实验操作能力和对电学知识的理解。
课程篇滑动变阻器是一个重要的电路元件,在初中物理电学实验中,有很多实验需要用到滑动变阻器才能获得事半功倍的效果。
在课堂教学中,学生能够熟练了解滑动变阻器的结构,了解它在电路中的用处,并且会简单地使用滑动变阻器来连接电路。
但是想要真正了解滑动变阻器在电路中起到什么样的作用,需要放在不同的电学实验中进行分析研究。
在初中物理电学实验中涉及滑动变阻器的有以下几个:(1)滑动变阻器在用伏安法测小灯泡的电功率。
(2)用伏安法研究电流与电压的关系的实验。
(3)设计实现小灯泡的亮与灭。
一、滑动变阻器在用伏安法测小灯泡的电功率中的作用滑动变阻器在此实验中的作用主要有:(1)保护电路。
(2)改变小灯泡两端的电压。
下面用实验来讲解一下滑动变阻器的作用:连接一个小灯泡与滑动变阻器串联的电路,电路中串联上电流表,电压表的两端连接在小灯泡的两端,这样做成一个简单的测小灯泡的电流和电压的电路,不同之处是串联上一个滑动变阻器。
通过调节滑动变阻器的电阻来改变小灯泡两端的电压和通过的电流。
滑动变阻器本身就是一个电阻,只不过是可以变动电阻值的电阻。
由公式P=UI,可知,只要改变其中一个变量,就可以测出小灯泡的实际功率。
在上面设计的电路中,串联电路的电压是相加的,已知U=IR,改变电阻就能改变电阻两端的电压,总电压不变,小灯泡两端的电压也就随之改变,从而测出小灯泡的实际功率。
要测出小灯泡的实际功率,还有一个要求是小灯泡两端的电压是实际电压,所以在实验中用到滑动变阻器,可以使小灯泡两端的电压是实际电压,达到提高实验准确度的目的。
二、用伏安法研究电流与电压的关系滑动变阻器在此实验中的作用主要是改变定值电阻两端的电压和通过的电流,从而找出规律。
在上面的实验中,我们已经提到过实验中的几个公式:P= UI,U=IR。
就其中的U=IR来说,这个公式是怎么得来的呢?也就是我们现在说的电流和电压的关系,这就用到伏安法来测量。
通过设计实验来讲解一下:猜想一下:导体的电阻一定时,通过的电流与两端的电压是正比关系;导体两端的电压一定时,通过的电流与电阻成反比。
高三物理实验专题电学实验中滑动变阻器的“选择”问题0.引言2008年的高考复习已经结束,在复习过程中,电学实验是热点,也是难点。
而在诸多的电学实验中,有一个仪器——滑动变阻器又是频繁出现的,不同的实验对于滑动变阻器的要求不一样,因此滑动变阻器的合理选择问题也就成了考核的重点和难点之一。
在复习过程中,笔者发现在面对这个问题的时候,不少的学生感到很茫然。
为了使学生能够更好地把握这个问题,笔者通过对大量相关试题的研究,总结了一点点体会。
1.总的原则涉及滑动变阻器“选择”问题的电学实验主要有:测定金属的电阻率、描绘小电珠伏安特性曲线、把电流表改装成电压表、测定电源的电动势和内阻。
这些实验中,关于滑动变阻器的“选择”问题主要分为两大类:总阻值大小的选择和分压、限流接法的选择。
不过,无论是哪一种“选择”,都要遵循一些最基本的原则。
(1)安全性原则。
即所选用的滑动变阻器及其接法,要保证电路的安全。
如果该滑动变阻器的全部电阻连入到电路中,电路中的电流还是超过了电流表的量程,就必须选用滑动变阻器分压接法或者另换总阻值较大的滑动变阻器。
就接法而言,从安全角度来看,分压接法的安全性要高得多。
(2)遵循实际要求原则。
试题中有明确要求时,滑动变阻器及其接法的选择就必须按要求办。
若题目中有“电压从0开始调节”、“要求较大的电压变化范围”等要求时,则选用分压接法,所用滑动变阻器的总阻值要相对小一些(但绝不是越小越好,还要确保自身的安全);若题目中出现“调节滑动变阻器使电路中电流变化比较明显”等要求,则选用限流电路,滑动变阻器的总阻值应比电路其他部分的总阻值大。
(3)科学性原则。
即根据滑动变阻器总阻值与待测电阻的关系,选择相应的接法。
如果滑动变阻器的总阻值比待测的电阻要小,适合用分压接法;反之,滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值大,则适合用限流接法,此时如果所提供的滑动变阻器有两个,且均满足上述条件,则选择总电阻相对较小的,调节灵敏度高。
滑动变阻器在不同实验中的作用初中物理电学实验中离不开滑动变阻器,其工作原理是通过改变连入电路中电阻线的长度,来改变电路中的电阻,从而改变了电路中的电流。
滑动变阻器在电路中的作用却不尽相同,初中阶段的物理实验中滑动变阻器的基本作用是保护电路和改变电路中的电流和电压。
在不同的实验中,实验目的不同,其具体的作用也不相同,但保护电路一项在所有的电路中都有所体现,我们用几个具体的实例来分析一下它在不同实验中的其他作用:一、研究电流与电压的关系实验,如图1所示。
研究电流与电压的关系,需控制电阻不变,用定值电阻来完成。
当滑动变阻器的滑片移动时,改变了电路中的总电阻,从而改变了定值电阻两端的电压和通过它的电流。
可以进行多次测量,找到对应的电流值和电压值,分析并得出它们之间存在的关系:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
滑动变阻器在这里的作用是改变电路中的电流和电压来寻找规律。
二、研究电流与电阻的关系实验,如图2所示。
研究电流与电阻的关系实验,是在电压一定的情况下,改变定值电阻的阻值来进行实验测量。
实验中准备几个阻值不同的定值电阻,先把定值电阻R1接入电路中,移动滑动变阻器的滑片到适当的位置,测出通过定值电阻R1的电流与R1两端的电压值;再换R1为R2,此时定值电阻两端的电压要发生改变,调滑动变阻器的滑片P使电压表的示数与第一次的示数相同,测出此时的电流值;以此方法分别测出通过不同阻值的定值电阻的电流。
分析比较不同电阻对应的不同电流,得出普遍规律,即电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
滑动变阻器在这个实验的的作用是控制定值电阻两端的电压保持不变。
三、伏安法测定值电阻的阻值。
如图1用电压表和电流表测未知电阻的阻值。
此实验中移动滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压和通过它的电流,可以多次测量,计算出多组电阻值,再取平均值,以减小实验误差。
四、伏安法测小灯泡的阻值,如图3所示。
小灯泡的电阻值与定值电阻的阻值不同,其电阻值受温度的影响较大。
八年级上册科学书第140页滑动变阻器应用的实验电路结论摘要:一、滑动变阻器原理简述二、滑动变阻器在实验电路中的应用1.电流调节2.电压调节3.保护电路三、滑动变阻器使用注意事项四、实验电路结论总结正文:滑动变阻器是电子电路中常见的一种元件,它具有良好的可调性、可靠性以及广泛的应用范围。
在八年级上册科学书第140页的实验电路中,我们可以看到滑动变阻器的身影。
本文将简要介绍滑动变阻器的原理、在实验电路中的应用,以及使用注意事项。
一、滑动变阻器原理简述滑动变阻器主要由电阻体、滑动触点和外壳组成。
电阻体通常为线绕型,当滑动触点在电阻体上滑动时,电路中的电阻值就会发生变化。
从而达到调节电流和电压的目的。
二、滑动变阻器在实验电路中的应用1.电流调节:在实验电路中,滑动变阻器可以用来调节电流的大小。
通过改变电阻值,使得电流在合适的范围内流动,以满足实验需求。
2.电压调节:滑动变阻器还可以调节电路中的电压。
当滑动触点位于电阻体的高电压端时,电路中的电压较高;反之,电压较低。
3.保护电路:滑动变阻器具有一定的保护作用。
当实验电路中的电流或电压超过设备所能承受的极限值时,滑动变阻器可以起到限流、限压的作用,防止设备受损。
三、滑动变阻器使用注意事项1.选用合适的滑动变阻器:根据实验电路的需求,选择适当电阻值、电流容量和电压等级的滑动变阻器。
2.接线正确:确保滑动变阻器的接线正确无误,避免短路和故障。
3.注意散热:长时间大电流运行时,滑动变阻器可能会产生较多的热量,需注意散热,以免过热损坏。
四、实验电路结论总结滑动变阻器在实验电路中发挥着重要作用,通过对电流、电压的调节,满足了实验需求,同时也具有一定的保护作用。
河南科技Henan Science and Technology 工业技术总779期第九期2022年5月滑动变阻器的改进方法——以分压电路试验为例梁万林邓卫娟杨万权陈相栋岳欣雨黄秋萍(河池学院数理学院,广西河池546300)摘要:针对分压电路试验中滑动变阻器变值电阻测量困难的问题,利用数显卡尺对滑动变阻器进行改进,将滑动变阻器变值电阻的测量转化为滑动变阻器螺线管电阻丝轴向长度的测量。
改进后的滑动变阻器不仅具有较高的长度测量精度,还具有数字化显示功能,使用改进后的滑动变阻器测绘的分压特性曲线与由理论公式描绘的分压特性曲线吻合度较好,有助于培养学生的创新意识和实验素养。
关键词:滑动变阻器;数显卡尺;轴向长度中图分类号:O441.1文献标志码:A文章编号:1003-5168(2022)9-0043-04 DOI:10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2022.09.008Improvement of Sliding Rheostat—Taking the Experiment of Voltage Dividing Circuit as an ExampleLIANG Wanlin DENG Weijuan YANG Wanquan CHEN Xiangdong YUE XinyuHUANG Qiuping(College of Mathematics,Hechi University,Hechi546300,China)Abstract:In view of the difficulty in measuring the variable resistance of the sliding rheostat in the volt⁃age dividing circuit experiment,the digital caliper is used to improve the sliding rheostat,and the mea⁃surement of the variable resistance of the sliding rheostat is transformed into the measurement of the axial length of the resistance wire of the solenoid of the sliding rheostat.The improved sliding rheostat not only has high length measurement accuracy,but also has digital function.The partial pressure characteris⁃tic curve mapped by the improved sliding rheostat is in good agreement with the partial pressure charac⁃teristic curve depicted by the theoretical formula,which is helpful to cultivate students′innovative con⁃sciousness and experimental literacy.Keywords:sliding rheostat;digital calipers;axial length0引言滑动变阻器是一种既可作为定值电阻,也可作为变值电阻使用的仪器,常用于各种电路中,其结构是由表面镀有绝缘漆的电阻丝密绕在圆柱形瓷管上制作成螺线管形状的电阻部分,以及由导体棒、滑头、滑片、接线柱等非电阻部分组成。
滑动变阻器在初中物理电学实验中的研究引言在初中物理学课程中,电学实验是非常重要的一部分。
学生通过进行各种电路实验,可以深入理解电路基本原理和电学知识。
而滑动变阻器是电学实验中常用的器材之一,它能够通过滑动触点改变电阻大小,从而对电路特性进行实验研究。
本文将探讨滑动变阻器在初中物理电学实验中的应用与研究。
一、滑动变阻器的原理滑动变阻器是一种能够改变电阻大小的电阻器,其原理是通过滑动触点在电阻材料表面移动,从而改变电路中的电阻值。
通常,滑动变阻器由一个固定的电阻材料和一个移动的触点组成,通过改变触点位置来改变电路中的电阻大小。
这使得滑动变阻器成为了电路中非常重要的元件,可以用来调节电路中的电阻值,从而实现对电路特性的控制。
二、滑动变阻器在电路实验中的应用在初中物理电学实验中,滑动变阻器可以应用于多种实验中,例如电路分析实验、电路特性实验等。
在电路分析实验中,可以使用滑动变阻器来调节电路中的电阻值,观察电流和电压的变化,从而帮助学生理解电阻对电路特性的影响。
在电路特性实验中,可以利用滑动变阻器来研究电阻值的变化对电流、电压的影响,以及电路中的功率和能量转换等特性。
通过这些实验,学生可以更加深入地理解电路的工作原理和特性。
三、滑动变阻器实验的设计在使用滑动变阻器进行电学实验时,需要设计合适的实验方案和步骤。
以下是一个以滑动变阻器为主要元件的实验设计:1. 实验目的:通过改变滑动变阻器的电阻值,研究电阻对电路特性的影响。
2. 实验原材料:滑动变阻器、电源、导线、电阻计等。
3. 实验步骤:(1) 搭建一个简单的电路,包括电源、滑动变阻器和电灯泡等元件。
(2) 利用滑动变阻器来改变电路中的电阻值,观察电流和电压的变化。
(3) 通过测量电流和电压的数值,计算功率和能量转换等特性。
通过这样的实验设计,学生可以通过实际操作来观察和研究电路中电阻对电路特性的影响,从而更好地理解电路的工作原理和特性。
四、滑动变阻器实验的意义和价值滑动变阻器在初中物理电学实验中的应用具有重要的意义和价值。
滑动变阻器课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握滑动变阻器的基本原理和用法,培养学生动手操作能力和科学探究精神。
具体分解为以下三个维度:1.知识与技能目标:学生能够理解滑动变阻器的结构、工作原理和特性;学会使用滑动变阻器进行电路调节,掌握其在实际电路中的应用。
2.过程与方法目标:通过观察、实验、分析等方法,让学生探究滑动变阻器的工作原理和调节方法,培养学生的科学探究能力和创新能力。
3.情感态度与价值观目标:培养学生对科学的兴趣和好奇心,激发学生主动探索科学的内在动力,培养学生的团队协作意识和环保意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.滑动变阻器的结构:介绍滑动变阻器的组成部分,如电阻丝、滑片、支架等。
2.滑动变阻器的工作原理:讲解滑动变阻器的工作原理,包括电阻丝的长度与电阻的关系、滑片的位置与电阻的调节等。
3.滑动变阻器的特性:分析滑动变阻器的物理特性,如线性关系、灵敏度等。
4.滑动变阻器的应用:介绍滑动变阻器在实际电路中的应用,如调节电流、保护电路等。
5.动手实践:安排学生进行滑动变阻器的安装和调试,培养学生的动手操作能力。
三、教学方法本节课采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解滑动变阻器的结构、工作原理和特性。
2.讨论法:学生讨论滑动变阻器的应用和实际电路中的作用。
3.实验法:安排学生进行滑动变阻器的安装和调试,培养学生的动手操作能力。
4.案例分析法:分析实际电路中滑动变阻器的使用案例,帮助学生理解和掌握知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,本节课准备以下教学资源:1.教材:选用符合新课程标准的教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作精美的PPT和教学视频,帮助学生形象地理解滑动变阻器的原理和应用。
4.实验设备:准备充足的滑动变阻器、电路实验板等实验设备,确保每个学生都能动手操作。
八年级科学变阻器:掌握实验方法教案。
掌握实验方法教案引言:随着科技的发展,电子元器件在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
变阻器作为一种常见的电子元器件,经常被应用于电路中。
本教案将针对八年级学生的实验进行详细介绍,掌握实验方法教学使学生能够更好地理解变阻器的作用以及电路中的应用。
一、实验原理本次实验主要是针对电路的变阻器使用原理,变阻器的原理是根据区域电阻的变换而实现电路阻值的变化,具体原理是通过滑动电阻值的位置来改变电路中的电阻大小。
这个原理在实际应用中是很常见的,例如电子调光器、空调、加热器等。
二、实验设备的准备1、变阻器2、电池3、灯泡4、导线5、万用表三、实验步骤1、准备实验设备和材料学生首先需要准备实验所需的变阻器、电池、灯泡、导线和万用表等实验工具。
整个实验的步骤与装置都需要在教师的指导下进行。
2、连接实验电路按照实验电路图所示,将电路连通,实验电路主要包括电池、变阻器、灯泡和导线等,为保证实验结果的准确性,需要电路的各个部分都要连接紧密。
3、测量实验电路参数在确保电路连接读紧密的情况下,需要使用万用表来测电路的电压和电流等参数。
为了测量电路的电压,需要将电压测量的导线连接上电路中需要测量的电位点,如电池正极和负极。
为了测量电路的电流,需要将电流测量的导线与电路中的导线直接连接。
4、调节变阻器位置当电路连通,电路参数都已经测量完毕之后,我们需要调整变阻器的位置(可分多次进行),通过调整变阻器的位置,可以让灯泡的亮度发生改变,以此来观察变阻器对于电路的影响。
四、实验注意事项1、整个实验过程涉及到电流和电压等电学知识,需要在教师的指导下进行。
2、实验时要注意电路配合,特别是连接的导线,连接部位应连接紧密。
3、调节变阻器的位置时,不要过度旋转以免损坏变阻器。
4、测量电路参数时,应先用万用表量最小电压或电流量级,以规避对万用表的损坏。
5、在调节变阻器的位置时,不要用手直接触碰电路元器件,以免伤害到自己或短路。