第十四章歐姆定律第二節(jié)變阻器江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社九年級物理上冊

義務(wù)教育教科書音樂噴泉的燈光亮度需要調(diào)節(jié)，收音機、電視機的音量需要調(diào)節(jié)，電扇的轉(zhuǎn)速也需要調(diào)節(jié)......這些都需要通過改變電路中電流的大小來實現(xiàn)。那么，電流的大小又是由什么決定的呢?導(dǎo)入新課想一想①生活中你是怎樣改變調(diào)光燈的亮度？②怎樣改變收音機音量的大?。吭瓉硭麄兌加昧艘粋€叫做電位器（變阻器）的元件。變阻器為什么能夠改變燈的亮度？電位器電位器1.了解滑動變阻器的構(gòu)造和原理。2.會用滑動變阻器改變電路中的電流。3.會讀旋轉(zhuǎn)式電阻箱的阻值。學(xué)習(xí)目標(biāo)教學(xué)重點：滑動變阻器的構(gòu)造、原理和使用。教學(xué)難點：滑動變阻器的使用。重點與難點1.滑動變阻器的原理2.滑動變阻器的使用3.電阻箱與電位器4.課堂總結(jié)

5.綜合提升訓(xùn)練

學(xué)習(xí)內(nèi)容第二節(jié)變阻器一、滑動變阻器的原理一、滑動變阻器的原理【做一做】（1）用小刀將鉛筆剖成兩半，留下附著鉛筆芯的那一半，按圖（a）連接到電路中。（2）如圖（b）所示，將導(dǎo)線的N端固定在鉛筆芯上，閉合開關(guān)，使M端在鉛筆芯上左右移動。觀察小燈泡亮度和電流表示數(shù)的變化。一、滑動變阻器的原理【議一議】（1）當(dāng)M端向左移動時，接入電路中的鉛筆芯長度變_____，電流表的示數(shù)______，燈的亮度______。（2）當(dāng)M端向右移動時，接入電路中的鉛筆芯長度變_____，電流表的示數(shù)_______，燈的亮度_______。短變大變亮長變小變暗一、滑動變阻器的原理（3）這個實驗中，引起電流連續(xù)變化的原因是什么?接入電路的鉛筆芯的長度可以連續(xù)地發(fā)生變化，導(dǎo)致接入電路的電阻連續(xù)地變化。【活動歸納】通過上述活動可知，調(diào)節(jié)接入電路中的鉛筆芯的長度，可以改變接入電路中的電阻，達(dá)到連續(xù)改變電流大小的目的。根據(jù)這一原理，科技人員發(fā)明了一種可以連續(xù)改變電阻大小的器件——滑動變阻器。

二、滑動變阻器的使用第二節(jié)變阻器二、滑動變阻器的使用（1）滑動變阻器的構(gòu)造如圖所示，主要有滑片、電阻線圈、接線柱（A、B、C、D）、金屬桿等。接線柱B接線柱A電阻線圈滑片P金屬桿接線柱D瓷筒接線柱C1.滑動變阻器二、滑動變阻器的使用（2）滑動變阻器的工作原理滑動變阻器的電阻線是用電阻率較大的合金線制成的。如圖所示，其中滑片左右移動時與線圈相接觸的部位上的絕緣層已經(jīng)刮掉，電阻絲可以與滑片相連。電阻絲的兩端連在線圈兩端的A、B兩個接線柱上?；ㄟ^金屬桿和兩端的CD電線柱相連，滑片移到不同位置時，AC或BC兩個接線柱間電阻絲的長度不一樣，這樣就可以改變接入電路中電阻的大小，從而改變電流。二、滑動變阻器的使用（3）滑動變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號①結(jié)構(gòu)示意圖：A、B、C、D分別表示四個接線柱，P表示滑片。②元件符號如圖所示。（4）銘牌上各數(shù)值的物理意義“××Ω”表示變阻器的最大電阻是××歐；“×A”表示允許通過的最大的電流是×安。該變阻器的最大電阻是50歐；允許通過的最大的電流是1.5A。結(jié)構(gòu)示意圖符號銘牌二、滑動變阻器的使用

2.實驗探究：滑動變阻器的接線方法（1）想一想：①滑動變阻器共有ABCD四個接線柱，如果只選其中的兩個接入電路M、N兩點間，可能有幾種連接方法？將你的選擇填在橫線上（填所選接線柱的字母）：__________________________________________ABACADBCBDCDAMSLN二、滑動變阻器的使用②如果將滑動變阻器A、D兩個接線柱接入電路，電流將流過滑動變阻器的哪些部分?向右（或向左）移動滑片P時，滑動變阻器接入電路的電阻將怎樣改變?為什么?電路中的電流將怎樣改變？③若另選兩個接線柱將滑動變阻器接入電路，情況又會怎樣?電流的流向：電阻絲AP和金屬桿PD。向右移動滑片P，因為接入電路的電阻絲長度變長，所以接入電路的電阻變大，電路中的電流變小。??二、滑動變阻器的使用（2）實驗與記錄①按圖連接電路。MNAMSLN二、滑動變阻器的使用②按下頁表格中的順序，依次把滑動變阻器的接線柱接入電路中的M、N兩點間。閉合開關(guān)，移動滑片P，觀察燈泡亮度和電流表示數(shù)的變化，并將觀察到的現(xiàn)象記錄在表格中。MN二、滑動變阻器的使用序號接線柱電流的路徑滑片移動燈亮度變化電流變化123456A、DA、BA、CB、C向右向左不變不變不變不變向左向右變亮變暗變大變小向左向右變亮變暗變大變小C、D向左向右不變不變不變不變向左向右變亮變暗變大變小B、D向左向右變暗變亮變小變大③實驗記錄

①分析實驗序號1、2、3、4可以得出：當(dāng)滑動變阻器在下方接線柱AB與上方金屬棒CD各選一個接線柱時，移動滑片可以改變連入電路中的電阻值。（3）分析論證②分析實驗序號5與6可以得出：當(dāng)滑動變阻器選用了下方兩個接線柱AB或上方金屬棒上的兩個接線柱CD時，移動滑片不能改變連入電路中的電阻值。二、滑動變阻器的使用二、滑動變阻器的使用ABCD④把接線柱C、D連入電路的分析把C、D接線柱連入電路，相當(dāng)于一條導(dǎo)線，連入電路的阻值為0移動滑片不能改變電阻電流方向連接示意圖??二、滑動變阻器的使用CDBA⑤把接線柱A、B連入電路的分析電流方向把A、B接線柱連入電路，相當(dāng)于一個定值電阻。移動滑片不能改變電阻連接示意圖將A、B接線柱接入電路時，電流要經(jīng)過全部電阻線，此時變阻器連入電路的電阻值為變阻器的最大阻值且不能改變。??二、滑動變阻器的使用①滑動變阻器是怎樣改變電阻的?②要利用滑動變阻器改變電路中電流的大小，應(yīng)怎樣將它接入電路中（是串聯(lián)，還是并聯(lián)?應(yīng)怎樣選擇接線柱）?③利用滑動變阻器改變電路中電流的大小，在接通電路前，應(yīng)將滑片P移到使滑動變阻器接入電路的阻值最大的位置，為什么?（3）交流與小結(jié)二、滑動變阻器的使用①滑動變阻器是通過移動滑片P來改變接入電路中的電阻絲的長度，從而改變電阻的。②要利用滑動變阻器改變電路中電流的大小，應(yīng)該將滑動變阻器串聯(lián)在電路中，連接時選擇“一上一下”兩個接線柱。③利用滑動變阻器改變電路中電流的大小，在接通電路前，應(yīng)將滑片P移到使滑動變阻器接入電路的阻值最大的位置。主要是為了防止接通電路時電流過大，損壞電路元件，起到保護(hù)電路的作用。探究歸納滑動變阻器的使用方法二、滑動變阻器的使用【例題1】如圖是滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和連入電路的示意圖，當(dāng)滑片P向右滑動時，連入電路的電阻變小的是（）BABCD【解析】A．同時接入上方兩接線柱，相當(dāng)于接入一導(dǎo)線，滑片移動時，接入的電阻不變，故A不合題意；B．滑片向右移動時，電阻絲接入部分的長度減小，接入電路中的電阻變小，故B符合題意．C．同時接入下方兩接線柱，相當(dāng)于接入一定值電阻，滑片移動時，接入的電阻不變，故C不合題意；D．滑片向右移動時，電阻絲接入部分的長度增大，接入電路中的電阻變大，故D不合題意。故選B.二、滑動變阻器的使用【例題2】請將圖所示電路連接完整。要求：閉合開關(guān)后，滑動變阻器的滑片向左移動時，燈泡亮度增加?！窘馕觥慨?dāng)閉合開關(guān)后，滑動變阻器的滑片向左移動時，燈泡亮度增加，電路中電流變大，說明滑動變阻器接入電路的電阻變小，則應(yīng)接入左下接線柱，如圖所示。三、電阻箱與電位器第二節(jié)變阻器三、電阻箱與電位器1.旋鈕式電阻箱（1）元件符號：電阻箱是一種能讀出連入電路阻值的變阻器，在電路圖中用符號

表示。（2）結(jié)構(gòu)：如圖所示，箱面上有兩個接線柱、四個旋盤。（3）使用方法：使用時，把兩個接線柱接入電路，調(diào)節(jié)四個旋盤就能得到0~9999歐的任意整數(shù)阻值。（4）讀數(shù)方法：分別計算出四個旋盤上小三角指示的示數(shù)與面板上對應(yīng)倍數(shù)的乘積，將得到的四個乘積相加，就是電阻箱接入電路中的阻值。如圖所示，接入電路的阻值為3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω＝3608Ω.三、電阻箱與電位器2.插入式電阻箱插入式電阻箱有兩個接線柱，接線柱之間有幾段電阻絲，電阻絲的上方有能插入或拔出的銅塞。拔出銅塞時，對應(yīng)的那段電阻絲就接入了電路；插入銅塞時，對應(yīng)的那段電阻絲就會被短路，相當(dāng)于沒有接入。如圖所示是一個插入式電阻箱的示意圖，接入電路的總電阻R=1Ω+2Ω=3Ω；如果當(dāng)四個銅塞都拔出時，接入電路的總電阻R=1Ω+2Ω+2Ω+5Ω=10Ω。如果當(dāng)四個銅塞都插入時，接入電路的總電阻R=0Ω。三、電阻箱與電位器3.電位器滑動變阻器一般只在實驗室中應(yīng)用。有些家用電器音量調(diào)節(jié)的器件也是一種變阻器，通常稱為電位器。（1）電位器的構(gòu)造如圖是機械式電位器，在電路相當(dāng)于滑動變阻器的作用。（2）電位器的原理如圖所示，若把A和B兩個接線柱串聯(lián)接入電路，當(dāng)滑動片順時針旋轉(zhuǎn)時，接入電路中的電阻變小，電流變大，音量變大，反之音量變小。電位器也可以用在其他電器上，例如，可調(diào)亮度的電燈，可調(diào)溫度的電熱毯、電飯鍋，等等。三、電阻箱與電位器【例題3】如果把甲、乙兩圖變阻器接入電路中，甲圖的示數(shù)是________，乙圖的示數(shù)是_______。5Ω6868Ω【解析】甲圖，電阻箱的讀數(shù)為R1=6×1000Ω+8×100Ω+6×10Ω+8×1Ω=6868Ω乙圖，插頭插進(jìn)的電阻被短路，插頭拔出的電阻接入電路中，所以插拔式電阻器的讀數(shù)R2=2Ω+3Ω=5Ω三、電阻箱與電位器【例題4】旋轉(zhuǎn)式變阻器（如圖所示）與滑動變阻器相比，外形不同，但原理都是通過改變接入電路的導(dǎo)體的_______來改變其接電路的電阻。若圖中旋轉(zhuǎn)式變阻器的A、B兩接線柱連入電路，則當(dāng)轉(zhuǎn)軸順時針旋轉(zhuǎn)時，它連入電路的電阻將變______；寫出該變阻器與電阻箱相比的一個優(yōu)點：____________。能連續(xù)改變電阻【解析】旋轉(zhuǎn)式變阻器與滑動變阻器的原理都是通過改變接入電路的導(dǎo)體的長度來改變其連入電路的電阻。圖中旋轉(zhuǎn)式變阻器的AB兩接線柱連入電路，則連入電路的弧形電阻片是PA段，當(dāng)軸順時針旋轉(zhuǎn)時，它連入電路的電阻絲的長度變大，故它連入電路的電阻將變大。旋轉(zhuǎn)式變阻器與電阻箱相比能連續(xù)改變電阻。長度大四、課堂總結(jié)第二節(jié)變阻器課堂總結(jié)

變阻器①定義：可以連續(xù)改變電阻大小的器件.②原理：靠改變接入電路中電阻線的長度改變電阻.③元件符號:④結(jié)構(gòu)示意圖:①要與用電器串聯(lián).②要使用“一上一下”兩個接線柱.③開關(guān)閉合前，滑片應(yīng)在最大阻值處（保護(hù)電路作用）.④應(yīng)用：油量表、稱重儀、身高測量儀等。①電阻箱的讀數(shù)：②電位器的原理：③電位器：調(diào)節(jié)音量、電燈亮度；可調(diào)電熱毯溫度等.滑動變阻器使用滑動變阻器電阻箱電位器五、綜合提升訓(xùn)練第二節(jié)變阻器綜合提升訓(xùn)練【解析】A．同時接入上方兩接線柱，接入電路的電阻始終為零，故A不符合題意；B．同時接入下方兩接線柱，接入電路的電阻始終為最大阻值，故B不符合題意；C．圖中采用了一上一下的接法，接入了左下接線柱，滑片左側(cè)電阻絲接入電路，當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時，接入電路中的電阻增大，故C符合題意；D．圖中采用了一上一下的接法，接入了右下接線柱，滑片右側(cè)電阻絲接入電路，當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時，接入電路中的電阻減小，故D不符合題意。故選C。1.在如圖所示滑動變阻器的四種接法中，當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時，接入電路中的電阻增大的是（）CABCD綜合提升訓(xùn)練2.如圖所示請你請以筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接，要求開關(guān)S閉合后，滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表的示數(shù)變大。【解析】滑動變阻器在使用時串聯(lián)在電路中，接線時選擇“一上一下”，要求滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表的示數(shù)變大，即電路的總電阻減小，所以滑動變阻器的阻值減小，因此滑動變阻器的右下接線柱接入電路，如圖所示.綜合提升訓(xùn)練3.如圖丙，小陳設(shè)計了一種輸液提示器，在護(hù)士站也能夠觀察到病人輸液藥袋中藥量的變化，藥袋用彈簧懸掛，“○”是用_______（選填“電流表”或“電壓表”）改造而成的藥量表。藥量減少時，變阻器R接入電路的電阻_______，電表示數(shù)________。（以上兩空選填“變大”、“變小”或“不變”）變小電流表變大【解析】由圖可知，圓圈中的電表串聯(lián)在電路中，是用電流表改造而成的藥量表。藥量減少時，藥的重力減小，彈簧縮短，帶動滑動變阻器的滑片上移，變阻器R接入電路的電阻變大，電源電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知，電路中電流變小，電流表示數(shù)變小。綜合提升訓(xùn)練4.如圖所示，電源電壓保持不變，R是滑動變阻器，L為小燈泡。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向右端移動時，下列說法正確的是（）A．電壓表V1示數(shù)變大，電壓表V2示數(shù)變小B．電壓表V1示數(shù)變大，電流表A示數(shù)變大C．電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值變大D．電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值變小C綜合提升訓(xùn)練【解析】

A．由于電源電壓不變且R與L并聯(lián)，并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且等于電源電壓，所以V1示數(shù)和V2示數(shù)都不變，故A錯誤；B．當(dāng)滑動變阻器阻值變大時，通過滑動變阻器的電流減小，而通過燈泡的電流不變（因為燈泡兩端電壓不變），所以總電流（電流表A示數(shù)）減小，故B錯誤；C．電壓表V2示數(shù)不變，電流表A示數(shù)減小，所以二者的比值變大，故C正確；D．電壓表V1示數(shù)不變，電流表A示數(shù)減小，所以二者的比值變大，而不是變小，故D錯誤。故選C。綜合提升訓(xùn)練5.如圖甲所示，電阻箱接入電路的阻值為_______

Ω，圖乙為亮度可調(diào)的臺燈，電位器（就是滑動變阻器）是調(diào)節(jié)其亮度的裝置；圖丙為電位器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，a、b、c是它的三個接線柱，旋鈕帶動滑片轉(zhuǎn)動，若順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕時燈泡發(fā)光變亮，則需將______（填“a和b”“b和c”或“a和c”）接線柱接入電路。關(guān)于電位器上電阻絲的材料，應(yīng)該選用____________（填“銅絲”或“鎳鉻合金絲”），在閉合開關(guān)前，應(yīng)將阻值調(diào)到______（填“最大”或“最小”）來保護(hù)電路。最大2000b和c鎳鉻合金絲綜合提升訓(xùn)