16.1.2电阻和变阻器 同步探究学案(含答案解析)

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16.1.2电阻和变阻器 同步探究学案(含答案解析)

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【学习目标】
1.认识滑动变阻器的结构与原理,掌握滑动变阻器的使用规则;
2.了解电阻箱的特点,区分滑动变阻器与电阻箱的差异;
3.知道电阻箱的读数方法。
重点:滑动变阻器的结构、工作原理及使用规则(“一上一下” 接线、滑片移至最大阻值处)。
难点:滑动变阻器的接线方式判断(“一上一下” 有效,“同上”“同下” 无效)及滑片移动对电阻、电流的影响。
【自主学习】
1.变阻器:能够__________的器件叫做变阻器。
2. 变阻器的种类__________、____________、____________热敏电阻、光敏电阻等、压敏电阻等电阻。
3..实验室常用的变阻器是滑动变阻器 ,它是通过改变接入电路中的电阻丝的__________来改变电阻的,从而达到改变电路中__________的作用,它在电路图中的符号是_____________。
4. 滑动变阻器结构主要有__________、__________电阻线圈、接线柱(A、B、C、D)、金属杆等,滑动变阻器外面涂有绝缘层的__________密绕在绝缘瓷筒上,电阻丝与金属杆上滑片 P 接触处的__________已刮掉。
5.能调节电阻大小并能显示阻值的变阻器是__________,它在电路图中的符号是__________。
6. 电阻箱是实验室中另一种变阻器。电阻箱不仅可调节_________,还能显示_________。滑动变阻器和电阻箱在接入电路时,闭合开关前都应调节到______阻值。
【合作探究】
1.变阻器:能够_________的器件叫做变阻器。
2. 变阻器的种类:__________、____________、____________、热敏电阻、光敏电阻等、压敏电阻等电阻。
3.滑动变阻器的原理与结构
(1)工作原理:改变接入电路中电阻线的________来改变接入电阻,从而改变电流。
(2)滑动变阻器结构
如图,主要有________、________、________(A、B、C、D)、金属杆等。
滑动变阻器外面涂有________的电阻丝密绕在绝缘瓷筒上,电阻丝与金属杆上滑片 P 接触处的绝缘层已刮掉。
(3)结构示意图和元件符号
滑动变阻器示意图 元件符号
(4)铭牌上各数值的物理意义
“××Ω”表示变阻器的最大电阻是××欧;“×A”表示允许通过的最大的电流是×A。
如图:标有“50Ω、1.5A”的字样,它的意义是什么
4.滑动变阻器的使用规则
思考1:如图将下面两个接线柱AB或上面两个接线柱CD接入电路,移动滑片p,能改变电路中的电阻吗?
移动滑片p不能改变电阻,AB接入电路相当于__________,CD接入电路,相当于导线,连入电路的阻值为________,说明这两种接法无效。
(1)应串联在电路中,接线方式 ——“一上一下”
思考2:如图1、图2所示,向 A 端移动滑片P,接入电路的电阻如何变化?
图1 图2
这两种情况接入电路的电阻丝________,电阻_______,接AC等效接AD。
思考3:如图3、图4所示,向 B 端移动滑片P,接入电路的电阻如何变化?
图3 图4
向 B 端移动滑片p,接入电路的电阻丝_______,电阻_______。接BC等效接BD
*注意:接入阻值只与下方接线柱有关,与上接线柱无关。
(2)安全操作 —— 接通电路前,滑片移至阻值_______,保护电路。
(3)不超量程 —— 变阻器标有最大电阻和允许通过的最大电流,电流不可超过________。
5.实验:用滑动变阻器控制灯泡亮度
(1)实验器材
电池组、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关、导线
(2)实验步骤
①按照电路图连接电路,滑动变阻器按照“一上一下”的原则连接。
②闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。
③闭合开关,缓慢向左移动滑片,观察小灯泡亮度的变化同时观察电流表示数的变化。
④记录滑片在不同位置时,小灯泡的亮度和对应的电流表示数变化。
⑤实验结束后,先断开开关,再拆除电路。
(3)实验记录
使用的接线柱 滑片P的移动方向 灯泡亮度的变化 电流表示数的变化
AD 左 变亮 变大
(4)归纳总结
①电阻的变化情况取决于滑动变阻器的________接线柱。上端两个接线柱中任何一个连入电路,接法是______。
②滑片向靠近下接线柱的方向移动,电阻______,滑片向远离下接线柱的方向移动,电阻变______,可简记为: “一上一下,关键在下,远离一下,阻值变大”。
6.分析讨论
请同学讨论以下几个问题。
(1)接通电路前应将滑片放到什么位置?
(2) 滑动变阻器有 A、B、C、D 共 4 个接线柱,而接入电路时
只需接其中 2 个接线柱,有几种接法?在每种接法中,滑动变阻器上哪部分电阻丝有电流通过?
(3)哪几种接法能起到改变电阻的作用?哪几种接法不能改变电阻?
1. 电阻箱
电阻箱是实验室中另一种变阻器。电阻箱不仅可调节________,还能显示_______。
*注意:滑动变阻器和电阻箱在接入电路时,闭合开关前都应调节到_________最大阻值。
2.电阻箱的电路图符号:_____________
3.使用方法:电阻箱上有两个接线柱、四个旋盘。使用时,把两个接线柱接入电路,调节______就能得到0~9999欧的任意整数阻值。
4.读数方法:分别计算出四个旋盘上小三角指示的示数与面板上对应倍数的_______,将得到的四个乘积相加,就是电阻箱接入电路中的阻值。
如图所示,接入电路的阻值为____________________Ω
5.变阻器在生活中的应用
变阻器在生活中的应用很广泛。家用电器的音量调节、台灯调光和电热毯的温度调节皆用到变阻器,这类变阻器常称为电位器。
迷你实验室:自制调光小台灯
1.器材:台灯支架、照明灯、电位器、电烙铁、黏胶等材料自制一个调光小台灯。
2.调光台灯的工作原理
(1)自制调光小台灯要用到电位器,如图是电位器,主要有电阻丝和滑片组成,它通过机械式旋钮调节电阻的大小。
(2)调节:给制作好的小台灯接通电源,调节电位器,观察其亮度变化,体会变阻器在电路中的调节作用。
(3)若把电位器的A和B两个接线柱串联接入电路,当滑动片P顺时针旋转时,接入电路中的电阻变小,电流变大,灯泡变亮,反之灯泡变暗。
【归纳整理】
1.变阻器:能够改变电阻的器件叫做变阻器。
2.工作原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中电阻的大小。
3.结构示意图和元件符号
4.要使用一上一下两个接线柱。
【课堂练习】
1.在“练习使用滑动变阻器”的实验时,老师已经完成了部分电路的连接如图所示,如闭合开关后,将滑片向左滑动时,灯变亮,连入电路中ab间的接线柱应是( )
A.接A与B B.接A与D C.接B与C D.接B与D
2.如图所示,是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,将接线柱B、D接入电路时,滑片P向左移动,接入电路的电阻丝的长度 ,接入电路的阻值 (两空均选填“变大”或“变小”)。
3.滑动变阻器是通过改变电阻丝_______来改变其连入电路的电阻的,如图所示,若要使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时灯泡变暗,那么可以将滑动变阻器C接线柱与____ 接线柱接在电路的M、N两端。
【课后巩固】
1. 图中是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意 图,将接线柱 A、D 接入电路时,滑片 P 向右移动,接入电路的电阻丝长度和接入电路的阻值如何变化?若将接线柱 B、 C 接入电路,滑片 P 向右移动时,接入电路的阻值又将怎样变化? (课本96页第4题)
2.在如图所示的电路中,为了电路安全,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应该置于图中的哪端? 为什么?(课本96页第5题)
3.在如图所示的电路中,R 是用铅笔芯做成的 一种变阻器。闭合开关后,要使灯泡暗些,导线夹应向哪端移动?为什么?(课本96页第6题)
4.图中给出了几种电路元件,请在图上用笔画线表示导线把它们连接起来,要求 L1 与 L2 并联,开关连接在干路上,并且用滑动变阻器控制两个灯泡的亮度。(课本96页第7题)
题)
1. 如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是(  )
A.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
B.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
C.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
D.将A、B接入电路,若只将电阻丝做得更细些,以相同速度顺时针旋转滑片,灯泡亮度变化不明显
2. 如图所示,有关滑动变阻器的使用,说法正确的是( )
A.接线柱C、D端接进电路为定值电阻
B.接线柱A、B端接进电路为一根导线
C.C、B端接进电路,向A端移动P,电阻减小
D.A、C端接进电路,向D端移动P,电阻增大
3. 请用笔画线表示接线,连接下图的电路,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?
4. 用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关说法正确的是(  )
A.电阻丝最好是用铜制成的导体,缠绕电阻丝的圆筒最好是绝缘体
B.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最左端
C.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D.滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样,其中“2A”是指使用滑动变阻器时的电流
5. 在“调节滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中,同学们连接了如图所示的电路。
(1)请在虚线框内画出相应的电路图;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到 端。实验过程中,要使灯泡的亮度变亮,应将滑动变阻器的滑片P向 (前两空均选填“A”或“B”)端移动,此过程中电流表的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明连接好电路,闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是因为滑动变阻器同时连接了 (填字母符号)两个接线柱。改正后,小明缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,原因可能是 ;
(4)小红连接电路时,当接完最后一根导线后,灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭,她实验操作中的两个不当之处(滑动变阻器的一上一下两个接线柱接入电路):① ;② 。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【课前预习】
答案:1.改变电阻 2.滑动变阻器、电阻箱、电位器 3. 长度、电流4. 滑片、电阻丝、
绝缘层 5. 电阻箱 6. 电阻大小 电阻阻值 最大
【合作探究】
探究点一:
答案: 1. 改变电阻 2. 滑动变阻器 电阻箱 电位器 3.(1) 长度(2)滑片 电阻线圈 接线柱 绝缘层(4)该变阻器的最大电阻是50欧;允许通过的最大的电流是1.5A。4. 定值电阻
0(1)变短 变小(2)变短 变小(3)最大处(4)最大值 5. (4)①下端 等效的 ② 变小 大
6. (1)最大阻值处,即 B 端(2)接入电路有6种接法:AP、AC、BD、CB、AB、CD
AP电阻丝有电流通过 AP电阻丝有电流通过 PB电阻丝有电流通过
PB电阻丝有电流通过 AB电阻丝有电流通过 CD电阻丝有电流通过
(3)能起到改变电阻AP、AC、BD、CB;不能改变电阻AB、CD
探究点二:
答案: 1.电阻大小 电阻阻值 最大阻值2. 3. 四个旋盘4. 乘积 1022
【课堂练习】
1.【答案】C
【解析】滑动变阻器应“一上一下”接入电路中,由题意可知,将滑片P向左滑动时,灯变亮,说明电路中的电流变大,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以,由图可知一定选择了左下角的接线柱C,上方可选取A接线柱或B接线柱,则连入电路中的接线柱可能选择的是“A和C”或者“B和C”。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
2.【答案】 变大 变大
【解析】将接线柱B、D接入电路时,电阻丝的BP段接入电路,滑片P向左移动,接入电路的电阻丝的长度变大;当材料、粗细一定时,电阻越长,阻值越大,所以接入电路的阻值变大。
3.【答案】 长度 B
【解析】滑动变阻器的工作原理是靠改变接入电路电阻丝的长度,来改变电阻大小的;它的正确接法是“一上一下”。
滑片P向A端滑动时,灯泡变暗,说明电流表小;根据欧姆定律可知,电阻变大,所以要接入滑动变阻器滑片右侧的电阻丝,因此C接线柱与B接线柱接在电路的M、N两端。
【课后巩固】
基础练习
1.答案:接入电路的电阻丝长度变大;阻值减小。
解析:若将A. D两接线柱接入电路,当滑片P向右移动时,滑片远离下端A接线柱,因此接入电路的电阻丝变长,变阻器连入电路的电阻变大。故答案为:变大;变大。
若将接线柱 B、 C 接入电路,滑片 P 向右移动时,滑片靠近下端B接线柱,因此接入电路的电阻丝变短,变阻器连入电路的电阻变小。
2.答案:b端,限制电路中的电流,保护电路元件。
3.答案:B端,
解析:这个变阻器是靠改变铅笔芯接入电路中的有效长度来改变电阻大小的,要使灯泡暗一些,即通过的电流变小,应使总电阻增大,所以向B端移动来增加铅笔芯接入电路中的有效长度从而增大电阻。
4.答案:
能力提升
1.【答案】C
【解析】A.若只将B、C接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针旋转滑片,电阻丝连入电路的长度发生变短,电阻变小,电路的电流变大,灯泡的亮度变亮,故A错误;
B.若只将A、C接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故B错误;
C.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,故C正确;
D.将A、B接入电路,若只将电阻丝做得更细些,电阻丝的电阻变大,以相同速度顺时针旋转滑片,滑动变阻器接入电路中的电阻变化较大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变化较大,灯泡亮度变化更明显,故D错误。故选C。
2.【答案】D
【详解】A.因为C和D都连接到金属杆上,金属杆电阻可忽略,接入电路后相当于一根导线,故A错误;
B.A和B连接到电阻线圈两端,接入电路后将整个变阻器最大阻值接入,相当于一个定值电阻,而不是导线。故B错误;
C.接C和B时,电流路径为:从C(金属杆)经滑片P到B(电阻线圈)。向A移动P时,接入电阻的长度变长(从P到B段),因此电阻变大,故C错误;
D.接A和C时,电流路径为:从A(电阻线圈)经滑片P到C(金属杆)。向D移动P时,接入电阻的长度变长(从A到P段),因此电阻变大,故D正确。
故选D。
3.【答案】(1)如图所示
4.【答案】C
【详解】A.电阻丝是导体,但要有一定的电阻,这样才能对电路起到调节作用,而铜丝的电阻非常小,不适合做电阻丝;缠绕电阻丝的圆筒要求不能导电,是绝缘体,故A错误;
B.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器阻值应调至最大,故图中滑片应置于最右端,故B错误;
C.闭合开关后,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,小灯泡的亮度变暗,故C正确;
D.滑动变阻器上的铭牌标有“20Ω 2A”,其中的2A是指滑动变阻器允许通过的最大电流,故D错误。
故选C。
5.【答案】(1) (2)B A 变大
(3)AB 滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良;(4)连接电路时开关没有断开 没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置
【详解】(1)由实物图可知,电源、电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联,滑动变阻器滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值变小,电路图如图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器阻值要调至最大,即滑片P移到B端。
[2][3]要使灯泡的亮度由暗变亮,即电路中的电流变大,电路的总电阻变小,滑动变阻器的电阻要变小,所以滑片应该向左端,即A端移动,该过程中,变阻器的电阻变小,电流表的示数变大。
(3)[1]如果滑动变阻器同时接下面AB两个接线柱,滑动变阻器阻值全部接入电路,滑动变阻器成为定值电阻,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数都不变,而且灯泡的亮度比较暗,因为此时变阻器接入电路的阻值最大,造成电路中的总电阻较大,通过灯泡的电流较小。
[2]改正后,小明缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,说明电路中的电流时有时无,可能是滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良。
(4)[1][2]连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明:连接电路时开关没有断开;没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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