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(共29张PPT)
第4节 变阻器
1.通过实验，知道电阻。认识导体的电阻是导体本身的一种性质。
2.通过研究影响电阻大小的因素，体会实验中控制变量的思想。
3.经历研究影响导体电阻大小的因素的实验过程，在实验中发展获得证据的能力。
4.认识电阻元器件在实际生活中的应用。了解我国半导体技术和超导技术的发展，关注科学技术对社会发展的影响。
教学目标
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。
问题
小灯泡的亮度是怎样变化的 为什么会这样变化
小灯泡的亮度逐渐变大。
因为铅笔芯一端的夹子固定，向里移动另一端的夹子时，铅笔芯的材料和横截面积没有变，但是，接入电路的长度变小了，接入电路的电阻也就变小了，电路中的电流变大了，小灯泡的亮度就变大了。
能改变接入电路中电阻大小的元件叫作变阻器。例如，下图是学生实验中常用的滑动变阻器。
在上面的实验中，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。
变阻器
滑动变阻器实物图
滑动变阻器原理图
滑片移动到不同位置时，A、C(或者B、C)两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就可以改变接入电路中电阻的大小。
电阻丝外面涂着绝缘层，密绕在绝缘管上。图中电阻丝上水平方向的一条白线表示这里的绝缘层已经刮掉，电阻丝可以与滑片P相连，而电阻丝的两端连在A、B两个接线柱上，滑片P通过金属杆和接线柱C、D相连。
滑动变阻器在电路图中用符号 表示。
滑动变阻器的使用
实验
练习使用滑动变阻器
1.观察滑动变阻器的结构
观察时，请思考以下问题。
为什么与滑片接触处的电阻丝的绝缘层被刮去
如果电阻丝的绝缘层不刮掉，电阻丝就不能与滑片P导通，电路中就不会有电流。
哪两个接线柱之间的电阻是不变的
A、B两个接线柱之间的电阻是不变的
哪两个接线柱之间的电阻很小
C、D两个接线柱之间的电阻很小（通常视为零）
移动滑片时，哪两个接线柱之间的电阻随着改变
使用A、C两个接线柱，移动滑片时，A、C两个接线柱之间的电阻随着改变。向左移动滑片时，A、C两个接线柱之间的电阻变小；向右移动滑片时，A、C两个接线柱之间的电阻变大。
使用A、D两个接线柱，移动滑片时，A、D两个接线柱之间的电阻随着改变。向左移动滑片时，A、D两个接线柱之间的电阻变小；向右移动滑片时，A、D两个接线柱之间的电阻变大。
使用B、C两个接线柱，移动滑片时，B、C两个接线柱之间的电阻随着改变。向左移动滑片时，B、C两个接线柱之间的电阻变小；向右移动滑片时，B、C两个接线柱之间的电阻变大。
使用B、D两个接线柱，移动滑片时，B、D两个接线柱之间的电阻随着改变。向左移动滑片时，B、D两个接线柱之间的电阻变小；向右移动滑片时，B、D两个接线柱之间的电阻变大。
总结：只有使用上、下各一个接线柱，移动滑片时，上、下两个接线柱之间的电阻才随着改变。同时使用上方两个接线柱或下方两个接线柱，两个接线柱之间的电阻不会改变。
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。按右图连接电路，闭合开关，观察电路是否接通。
2.连接滑动变阻器
在实验报告中列出选用的仪器、设计的电路、实验操作步骤及你对上面几个问题的回答。实验过程中你又发现了哪些新问题 请和同学们交流。
3.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
若要使小灯泡由暗变亮，右图中滑动变阻器的滑片应向哪个方向移动
尝试移动滑片，观察电流表的示数或小灯泡的亮度变化。
想一想:接通电路前应将滑片放到什么位置
为了避免电流过大损坏用电器或电表，电路刚接通时电流应该比较小，电路中的电阻就应该比较大，所以接通电路前，应该将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，这样能对电路起到保护作用。
4.用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压
按右图连接电路，其中定值电阻的电阻是R，滑动变阻器的电阻是R'。
(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5欧、10欧、15欧等。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。
滑动变阻器上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，否则会烧坏滑动变阻器。通常，在使用前应将滑动变阻器的电阻调节到最大。
在电路中，滑动变阻器的主要作用是通过调节其电阻来改变电路中的电流。
变阻器的应用
滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器中，用于音量调节的器件也是一种变阻器，通常称为电位器。
右图是一种电位器的结构图。它通过机械式旋钮调节电阻的大小。
电位器也可以用在其他电器上，例如可调亮度的电灯、可调音量的收音机、可调音量的音箱、可调音量的耳机、调音台，等等。
除机械式电位器外，数字电位器的使用越来越广泛。数字电位器是一种用数字信号控制电阻的器件(集成电路)。与机械式电位器相比，数字电位器具有可用程序控制改变电阻、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点，因而已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多重要领域得到应用(下图)。
数字电位器台灯
数字电位器音箱
数字电位器耳机
1.观看“练习使用滑动变阻器”的视频后回答这个同学做了几次实验？你认为有什么欠缺？
这个同学做了5次实验。
欠缺是没有做“同时使用上方两个接到接线柱”的实验。
2.滑动变阻器是靠改变连人电路中的电阻线的 来改变电阻的，从而改变电路中的 。
长度
电流
3.有两只定值电阻，上面分别标有“2A 10Ω”和“1A 5Ω”的字样，若将它们串联在电路中使用，则电路中允许通过的最大电流为( )
A.1A B.2A C.3A D.不能确定
A
4.如图甲所示电路，在a、b两点间接一个滑动变阻器，要求开关S闭合后，滑片P向左移动时，灯光变亮，则图乙所示的接法中正确的是( )
B
变阻器
├─滑动变阻器
│ ├─原理：在不改变电阻线材料和横截面积的情况下，靠改变连入电路的电阻线的长度来改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流。
│ ├─符号
│ ├─接线柱使用：上、下各用一个
│ ├─作用
│ │ ├─保护电路
│ │ ├─改变电路中的电流
│ │ └─改变部分电路（如串联电路中的一个定值电阻）两端的电压
│ └─使用时的注意事项
│ ├─实验开始前，滑片要移动到最大阻值位置
│ └─通过滑动变阻器的电流不能超过允许的最大电流值
└─其它变阻器
└─电位器
├─台灯调亮度
├─音箱调音量
└─调音台
小结
练习与应用
1.右图展示的是一个滑动变阻器，它的哪些地方是导体 哪些地方是绝缘体
电阻丝、滑片P、四个接线柱、金属杆是导体;其他部分绝缘体。
参考书答案
本人答案
电阻丝、滑片P、四个接线柱、支架的金属部分和金属杆是导体;电阻丝外部的绝缘漆、滑片P上的塑料、四个接线柱外的塑料、支架外部的绝缘漆和瓷筒是绝缘体。
2.请用笔画线表示导线，连接下图的实物，使滑动变阻器能够控制小灯泡的亮度。在你连接的电路中，要使小灯泡越来越亮，滑动变阻器的滑片应该向哪个方向移动
在我连接的电路中，要使小灯泡越来越亮，滑动变阻器的滑片应该向右移动。
3.右图是某同学按照上题要求所连的电路。这个电路能不能满足题目的要求 为什么 按照这个电路进行操作时，实验现象是怎样的
2.请用笔画线表示导线，连接右图的实物，使滑动变阻器能够控制小灯泡的亮度。在你连接的电路中，要使小灯泡越来越亮，滑动变阻器的滑片应该向哪个方向移动
不能。
把滑动变阻器两个下接线柱接入电路，导致滑动变阻器不能改变电阻。
小灯泡的亮度不能发生改变，且小灯泡的亮度较暗。
4.下图是滑动变阻器连入电路的示意图。当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是哪幅图 请用彩笔标出电流通过滑动变阻器的部分。
甲图和丙图
5.右图中电源、开关、小灯泡之间已经接好导线，留了A、B两根导线准备跟滑动变阻器连接，1、2、3、4是滑动变阻器的四个接线柱。当A和1连接、B和4连接后闭合开关，小灯泡很亮;当A和3连接、B和4连接后闭合开关，小灯泡有点暗;当A和3连接、B和2连接后闭合开关，小灯泡不发光。根据上述现象，你认为这个滑动变阻器可能哪个地方有故障
详解:当A和1连接、B和4连接后闭合开关，小灯泡很亮，说明1、4两个接线柱短路;当 A和3连接、B和4连接后闭合开关，小灯泡有点暗，说明3、4两个接线柱正常;当A和3连接、 B和2连接后闭合开关，小灯泡不发光，说明接线柱2有故障。
接线柱1与接线柱4之间存在短路;滑动变阻器的接线柱2断路或接触不良。
6.滑动变阻器的电阻可变，但不显示此时的电阻是多少。下图所示的电阻箱也是一种变阻器，不仅电阻可以变化，还可以从中读出电阻的数值。图甲是电阻箱的外形图，通过两个接线柱把它接入电路，转动四个旋钮可以改变电阻箱的电阻。例如，图乙中的电阻箱的电阻是2093Ω。
(1)请你由此推断图丙和图丁中电阻箱的电阻各是多少。(2)这个电阻箱的最大电阻是多少
(1)图丙所示电阻箱的电阻是1735Ω，图丁所示电阻箱的电阻是805Ω。
(2)这个电阻箱的最大阻值是9999Ω。
7.右图是一种测量油箱内油量的装置示意图。其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，滑杆的一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时，油面下降，浮子随油面落下，带动滑杆使滑动变阻器的滑片向上移动，从而改变电路中电流表的示数。因此，电流表上一
电流表示数越大，油箱中的油量越多。由图可知:当油箱中的油面下降时，浮子下沉，带动滑杆上翘，变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电流表的示数变小，表示油箱中的油量减少。反之，当油箱中的油面上升时，浮子上浮，带动滑杆下滑，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电流表的示数变大，表示油箱中的油量增加。
定的示数对应着油面的一定高度。如果把电流表刻度盘上的数值改为相应的油量体积数，就可以直接读出油箱中的油量。请问:在这个装置中，电流表的示数越大，表示油箱中的油量越多还是越少 请说明理由。
谢谢观看
Thanks!
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