八上第四章电路探秘第5节变阻器的使用.docx
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八上第四章电路探秘第5节变阻器的使用
教育学科教师辅导讲义(1B)
课题
变阻器的使用
授课日期及时段
教学目的
1.认识各种定值电阻实物,知道生活中使用的变阻器。
2.理解滑动变阻器改变电阻的原理。
3.知道并画出滑动变阻器的结构示意图和符号。
4.能正确连接和使用滑动变阻器。
教学内容
【课前检测】
1、滑动变阻器通常是由电阻率(填“大”或“小”)的电阻绕制成的,它是通过改变连入电路中电阻丝的来改变电阻的大小的。
收音机的音量调节旋钮,实质就是.
2、图2中是有4个接线柱的滑动变阻器,当AD端接入电路时,滑片P向右移动,接人电路中的阻值将(填“增大”、“减小”或“不变”);当AB端接入电路时,滑片P向左移动,接入电路中的阻值将(填“增大”、“减小”或“不变”);要使得滑片向右移动时连入电路的电阻值变小,应将两点接入电路中.
图2
3、如图3所示是某滑动变阻器的结构示意图,其铭牌上标有“20Ω1.5A”的字样,当滑片P从最左端滑到最右端时:
(1)使用A,C接线柱时,它接入电路的电阻的变化范围是Ω.
(2)使用B,C接线柱时,它接入电路的电阻的变化范围是Ω.
(3)使用A,B接线柱时,它接入电路的电阻为Ω.
(4)使用C,D接线柱时,它接入电路的电阻为Ω.
【知识梳理】
一、滑动变阻器
靠改变接入电路中的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的装置。
1.结构:
图4—28为滑动变阻器实物图,结构的名称:
A瓷筒,B线圈,C金属杆,D接线柱,P滑动触头(滑片)。
2.结构图4—29和电路图4—30。
3.原理:
滑动变阻器中的线圈是用电阻率较大的合金线制成。
改变合金线的有效长度,就可以改变电阻大小,从而改变电流大小。
4.使用:
(1)与用电器串联在电路中使用;
(2)接线时接线柱应“一上一下”连接;(3)闭合开关前,滑片P应移到最大值位置。
在生产、生活和实验中,经常要用到具有一定阻值的电阻元件——电阻器,简称电或定值电阻。
如R=10欧,R=5欧,定值电阻的符号是——,定值电阻的作用是控制电路中的电流大小。
由于实际情况的需要,常常有以下实例:
[实例1l台灯调光器来调节灯泡的亮度。
[实例2]电车变速器来控制电车的行驶速度。
[实例3]变速开关来调节电扇的转速。
[实例4]音量开关来调节录音机、电视机或电话机的音量。
要实现上述目的,只要改变电路中的电流大小就行。
而电路中的电流大小的改变,则可以通过改变电阻大小来实现。
改变导体电阻大小的方法有改变材料、长度、粗细和温度。
而最方便的是改变导体的长度。
【重难点突破】
在探究影响导体电阻大小的因素时,甲、乙两位同学作出如下猜想:
甲:
导体的电阻与导体的长度有关;
乙:
导体的电阻与导体的材料有关。
现提供多根电阻丝,如图所示。
材料参数如下表。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍镉合金
0.5
0.1
B
镍镉合金
1.0
0.1
C
镍镉合金
0.5
0.2
D
锰铜合金
0.5
0.1
(1)某同学要验证上述猜想,设计了图8的电路。
请你根据电路图连接实物。
(2)如要验证上述乙同学的猜想,则应该选用A、D两根电阻丝(填编号):
(3)实验时如果电流表坏了,请利用余下器材,设计实验,验证上述甲同学的猜想
①简要说明设计的原理:
②画出实验电路图,注明所选用电阻丝的编号。
【思路点拨】根据控制变量法的思想,要研究电阻与材料的关系,必须保持长度、横截面积相同,所以应选用电阻丝A、D;实验中电流表坏了,根据串联电路的分压关系U1/U2=R1/R2可用电压表测出电压来比较电阻的大小。
故应将编号为A、B的电阻丝串联在电路中。
解答:
(1)根据电路图连接的实物图如上图所示。
(2)A、D
(3)①设计实验的原理:
串联电路的分压关系U1/U2=R1/R2
②实验电路图略,选用的电阻丝编号为:
A、B
【规律总结】决定电阻大小的因素是:
导体的长度、材料、横截面积、温度,与通过导体中电流、导体两端的电压无关。
例2.如图9所示,若滑动变阻器的滑片P向c端移动时,小灯泡变亮,那么应将N接()
A.B接线柱
B.C接线柱
C.D接线柱
D.以上都可以
【思路点拨】首先要明确小灯泡变亮了,这表明电路中的电流增大,滑动变阻器接入电路中的电阻值减小,长度变短。
而滑动变阻器连入电路的电阻由下面的接线柱决定。
解答:
B
【规律总结】滑动变阻器的连接方法:
“一上一下”的串联在被控制的电路中。
滑动变阻器连入电路的电阻由下面的接线柱决定,与上面的接线柱无关。
判断滑片移动时接入电路的电阻值变化情况时,一定要看清下方接线柱是接左还是接右,然后看滑片向左还是向右移动,滑片远离下方接线柱时,滑动变阻器接人电路的阻值增大,靠近下方接线柱时,接入电路中的阻值减小。
【课堂练习】
1.滑动变阻器主要是由金属杆、________、________、________等部分构成,密绕在瓷筒上的每圈电阻线之间都是__________的。
2.滑动变阻器是用__________较大的合金线制成的,这种合金线又叫电阻线。
改变电阻线在电路中的__________,就可以逐渐改变连入电路的电阻大小,从而逐渐改变电路中的_________大小。
3.某滑动变阻器标有“100Ω,5A”字样。
它表示这变阻器的电阻变化范围是__________,允许通过的电流最大值是__________。
4.图6-23所示是一种调节收音机音量兼开关的调节器,它实际上是一个旋钮型变阻器.若接线片A、B巳接入了电路,则顺时针转动旋钮触片时,收音机的音量将变.
5.一位同学设计了一个风力测定仪,如图6-24所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板.无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大.AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可.通过分析可知:
金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个,观察小灯泡的可以粗略地知道风力的大小.
6.滑动变阻器的滑片P滑动时,接入电路的电阻发生变化的原因是()
A.加在电阻丝两端的电压发生变化B.电阻丝横截面积发生变化
C.连入电路的电阻丝长度发生变化D.通过变阻器的电流强度发生变化
7.如图6-25,要使滑动变阻器的滑片P向右移动时,电阻变大,应选择的接线柱是()
A.A、DB.B、CC.A、BD.C、D
8.在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中,对于连接实验电路的注意事项,不必要的一点是()
A.连入变阻器时,应使滑片位于变阻器值最大的位置
B.开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端
C.连接电路时,应先将开关断开
D.电流表应与灯泡串联,并使它的“+”接线柱,靠近电源的“+”极一端
9.关于电阻,下列说法错误的是()
A.电阻表示导体对电流的阻碍作用
B.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比
D.导体的电阻是导体本身的性质,与是否通电无关
10.一根铝导线的电阻为R,现在要使它接入电路中后电阻大于R,可采取的措施有()
A.减小这根导线两端的电压或者增大通过它的电流
B.将这根导线拉长后接入电路
C.将这根导线对折后接入电路
D.用长短粗细都相同的铜导线代替铝导线接入电路
11.把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下,甲线中的电流大于乙线中的电流,忽略温度的影响,下列判断中错误的是()
A.当它们材料、粗细都相同时,甲线长乙线短
B.当它们材料、长度都相同时,甲线粗乙线细
C.当它们长度、粗细都相同时,两线的材料一定不同
D.甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
12.有两只定值电阻,上面分别标有“2A10Ω”和“1A5Ω”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.1AB.2AC.3AD.不能确定
13.图6-26所示的各种电路,同种元件的参数均相等,能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的电路是〔〕
图6-26
13.设计题:
如图6-27所示,有灯泡L1、L2,开关S,电源,电压表、电流表,滑动变阻器和导线若干,要求:
L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测总电流,电压表测L1的电压,滑动变阻器改变通过L2的电流。
请画出电路图并连接实物图。
图6-27
14.小强学习了滑动变阻器的使用方法后,想利用如图6-28所示的器材设计一个可以控制电铃声音大小的电路,请你协助他完成下列任务:
(1)连接好实物图;
(2)画好正确连接后的电路图;
(3)如果要使电铃的声音越来越响,针对你所设计的电路,说明应该如何调节滑动变阻器.
15.根据下表中数据回答:
安装家庭电路取用导线时,应从铜线和铁线中,选用______________线。
制作一个滑动变阻器,选择电阻线材料时,应从锰铜合金和镍铬合金中,选用______________。
16.如图6-29所示,电阻箱的示数为________Ω.
17.在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和通过它的电流.聪明而粗心的小刚连接了如图6-30所示的电路.同组的小林发现有错误,主张拆了以后重新连接,可是时间来不及了,小刚眼珠一转,在图示的电路中只增加了一根导线,电路就正常工作了.
(1)如果闭合图6-30中所示电路的开关,电压表示数、电流表示数情况如何?
小灯泡发光情况怎样?
(2)在图中画出小刚连接的那根导线.(用虚线表示)
图6-30
【课堂小结】
滑动变阻器
原理:
通过改变导体在电路中的长度来改变电阻。
构造:
电阻丝绕成的线圈、绝缘管、金属棒、滑片。
结构示意图:
电路图中的符号:
使用规则:
a.首先观察变阻器的铭牌,弄清变阻器的最大值和允许通过的最大电流。
b.连接时要将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制的电路中。
c.闭合电路前,应将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置上。
【课后作业】
1、图是物理实验中经常用到的滑动变阻器。
将它连入电路,移动滑片P,可以改变连入电路中的电阻值,此变阻器是通过改变电阻丝的 来改变电阻的大小。
如果将图示的变阻器连入电路,使滑片向右移动时连入电路的电阻值变小,应将 两点接入电路中。
2、如图,当滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,则可知滑动变阻器接入电路的两个端点分别是C和 。
(填“A”、“B”或“D”)
3、电阻是指导体对电流的 作用的大小,一导体电阻为15KΩ,合 MΩ;控制台灯亮度的旋钮,它实质是一个 。
4、小强要自制滑动变阻器,老师向他提供了右表所示的几种材料及相关数据,他应选取_______材料做电阻丝,因为在相同条件下,这种材料的电阻_______(填“较大”或“较小”)。
5、如图所示,当滑片向A端移动时,灯L将 (填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
7、在如图所示的电路中,用滑动变阻器控制灯的亮度,若要求滑片P向左端滑动时灯逐渐变亮,则下列接法正确的是:
A.M接C,N接D; B.M接A,N接B;
C.M接C,N接B; D.M接A,N接D.
9、滑动变阻器改变阻值的本质是改变接入电路的电阻丝的:
A.长度; B.横截面积; C.材料; D.温度.
10、图,A、B、C、D中所示的为滑线变阻器的结构和连入电路情况示意图,当滑片向右滑动时,连入电路的电阻变小的为:
11、将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a 、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在:
A.P1放在最右端,P2放在最右端; B.P1放在最左端,P2放在最左端;
C.P1放在最右端,P2放在最左端; D.P1放在最左端,P2放在最右端.
12、如图所示的滑动变阻器的接法中,当滑片P向右移动时使电路的电阻变小的接法是:
13、如图所示,M、N表示一个电流表的两个接线柱,a、b、c、d表示电路中的四个连接点,若想用此电流表测量小灯泡的电流,则以下连接正确的是:
A、M接a,N接b ; B、M接d,N接a ;
C、M接c,N接d ; D、M接d,N接c.
14、如图所示,滑动变阻器有4个接线柱,使用时只需接入其中2个,因此有几种接法,在这些接法中,不能改变电阻大小并且可能损坏仪器的接法是:
A.接A和D; B.接B和C; C.接A和B; D.接C和D.
15、用滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。
要求从正常发光到完全熄灭连续变化,电源为4节干电池,应采取的接法是:
A、C接M,B接NB、A接M; B、接N,D接N;
C、A接Q,C接M,B接N ; D、A接N,B接Q,C接M,M接N.
三、多项选择
16、下列用电器需要用到变阻器的是:
A.普通白炽电灯; B.调温电烫斗;
C.电视机上的音量调节旋钮; D.电饭锅.
18、如图所示的滑动变阻器正确接入电路的两个接线柱可以是:
A、a和c; B、b和c; C、a和d; D、b和d.
19、用笔画线代替导线,完成图中滑动变阻器改变小灯泡亮暗的线路连接,要求变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮。
20、李明想用图13所示的器材,设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。
请你用笔画线代替导线,帮李明把图中的器材连接起来。
要求:
(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡的亮度变暗;
(2)用电流表测灯泡的电流 (灯泡的电阻约为10Ω),电压表测灯泡两端的电压。
李明检查电路连接无误后,闭合开关,测得灯泡的电流和电压如图13甲、乙所示,则通过灯泡的电流是 A,灯泡两端的电压是 V。
【答案】
课前检测
1、大;长度;滑动变阻器
2、变大;不变;BC或BD
3、
(1)0~20
(2)20~0(3)20(4)0
课堂练习
1.电阻丝、瓷筒、接线柱、绝缘;2.电阻率、长度、电流;3.0~100Ω、3A;4.小;5.滑动变阻器、亮度6.C7.B8.B9.C10.B11.A12.A13.D
14.如图答-5所示
图答-5
15.
(1)如图答-6;
(2)如图答-7;(3)向左调节滑片
16.铜、镍铬;2.3608;17.
(1)因为电流表的内电阻很小,所以闭合开关后,电灯泡和定值电阻被电流表短路,只有电压表、电流表和滑动变阻器串联接入电路中,所以小灯泡不发光.又因为电压表的内电阻很大,所以它的示数接近电源电压,而电流表的示数接近于零.
(2)小刚连接的导线如图答-8中虚线所示.
课后作业
1、长度;B、C2、A3、阻碍 0.015 变阻器
4、
5、变暗
7、c9、A10、A11、B12、A13、C14、A15、C
16、BC18、ABCD
19、
20、电路图如图1所示。
0.26 2.4
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- 第四 电路 探秘 变阻器 使用