第二节 变阻器
第二节 变阻器
(一)教材 人教社九年义务教育初中物理第二册
(二)教学目的
1.知道滑动变阻器的构造和原理.
2.知道滑动变阻器上所标规格的含义.会用滑动变阻器改变电路中的电流.
3.知道电阻箱的构造,会读出电阻箱的示数.
(三)教具
1.学生实验:学生电源一个,学生电流表一只,滑动变阻器一个,开关一个,小灯泡一只,导线若干条.
2.演示实验:电源一个,演示电流表一只,滑动变阻器一个,小灯泡一只,开关一个,导线若干条,电阻箱一个,有四个接线柱的滑动变阻器一个.
(四)教学过程
1.复习
提问:
(1)导线电阻的大小是由哪些因素决定的?
(2)“长导线比短导线的电阻大”,这种说法对吗?应该怎么说?
2.引入新课
提出问题:剧场里的照明灯是怎么逐渐变暗的?(将滑动变阻器、小灯泡串联后接入电路,闭合开关,移动滑片,做演示实验观察小灯泡亮度的变化.)
在不改变电源电压的条件下,在电路中串联了一个叫滑动变阻器的元件,移动滑片就能使小灯泡的亮度改变.这节课研究的课题就是变阻器.
3.进行新课
提出问题:滑动变阻器是根据什么原理制成的?
分析演示实验的电路:小灯泡的亮度变亮,说明通过它的电流变大,在电源电压不变的情况下,应当减小电路中的电阻.
提出问题:根据决定导体电阻大小的因素,可以采取哪些方法减小导体的电阻?哪种方法简便?
(有四种方法:减小导体的长度、增大导体横截面积,选用电阻率更小的材料制成导体,降低导体的温度.其中用改变导体的长度来改变导体的电阻简便可行.)
做演示实验:将一根较长的镍铬合金电阻线AB、小灯泡、电源、开关和演示电流表按图4所示电路串联起来.其中P是金属夹制成的触头,当P向左滑动时,电流表示数逐渐变大,灯逐渐变亮;P向右滑动时,电流表示数逐渐变小,灯逐渐变暗.
提问:触头P移动时出现的现象说明了什么?
分析:当触头P向左滑动时,电阻线AB接入电路部分变短,接入电路部分的电阻变小,电源电压一定,所以电路中的电流增大,电流表示数变大,灯变亮.
用触头在电阻线上滑动,改变接入电路部分电阻线的长度来改变电阻,这就是一个最简单的“变阻器”.
提出问题:怎样改进,以方便实验的操作?
改进方法:把电阻线绕在绝缘的瓷管上,并且瓷管上各匝线圈之间互相不接触,使触头P在线圈上滑动.
出示自制教具(图5),并用它替代图7—4电路中的AB部分,做演示实验.移动触头P,观察电流表示数和灯泡亮度的变化情况.并请同学上来分析.(分析过程同上,略)
用自己桌上的滑动变阻器实物跟图7—5所示的自制教具对比,弄清变阻器的构造和原理.
变阻器的构造要介绍瓷管、线圈是电阻率较大的合金线绕制而成,电阻线表面涂着绝缘漆,所以制成的线圈各匝之间相互绝缘,滑片就是自制教具中的触头P,为使滑片P跟电阻线接触良好,线圈上接触滑片的地方,绝缘漆被刮去,为了便于接线,将滑片套在金属棒上,金属棒右端安装有接线柱.
注意:要强调滑片滑动时,改变的是线圈中A—P部分的长度.来达到改变接入电路中电阻的目的.
小结:一、滑动变阻器
1.原理:利用改变电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流强度.
2.构造、结构示意图和元件符号(图6).
提出问题:怎样使用滑动变阻器?利用投影幻灯片,也可以用电脑设计程序模拟电流流经变阻器的路径.同时配合演示实验.
接法:将变阻器串联在电路中,要将变阻器的两个接线柱接入电路.(常见错误有两个:一是将导线接到滑片上;二是将导线接到支架上,要注意纠正.)
分析过程要有序:变阻器接入电路的是哪一段电阻线?清片向右滑动时,这段电阻线的长度怎样改变?变阻器接入电路的电阻怎样改变,电路中的电流怎样改变?电流表的示数和灯的亮度怎样变化?
学生实验:将滑动变阻器、小灯泡、学生电流表接入电路.做下面实验: