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1、14.1.2 變阻器
1.復(fù)述變阻器的結(jié)構(gòu)及其在電路中的符號(hào),說明變阻器的工作原理.
2.在探究變阻器的使用過程中,體驗(yàn)科學(xué)探究的方法——轉(zhuǎn)換法.
3.重點(diǎn):用變阻器改變燈泡的亮度,熟練掌握變阻器的使用方法.
4.通過滑動(dòng)變阻器改變小燈泡亮暗程度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,體驗(yàn)科學(xué)探究的方法與過程.
一、電阻器
1.物理實(shí)驗(yàn)及電子技術(shù)中常常需要各種電阻器.阻值固定不變的電阻簡(jiǎn)稱 定值電阻R ,其圖形符號(hào)是? ,阻值可以調(diào)節(jié)變化的電阻簡(jiǎn)稱 變阻器 ,其圖形符號(hào)是? .?
2.觀察如圖所示的滑動(dòng)變阻器,回答下列問題:
(1)滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造包括:瓷筒、支架、 金屬桿 、 電阻絲 、接
2、線柱和 滑片P .?
(2)滑動(dòng)變阻器一共有 4 個(gè)接線柱,電阻絲外面涂著絕緣層,它的兩端連在 A、B 兩個(gè)接線柱上.滑片P通過金屬桿與接線柱 C、D 相連,滑片移到不同的位置時(shí),A(或B)、C(或D)兩個(gè)接線柱之間電阻絲的 長(zhǎng)度 不同,這樣就可以改變接入電路中 電阻 的大小.?
(3)滑動(dòng)變阻器標(biāo)牌的含義:若標(biāo)有“10 Ω 2 A”字樣,則其中“10 Ω”表示 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10 Ω ,“2 A”表示 該滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為2 A .?
3.滑動(dòng)變阻器是通過改變接入電路中的 電阻絲的長(zhǎng)度 來改變電阻大小的,從而改變電路中的 電流 .滑動(dòng)變阻器的電路符號(hào)是? ,結(jié)構(gòu)示
3、意圖為? .?
4.圖示是學(xué)生實(shí)驗(yàn)中常用的滑動(dòng)變阻器.要改變其接入電路中的電阻大小,若一根導(dǎo)線接C接線柱時(shí),
另一根導(dǎo)線應(yīng)接在 A(或B) 接線柱上,按你的接法,實(shí)驗(yàn)前滑片P應(yīng)移到 B(或A) 端.(均用圖中的字母表示)?
二、用滑動(dòng)變阻器改變通過小燈泡的電流
5.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,回答下列問題:
(1)要使燈泡與滑動(dòng)變阻器中的電流大小相同,變阻器應(yīng)該與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)?為什么?
答案 應(yīng)該串聯(lián);因?yàn)榇?lián)電路中電流處處相等.
小結(jié):要使滑動(dòng)變阻器的阻值發(fā)生改變,正確的連接方法是 一上一下 、 串聯(lián)接入 .?
(2)要使燈泡由暗變亮,接通電路前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片放到什么位置?為
4、什么?這樣有什么好處?
答案 燈泡由暗變亮,說明電路中的電流由小變大,電路中的電阻應(yīng)該由大到小,所以在閉合開關(guān)前應(yīng)將變阻器的滑片移到阻值最大處.這樣可以使電路中的電流在閉合開關(guān)時(shí)保持最小,從而有效保護(hù)電路元件.
(3)請(qǐng)根據(jù)圖中給出的實(shí)驗(yàn)器材,連接實(shí)物電路,并在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
答案 如圖所示.
1.討論如何使用滑動(dòng)變阻器.
思考:如圖所示,滑動(dòng)變阻器有A、B、C、D四個(gè)接線柱.如果每次使用 2 個(gè)接線柱,則共有 6 種接法,分別是 AB、AC、AD、BC、BD、CD .?
觀察:每次將滑動(dòng)變阻器接入電路中,①電流流過哪部分電阻絲?②移動(dòng)(向左
5、或向右)滑片P時(shí),接入電路的電阻絲的長(zhǎng)度會(huì)怎樣改變? ③電阻如何變化? ④電流如何變化?
答案 (1)當(dāng)接入A、B兩個(gè)接線柱時(shí),電流流過 APB這部分電阻絲 ,向左(或右)移動(dòng)滑片P時(shí),接入電路中的電阻絲的長(zhǎng)度 不變 ,電阻 不變 ,電路中的電流 不變 .?
(2)當(dāng)接A、C(或D)兩個(gè)接線柱時(shí),電流流過 AP這部分電阻絲 ,向左(或右)移動(dòng)滑片P時(shí),接入電路中的電阻絲的長(zhǎng)度 減少(增加) ,電阻變 小(大) ,電路中的電流 增大(減小) .?
(3)當(dāng)接B、C(或D)兩個(gè)接線柱時(shí),電流流過 BP這部分電阻絲 ,向左(或右)移動(dòng)滑片P時(shí),接入電路中的電阻絲的長(zhǎng)度 增加(減少) ,電阻變
6、大(小) ,電路中的電流 減小(增大) .?
(4)當(dāng)接C、D兩個(gè)接線柱時(shí),電流流過 金屬桿CD , 不會(huì) 通過電阻絲,向左(或右)移動(dòng)滑片P時(shí),電阻均為 0 ,電路中的電流 不變 .?
2.請(qǐng)根據(jù)滑動(dòng)變阻器的原理,自己設(shè)計(jì)并制作一個(gè)變阻器.寫出所需要的材料和制作的方法.
答案 主要材料選擇:
(1)可選擇金屬電阻絲,因?yàn)樗捻g性和可塑性好;
(2)為便于使用,又不影響導(dǎo)體電阻,需用絕緣體制作配套的固定裝置.
方法與要點(diǎn):(1)繞線(目的:減小空間范圍);
(2)抽頭(目的:取不同阻值);
(3)設(shè)滑片(目的:可任取相應(yīng)阻值);
(4)裝固定架(目的:便于操作).
3.觀察如圖所示的電阻箱,思考并回答下列問題:
(1)旋鈕式電阻箱有 2 個(gè)接線柱, 4 個(gè)旋鈕,每個(gè)旋鈕都有 10 個(gè)檔,此電阻箱的變阻范圍是 0~9999 Ω.?
(2)電阻箱與滑動(dòng)變阻器有何異同?
答案 電阻箱也是一種變阻器,電阻箱可以將連入電路中的電阻準(zhǔn)確地顯示出來;而滑動(dòng)變阻器不能讀出連入電路中的阻值的大小,但滑動(dòng)變阻器可以連續(xù)地改變電阻,電阻箱不能連續(xù)地改變電阻.
(3)根據(jù)滑動(dòng)變阻器的使用方法,討論電阻箱的使用方法.
答案 電阻箱的使用方法與滑動(dòng)變阻器的使用方法基本相同,注意開關(guān)閉合前將阻值調(diào)至最大,并與用電器串聯(lián)接入電路中.