16.4 变阻器（导学案）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（人教版）

第4节 变阻器（导学案） 【学习目标】 1. 能说出滑动变阻器的构造，画出它在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。 2. 会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。 【学习重点】知道变阻器的工作原理。 【学习难点】按要求正确连接变阻器。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 变阻器 （1）原理：通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。 （2）分类：常见的变阻器有滑动变阻器、电阻箱和电位器。 2. 滑动变阻器 （1）主要构造：滑动变阻器是用电阻丝绕在绝缘管上制成的。 （2）电路图符号：在电路图中用符号 表示。 （3）铭牌所物理量的意义：例如某滑动变阻器的铭牌上标有“100Ω 1.5A”字样，其中“100Ω”表示滑动变阻器的最大阻值是100Ω，“1.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流是1.5A。 （4）作用：改变连入电路的电阻大小，改变电路中的电流，改变部分电路两端的电压，起到保护电路的作用。 （5）使用方法： ①应从电阻丝两端的两个接线柱和金属棒的两个接线柱各选一个串联在电路中，即“一上一下”； ②为了保护电路，在通电前应使滑动变阻器连入电路的阻值最大。 【合作探究】 探究一、变阻器 1. 实验探究：改变小灯泡的亮度 【实验】把铅笔芯、小电灯、干电池用导线连接起来，沿铅笔芯移动导线夹，观察小灯泡的亮度怎样变化？ 铅笔芯 实验现象：随着夹子在铅笔芯上移动，小灯泡的亮度发生连续变化，接入电路的铅笔芯越短，电阻越小，小灯泡越亮。 【归纳】实验结论：改变接入电路的导体的长度，可以改变电阻。 2. 变阻器 能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。 3. 滑动变阻器 【观察实物或图片并回答】 （1）构造： 滑动变阻器有缠绕在绝缘管上的电阻线 ，外面涂有绝缘漆，它的两端连接在两个接线柱AB上；支架上方有个比较粗的金属杆，电阻很小，金属杆两端有接线柱CD；金属杆与电阻线通过滑片相连。 （2）原理：滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度，来改变电阻的。 如图所示，滑片移动时与线圈相接触的部位上的绝缘层已经刮掉，电阻丝与滑片相连。滑片移到不同位置时，AC或BC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。 （3）结构示意图和符号： 结构示意图：A、B、C、D分别表示四个接线柱，P表示滑片。元件符号如图所示。 结构示意图 变阻器符号 （4）铭牌上各物理量的意义： 例如，一滑动变阻器标有“20Ω 1A”，其中“20Ω”表示变阻器的最大电阻是20欧；“1A”表示允许通过的最大的电流是1A。 4. 实验探究：滑动变阻器的接线方法 【想一想】滑动变阻器共有ABCD四个接线柱，如果只选其中的两个接入电路M、N两点间，有几种连接方法？ 【归纳】有6种连接方法：AB、AC、AD、BC、BD、CD。 （1）进行实验与记录 ①按图连接电路。 实验电路图 ②把滑动变阻器的接线柱依次接入电路中的M、N两点间。闭合开关，移动滑片P，观察灯泡亮度和电流表示数的变化，并记录在表格中。 ③实验记录： （2）分析论证 ①把接线柱C、D连入电路的分析 把C、D接线柱连入电路，相当于一条导线，连入电路的阻值为0，移动滑片不能改变电阻。 ②把接线柱A、B连入电路的分析 将A、B接线柱接入电路时，电流要经过全部电阻线，此时变阻器连入电路的电阻值为变阻器的最大阻值，相当于一个定值电阻，移动滑片不能改变电阻。 （3）探究归纳 ①滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中。 ②关键是确定滑动变阻器的下端接线柱，上端两个接线柱中任何一个连入电路，接法是等效的。 ③滑片向靠近下接线柱的方向移动，电阻变小，滑片向远离下接线柱的方向移动，电阻变大，可简记为：“近下电阻变小，远下电阻变大”。 5. 实验：用滑动变阻器改变小灯泡的亮度 （1）设计实验 ①实验电路图如图所示； ②小灯泡与变阻器串联，电流表串联在电路中； ③闭合电键前应将滑片放到什么位置上？位于阻值最大位置（右端），可以使电路中的电流最小，起到保护电路元件的作用。 ④注意：电路中的电流不能超过允许通过的最大电流（否则烧坏滑动变阻器）。 （2）进行实验 ①闭合开关，使滑片P位于最右端，观察电流表示数及小灯泡的亮度； ②将滑片由最右端移到中间，观察电流表示数及小灯泡的亮度； ③将滑片由中间移到最左端，观察电流表示数及小灯泡的亮度。 （3）实验现象 滑片P的位置 最右端 中间 最左端 电流表示数 最小 较大 最大 小灯泡的亮度 暗 较亮 最亮 （4）实验分析 移动滑动变阻器的滑片能改变电路中的电流大小和小灯泡的亮度。 （5）实验结论 用滑动变