内容正文:
探索 物理
Exploring physics
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第4节 变阻器
第十六章 电压 电阻
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导入
选取一根自动铅笔芯,照下图连接电路,有什么具体的方法可以让灯泡的亮度发生变化?
改变电池组中串联电池的节数;
使铅笔芯一端的的夹子固定,移动另一端的夹子。
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导入
使铅笔芯一端的夹子固定,移动另一端的夹子,观察小灯泡的亮度怎样变化?
为什么会这样变化?
小灯泡亮度会发生连续变化,接入电路中的铅笔芯越短,电阻越小,小灯泡越亮。
可以通过改变接入电路的电阻丝长度来改变接入电路中的电阻的大小,从而改变灯泡的亮度。
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一、变阻器
能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。
学生实验中常用的滑动变阻器
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一、变阻器
变阻器在电路图中用符号“ ”表示。
滑动变阻器的结构
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一、变阻器
滑动变阻器的使用
(1)选择合适规格的滑动变阻器
若滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.5A”的规格字样,则“50Ω”表示滑动变阻器的最大电阻值为50Ω或能改变电阻的范围为0~50Ω,“1.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。
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一、变阻器
(2)连接滑动变阻器
滑动变阻器与用电器串联。
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一、变阻器
①哪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?
当滑动变阻器上面的两个接线柱都连接在电路中时,闭合开关后,变阻器的电阻很小(相当于接入一根导线),电流很大,灯泡很亮,无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流大小都没有发生任何变化。【错误的的连接】
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一、变阻器
当滑动变阻器下面的两个接线柱都连接在电路中时,闭合开关后,变阻器的电阻很大(相当于接入一个定值电阻),电流很小,灯泡很暗,无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流大小都没有发生任何变化。【错误的的连接】
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一、变阻器
②移动滑片时,哪两个接线柱之间的电阻随着改变?
将接线柱A(或B)和接线柱C(或D)分别接入电路中【一上一下】。
滑动变阻器的工作原理:通过移动滑片到不同位置,改变A、C(或B、C)两个接线柱间电阻丝的长度(接入电路的电阻丝长度),从而改变接入电路中电阻的大小。
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一、变阻器
实验:练习使用滑动变阻器
(1)按下图连接电路,闭合开关,观察电路是否接通。
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一、变阻器
(2)用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。
若要使小灯泡由暗变亮,滑动变阻器的滑片应向哪个方向移动?
向左移动;滑片向左移动,线圈电阻丝接入电路的长度变短,滑动变阻器的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡亮度变亮。
【判断滑动变阻器接入电路的电阻大小变化,关键在于连接滑动变阻器的“下接线柱”】
接通电路前应将滑片放到什么位置上?
接通电路前,将滑动变阻器的电阻调到最大值。
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一、变阻器
(3)用滑动变阻器控制电阻两端的电压。
按下图连接电路,其中R是定值电阻,R’是滑动变阻器。
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使R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,使电阻成整数倍地变化,如5Ω、10Ω、15Ω等。闭合开关,调节变阻器的滑片,保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。
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一、变阻器
滑动变阻器的作用:
(1)通过改变电路中的电阻大小,从而控制电路中电流大小和用电器两端电压大小。
(2)接通电路前,将滑动变阻器的电阻调到最大值,从而保护电路。
【连接电路过程中,开关断开,也是为了保护电路】
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一、变阻器
小试牛刀:
1.如下图所示,闭合开关后,滑动变阻器的滑片逐渐往左滑动时;
滑动变阻器的电阻逐渐 (选填“变小”、“不变”、“变大”);
电流表示数逐渐 (选填“变小”、“不变”、“变大”);
小灯泡亮度逐渐 (选填“变亮”、“不变”、“变暗”)。
变小
变大
变亮
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一、变阻器
2.小吕同学想利用滑动变阻器改变小灯泡的亮度,连接电路后,闭合开关。
①若灯泡很亮,电流很大,无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流大小都没有发生任何变化,其主要原因是:
②若灯泡很暗,电流很小,无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流大小都没有发生任何变化,其主要原因是:
滑动变阻器上面的两个接线柱都连接在电路中。
滑动变阻器下面的两个接线柱都连接在电路中。
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一、变阻器
③小吕重新对电路连接进行调整后,如下图所示,请画出该实际电路的电路图。
④在该实验中,滑动变阻器起到了什么作用?
通过改变电路中的电阻大小,从而改变电路中的电流大小;保护电路。
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二、变阻器的应用
家用电器音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器。
机械式电位器:通过机械式旋钮调节阻值的大小。
例如:可调亮度的电灯、可调温度的电热毯、电饭锅,等等。
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二、变阻器的应用
数字电位器:用数字信号控制阻值的器件(集成电