14.2 变阻器（教学课件）-【上好课】九年级物理上册同步高效课堂（苏科版）

江苏凤凰科学技术出版社 九年级物理 上册 义务教育教科书 第十四章 欧姆定律 舞台灯光的亮度需要调节， 收音机、电视机的音量需要调节， 电扇的转速也需要调节…… 这些都是通过改变电路中电流的大小来实现的 . 那么，电路中电流的大小是如何改变的？ 它遵守怎样的规则？ 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约60MB. 本ppt共有49张、3段视频，可根据需要选择点播. 本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频 资源 ①演示实验——《用铅笔芯改变电路中的电流》 ②演示实验——《用滑动变阻器改变小灯泡的电流》 ②演示实验——《滑动变阻器的使用》 免责 声明 ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。 导入新课 第二节 变阻器 想一想 ①生活中你是怎样改变调光灯的亮度？ ②怎样改变收音机音量的大小？ 原来他们都用了一个叫做电位器（变阻器）的元件。 变阻器为什么能够改变灯的亮度？ 电位器 电位器 学习目标 1 了解滑动变阻器的构造和原理。 2 会用滑动变阻器改变电路中的电流。 3 会读旋转式电阻箱的阻值。 实践与练习 03 学习新课 01 课堂总结 02 综合提升训练 04 目录导航 01 学习新课 第二节 变阻器 知识一 用铅笔芯改变电路中的电流 【做一做】 （1）用小刀将铅笔剖成两半，留下附着铅笔芯的那一半，按图（a）连接到电路中。 （2）如图（b）所示，将导线的N端固定在铅笔芯上，闭合开关，使M端在铅笔芯上左右移动。观察小灯泡亮度和电流表示数的变化。 视频演示——《用铅笔芯改变电路中的电流》 知识一 用铅笔芯改变电路中的电流 知识一 用铅笔芯改变电路中的电流 【议一议】 （1）当M端向左移动时，接入电路中的铅笔芯长度变_____，电流表的示数______，灯的亮度______。 （2）当M端向右移动时，接入电路中的铅笔芯长度变_____，电流表的示数_______，灯的亮度_______。 短 变大 变亮 长 变小 变暗 （3）这个实验中，引起电流连续变化的原因是什么? 接入电路的铅笔芯的长度可以连续地发生变化，导致接入电路的电阻连续地变化。 【活动归纳】 通过上述活动可知，调节接入电路中的铅笔芯的长度，可以改变接入电路中的电阻，达到连续改变电流大小的目的。 根据这一原理，科技人员发明了一种几乎可以连续改变电阻大小的器件——滑动变阻器。 知识一 用铅笔芯改变电路中的电流 （1）滑动变阻器的构造 如图所示，主要有滑片、电阻线圈、接线柱（A、B、C、D）、金属杆等。 接线柱B 接线柱A 电阻线圈 滑片P 金属杆 接线柱D 瓷筒 接线柱C 1. 滑动变阻器 知识二 滑动变阻器 （2）滑动变阻器的工作原理 滑动变阻器的电阻线是用电阻率较大的合金线制成的。如图所示，其中滑片左右移动时与线圈相接触的部位上的绝缘层已经刮掉，电阻丝可以与滑片相连。电阻丝的两端连在线圈两端的A、B两个接线柱上。滑片通过金属杆和两端的CD电线柱相连，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，从而改变电流。 知识二 滑动变阻器 （3）滑动变阻器的结构示意图和符号 ①结构示意图：A、B、C、D分别表示四个接线柱 ，P表示滑片。 ② 元件符号如图所示。 （4）铭牌上各数值的物理意义 “××Ω”表示变阻器的最大电阻是××欧； “×A”表示允许通过的最大的电流是×安。 知识二 滑动变阻器 该变阻器的最大电阻是50欧； 允许通过的最大的电流是1.5A。 结构示意图 符号 铭牌 知识二 滑动变阻器 2. 实验探究：滑动变阻器的接线方法 （1）想一想： ①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，可能有几种连接方法？将你的选择填在横线上（填所选接线柱的字母）： __________________________________________ AB AC AD BC BD CD A M S L N 知识二 滑动变阻器 ②如果将滑动变阻器A、D两个接线柱接入电路，电流将流过滑动变阻器的哪些部分?向右（或向左）移动滑片P时，滑动变阻器接入电路的电阻将怎样改变?为什么?电路中的电流将怎样改变？ ③若另选两个接线柱将滑动变阻器接入电路，情况又会怎样? 电流的流向：电阻丝AP和金属杆PD。向右移动滑片P，因为接入电路的电阻丝长度变长，所以接入电路的电阻变大，电路中的电流变小。 ➛ ➛ 知识二 滑动变阻器 （2）实验与记录 ①按图连接电路。 M N A M S L N 知识二 滑动变阻器 ②把滑动变阻器的接线柱AD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。 B C P D A 电流方向 使用的 接线柱 AD 灯泡亮度 的变化 变大 滑片P的 移动方向 左 变亮 滑片向左端移动 ➛ ➛ 电流表示数 的变化 连接示意图 ➛ ➛ 知识二 滑动变阻器 ③按下页表格中的顺序，依次把滑动变阻器的接线柱接入电路中的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，并将观察到的现象记录在表格中。 M N 序号 接线柱 电流的路径 滑片移动 灯亮度变化 电流变化 1 2 3 4 5 6 A、D A、B A、C B、C 向右 向左 不变 不变 不变 不变 向左 向右 变亮 变暗 变大 变小 向左 向右 变亮 变暗 变大 变小 C、D 向左 向右 不变 不变 不变 不变 向左 向右 变亮 变暗 变大 变小 B、D 向左 向右 变暗 变亮 变小 变大 ④ 实验记录 知识二 滑动变阻器 A B C D ⑤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 电流方向 连接示意图 ➛ ➛ 知识二 滑动变阻器 C D B A ⑥把接线柱A、B连入电路的分析 电流方向 把A、B接线柱连入电路，相当于一个定值电阻。 移动滑片不能改变电阻 连接示意图 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且不能改变。 ➛ ➛ 知识二 滑动变阻器 视频演示——《把接线柱AB（或CD）连入电路》 视频演示——《滑动变阻器的使用》 知识二 滑动变阻器 ①滑动变阻器是怎样改变电阻的? ②要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，应怎样将它接入电路中（是串联，还是并联?应怎样选择接线柱）? ③利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，在接通电路前，应将滑片P移到使滑动变阻器接入电路的阻值最大的位置，为什么? （3）交流与小结 知识二 滑动变阻器 ①滑动变阻器是通过移动滑片P来改变接入电路中的电阻丝的长度，从而改变电阻的。 ②要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，应该将滑动变阻器串联在电路中，连接时选择“一上一下”两个接线柱。 ③利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，在接通电路前，应将滑片P移到使滑动变阻器接入电路的阻值最大的位置。主要是为了防止接通电路时电流过大，损坏电路元件，起到保护电路的作用。 （3）交流与小结 知识二 滑动变阻器 【例题1】滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中导线的______来改变电阻，从而改变电路中的电流。如图所示是滑动变阻器的结构示意图，要使滑片P向右滑动时，电阻变大，应接入的接线柱为_____两个或_____两个接线柱； 若要使滑动变阻器相当于一个定值电阻， 应接入______两个接线柱。 要使滑片P向右滑动时电阻变大，应将下接线柱A接入电路，接线柱C、D可选用一个（等效）；若要使滑动变阻器相当于一个定值电阻，应接入A、B两个接线柱。 AB 长度 AC AD 【例题2】如图所示，是闭合电路中，滑动变阻器的接法，下列判断正确的是（       ） A．滑片向左移动，变阻器的阻值变大 B．滑片向右移动，变阻器的阻值变大 C．电流必须从上接线柱流进变阻器，从下接线柱流出 D．电流必须从下接线柱流进变阻器，从上接线柱流出 AB．由图知，滑动变阻器下端的接线柱接在右端，则滑片向左移动时，电阻丝接入电路的长度变大，阻值变大，故A正确，B错误； CD．变阻器中电流的流向没有限定，所以电流可由上接线柱流入，由下接线柱流出，也可由下接线柱流入，上接线柱流出。故CD错误。 A 知识二 滑动变阻器 知识三 电阻箱与电位器 1. 旋钮式电阻箱 （1）元件符号：电阻箱是一种能读出连入电路阻值的变阻器，在电路图中用符号 表示。 （2）结构：如图所示，箱面上有两个接线柱、四个旋盘。 （3）使用方法：使用时，把两个接线柱接入电路，调节四个旋盘就能得到0~9 999欧的任意整数阻值。 （4）读数方法：分别计算出四个旋盘上小三角指示的示数与面板上对应倍数的乘积，将得到的四个乘积相加，就是电阻箱接入电路中的阻值。如图所示，接入电路的阻值为 3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω＝3608Ω. 2. 插入式电阻箱 插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝，电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时，对应的那段电阻丝就接入了电路；插入铜塞时，对应的那段电阻丝就会被短路，相当于没有接入。 如图所示是一个插入式电阻箱的示意图，接入电路的总电阻R=1Ω+2Ω=3Ω； 如果当四个铜塞都拔出时，接入电路的总电阻R=1Ω+2Ω+2Ω+5Ω=10Ω。 如果当四个铜塞都插入时，接入电路的总电阻R=0Ω。 知识三 电阻箱与电位器 3. 电位器 滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些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。 （1）电位器的构造 如图是机械式电位器，在电路相当于滑动变阻器的作用。 知识三 电阻箱与电位器 （2）电位器的原理 如图所示，若把A和B两个接线柱串联接入电路，当滑动片顺时针旋转时，接入电路中的电阻变小，电流变大，音量变大，反之音量变小。 电位器也可以用在其他电器上，例如，可调亮度的电灯，可调温度的电热毯、电饭锅，等等。 【例题3】如果把甲、乙两图变阻器接入电路中，甲图的示数是________，乙图的示数是_______。 甲图，电阻箱的读数为 R1=6×1000Ω+8×100Ω+6×10Ω+8×1Ω=6868Ω 乙图，插头插进的电阻被短路，插头拔出的电阻接入电路中，所以插拔式电阻器的读数R2=2Ω+3Ω=5Ω 5Ω 6868Ω 知识三 电阻箱与电位器 知识三 电阻箱与电位器 【例题4】图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时，油面下降，浮子随液面落下，带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动，从而改变了电路中电流表的示数。 因此，电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度，把电流表刻度盘改为相应的油量体积数，就可以直接读出油箱中的油量。请问：在这个装置中，电流表示数越大，表示油箱中的油量越多还是越少？请说明理由。 由图可知：当油箱中的油面下降时，浮子下沉，带动滑杆上翘，变阻器的电阻变大，电路中的电流变小，电流表的示数变小，油箱中的油量减少。反之，当油箱中的油面上升时，浮子上浮，带动滑杆下滑，变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，电流表的示数变大，油箱中的油量增加。 02 课堂总结 第二节 变阻器 课堂总结 变阻器 ①定义：可以连续改变电阻大小的器件. ②原理：靠改变接入电路中电阻线的长度改变电阻. ③元件符号: ④结构示意图: ①要与用电器串联. ②要使用“一上一下”两个接线柱. ③开关闭合前，滑片应在最大阻值处（保护电路作用）. ④应用：油量表、称重、身高测量仪等。 ①电阻箱的读数： ②电位器的原理： ③电位器：调节音量、电灯亮度；可调电热毯温度等. 滑动变阻 器使用 滑动 变阻器 电阻箱 电位器 03 实践与练习 第二节 变阻器 实践与练习 1. 某滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”字样，其中的“10 Ω”和“2A”分别表示什么含义? “10Ω”表示变阻器的最大电阻值是10Ω “2A”表示允许通过的最大的电流是2A。 2. 活动：使用电阻箱间接测量小灯泡的电阻。阅读电阻箱的使用说明书，了解电阻箱的特点、接法和读数方法。 （1）将待测的小灯泡接入如图所示电路的M、N两点间，闭合开关，读出电流表的示数I. （2）取下该小灯泡，将电阻箱接在M、N两点间，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的阻值R. 问：小灯泡的电阻值是多大?为什么?试一试，将电流表换成小量程电流表，用类似的方法测出你自身的人体电阻，并和其他同学交流测量结果，各人的人体电阻值相等吗? 实践与练习 电阻箱(电阻箱的型号有很多种，以下仅仅是以其中的一种为例进行介绍)有两个接线柱，使用时将它们连入电路，其上有四个旋盘，分别是×1、×10、×100、×1000，按照每个旋盘下面箭头所指的数字，再乘以它的倍数，加在一起就是连入电路的阻值。它可以测量0~9999Ω之间的整数阻值. 如图所示，电阻箱的阻值为2000Ω+000Ω+10Ω+3Ω=2013Ω. 该活动中，测量小灯泡的电阻值是“等效替代法”，学会了一种测量电阻的方法。此外，让学生运用学到的方法去测量出自身的人体电阻值，激发了学生的学习兴趣. 实践与练习 3. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度。试说明它的工作原理。 当油箱内充满油时，油面托起浮标，通过杠杆使滑动变阻器R2连入电路中的电阻最小，电路中的电流最大，油量表(电流表)指针满偏； 当油箱内的油逐新减少时，滑动变阻器R2连入电路的电阻逐渐增大，电路中的电流逐渐减小，油量表的示数变小，由此可以知道油箱内油面高度的变化。 实践与练习 04 综合提升训练 第二节 变阻器 综合提升训练 1. 当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（　　） A．AB B．CD C．BD D．AD AB．滑动变阻器应该一上一下连接，连接AB或CD接线柱，移动滑片，不能改变滑动变阻器的阻值，故AB不符合题意； C．连接BD接线柱，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变小，故C不符合题意； D．连接AD接线柱，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大，故D符合题意。 D 故选D。 综合提升训练 2. 如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片向左滑动时，连入电路的电阻变大的是（　　） C．滑动变阻器的C和B接线柱接入电路中，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变长，电阻变大，故C符合题意； D．滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中，变阻器接入电路的电阻最大且不变，故D不符合题意。 C 故选C。 A． B． C． D． A．滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻丝变短，连入电路的电阻变小，故A不符合题意； B．滑动变阻器的A和D接线柱接入电路中，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，电阻变小，故B不符合题意； 3. 如图所示，是用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置，下列有关说法错误的是（　　） A．电阻丝是导体，缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体 B．闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片置于最右端 C．闭合开关后，当滑片向左滑动时，小灯泡的亮度由亮变暗 D．为了使滑片与电阻丝接触良好，需要将接触部位的绝缘层刮掉 C A．滑动变阻器是一个可变电阻，其线圈是利用电阻率大的合金制成，通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，所以电阻丝是导体，缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体，故A正确，不符合题意； B．使用滑动变阻器时，在闭合开关前，应该将滑片置于阻值最大处，由图知道，滑片置于最右端，故B正确，不符合题意； C．由图知，灯泡与变阻器串联，当滑片向左滑动时，接入电路的电阻减小，电流增大，灯泡变亮，故C错误，符合题意； D．滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，为了使滑片与电阻丝接触良好，需要将接触部位的绝缘层刮掉，故D正确，不符合题意。故选C。 综合提升训练 综合提升训练 4. 如图甲所示，是由一个电位器控制着灯泡的亮度。当顺时针转动灯具，灯就逐渐变暗，直至熄灭。图乙是这个电位器的结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连。转动灯具，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，该滑片跟着灯具一起转动。下列分析正确的是（　　） A．电位器与灯泡并联 B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的 C．该电路中，电位器将a、b接入电路 D．该电路中，电位器将b、c接入电路 C A．并联电路中各支路互不影响，因此电位器与灯泡串联，才能影响灯泡的亮度，故A错误； B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡的亮度的，故B错误； CD．根据题意可知，当滑片顺时针转动时，灯就逐渐变暗，说明顺时针转动时，电位器接入电路的电阻变大，故是将a、b接入电路，故C正确，D错误。故选C。 综合提升训练 5. 图一所示是小明设计的测电阻的电路图。根据这个电路图用笔画线代替导线，将图二中的元件连成电路。要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变大。（允许通过电阻R的最大电流为0.5A，导线不能交叉） 采用“电流流向法”，电流从电源正极出发，依次将开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联起来，再将电压表并联在定值电阻的两端，注意将滑动变阻器的左下接线柱接入电路；如图所示： 综合提升训练 6．小明收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图是用他身边的器材自制的简易调光灯电路，下列说法正确的是（　　） A．该实验装置可以探究导体电阻与导体材料的关系 B．该实验装置不可以探究导体电阻与导体长度的关系 C．闭合开关，夹子A向右移动的过程中灯泡亮度变亮 D．夹子A从最左端移动到最右端的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，他应该调换更粗的铅笔芯来做实验 C 综合提升训练 AB．根据实物图可知，实验中移动夹子A，铅笔芯接入电路中的长度改变，铅笔芯的材料、横截面积、温度不变，所以探究的是导体电阻与导体长度的关系；由于材料不变，所以不能探究电阻与材料的关系，故AB错误； C．闭合开关，夹子A向右移动的过程中，铅笔芯接入电路中的长度变短，电阻变小，根据欧姆定律可知，通过灯泡的电流变大，灯泡亮度变亮，故C正确； D．夹子A从最左端移动到最右端的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，这说明铅笔芯的电阻变化较小，他应该调换更细的铅笔芯来做实验，故D错误。故选C。 综合提升训练 Lavf58.45.100 Lavf58.45.100 $$