第六节 变阻器（教学课件）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级上册

物理九年级上册 •鲁科版(五四学制) 第6节 变阻器 （本课件包含PPT37张；图片：36张；动图视频：2个；教学视频：5个） 第十四章 电流电压电阻 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道变阻器的构造及工作原理；会使用变阻器。 02 科学思维 体会用滑动变阻器和电阻箱在使用方面的优缺点。 03 科学探究 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。 04 科学态度与责任 通过实验探究激发学生的学习兴趣。培养学生科学的态度与协作精神。 教学重难点 教学重点 教学难点 变阻器的原理及使用方法。 用滑动变阻器来改变电路中的电流及用电器两端的电压。 课堂引入 让小灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。例如，改变电池组中串联电池的节数会影响小灯泡的亮度。 你还有什么办法能逐渐改变小灯泡的亮度？ 课堂引入 观察与实验：不同材料的导电性 选取一根铅笔芯，按照图连接电路，将铜导线绑在铅笔芯的一端，铅笔芯另一端用夹子夹住。闭合开关，移动夹子，改变夹子在铅笔芯上的位置，观察小灯泡的亮度。 小灯泡的亮度会这样变化？为什么会这样变化？ 随着夹子在铅笔芯上移动，小灯泡的亮度会随之变化。接入电路中的铅笔芯越短，铅笔芯的电阻越小，小灯泡越亮。 【学习任务一】变阻器 探究新知 1. 变阻器： （1）定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。 （2）分类：实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。 （3）原理：靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。 【学习任务一】变阻器 探究新知 2. 滑动变阻器： （1）结构：主要有滑片、电阻线圈、接线柱、金属杆、陶瓷筒组成。 滑片P与电阻丝紧密接触，它与线圈相接触的部位的绝缘层已经刮掉。 【学习任务一】变阻器 探究新知 2. 滑动变阻器： （2）变阻原理：滑片移动到不同位置时，A、C（或者B、C）两个接线柱间电阻丝的长度发生变化，这样就可以改变接人电路中电阻的大小。 （3）电路符号： 【学习任务一】变阻器 探究新知 2. 滑动变阻器： （4）结构示意图：A、B、C、D分别表示四个接线柱 ，P表示滑片。 （5）铭牌含义：例如“200Ω”表示变阻器的最大电阻是200欧姆。 “1.5A”表示允许通过的最大的电流是1.5安。 【学习任务一】变阻器 探究新知 2. 滑动变阻器： （6）接线方法：①每次只能用两个接线柱，并且上下各1个。 （想一想：共有几种接法？）AC、AD、BC、BD。 例如：BC接入时，电阻丝BP连入电路，P向左移动，BP变长，电阻变大；反之电阻变小。 【学习任务一】变阻器 探究新知 2. 滑动变阻器： （6）接线方法：②想一想如果同时接CD或AB又会怎么样？ 解释：把C、D连入电路，相当于连入一条电阻为0的导线； 将A、B接入电路，电流要经过全部电阻线，相当于连入一个定值电阻；以上两种情况，移动滑片，都不能改变电阻。 【学习任务一】变阻器 探究新知 2. 滑动变阻器： （6）接线方法：③想一想滑动变阻器应该和用电器怎样连接？ 解释：因为串联电路中，电流只有一条通路，所以要使滑动变阻器和用电器中电流相等，两者应该串联。 【学习任务一】变阻器 探究新知 2. 滑动变阻器： （6）接线方法： 【学习任务一】变阻器 探究新知 3.观察与实验：用滑动变阻器改变灯泡亮度 【实验方法】按电路图连接电路（注意：开关打 开，滑片放到阻值最大位置）；闭合开关要使小 灯泡由暗变亮，滑动变阻器的滑片应向哪个方向 移动？尝试移动滑片，观察电流表的示数和小灯 泡的亮度变化。 A L R' S 想一想，接通电路前应将滑片放到什么位置？ 解释：这样电路中电阻最大，电流最小，起到保护电路元件的作用。 【学习任务一】变阻器 探究新知 3.观察与实验：用滑动变阻器改变灯泡亮度 【实验现象】（1）滑片向左移动，电流表示数变大，灯泡变亮； （2）滑片向右移动，电流表示数变大，灯泡变亮。 A L R' S 【实验结论】滑动变阻器能改变电路中的电流大小和灯泡的亮度。 【学习任务一】变阻器 探究新知 请看视频：用滑动变阻器改变灯泡亮度 【学习任务一】变阻器 探究新知 4.观察与实验：用滑动变阻器控制定值电阻两端电压 【实验器材】 电源、开关、电流表、电压表、定值电阻，滑动变阻器、导线等。 【实验电路图】 A V R R' S 【学习任务一】变阻器 探究新知 4.观察与实验：用滑动变阻器控制定值电阻两端电压 【实验步骤】 （1）按电路图连接电路。 （2）闭合开关，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。 （3）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，调节滑动变阻器的滑片，保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。 【学习任务一】变阻器 探究新知 4.观察与实验：用滑动变阻器控制定值电阻两端电压 【实验现象】 （1）当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，定值电阻两端的电压变小；当滑动变阻器连入电路中的电阻变小时，定值电阻两端的电压变大。 【学习任务一】变阻器 探究新知 4.观察与实验：用滑动变阻器控制定值电阻两端电压 【实验现象】 （2）换用不同的定值电阻时，定值电阻两端的电压随之改变。 若保持每次接入的定值电阻两端的电压不变，则需要调节滑动变阻器的滑片；当换用阻值较大的定值电阻时，需要调大滑动变阻器连入电路中的阻值；当换用阻值较小的定值电阻时，需要调小滑动变阻器连入电路中的阻值。 【学习任务一】变阻器 探究新知 4.观察与实验：用滑动变阻器控制定值电阻两端电压 【实验结论】 （1）利用滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压。 （2）利用滑动变阻器可控制定值电阻两端电压不变，方法是“换大调大，换小调小”。 【学习任务一】变阻器 探究新知 5.电阻箱： 滑动变阻器能够改变连入电路的电阻大小，起到连续改变电流大小的作用，但不能准确知道连入电路的电阻值。如果需要知道连入电路的电阻的阻值，就要用到电阻箱。 （1）定义：一种可调节电阻大小且能够显示 出电阻值的变阻器。 （2）使用方法：使用时，把两个接线柱接入 电路，调节旋盘就能得到测量范围内的任意阻值。 【学习任务一】变阻器 探究新知 5.电阻箱： （3）读数：各旋盘对应的指示点的示数 乘以面盘上标出的倍数，然后加在一起， 就是接入电路的阻值。 例如：右图所示，接入电路的阻值为 2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+8×1Ω＝2018Ω。 探究新知 【课堂小练】 1． 滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中电阻丝的________来改变电阻，从而改变电路中的 _________。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，应接入的接线柱是C和_________。滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 2A”的字样，其中“50Ω”指的是 __________。 【答案】长度；电流；A；滑动变阻器的最大电阻是50Ω。 【详解】电阻的阻值和电阻丝的长度有关，故滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中导线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。 由图可知，要使滑片P向右滑动时电阻变大，说明接入电路的电阻丝长度增大，则此时接入的有效部分是AP，所以应接入的接线柱为AC两个或AD两个接线柱；滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω，2A”的字样，其中“50Ω”表示滑动变阻器的最大电阻是50Ω。 探究新知 【课堂小练】 2．下列关于滑动变阻器（如图）的构造说法正确的是（　　） A．线圈是用铜丝或铝丝制成 B．滑片与金属棒之间是绝缘的 C．滑片与线圈之间是绝缘的 D．瓷筒与线圈是绝缘的 【答案】D 【详解】A．线圈是用电阻率较大的合金线制成的，故A错误； B．滑片与金属棒之间是导电的，否则无法改变电阻，故B错误； C．滑片与线圈之间是导电的，否则无法改变电阻，故C错误； D．瓷筒与线圈之间是绝缘的，因为陶瓷是绝缘体，故D正确； 故选D。 【学习任务二】变阻器的应用 探究新知 1. 生活中常见的变阻器： 滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器中，用于音量、亮度等调节的器件也是一种变阻器。例如，可调音量的音箱、调音台，可调亮度的电灯、电动车车把上的电门等。 【学习任务二】变阻器的应用 探究新知 2. 电位器： 家用电器中的变阻器，通常称为电位器。包括机械式电位器和数字电位器。 数字电位器 探究新知 【课堂小练】 1．如图乙电阻箱的示数是______Ω，如图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图，则A、B两个接线柱之间的电阻值是______Ω； 【答案】2020，7； 【详解】由图知，×1000的位置对应的数是2，×100的位置对应的数是0，×10的位置对应的数是2，×1的位置对应的数是0，故电阻箱的示数是2020Ω。 当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路，这部分电阻就会消失；由图可知，A、B两个接线柱之间的电阻是R=5Ω+2Ω＝7Ω 探究新知 【课堂小练】 2． 如图所示，甲为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡_____（填“串联”或“并联”）。若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将_____（选填“a和b”“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。 【答案】串联，a和b。 【详解】电位器相当于一个滑动变阻器，电位器应与灯泡串联，才能起到调节作用。若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，说明电路中电流变大，结合电位器的连接方法可知需将a和b接线柱接入电路。 课堂小结 课堂小结 课内知识通关 1.如图所示，将滑动变阻器连入电路，当滑片P向左移动时，能使连入电阻增大的是（　） A．甲和乙 B．乙和丁 C．乙和丙 D．甲和丁 考点：滑动变阻器的使用方法。 【答案】B 【详解】甲丙．接入电路的是左半部分，当滑片向左移动时，接入电路的电阻丝变短，电阻变小，故甲丙不符合题意； 乙丁．接入电路的是右半部分，当滑片向左移动时，接入电路的电阻丝变长，电阻变大，故乙丁符合题意。 课内知识通关 2．在“设计制作一个调光灯”的实践活动中，小明设计了如图所示的电路，电源使用三节铅蓄电池串联，小灯泡额定电压为3V，AP两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流，小华同学提出了改进建议，关于以下建议，你认为合理的是（　　） A．为使灯泡亮度变化更明显，应选用长度很短的铅笔芯 B．为保护灯泡，可以在AP之间做一个标记，防止接入阻值太小 C．铅笔芯换成铜丝更好 D．电源电压改为1.5V更好 考点：滑动变阻器使用。 【答案】B 【详解】A．铅笔芯相当于一个滑动变阻器，它和灯泡串联，阻值越大的电阻对电流的阻碍作用越大，由于铅笔芯的长度越长电阻阻值越大，所以铅笔芯的长度应适当长一些，故A不符合题意； B．为保护灯泡，在AP之间做一个标记，保持灯泡与一定长度的铅笔芯串联，可以防止灯泡两端电压过大而烧坏灯泡，故B符合题意； C．铜丝的电阻很小，灯泡亮度的变化不明显，故C不符合题意； D．小灯泡额定电压为3V，电源电压改为1.5V，灯泡很暗实验现象不明显，故D不符合题意。 故选B。 课内知识通关 3.如图，用变阻器控制灯泡L的亮度，若要求滑片P向左滑动时灯泡逐渐变亮，则下列接法中正确的是（　　） A．M接C，N接D B．M接A，N接B C．M接C，N接B D．M接A，N接D 考点：滑动变阻器的连接。 【答案】C 【详解】滑动变阻器的滑片左移，灯泡变亮，电路中电流要变大。则变阻器连入电路的电阻要变小，滑动变阻器接入电路的电阻丝变短。下面的接线柱一定接接线柱C，上面的接线柱接A或B，故C正确，ABD错误。 故选C。 课内知识通关 4.如图是小明设计的风力测定仪，O是转动轴，OC是金属杆，下面连着一块受风板，无风时，OC是竖直的，风越大，OC杆偏转角度越大，AB是一段弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点。 （1）金属杆OC与弧形电阻组合相当于一个________________； （2）测风力时，是通过观察____________________来知道风力的大小； （3）如果风力变化不大，现象不明显，你想采取________________措 施使现象更明显。 考点：变阻器的应用。 【答案】（1）滑动变阻器；（2）泡亮度；（3）在电路中串联一个电流表. 【详解】（1）风力的大小改变了OC杆偏转角度，从而改变了弧形电阻连入电路的电阻线的长度，所以金属杆OC与弧形电阻组合相当于一个滑动变阻器。 （2）测风力时，风越大，OC杆偏转角度越大，弧形电阻AB连入电路的电阻线长度变短，连入电路的电阻变小，电路中电流变大，小灯泡变亮，所以通过观察灯泡亮度来知道风力的大小。 （3）如果风力变化不大，现象不明显，可以在电路中串联一个电流表，准确反映风力的大小，使现象更明显。 作业布置 1.基础性作业：完成课本P108中的1-3小题。 2.拓展性作业：课本P109中的第4小题。 谢谢聆听 谢谢聆听 $$