14.2 变阻器 课件-2025-2026学年苏科版（2024）九年级上册物理

该初中物理课件聚焦变阻器原理、滑动变阻器结构与使用方法，从台灯亮度调节问题导入，通过预习清单铺垫基础，以铅笔芯实验探究原理、材料对比分析结构、分组实验归纳接法，构建递进式学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，任务一用铅笔芯实验（科学探究），任务二通过材料电阻数据对比（科学推理），任务三实验归纳“一上一下”接法（模型建构），结合课堂评价巩固物理观念，助力学生提升科学思维，教师使用可高效落实核心素养。

第十四章　欧姆定律 第二节　变阻器 1 预习清单 　　1.通过改变接入电路的电阻丝＿＿＿,可以改变电路中电流的大小。根据这一原理,人们发明了＿＿＿＿＿＿,它可以连续改变＿＿＿＿＿＿。 　　2.常见的变阻器有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等。 长度 滑动变阻器 电阻的大小 滑动变阻器 电阻箱 电位器 预习清单 　　3.滑动变阻器的主要部件有＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿＿等。电阻丝表面涂有＿＿＿＿,密绕在瓷管上。滑动变阻器的铭牌上还标有电阻丝的＿＿＿＿＿和工作时＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 　　4.连接滑动变阻器时,要遵循“＿＿＿＿＿”的原则。闭合开关前,要使滑动变阻器连入电路的阻值＿＿＿。 滑片 金属杆 瓷管 电阻丝 绝缘漆 最大阻值 允许通过的最大电流 一上一下 最大 　　(1)这种台灯与其他台灯有什 么不同的地方? 　　(2)调节旋钮,台灯的亮度有什 么变化? 　　(3)它能够改变亮度的原理是 什么? 导入新课 任务一：探究变阻器的原理 　　【分组实验】如图所示,自己动手将铅笔芯连入电路,试试怎么操作,能实现连续改变小灯泡的亮度。 　　可以改变干电池的个数; 可以改变电阻丝(铅笔芯)接入 电路中的长度。 任务一：探究变阻器的原理 　　实际生活中电源的电压(220 V)是确定的,是不能改变的,所以只能改变电阻丝(铅笔芯)接入电路中的长度。 　　将连接铅笔芯的导线一端 固定,并使另一端在铅笔芯上滑 动,观察灯泡的亮度与接入的铅 笔芯长度的关系。 　　连入电路的铅笔芯越长,灯越暗;连入电路的铅笔芯越短,灯越亮。 任务一：探究变阻器的原理 　　用铅笔芯来改变接入电路中的电阻有什么缺点? 　　铅笔芯太长不方便;铅笔芯容易断。 　　总结:电源电压不变时,铅笔芯越长,电阻越大,电流越小;铅笔芯越短,电阻越小,电流越大。所以,可以通过改变铅笔芯连接在电路中的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流,这就是变阻器的原理。 任务二：探究滑动变阻器的结构 　　为使滑动变阻器调节的范围更大,我们还需更长的电阻丝,应该选择何种材料的电阻丝? 　　长度为1 m、横截面积为1 mm2 的金属导线在20 ℃时的电阻值:铜(0.017 Ω)、铝(0.027 Ω)、铁(0.096 Ω)、锰铜合金(0.44 Ω)、镍铬合金(1.1 Ω)。 　　结论:相同长度和横截面积的条件下,镍铬合金的电阻比较大,滑片移动相同距离时,改变的电阻大,故应该选择镍铬合金丝。 任务二：探究滑动变阻器的结构 　　电阻丝太长该怎么办? 　　可以将电阻丝绕成线圈。我们平时看到的缝纫机线、弹簧就是这样的。 　　这些长电阻丝比较软,线圈没有支架,很容易散乱。线圈支架应该用何种材料制作? 是用导体还是用绝缘体? 　　绝缘体。 任务二：探究滑动变阻器的结构 　　众多的绝缘材料,用什么材料较好呢? 　　硬纸筒、圆木棒、塑料棒…… 　　这些绝缘材料都可以做支架。但大家是否注意到,如果用这些材料做变阻器的线圈支架的话,也有一定缺点。比如,线圈中通过的电流较大时,因导体发热,容易出现什么不好的结果? 　　会烧起来。 任务二：探究滑动变阻器的结构 　　那有没有“既能绝缘又不会出现因电流过大而引发事故”的绝缘材料呢? 　　瓷筒。 　　紧密排绕的镍铬合金丝线圈横向之间也会导电,可能发生短路,该怎么解决这个问题? 　　可以用塑料绝缘。 　　塑料、油漆等都可以用来绝缘,但用塑料绝缘比用油漆绝缘占用的空间大,所以常用油漆来绝缘。 任务二：探究滑动变阻器的结构 　　怎样改变镍铬合金丝接入电路中的长度? 　　可以使滑动变阻器的滑片在金属杆上滑动,从而改变电阻丝接入电路中的长度。 　　滑片靠在绝缘油漆上,不能跟镍铬合金丝接触时该怎么办? 　　可以将与滑片接触的镍铬合金丝上的绝缘油漆刮掉。 　　连接导线夹的导线,可使用金属棒(固定滑片);为了使之连入电路,可以加接线柱。 任务二：探究滑动变阻器的结构 　　滑动变阻器的结构示意图: 任务二：探究滑动变阻器的结构 　　如图所示,每个滑动变阻器上都有一个铭牌,上面的文字表示的物理意义是什么? 　　“2 A”表示滑动变阻器接入电路中时允许通过的最大电流为2 A,“20 Ω”表示滑动变阻器连入电路的最大阻值为20 Ω。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　问题1:滑动变阻器有四个接线柱,接入电路时,如果只需接两个,共有几种接法? 　　问题2:滑动变阻器的哪两个接线柱之间的电阻是不变的? 　　问题3:滑动变阻器的哪两个接线柱之间的电阻很小,几乎为零? 　　问题4:移动滑动变阻器的滑片,哪两个接线柱之间的电阻会随之改变? 向哪个方向移动时电阻会变大? 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　问题5:要使灯泡和滑动变阻器中的电流大小相同,滑动变阻器应该与灯泡串联还是并联? 　　问题6:要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小,应使用滑动变阻器的哪两个接线柱? 　　问题7:要使灯泡由暗变亮,接通电路前,应将滑动变阻器的滑片放到什么位置上? 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　【实验探究】 　　学生设计出实验电路,然后根据制订的计划进行实验操作。 　　学生分组操作,教师巡视并指导,确保各小组的实物连接正确。 　　实验结束后,学生分组进行交流,提出发现的问题。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　【实验收获】 　　(1)对于如图所示的滑动变阻器,把A、B或C、D两个接线柱串联接入电路时,无论怎样移动滑片,灯泡的亮度都不变,说明 A、B间和C、D间的电阻是无法改变的。但是接C、D两个接线柱时,灯很亮,说明C、D间的电阻 很小,几乎为零;接 A、B两个接线柱时, 灯很暗,说明 A、B间的电阻很大。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　(2)要想控制电路中电流的大小,改变小灯泡的亮度,滑动变阻器必须串联接入电路,并使用“一上一下”两个接线柱,如图所示。 　　(3)要使灯由暗变亮,接通电路前就应将滑动变阻器滑片放在电阻最大的位置上。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　对于电阻最大的位置,有的组说是最左(A)端,有的组说是最右(B)端,难道阻值最大的位置有两个吗? 　　观察后可以发现,要使灯由暗变亮,滑片有时候需要从左向右滑,有时候则需要从右向左滑。 　　仔细观察并比较滑动变阻器的各 种连接情况,分析产生区别的原因,进一 步弄清滑动变阻器的使用规则及方法。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　归纳总结:滑动变阻器阻值的最大位置及滑片的移动方向,都与滑动变阻器的连接情况有关。如图所示,如果使用接线柱C、A或D、A,则电阻丝 AP段被接入电路,此时电阻最大的位置是B端,滑片从B端向 A端滑动时,电阻逐渐减小,电流逐渐变大,灯泡由暗变亮;如果使用接线柱C、B或D、B,则电阻丝PB部分被接入电路,此时电阻最大的位置是 A端,要使灯由暗变亮,滑片要从 A端向B端滑动。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　所以,滑动变阻器的正确接法是上、下各接入一个接线柱,且串联在电路中。 　　使用滑动变阻器的注意事项:电路中的电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流;使用前应将滑片调到阻值最大的位置。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　(1)滑动变阻器使用前为什么要将滑片调到阻值最大的位置? 　　(2)一般来讲,滑动变阻器都是串联在电路中的,如果将滑动变阻器并联在电路中,会有什么影响? 可以起到什么作用? 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　归纳总结:滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用。防止在闭合开关瞬间,电路中电流过大而损坏电路元件,所以闭合开关前要将滑片移动到阻值最大处。一般滑动变阻器应串联在电路中,若将滑动变阻器并联在电路中,会使电路结构变得复杂。因为并联后,滑动变阻器会对与其并联的支路产生分流作用,导致该支路的电流和电压的变化情况变得复杂,难以准确控制和分析电路。当滑动变阻器的滑片移动时,可能会引起并联部分总电阻的变化,进而影响整个电路的总电阻和总电流,对其他支路用电器的工作产生干扰。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　变阻器的作用主要是通过调节其电阻值,改变电路中的电流。滑动变阻器一般只在实验室中应用,有些家用电器的音量调节器件也是一种变阻器,通常称为电位器。如图所示是一种电位器的结构图,它通过机械式旋钮调节阻值的大小。电位器也可以用在其他电器上,例 如可调亮度的电灯、可调 温度的电热毯和电饭锅等。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　电阻箱是一种能够显示出阻值大小的变阻器,在电路图中用符号“　　　　”表示。 　　一般有两种电阻箱,即旋钮式和插孔式。 　　(1)旋钮式电阻箱: 　　①使用方法:将电阻箱(如图所示)的两个 接线柱连入电路中,调节四个旋钮就能得到 0~9 999 Ω之间的任意整数电阻值。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　②读数方法:将各旋钮对应的小三角指的数字乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是电阻箱 连入电路中的阻值。 　　如图所示的电阻箱的示数为3× 1 000 Ω+6×100 Ω+0×10 Ω+8×1 Ω= 3 608 Ω。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　(2)插孔式电阻箱: 　　①使用方法:插孔式电阻箱的盖上有一排铜块,铜块间有插孔,孔里插有铜塞,插孔下相邻的两个铜块间有电阻线相连。将铜塞插在孔里,就会把相邻的两个铜块连在一起,电流就从铜块上通过。将铜塞拔出,电流就会通过插孔下面的电阻线。所以,拔出的铜塞越多,连入电路的电阻就越大。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　②读数方法:每个插孔下的电阻线的电阻值都标在插孔旁边。只要把未插入铜塞的插孔旁的数值加在一起,就是接入电路的电阻值。 　　如图所示,将20 Ω和50 Ω上方的铜塞拔出,其连入电路中的电阻值就是20 Ω+50 Ω=70 Ω。 任务三：探究滑动变阻器的正确接法 　　滑动变阻器和电阻箱的主要异同点: 核心总结 　　1.变阻器的概念:能改变接入电路中电阻大小的元件叫作变阻器。 　　2.变阻器的原理:通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变接入电路中电阻的大小。 　　3.滑动变阻器的结构:电阻丝绕成的线圈、绝缘瓷筒、金属棒、滑片等。 核心总结 　　4.滑动变阻器的正确接法:上、下各接入一个接线柱,且串联在电路中。 　　5.使用滑动变阻器的注意事项: 　　(1)电路中的电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流。 　　(2)使用前应将滑片调到阻值最大的位置。 　　6.滑动变阻器在电路中的作用:保护电路、改变电路中的电流。 　　7.变阻器铭牌上的数据表示其最大阻值和允许通过的最大电流。 课堂评价 　　1.一根金属导体,把它拉长后,跟原来相比较,它的电阻＿＿＿(选填“不变”“变大”或“变小”)。 变大 课堂评价 　　2.有甲、乙、丙三根同种材料制成的导线,甲、乙两根导线的长度均为1 m,乙导线粗些;乙、丙两根导线粗细相同,丙导线的长度为0.5 m。则按电阻由大到小排列的三根导线应是(　　) 　　A.甲、乙、丙　　　　　　B.丙、乙、甲 　　C.丙、甲、乙　　　　　　D.甲、丙、乙 A 课堂评价 　　3.关于导线电阻的大小,下列说法中正确的是(温度对电阻的影响可以忽略不计)(　　) 　　A.横截面积越大的导线,电阻越小 　　B.横截面积相同的导线,长导线的电阻大 　　C.长度相同的导线,细导线的电阻大 　　D.同种材料制成的长短相同的导线,粗导线的电阻小 D 课堂评价 　　4.在改变电路中的电流大小的活动中: 　　(1)在如图所示的实验中,通过观察＿＿＿＿＿＿来判断电流的大小;若灯泡变暗,说明电流＿＿＿,也说明A、B 间接入的金属丝电阻＿＿＿。若两个导体的电 阻差异不大,则可以用＿＿＿表替换灯 泡进行实验,得出的结果会更准确。 灯泡的亮度 变小 变大 电流 课堂评价 　　(2)除了在A、B 间更换不同的金属丝,你还有何办法改变此电路中的电流大小? 　　改变电源电压。 $