16.4变阻器 （课件）-2025-2026学年物理九年级全一册人教版

第十六章 电压 电阻 【解析】判断滑动变阻器接入电路中的阻值大小，取决于变阻器的“下接线柱”，当滑片向下方所用的接线柱靠近时，滑动变阻器连入电路的电阻会变小。所以当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是甲与丙图。 1. 图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是哪幅图？请用彩笔标出电流通过滑动变阻器的部分。 甲、丙 预习检测 【解析】接线柱2或3存在断路故障（或接触不良）；接线柱3与滑动变阻器滑片间的电阻线出现断路。 2. 图中电源、开关、小灯泡之间已经接好导线，留了A、B两根导线准备跟滑动变阻器连接，1、2、3、4是滑动变阻器的四个接线柱。当A和1连接、B和4连接后闭合开关，小灯泡很亮；当A和3连接、B和4连接后闭合开关，小灯泡有点暗；当A和3连接、B和2连接后闭合开关，小灯泡不发光。根据上述现象，你认为这个滑动变阻器可能哪个地方有故障? 3. 滑动变阻器的电阻可变，但不显示此时的电阻是多少。图所示的电阻箱也是一种变阻器，不仅电阻可以变化，还可以从中读出电阻的数值。图甲是电阻箱的外形图，通过两个接线柱把它接入电路，转动四个旋钮可以改变电阻箱的电阻。例如，图乙中的电阻箱的电阻是2093Ω。 （1）请你由此推断图丙和图丁中电阻箱的电阻各是多少。 （2）这个电阻箱的最大电阻是多少? 【解析】 （1）图丙中电阻箱的电阻 1000Ω+700Ω+30Ω+5Ω=1735Ω 图丁中电阻箱的电阻 0Ω+800Ω+0Ω+5Ω=805Ω （2）这个电阻箱的最大电阻是 9000Ω+900Ω+90Ω+9Ω=9999Ω 4. 图是一种测定油箱内油量的装置示意图。其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，滑杆的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的滑片向上移动，从而改变电路中电流表的示数。 因此，电流表上一定的示数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，电流表的示数越大，表示油箱中的油量越多还是越少？请说明理由。 物理观念 知道滑动变阻器的构造，理解变阻器的工作原理；知道滑动变阻器上所标规格的含义。 科学思维 知道正确使用滑动变阻器的方法。 科学探究 通过实验探究，掌握滑动变阻器的正确使用方法和接线方式。会用滑动变阻器改变电路中的电流及控制用电器两端的电压。 科学态度 与责任 知道变阻器在生活中的应用有哪些；培养学生严谨的科学态度，激发学生的发明创造热情。 学习目标 教学重难点 ①理解变阻器的工作原理，变阻器的结构。 ②掌握如何通过改变电阻值来调节电路中的电流。 ①理解变阻器如何调节电路中的电流； ②掌握如何在实际电路中正确地接入和使用变阻器。 导入新课 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作电位器（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 一、变阻器 1. 实验：改变小灯泡的亮度 （1）进行实验 选取一根自动铅笔芯，按图连接电路。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。 （2）实验现象与分析 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。 （3）实验结论 改变接入电路的导体的长度，可以改变电阻。 铅笔芯 1. 定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。 滑动变阻器：能逐渐改变连入电路的电阻，但不能够显示连入电路的电阻值。 变阻箱：能准确表示连入电路的电阻值，但不能连续改变电阻值。 2.常见的变阻器 注意：滑动变阻器和电阻箱在接入电路中时，闭合开关之前，都应调节到最大阻值。 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。 一、变阻器 新知探究 一、变阻器 实验现象： 当铅笔芯连入电路中的长度变长时，电路中电流变小，灯泡亮度变暗；当铅笔芯连入电路中的长度变短时，电路中电流变大，灯泡亮度变亮。 现象分析：灯泡亮度取决于接入电路中的铅笔芯的长度，接入长度越短，灯泡越亮；接入长度越长，灯泡越暗。即导体电阻大小跟导体接入电路的长度有关。 2.滑动变阻器 （1）原理： 通过改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电阻，从而改变电流。 （2）作用： 调节滑动变阻器的滑片可以逐渐改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和部分电路两端的电压，另外滑动变阻器还能起到保护电路的作用。 一、变阻器 新知探究 一、变阻器 （3）构造： 滑片 金属杆 接线柱 电阻丝 绝缘管 滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变接入电路中的电阻的，而电阻丝自身总长度并未变化，即电阻丝的总电阻没有变化。 2. 滑动变阻器 新知探究 底座 新知探究 （4）结构示意图和电路图中的符号： A B C D P 结构示意图 P 电路图中的符号 一、变阻器 （5）铭牌上各数值的物理意义： “1.5A”表示：_________________________________________。 “50Ω”表示：_______________________________。 该滑动变阻器允许通过的最大的电流是1.5A 该滑动变阻器的最大阻值是50Ω 新知探究 一、变阻器 A B C D A B C D （6）滑动变阻器的连接方法 连接方法： 串联在电路上，一上一下原则，连接前将滑片放在阻值最大处。 接A、C=接A、D 连入电路中的电阻是AP段 P P 新知探究 （6）滑动变阻器的连接方法 一、变阻器 A B C D A B C D 接B、C=接B、D 连入电路中的电阻是BP段 P P 新知探究 （6）滑动变阻器的连接方法 所有电阻都连入了电路， 相当于阻值最大的定值电阻。 没有电阻接入电路，R=0 。 一、变阻器 对电路没有取到调节电阻的作用 对电路没有取到调节电阻的作用， 且没有保护电路安全的作用。 新知探究 一、变阻器 3. 电阻箱 电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示电阻阻值的变阻器，常见的电阻箱有两种：旋钮式电阻箱和插入式电阻箱，在电路中都用符号“ ”表示。 （1）按钮式读数方法：每个插孔下的电阻丝的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。 如图所示的电阻箱接入电路的电阻是 Ω。 7 新知探究 （2）旋钮式电阻箱 ①使用方法：将电阻箱的两个接线柱连入电路中，调节六个旋钮，就能得到0～99999.9Ω的电阻值。 ②读数方法：将各旋钮对应小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后将数值加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值。 一、变阻器 新知探究 一、变阻器 课堂交流： 滑动变阻器与电阻箱各有什么异同？ 滑动变阻器 电阻箱 2.滑动变阻器可连续改变电阻，电阻箱示数精确但变化不连续。 1.滑动变阻器与电阻箱都可以改变电阻 新知探究 二、 练习使用变阻器 1.实验：用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。 （1）实验器材：电池组或学生电源一个，小灯泡和小灯座各一个，电流表，滑动变阻器，开关各一个，导线若干。 （2）实验电路图： 新知探究 （3）进行实验： ①按上图所示的电路图连接实物图，在连接过程中，开关始终处于断开状态，在闭合开关前将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。 ②使滑片P处于a端，闭合开关，观察小灯泡的亮度及电流表示数。 ③使滑片由a端缓慢移向b端，观察小灯炮亮度的变化及电流表示数的变化。 ④再把滑片反向缓慢移回a端，观察小灯炮亮度的变化及电流表示数的变化。 二、 练习使用变阻器 新知探究 （4）实验现象： 把滑动变阻器的滑片向b端移动时，电流表示数变大，小灯泡逐渐变亮；把滑动变阻器的滑片从b端向a端移动时，电流表示数变小，小灯泡逐渐变暗。 （5）实验结论： ①用滑动变阻器改变小灯泡亮度，滑动变阻器应该与小灯泡串联。 ②当移动滑动变阻器的滑片使电路中的电阻变大（变小）时，电路中的电流变小（变大），小灯泡变暗（或亮）。 ③滑动变阻器在实验中起到改变电路中电流的作用，即限流作用。 二、 练习使用变阻器 新知探究 2.实验：用滑动变阻器改变电阻两端的电压 （1）实验步骤： ①按照如图所示的电路图连接电路，电压表测量电阻R两端电压，电流表测量串联电路中的电流； ②调节滑动变阻器的滑片，使电阻R两端的电压逐渐变大，观察电流表的示数变化情况是否与电压表示数变化情况相同； ③换用不同的电阻接入电路（最好使电阻成倍数增加，），闭合开关，调节滑动变阻器滑片，尝试使每次接入的定值电阻两端的电压不变。 二、 练习使用变阻器 （2）归纳总结： 滑动变阻器不但能改变电路中电流大小，还能改变用电器两端的电压。 新知探究 三、变阻器的应用 与机械式电位器相比，数字电位器具有可用 程序控制改变电阻、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境 污染等优点，因而已在自动检测与控制、智能仪器仪表、 消费类电子产品等许多重要领域得到应用。 课堂小结 课堂演练 1.滑动变阻器改变接入电路的电阻是靠（　　） A．改变连入电路的材料来实现的 B．改变连入电路中导线的长度来实现的 C．改变连入电路中导线的横截面积来实现的 D．同时改变连入电路中导线的横截面积和长度来实现的 B 2.下图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是（　　） D 课堂演练 3.如图所示为某同学连接的电路，下列有关说法正确的是（　　） A．滑动变阻器与灯泡并联 B．滑动变阻器的滑片向右移动，灯泡亮度变暗 C．滑动变阻器的滑片向右移动，灯泡亮度变亮 D．滑动变阻器的滑片向右移动，灯泡亮度不变 D 4.在如图所示的电路中，使滑动变阻器的滑片向左移动时，灯光变暗，请你用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路。 课堂演练 5.在滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中，甲组同学连接的电路如图所示。 （1）甲组同学连接电路闭合开关，发现电流表的指针偏转幅度较小，原因是_____________________。 电流表的量程选大了 （3）乙组同学按照电路图连接实验电路，当接完最后一根导线时灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。在实验中有两个操作不当之处：其中之一是滑动变阻器没调到 端。（选填“a”或“b”） a （2）要使灯泡的亮度由暗变亮，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，此过程电流表的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 A 变大 课堂演练 6. 滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1A”字样，下列说法正确的是（　　） A．该滑动变阻器电阻的变化范围是0～50Ω B．该滑动变阻器只能接入50Ω的电阻 C．允许通过该滑动变阻器的最小电流是1A D．允许通过该滑动变阻器的电流只能是1A A 【解析】 导体部分有‌：金属杆CD；绕在瓷筒上的电阻线；滑片P‌。 绝缘体部分有‌：瓷筒‌；4个接线柱的塑料帽；电阻线上的绝缘漆。 1. 图甲展示的是一个滑动变阻器，它的哪些地方是导体?哪些地方是绝缘体? 教材课后习题1 【解析】要使小灯泡越来越亮，变阻器的滑片应该向左移动。 2. 请用笔画线表示接线，连接图中的实物，使滑动变阻器能够控制小灯泡的亮度。在你连的电路中，要使小灯泡越来越亮，变阻器的滑片应该向哪个方向移动？ 教材课后习题2 【解析】这个电路连接存在的问题是：把滑动变阻器两个下接线柱接入电路，相当于一个定值电阻。导致滑动变阻器不改变电阻，灯泡的亮度不能发生改变，且灯泡的亮度较暗。 3. 图是某同学按照上题要求所连的电路。这个电路能不能满足题目的要求？为什么？按这个电路进行操作时，实验现象是怎样的？ 教材课后习题3 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.拓展性作业： 我们的生活中有许多用电器都用到了变阻器。如台灯、音响等。请大家尝试调节台灯改变亮暗的旋钮，音响的音量旋钮，感受变阻器对用电器的作用。 布置课后作业 Lavf53.24.2 $