16.4 变阻器 任务型导学案 2026-2027学年人教版九年级全一册

16.4 变阻器 1.依据导体电阻与长度的关系，认识滑动变阻器的构造、工作原理，掌握滑动变阻器的接线方法与使用要点。 2.阅读课本P82—P86内容，自主探究“变阻器”小节基础知识内容，并根据阅读内容填写本节预习任务，把握本课重难点。 旧知温故 1.在材料、横截面积、温度不变时，导体长度越长，导体的阻碍作用越________。 2.物理学探究多个变量的影响关系，普遍采用________法设计实验。 3.导体对电流的阻碍作用被称作电阻，电阻大小会影响电路中________的大小。 新知填空 1.滑动变阻器是靠改变电阻线在电路中的__________来改变电阻大小的。 2.滑动变阻器有______个接线柱。同时接______（选填“上面”或“下面”）两个接线柱时，电阻是不变的；同时接______（选填“上面”或“下面”）两个接线柱时电阻很小，几乎为零。为得到改变电阻的效果，应采用____________两个接线柱的接法。 3.滑动变阻器的作用是：通过改变____________________________________来改变连入电路中的电阻，从而改变电路中的______，进而改变部分电路两端的______，还起____________的作用。 4.为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到____________位置。 5.连接方法：滑动变阻器应与用电器______联。 课堂探究 一、变阻器 （一）探究小灯泡亮度变化 【提出问题】 影响电阻大小的因素有哪些?如何改变电阻的大小? 【设计实验】 将铅笔芯、小灯泡、干电池用导线连接起来，分别换用长短不一的铅笔芯，观察小灯泡的亮度变化。 【实验现象】 接入电路的铅笔芯长短不同，小灯泡亮度也______，其中铅笔芯越短（电阻越小），小灯泡越______。 【实验结论】____________________________________________________________。 （二）滑动变阻器 1.滑动变阻器的原理 【提出问题】根据图中的结构，你能够说出滑动变阻器的原理吗? 【精讲总结】 改变电阻的最简单方法是改变________________________。例如，图中，我们可用改变导线接入点的方法来调节电阻的大小。常用变阻器就是靠改变________________________来改变电阻大小的。 改变镍铬合金线一端的接触点，使接入电路的____________发生变化。 2.滑动变阻器的构造 【提出问题】 1.你能说出滑动变阻器的结构名称吗? 2.你知道滑动变阻器铭牌上的数字的含义吗? 滑动变阻器的结构 ①构造：______________________________________________________。 实验室常用的滑动变阻器（如图）,事实上是很长的漆包合金丝缠绕在陶瓷圆筒上后，用改变__________________的方法来调节电阻的。 ②铭牌上各物理量的意义： 例如，一滑动变阻器标有“20 Ω　2 A”，其中“20 Ω”表示__________________；“2 A”表示__________________。 3.滑动变阻器的使用方法 【提出问题】 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？ 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? 3.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？ 【归纳总结】 1.________________________________________________________________________。 2.________________________________________________________________________。 3.________________________________________________________________________。 二、滑动变阻器的使用 实验一：用滑动变阻器改变小灯泡的亮度 （1）设计实验 ①实验电路图如图所示。 ②小灯泡与变阻器串联，电流表串联在电路中。 【注意事项】 1.闭合开关前应将滑片放到什么位置上？ _____________________________________________________________________________。 2.电路中的电流不能超过允许通过的最大电流，否则__________________。 （2）进行实验 ①闭合开关，使滑片位于最右端，观察电流表示数及小灯泡的亮度。 ②将滑片由最右端移到中间，观察电流表示数及小灯泡的亮度。 ③将滑片由中间移到最左端，观察电流表示数及小灯泡的亮度。 （3）实验现象 滑片P的位置 最右端 中间 最左端 电流表示数 小灯泡的亮度 （4）实验结论 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度，滑动变阻器应该与小灯泡______（选填“串”或“并”）联。电阻变大→电流变______→灯泡变______；电阻变小→电流变______→灯泡变______；所以滑动变阻器起到控制电路中电流的作用是__________________。 实验二：用滑动变阻器控制电阻两端的电压 （1）设计实验 ①实验器材：电源、开关、电流表、电压表、定值电阻R、滑动变阻器R'、导线等。 ②实验电路图与实物连接图如图所示。 （2）进行实验 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2 V、4 V、6 V等。 ②换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍地变化，如5 Ω、10 Ω、15 Ω等。 ③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。 （3）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______；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______。 ②换用不同的定值电阻时，定值电阻两端的电压随之______。 若保持每次接入的定值电阻两端的电压不变，则需要__________________；当换用阻值较大的定值电阻时，需要调______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______（选填“大”或“小”）滑动变阻器连入电路中的阻值。 （4）实验结论 ①利用滑动变阻器可以改变定值电阻两端的__________________。 ②利用滑动变阻器可控制定值电阻两端电压不变，方法是________________________。 【知识拓展】 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）电阻箱的特点 电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻按一定的方式连接而成。是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。 （2）电阻箱的读数 如图所示，接入电路的阻值为____________________________________（写出计算过程） 使用时，把两个接线柱接入电路，调节旋盘就能得到0~×××××Ω（通常为9 999.9 Ω）之间的任意阻值。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。 （3）插入式电阻箱 插入式电阻箱的工作原理：把铜塞插进去，靠铜棒来短接下面的电阻，电流不经过电阻丝使之失去作用来调整电阻大小；缺点是阻值不能连续变化，只能是几个固定阻值电阻的组合数。 电阻箱的阻值是0 电阻箱的阻值是3 Ω 1.有几位同学拿来一个滑动变阻器，看到铭牌上标有“20 Ω　1 A”的字样，关于这个滑动变阻器的说法正确的是 (　　) ①铭牌的含义：连入电路中的最小阻值是20 Ω，允许通过的最小电流是1 A ②铭牌的含义：连入电路中的最大阻值是20 Ω，允许通过的最大电流是1 A ③当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大，应该把A、C两个接线柱接入电路 ④当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大，应该把B、C两个接线柱接入电路 A.②④ B.①③ C.②③ D.①④ 2.如图为某台灯用于调节亮度的电位器结构图，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P相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是(　　) A.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 B.若只将B、C接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗 C.若只将A、C接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D.电位器与灯泡并联 3.在练习使用滑动变阻器的实验中，如图连接电路，其中有两个实验操作要求： （1）闭合开关S，调节滑动变阻器，使R两端电压变化为2 V、4 V、6 V等。 （2）换不同定值电阻，如5 Ω、10 Ω、15 Ω，闭合开关，调节滑动变阻器保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。 我们可以尝试总结此实验中滑动变阻器在电路中的作用：①保护电路；②改变定值电阻两端电压；③保持定值电阻两端电压不变；④改变定值电阻阻值。 对于上述分析，正确的有(　　) A.只有①② B.只有①③ C.只有①②③ D.①②③④都有 半导体和超导体 导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。半导体在导电性方面具有明显的特点，一些半导体的电阻率的变化受杂质含量的影响极大。例如，当半导体硅中只含有亿分之一的硼时，电阻率就会下降到原来的千分之一。所含杂质不同，导电类型也不同。一些半导体的电阻率受外界条件的影响很大。温度升高或受光照射均可使电阻率迅速下降。还有一些特殊的半导体在电场或磁场的作用下，电阻率也会发生变化。半导体材料的种类很多，目前获得广泛应用的半导体材料有锗、硅、硒、砷化镓、磷化镓、锑化铟等，其中以锗和硅材料的生产技术较成熟，用途也较广泛。半导体的应用十分广泛，形成了门类众多的半导体技术。半导体的应用主要是制成具有特殊功能的元器件，如晶体管、集成电路、整流器和可控整流器、半导体激光器、发光二极管以及各种光电探测器件、各种微波器件、太阳能电池等。 把预习中发现的问题记录一下吧 ... 参考答案 任务一 温故知新·基础填空 旧知温故 1.大 2.控制变量 3.电流 新知填空 1.长度 2.4；下面；上面；“一上一下” 3.连入电路中电阻丝的长度；电流；电压；保护电路 4.阻值最大 5.串 课堂探究 一、变阻器 （一）探究小灯泡亮度变化 【实验现象】 不同；亮 【实验结论】 改变接入电路的导体的长度，可以改变电阻。铅笔芯就是一个简单的滑动变阻器。 （二）滑动变阻器 1.滑动变阻器的原理 【精讲总结】 电阻丝接入电路的有效长度；接入电路的电阻丝的有效长度；有效长度 2.滑动变阻器的构造 ①构造：滑片、电阻线圈、接线柱(A、B、C、D)、金属杆等。 滑片接入点 ②变阻器的最大电阻是20 Ω；允许通过的最大的电流是2 A 3.滑动变阻器的使用方法 【归纳总结】 1.有6种连接方法：AB、AC、AD、BC、BD、CD。 2.电流的流向：电阻丝AP和金属杆PD。 3.向右移动滑片P，接入电路的电阻变大。因为接入电路的电阻丝长度变长。电路中的电流变小。 二、滑动变阻器的使用 实验一：用滑动变阻器改变小灯泡的亮度 （1）设计实验 【注意事项】 1.位于阻值最大位置(右端),可以使电路中的电流最小，起到保护电路元件的作用。 2.烧坏滑动变阻器 （3）实验现象 滑片P的位置 最右端 中间 最左端 电流表示数 最小 较大 最大 小灯泡的亮度 暗 较亮 最亮 （4）实验结论 串；小；暗；大；亮；限流 实验二：用滑动变阻器控制电阻两端的电压 （3）实验现象 ①小；大 ②改变 调节滑动变阻器的滑片；大；小 （4）实验结论 ①电压 ② “换大调大，换小调小” 【知识拓展】 电阻箱 （2）电阻箱的读数 3×1 000 Ω+6×100 Ω+0×10 Ω+8×1 Ω=3 608 Ω 任务二 基础过关·课前自测 1.C　解析 滑动变阻器铭牌上标有“20 Ω　1 A”，表示滑动变阻器的最大电阻是20 Ω，允许通过的最大电流是1 A；当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大，一定选择A接线柱，上面的接线柱任意选择，所以，选择接线柱AD或AC。综上，②③正确，故A、B、D不符合题意，C符合题意。 2.B　解析 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的，故A错误；若只将B、C接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，灯泡变暗，故B正确；若只将A、C接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误；电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联，故D错误。 3.C　解析 滑动变阻器串联在电路中使用，在电路中起到保护电路的作用。另外，实验(1)中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压；实验(2)中，滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变。故滑动变阻器的作用有①②③，故C正确，A、B、D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $