滑動變阻器在電路中的作用

1、abcdp一、回顧滑動變阻器的基本知識 變阻器銘牌上標出的是滑動變阻器銘牌上標出的是滑動變阻器的變阻器的“最大阻值最大阻值”和允許通和允許通過的過的“最大電流最大電流” ab、cd、ac、ad、bc、bd六種接法六種接法連接方法：連接方法：“一上一下一上一下”abcd pabcd pabcd pabcd pabcd p變阻情況：變阻情況：“與下接柱有關，與上接柱無關與下接柱有關，與上接柱無關”二、滑動變阻器在電路中的作用1、保護電路保護電路-滑動變阻器在實驗電路中通滑動變阻器在實驗電路中通常有此共性。常有此共性。2、改變電阻電流大小及用電器兩端的電壓改變電阻電流大小及用電器兩端的電壓 （變阻、

2、限流、分壓）（變阻、限流、分壓）-不同電路中起到的作不同電路中起到的作用不同用不同 滑動變阻器要滑動變阻器要串聯(lián)串聯(lián)接入所要控制的電路中接入所要控制的電路中 、閉合、閉合電路開關前，必須將將電路開關前，必須將將滑片移到阻值最大位置滑片移到阻值最大位置，電阻大，電流才小，才能起到保護電路的作用。電阻大，電流才小，才能起到保護電路的作用。 比較：滑動變阻器在初中實驗電路中的作用比較：滑動變阻器在初中實驗電路中的作用實驗一：實驗一：探究導體中的電流與電壓的關系探究導體中的電流與電壓的關系例例1：在探究在探究“電流與電壓關系電流與電壓關系”的實驗中，同學們進行了交的實驗中，同學們進行了交流與合作流與合

3、作同學們在交流中提出甲、乙兩個探究思路，如圖所示，同學們在交流中提出甲、乙兩個探究思路，如圖所示，請同學們對這兩個探究思路請同學們對這兩個探究思路畫出電路圖畫出電路圖并進行并進行評估評估。提示：可從操作、安全、數(shù)據(jù)收集方面考慮可以通過改變滑動可以通過改變滑動變阻器的阻值大小，變阻器的阻值大小，來調(diào)節(jié)定值電阻兩來調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓值。端的電壓值?？梢酝ㄟ^改變串聯(lián)可以通過改變串聯(lián)電池的個數(shù)來改變電池的個數(shù)來改變定值電阻兩端的電定值電阻兩端的電壓值壓值(1)評估：評估： 從操作方面評估從操作方面評估：甲電路雖然簡單，但需要改變電池個數(shù)，：甲電路雖然簡單，但需要改變電池個數(shù)，操作不便。乙電路不需要

4、拆裝電路，操作簡便。操作不便。乙電路不需要拆裝電路，操作簡便。 從安全方面評估從安全方面評估：甲電路電壓成倍數(shù)變化，容易燒壞電源：甲電路電壓成倍數(shù)變化，容易燒壞電源或電流表。乙電路有滑動變阻器，能起到保護電路的作用?；螂娏鞅?。乙電路有滑動變阻器，能起到保護電路的作用。 從收集數(shù)據(jù)方面評估從收集數(shù)據(jù)方面評估：甲電路不能選取任意數(shù)據(jù)，結論存：甲電路不能選取任意數(shù)據(jù)，結論存在特殊性。乙電路可以選取任意數(shù)據(jù)，結論具有普遍性在特殊性。乙電路可以選取任意數(shù)據(jù)，結論具有普遍性。滑動變阻器的作用：滑動變阻器的作用：保護電路；保護電路；改變定值電阻兩端的改變定值電阻兩端的電壓電壓，以取得多組數(shù)據(jù)，以取得多組數(shù)據(jù)

5、，找出電流隨電壓的變化規(guī)律找出電流隨電壓的變化規(guī)律。取得多組數(shù)據(jù)目的：取得多組數(shù)據(jù)目的：找出電流隨電壓的變化規(guī)律找出電流隨電壓的變化規(guī)律。*（2）請設計一份記錄）請設計一份記錄該實驗數(shù)據(jù)的表格該實驗數(shù)據(jù)的表格保持r一定電壓u/v電流i/a 20.2 4 60.4 0.6 實驗二：實驗二：探究導體中的電流與電阻的關系探究導體中的電流與電阻的關系例例2：（1）某同學用如圖所示的電路探究）某同學用如圖所示的電路探究導體中的電流跟導體的電阻關系。他先后導體中的電流跟導體的電阻關系。他先后用用5、10、20的定值電阻接入電路的的定值電阻接入電路的a、b兩點間，閉合開關兩點間，閉合開關s，讀出電流表的，讀

6、出電流表的示數(shù)填入表中。由實驗數(shù)據(jù)可以看出電流示數(shù)填入表中。由實驗數(shù)據(jù)可以看出電流跟電阻不成反比。試分析為什么在這個實跟電阻不成反比。試分析為什么在這個實驗中電流跟電阻不成反比？驗中電流跟電阻不成反比？答：答：_。a、b兩點間電壓發(fā)生變化，在研究兩點間電壓發(fā)生變化，在研究 電流與電阻關系時，沒有控制電壓一定。電流與電阻關系時，沒有控制電壓一定。（2）該同學經(jīng)過認真分析，發(fā)現(xiàn)了錯誤的原因，他改進實驗）該同學經(jīng)過認真分析，發(fā)現(xiàn)了錯誤的原因，他改進實驗后，先后用后，先后用5、10、20的定值電阻接入電路的的定值電阻接入電路的a、b兩點兩點間進行實驗，結果驗證了在電壓不變時，導體中的電流跟導間進行實驗

7、，結果驗證了在電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻成反比的關系體的電阻成反比的關系.52010圖乙圖乙在在a、b兩點間的電阻發(fā)生變化時，通過調(diào)節(jié)滑兩點間的電阻發(fā)生變化時，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，保證動變阻器的阻值，保證a、b兩點間的電壓不變兩點間的電壓不變圖甲、乙提供的兩個電路圖，哪個是他設計的電路圖甲、乙提供的兩個電路圖，哪個是他設計的電路.答：答：_（填（填“甲圖甲圖”或或“乙圖乙圖”），在這個實驗中，滑），在這個實驗中，滑動變阻器的作用是：動變阻器的作用是：_ 在此滑動變阻器除了有保護電路的作用外，另一個作用是在此滑動變阻器除了有保護電路的作用外，另一個作用是保保持定值電阻兩端電壓不變

8、持定值電阻兩端電壓不變，以找出電流隨電阻變化關系。，以找出電流隨電阻變化關系。 本實驗本實驗保持保持a、b兩點間電壓不變兩點間電壓不變的調(diào)阻方法是：的調(diào)阻方法是：當電阻當電阻r換成大阻值時，滑動變阻器的阻值也要調(diào)大；換成大阻值時，滑動變阻器的阻值也要調(diào)大；當電阻當電阻r換成小阻值時，滑動變阻器的阻值也要調(diào)小。換成小阻值時，滑動變阻器的阻值也要調(diào)小。多次實驗是為了多測幾組數(shù)據(jù)，便于總結出實驗規(guī)律。多次實驗是為了多測幾組數(shù)據(jù)，便于總結出實驗規(guī)律。如：如：-551020實驗三：實驗三： “伏安法伏安法”測電阻實驗測電阻實驗例例3：小玲在做小玲在做“伏安法測電阻伏安法測電阻”的實驗時的實驗時 *（1）

9、按所示電路圖，用筆畫線代替導線將實物連接起來）按所示電路圖，用筆畫線代替導線將實物連接起來,電壓電壓表選用表選用03v量程量程（2）該同學連接好電路的最后一根導線時，電流表指針有微）該同學連接好電路的最后一根導線時，電流表指針有微小偏轉(zhuǎn)，移動滑動變阻器滑片，電流表指針不動。導致上述現(xiàn)小偏轉(zhuǎn)，移動滑動變阻器滑片，電流表指針不動。導致上述現(xiàn)象的兩個操作錯誤是象的兩個操作錯誤是 ； 。連接電路時開關沒斷開連接電路時開關沒斷開滑動變阻器接成定值電阻了滑動變阻器接成定值電阻了 特點：測量一個具有定值的量，因一次測量的數(shù)特點：測量一個具有定值的量，因一次測量的數(shù)據(jù)誤差可能較大，所以多次測量是為了取得多組數(shù)

10、據(jù)誤差可能較大，所以多次測量是為了取得多組數(shù)據(jù)據(jù), ,求平均值，以減小實驗誤差求平均值，以減小實驗誤差. . 如：如：-r= 在此滑動變阻器的主要作用是改變定值電阻兩端的電壓和在此滑動變阻器的主要作用是改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流，以取得多組數(shù)據(jù)求平均值，減小誤差。通過的電流，以取得多組數(shù)據(jù)求平均值，減小誤差。05. 8300. 808. 806. 80.208.00實驗次數(shù)電流/a電壓/v電阻/測量結果10.312.58.0620.262.18.0831.6（3）改正電路正確無誤后開始實驗前兩次的實驗數(shù)據(jù)已填在）改正電路正確無誤后開始實驗前兩次的實驗數(shù)據(jù)已填在表格內(nèi)，第三次實驗時電流表

11、的示數(shù)如圖所示，請將下面表格中表格內(nèi)，第三次實驗時電流表的示數(shù)如圖所示，請將下面表格中的空白處填寫完整。的空白處填寫完整。實驗四：實驗四： “伏安法伏安法”測小燈泡電功率實驗測小燈泡電功率實驗例例4：小明同學按課本要求做小明同學按課本要求做“測算小燈泡的電功率測算小燈泡的電功率”實驗時，實驗時，用的電路圖如下，小燈泡的額定電壓是用的電路圖如下，小燈泡的額定電壓是3.8v，燈絲電阻大約，燈絲電阻大約10，電源是三節(jié)新的干電池，滑動變阻器上標有，電源是三節(jié)新的干電池，滑動變阻器上標有“201a”的字樣。的字樣。 （1）電路接好后，閉合開關，燈不亮，）電路接好后，閉合開關，燈不亮，小明認為一定是電路

12、出了故障，你認為呢？小明認為一定是電路出了故障，你認為呢？ （2）明白道理改正后，小明繼續(xù)實驗，分）明白道理改正后，小明繼續(xù)實驗，分別得到三組數(shù)據(jù)如下表：別得到三組數(shù)據(jù)如下表： 老師認為小豐同學通過三次測量得到三組數(shù)據(jù)，算出三個電老師認為小豐同學通過三次測量得到三組數(shù)據(jù)，算出三個電功率值，再求平均值得到額定功率的數(shù)據(jù)處理方法有誤，為什功率值，再求平均值得到額定功率的數(shù)據(jù)處理方法有誤，為什么？么？_ （3）你認為）你認為p額額_w。這里多次實驗的目的。這里多次實驗的目的是是 。因為額定功率是在額定電壓下的功率，當滑動變阻器阻值因為額定功率是在額定電壓下的功率，當滑動變阻器阻值變化時，燈兩端的電壓

13、也變化，實際功率是變化的，多次變化時，燈兩端的電壓也變化，實際功率是變化的，多次測量取平均值算出的功率不是額定功率測量取平均值算出的功率不是額定功率為了測量小燈泡在不同情況下（或不同電壓下）的電功率為了測量小燈泡在不同情況下（或不同電壓下）的電功率1.52 特點：不同情況下電功率的值是不同的，取平均值特點：不同情況下電功率的值是不同的，取平均值毫無意義，所以本次實驗中多次實驗的目的是為了測毫無意義，所以本次實驗中多次實驗的目的是為了測量（或比較）在不同電壓下電功率的值。量（或比較）在不同電壓下電功率的值。 在此滑動變阻器的主要作用是改變加在燈泡兩端的電壓，在此滑動變阻器的主要作用是改變加在燈泡

14、兩端的電壓，測出小燈泡在不同電壓下的實際功率。測出小燈泡在不同電壓下的實際功率。 賞析：滑動變阻器在實用電路中的作用賞析：滑動變阻器在實用電路中的作用你知道它們的結構和變阻原理嗎？你知道它們的結構和變阻原理嗎？右圖是我們常使用的調(diào)光臺燈，可以右圖是我們常使用的調(diào)光臺燈，可以通過調(diào)節(jié)旋鈕改變亮度。通過調(diào)節(jié)旋鈕改變亮度。（1 1）試問你能用你學過的電學知識，）試問你能用你學過的電學知識，用適當?shù)脑?，畫出臺燈工作原理的用適當?shù)脑?，畫出臺燈工作原理的簡單電路嗎？簡單電路嗎？（3 3）小紅說：）小紅說：“滑片滑片p p在在b b端時燈暗，而在端時燈暗，而在a a端時燈亮，所以端時燈亮，所以p

15、 p在在b b端時整個電路省電端時整個電路省電”小明說：小明說：“滑片滑片p p在在b b端時燈和滑動變阻器都工作，而滑片端時燈和滑動變阻器都工作，而滑片p p在在a a端時燈單獨工作，所以端時燈單獨工作，所以p p在在a a端時要省電。端時要省電。”你認為哪個更正你認為哪個更正確呢？請說明理由。確呢？請說明理由。（2 2）小明組裝了如圖所示的可調(diào)光）小明組裝了如圖所示的可調(diào)光臺燈閉合臺燈閉合s s，當滑片向右移動時，當滑片向右移動時，電燈的亮度如何變化？為什么？電燈的亮度如何變化？為什么？ 電源電壓不變，滑片向右移時，由于電路的總電阻增大，導致電路的總功率減小，相同時間內(nèi)消耗的總電能少(4)

16、當滑片向右滑動時，電燈的電功率變小，亮度變暗，當滑片向右滑動時，電燈的電功率變小，亮度變暗，那么滑動變阻器的功率又是如何變化的呢？那么滑動變阻器的功率又是如何變化的呢？ a變阻器消耗的電功率隨變阻器阻值的增大而增大變阻器消耗的電功率隨變阻器阻值的增大而增大 b變阻器消耗的電功率隨變阻器阻值的增大而減小變阻器消耗的電功率隨變阻器阻值的增大而減小 c變阻器的阻值逐漸增大時，消耗的電功率先變大變阻器的阻值逐漸增大時，消耗的電功率先變大后變小后變小 d變阻器消耗的電功率與變阻器的阻值無關變阻器消耗的電功率與變阻器的阻值無關你根據(jù)什么作出如此判斷？根據(jù)計算推理根據(jù)實驗測出數(shù)據(jù)小張同學設計了如下圖所示的電

17、路，用標有“3v lw”的電燈l接在電源電壓為45伏的電路中進行實驗研究，并將收集的信息依次填入下表：問：0.52你能得出滑動變阻器的電功率的變化規(guī)律嗎？根據(jù)以上信息，你覺得滑動變阻器所消耗的功率p/與其接入電路的電阻r/關系的圖像正確的是（電燈l“3v1w”，滑動變阻器015歐） ( )a若滑動變阻器的阻值變化范若滑動變阻器的阻值變化范圍是圍是0-5歐，是歐，是p/與與r/的關系的關系可能是可能是( )r/()dd 2、下圖是自動測定油箱內(nèi)油量的原理圖、下圖是自動測定油箱內(nèi)油量的原理圖r2是規(guī)格為是規(guī)格為“20 1a”的滑動變阻器。油量表是由量程為的滑動變阻器。油量表是由量程為00.6a的電

18、流表改裝的電流表改裝而成的，而成的，r1的阻值為的阻值為10，電源電壓為，電源電壓為3v。當油面上升時，。當油面上升時，電路中的電阻將電路中的電阻將_，電流將，電流將_（均選填（均選填“增大增大”或或“減小減小”）。）。減小減小增大增大 這里是這里是”變形變形”的滑的滑動變阻器動變阻器,但變阻原理一但變阻原理一樣樣.r1起保護電路作用起保護電路作用,滑動滑動變阻器在此起改變電流變阻器在此起改變電流,以顯示油量多少的作用以顯示油量多少的作用.r13 3、電阻觸摸屏在筆記本電腦及手機等設備上已普遍使用，、電阻觸摸屏在筆記本電腦及手機等設備上已普遍使用，當手指在觸摸屏表面施以一定的壓力時，觸摸屏通過

19、分別識當手指在觸摸屏表面施以一定的壓力時，觸摸屏通過分別識別觸摸點的水平與豎直位置，從而確定觸摸的位置別觸摸點的水平與豎直位置，從而確定觸摸的位置（1 1）其工作原理利用了在材料、橫截面積一定時，導體的長）其工作原理利用了在材料、橫截面積一定時，導體的長度越長，導體的電阻就越度越長，導體的電阻就越_的規(guī)律的規(guī)律（2 2）以豎直方向為例，觸摸屏相當于一根電阻絲，觸摸時，）以豎直方向為例，觸摸屏相當于一根電阻絲，觸摸時，觸摸點觸摸點p p將電阻絲分為上下兩部分，設上部分電阻為將電阻絲分為上下兩部分，設上部分電阻為r r1 1，下部，下部分電阻為分電阻為r r2 2，結構可等效為如圖所示電路，電源電

20、壓不變當，結構可等效為如圖所示電路，電源電壓不變當觸摸點在豎直方向移動時，若測得觸摸點在豎直方向移動時，若測得r r2 2兩端電壓增大，則可知兩端電壓增大，則可知r r2 2阻值阻值_，觸摸點，觸摸點p p到屏下端的距離到屏下端的距離_，若電路中串聯(lián)，若電路中串聯(lián)只電流表，則電流表的示數(shù)只電流表，則電流表的示數(shù)_（以上空選填（以上空選填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”）大增大增大不變 滑動變阻器在這里沒有改變電路中電阻，因為“上接線柱”上連接了幾乎不通電流的電壓表。只是改變了電壓表示數(shù)來反映手指移動的距離。*4、 學習了電學相關知識后，學習了電學相關知識后，小紅設計了一個電子秤，如小

21、紅設計了一個電子秤，如圖圖. 從理論上分析發(fā)現(xiàn)該方從理論上分析發(fā)現(xiàn)該方案的最大不足是案的最大不足是表盤刻度不表盤刻度不均勻均勻。物重增量物重增量 g01234567l l彈簧壓縮彈簧壓縮r r電阻增量電阻增量rrui0電流增量電流增量ia 若用電壓表制作一個簡若用電壓表制作一個簡易電子秤，這個不足便可易電子秤，這個不足便可解決，請你畫出這個原理解決，請你畫出這個原理圖圖 表盤刻度表盤刻度均不均勻均不均勻得看電表測量的量得看電表測量的量（應變量）是否與影（應變量）是否與影響它的因素（自變量）響它的因素（自變量）成不成正比成不成正比。iru 物重增量物重增量 g01234567l l彈簧壓縮彈簧壓縮r r電阻增量電阻增量電壓增量電壓增量uv滑動變阻器的作用與實驗目的有關滑動變阻器的作用與實驗目的有關 滑動變阻器在初中實驗電路中的作用一覽表