16.4 变阻器 学案（含答案） 2023-2024学年物理人教版九年级全一册

16.4　变阻器
素养目标
1.结合影响导体电阻大小的因素,说出滑动变阻器的原理。
2.了解滑动变阻器的构造,通过探究实验总结出滑动变阻器正确的接线方法。
3.会使用滑动变阻器改变电路的电流、控制某段导体两端的电压。
◎重点:会使用滑动变阻器改变电路的电流、控制某段导体两端的电压。
评价任务
通过任务驱动一完成目标2的学习;通过任务驱动二完成目标3的学习。
【预习导学】
生活中的物理
如图,这是一盏亮度可以调节的台灯,开关旋钮不但可以控制台灯的亮、灭,还可以调节台灯的亮度。
问题:开关旋钮在转动时,是怎样改变灯泡的亮度的
重点梳理
知识点一 变阻器
1.变阻器:能够改变接入电路中电阻大小的元件叫变阻器。
2.滑动变阻器
(1)滑动变阻器的原理:通过改变连入电路中电阻丝的 来改变连入电路中的电阻。
(2)滑动变阻器的结构:
①金属杆CD:电阻很小,可以忽略不计,两端有两个接线柱C、D。
②电阻丝AB:缠绕在滑动变阻器的瓷筒上,它的两端连在A、B两个接线柱上,电阻比较大。
③滑片:可以沿金属杆滑动,同时与金属杆、电阻丝相连。
④规格(铭牌):“200 Ω　2 A”。其中的“200 Ω”表示滑动变阻器的 是200 Ω;“2 A”表示滑动变阻器允许通过的 电流为2 A。
(3)滑动变阻器的原理示意图和符号:
(4)滑动变阻器的接线原则:
①滑动变阻器的正确接线方式:在金属杆两端的接线柱中选择 个,在电阻丝两端的接线中选择 个,即“一上一下”。
②变阻器的两种无效接法:
如图甲,把金属杆两端的两个接线柱接入电路,无论怎样移动滑片,接入电路的电阻为 ;
如图乙,把电阻丝两端的两个接线柱接入电路,无论怎样移动滑片,接入电路的电阻为最 值。
【答案】2.(1)长度
(2)④最大电阻　最大
(3)滑动变阻器的原理示意图和符号:
(4)①一　一
②0　大
对点自测
1.如图所示,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是 ,人们根据此原理制作了 。
【答案】1.导体的长度　滑动变阻器
知识点二 变阻器的应用
(1)机械式电位器构造:(如图甲)
①电阻丝:是弧状的,有三个接线柱。
②滑片:有一个接线柱与其相连,可以在弧状电阻丝上滑动。
(2)数字式电位器:用数字信号控制阻值的元件,如图乙。
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机械式电位器的工作过程:如上图甲,把接线柱B、C接入电路后,电阻丝滑片右侧部分接入电路,当滑片顺时针旋转时,接入电路部分电阻丝变短,电阻变小。
对点自测
2.图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯光变亮,则应连接接线柱 (选填“a、b”、“b、c”或“a、c”)和灯泡 联后接入电路中。
【答案】2.b、c　串
【合作探究】
任务驱动一 通过探究实验总结出滑动变阻器正确的接线方法
【探究】尝试把任意两个接线柱接入电路:
接线方式 移动滑片,接入电路电阻丝的变化 是否可以调节电阻
接入电路电阻丝 P向左滑动,接入电路的电阻丝变 ;P向右滑动,接入电路的电阻丝变 是
(续表)
接线方式 移动滑片,接入电路电阻丝的变化 是否可以调节电阻
接入电路电阻丝 P向左滑动,接入电路的电阻丝变 ;P向右滑动,接入电路的电阻丝变 是
(续表)
接线方式 移动滑片,接入电路电阻丝的变化 是否可以调节电阻
接入电路电阻丝 P向左滑动,接入电路的电阻丝变 ;P向右滑动,接入电路的电阻丝变 是
接入电路电阻丝 P向左滑动,接入电路的电阻丝变 ;P向右滑动,接入电路的电阻丝变
接入电路部分 P向左滑动,接入电路的电阻丝 ;P向右滑动,接入电路的电阻丝 否,且接入电路电阻最
接入电路电阻丝 P向左滑动,接入电路的电阻丝 ;P向右滑动,接入电路的电阻丝 否,且接入电路电阻最
【总结】
(1)滑动变阻器可以调节电路电阻的接线规则是 ;(2)滑动变阻器接入电路的电阻丝是滑片与接入电路的 (选填“金属杆端”或“电阻丝端”)接线柱之间的部分;(3)接入电路的电阻丝变长,接入电路的电阻变 。
【答案】
【探究】
接线方式 移动滑片,接入电路电阻丝的变化 是否可以调节电阻
接入电路电阻丝PC P向左滑动,接入电路的电阻丝变短;P向右滑动,接入电路的电阻丝变长 是
接入电路电阻丝PC P向左滑动,接入电路的电阻丝变短;P向右滑动,接入电路的电阻丝变长
接入电路电阻丝PD P向左滑动,接入电路的电阻丝变长;P向右滑动,接入电路的电阻丝变短
接入电路电阻丝PD P向左滑动,接入电路的电阻丝变长;P向右滑动,接入电路的电阻丝变短
(续表)
接入电路部分AB P向左滑动,接入电路的电阻丝不变;P向右滑动,接入电路的电阻丝变不变 否,且接入电路电阻最小
接入电路电阻丝CD P向左滑动,接入电路的电阻丝不变 ;P向右滑动,接入电路的电阻丝不变 否,且接入电路电阻最大
【总结】
(1)“一上一下”
(2)电阻丝端
(3)大
任务驱动二 使用滑动变阻器改变电路的电流、控制某段导体两端的电压
1.使用滑动变阻器改变电路的电流
(1)如图,电阻丝接入电路的是滑片哪侧的部分
(2)为了使电路的电流变大,应该使接入电路的电阻丝变长还是变短 为此滑片应该向哪移动
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滑动变阻器调节电路电流的思路:确定电阻丝接入电路的部分→接入电阻丝变长(短)→接入电路电阻变大(小)→电路电流变小(大)。
2.使用滑动变阻器控制某段导体两端的电压
(1)保持定值电阻阻值不变,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地增加,滑动变阻器的滑片应该向哪移动 接入电路的电阻变大还是变小
(2)换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍变化,当定值电阻阻值变大时,定值电阻两端电压如何变 要想保持定值电阻两端电压不变,应该增大还是减小滑动变阻器接入电路的电阻
【答案】1.(1)电阻丝接入电路的是滑片左侧的部分。
(2)为了使电路的电流变大,应该使接入电路的电阻丝变短;为此滑片应该向左移动。
2.(1)为使定值电阻两端的电压变大,滑动变阻器的滑片应向左移动,接入电路的电阻变小。
(2)定值电阻变大时,定值电阻两端电压变大;为使定值电阻两端电压不变,应该增大滑动变阻器接入电路的电阻。
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