16.4 变阻器 教案 人教版物理九年级全一册

第2节 串、并联电路中电压的规律
一、教学目标
1.能说出变阻器的构造、能画出在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。
2.会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中电流及用电器两端的电压。
二、教学重难点
重点：变阻器的原理及使用
难点：根据要求正确连接与使用变阻器
三、教学过程
【新课导入】
【交流讨论】灯光的亮暗，风扇的快慢，声音的强弱是怎么控制的呢？
【新知探究】
（一）变阻器
1.【想想做做】选取一根自动铅笔芯，按如图所示的电路连接。使铅笔芯一端的夹子固定，移动另一端的夹子，观察小灯泡的亮度变化？
【实验现象】当铅笔芯连入电路中的长度变长时，灯泡亮度变暗；当铅笔芯连入电路中的长度变短时，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，电阻越小，灯泡越亮；接入长度越长，电阻越大，灯泡越暗。
【结论】改变连入电路中的电阻线的长度，可以改变接入电路中的电阻，从而可以改变电路中的电流。
2.变阻器
（1）概念：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。
（2）学生实验中常用的变阻器有两种，一种是滑动变阻器，一种是电阻箱。
3.滑动变阻器
（1）构造：
（2）结构示意图和电路符号：
（3）工作原理：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。
（4）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。
（5）铭牌含义：
“1.5A” 表示：该滑动变阻器允许通过的最大的电流是1.5A。
“200Ω”表示：该滑动变阻器的最大阻值是200Ω。
（6）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。
①如下图：接A、C=接A、D，接入电路中的电阻为AP段
②如下图：接B、C=接B、D，接入电路中的电阻为BP段
【注意】其他（错误）接法：如图甲，C、D接入电路时，没有电阻接入电路；如图乙，A、B接入电路时，最大电阻接入电路（相当于定值电阻）。
甲 乙
【实验】练习使用滑动变阻器
1. 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度—【播放动画】
（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：
（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。
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。
（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。
2. 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。
（2）现象分析：
当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，电路中的电流变小，定值电阻两端的电压变小，当滑动变阻器接入电路的电阻变小时，电路中的电流变大，定值电阻两端电压变大。
（3）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。
3.电阻箱：
（1）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.
（2）常见的电阻箱有两种：旋钮式电阻箱和插入式电阻箱。
（3）电路符号：
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。
插入式电阻箱
①使用方法：插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝，电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时，对应的那段电阻丝就接入了电路，插入铜塞时，对应的那段电阻丝就被短接，相当于没有接入电路。
②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。
（二）变阻器的应用
1.机械电位器：
（1）实物图和结构图：
实物图 结构图
（2）应用实例：
2.数字电位器：用数字信号控制阻值的器件（集成电路）。在自动检测与控制、智能仪表仪器、消费类电子产品等许多重要领域得到应用。
【课堂小结】
【课堂练习】
1.如图所示的实物图，对滑动变阻器的相关说法，你认为错误的是（　A　）
A．滑片P向左滑动，小灯泡将变暗，电流表示数减小
B．铭牌“10Ω 2A”表示滑动变阻器的调节范围是0～10Ω
C．闭合开关前滑片P应滑到最右端，是为了保护电路
D．滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用
2.如图所示的滑动变阻器的四种接法中，当滑片P向左滑动时，电阻变小的是（　C　）
A B C D
3.按照图所示的接法分别将滑动变阻器接入电路，当滑片P左、右移动时，其连入电路中电阻的变化情况与图中相同的是（　B　）
A B C D
4.如图所示，有关滑动变阻器的使用，说法正确的是（　C　）
A．接线柱C、D 端接进电路为定值电阻
B．接线柱A、B端接进电路为一根导线
C．A、C端接进电路，向D端移动P，电阻增大
D．C、B端接进电路，电流方向为C→P→B
5.如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（　B　）
A．若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮
B．该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
C．若只将A、B接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮
D．若只将B、C接入电路，逆时针旋转滑片，灯泡变亮
6.如图是音响上音量调节装置，其简化电路如图右，需在M、N间接入一个滑动变阻器，使滑片P向右移动时电流减小，音量降低。下列连接方式中可行的是（　D　）
A．M接A，N接B B．M接C，N接D C．M接A，N接D D．M接C，N接B
7.某滑动变阻器。上标有“10Ω 2A”的字样，其中10Ω表示滑动变阻器接入电路的最大阻值是10Ω，2A表示允许通过滑动变阻器的最大电流是2A；如图所示中，闭合开关前，变阻器滑片P应滑到最右端（选填“最左端”“最右端”或“中间”）。
8.图中电阻箱的读数为8532Ω，该电阻箱的最大测量值是9999Ω。
9.如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图，图中AB两个接线柱之间的电阻值是7Ω，AB两个接线柱之间能提供的最大电阻值是15Ω。