(共16张PPT)
人民教育出版社选修3-1(第三版)
第二章 恒定电流
2.4串联电路和并联电路(2)
滑动变阻器的使用方法
明确目标,针对学习
目标展示
1.认识滑动变阻器,理解滑动变阻器的分压与限流接法。
2.会选择滑动变阻器的接法,并能正确地连接实物图。
你能说出滑动变阻器的各个部件的名称吗?
滑动变阻器的认识
学导结合
示意图
电路符号
A
B
C或者D
1、认识滑动变阻器的两种接法
限流式
分压式
U
U
2、滑动变阻器的两种接法的比较
限流式
分压式
探究1:接入电路的方式有何不同?
P
A R B
两种接法的等效电路
A
B
P
2、滑动变阻器的两种接法的比较
限流式
分压式
探究2:负载R上的电压调节范围、电流调节范围各为多少?
两种接法的比较
⑴从电压的调节范围来看
图1电路中:UL=0→E
图2电路中:
⑵从电流的调节范围来看
图1电路中:
图2电路中:
⑶从节能方面来看
在满足负载需要的情况下,限流式电路消耗的总功率小,电源负担轻;
而分压式电路消耗的总功率大,电源负担重。
⑷从电路结构上看
限流式电路简单,
而分压式电路比限流式要复杂得多。
2、滑动变阻器的两种接法的比较
限流式
分压式
问3:为了保护电路,开关闭合前触头P所处位置相同吗?
(1)如果滑片P从最右端移到最左端,通过Rx的电流无明显变化,你认为是什么原因?如果要增大Rx电流、电压的调节范围,应如何选用滑动变阻器?
(2)这种接法的滑动变阻器的接线方法你会吗?参照实物图画出电路图并连接实物图,归纳接线方法。
限流电路
电流调节范围:
电压调节范围:
滑动变阻器的最大阻值偏小;选用最大阻值大的。
“一上一下”,哪边电阻有效,下边接线柱就接哪边的.
限流接法选择滑动变阻器的一般原则:选择比待测电阻大或相当的。
U
R
A
B
P
Rx
思考:
E
s
R
A
B
Rx
深化拓展
U
R
A
B
P
Rx
(1)这种接法滑动变阻器的最大阻值R对电阻Rx的电流Ix、电压Ux的变化范围产生影响吗?这种接法又按什么原则选择滑动变阻器呢?
(2)这种接法的滑动变阻器的接线方法你会吗?参照实物图画出电路图并连接实物图,归纳接线方法。
电流变化范围:
电压变化范围:
不产生影响
“一上,二下”。
选择最大阻值小的滑动变阻器。
分压电路
思考:
E
s
Rx
R
A
B
例.某学生用下图中所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验,小灯泡标有 “2.5 V,1 W”的字样,电池组电动势为3 V(内阻不计),滑动变阻器有两种规格:R1标有“10 Ω,2 A”,R2标有“100 Ω,20 mA”.测量时要求小灯泡两端的电压从零开始,并测多组数据.
(1)滑动变阻器应选用 接法 .
(2)滑动变阻器应选用 .
(3)电压表应选择 ,电流表应选择 .
(4)电流表是采用外接法还是内接法?
(5)请参照实物图完成电路图的设计并正确连接实物图.
R1
分压
0-3V
0-0.6A
外接法
V
A
欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的电阻,要求测量范围尽可能大且测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A、电池组(3V,内阻1Ω)
B、电流表(0—3A,内 阻0.0125Ω)
C、电流表(0—0.6A,内 阻0.125Ω)
D、电压表(0—3V,内 阻3KΩ)
E、 电压表(0—15V,内 阻15KΩ)
F、滑动变阻器(0—20Ω,额定电流1A)
G、滑动变阻器(0—2000Ω,额定电流0.3A)
H、电键、导线
⑴ 上述器材中应选用 (填各器材字母代号)
⑵ 实验电路应采用电流表 接法
⑶为使通过待测金属导线的电流强度能在0—0.5A范围内改变,请按要求画
出测量待测金属导线电阻Rx的电路图。
A C D F H
外
梯度训练:
全面比较滑动变阻器的两种接法
控制电路
以大控小
(变阻器阻值与待测电阻相当)
以小控大
电压从零开始调节,变阻器阻值较小
接线方便,省电
调控范围小
接线麻烦
调控范围大,且从0开始
U
R
A
B
P
Rx
U
R
A
B
P
Rx
电流:
电压:
电流:
电压:
控制范围
(负载Rx两端电压Ux、电流Ix的变化范围)
适用条件
电路优点
电路缺点
限流式
分压式
跟进反思:2.4串联电路和并联电路(2)滑动变阻器的使用方法
一、目标展示:
1.认识滑动变阻器,理解滑动变阻器的分压与限流接法。
2.会选择滑动变阻器的接法,并能正确地连接实物图。
引入: 你能说出滑动变阻器的各个部件的名称吗?
二、学导结合:
1.认识滑动变阻器的两种接法
思考:下列两图分别是什么连接方式?
2.滑动变阻器的两种接法的比较
探究1:接入电路的方式有何不同?(小组讨论,归纳总结)
两种接法的等效电路
探究2:负载R上的电压调节范围、电流调节范围各为多少?(小组讨论,归纳总结)
两种接法的比较
⑴从电压的调节范围来看
分压式接法:UL=0→U 限流式接法:
⑵从电流的调节范围来看
分压式接法: 限流式接法:
⑶从节能方面来看
在满足负载需要的情况下,限流式电路消耗的总功率小,电源负担轻;而分压式电路消耗的总功率大,电源负担重。
⑷从电路结构上看
限流式电路简单,而分压式电路比限流式要复杂得多。
探究3:为了保护电路,开关闭合前触头P所处位置相同吗?(小组讨论,归纳总结)
提示:使电流表示数最小
三、深化拓展:
思考:
1.限流式接法(小组讨论,归纳总结)
(1)如果滑片P从最右端移到最左端,通过Rx的电流无明显变化,你认为是什么原因?如果要增大Rx电流、电压的调节范围,应如何选用滑动变阻器?
滑动变阻器的最大阻值偏小;选用最大阻值大的。
(2)这种接法的滑动变阻器的接线方法你会吗?参照实物图画出电路图并连接实物图,归纳接线方法。
“一上一下”,哪边电阻有效,下边接线柱就接哪边的.
小结:限流接法选择滑动变阻器的一般原则:选择比待测电阻大或相当的。
2.分压电路(小组讨论,归纳总结)
(1)这种接法滑动变阻器的最大阻值R对电阻Rx的电流Ix、电压Ux的变化范围产生影响吗?这种接法又按什么原则选择滑动变阻器呢?
不产生影响;选择最大阻值小的滑动变阻器。
(2)这种接法的滑动变阻器的接线方法你会吗?参照实物图画出电路图并连接实物图,归纳接线方法。
两下一上三个接线柱(三步法,第一步:先把滑动变阻器当定值电阻用,与电键、电源串接;第二步,连接伏安法;第三步,把伏安法测电阻部分一上一下接到接线柱上,注意电键位置、电表正负极、滑片位置)
典例:某学生用下图中所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验,小灯泡标有 “2.5 V,1 W”的字样,电池组电动势为3 V(内阻不计),滑动变阻器有两种规格:R1标有“10 Ω,2 A”,R2标有“100 Ω,20 mA”.测量时要求小灯泡两端的电压从零开始,并测多组数据.
(1)滑动变阻器应选用 接法 .
(2)滑动变阻器应选用 .
(3)电压表应选择 ,电流表应选择 .
(4)电流表是采用外接法还是内接法?
(5)请参照实物图完成电路图的设计并正确连接实物图.
3.分组实验:连接上述例题的实物连接(分压外接)
教师小结实验中出现的问题及连接的要点、注意事项
四、梯度训练:
【变式练习】欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的电阻,要求测量范围尽可能大且测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A、电池组(3V,内阻1Ω)
B、电流表(0—3A,内 阻0.0125Ω)
C、电流表(0—0.6A,内 阻0.125Ω)
D、电压表(0—3V,内 阻3KΩ)
E、 电压表(0—15V,内 阻15KΩ)
F、滑动变阻器(0—20Ω,额定电流1A)
G、滑动变阻器(0—2000Ω,额定电流0.3A)
H、电键、导线
⑴上述器材中应选用 (填各器材字母代号)
⑵实验电路应采用电流表 接法
⑶为使通过待测金属导线的电流强度能在0—0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线电阻Rx的电路图。
五、跟进反思:
全面比较滑动变阻器的两种接法
控制电路、调节范围、适用条件、优缺点
示意图
电路符号
A
B
C或者D
实物图
分压式
限流式《滑动变阻器的使用》评测练习
1. 如图所示,滑动变阻器电阻最大值为R,负载电阻R1=R,电源电动势为E,内阻不计.
(1)当K断开,滑动头c移动时,R1两端的电压范围是多少?
(2)当K闭合,滑动头c移动时,R1两端的电压范围是多少?
(3)设R的长度ab=L,R上单位长度的电阻各处相同,a、c间长度为x,当K接通后,加在R1上的电压U1与x的关系如何?
2.用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:
待测电阻Rx(约100 Ω);
直流电流表(量程0~10 mA、内阻50 Ω);
直流电压表(量程0~3 V、内阻5 kΩ);
直流电源(输出电压4 V、内阻不计);
滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A);
开关1个,导线若干.
根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.
2.某同学测量阻值约为 25 kΩ的电阻 Rx,现备有下列器材:
A.电流表(量程 100 μA,内阻约 2 kΩ);
B.电流表(量程 500 μA,内阻约 300 Ω);
C.电压表(量程 15 V,内阻约 100 kΩ);
D.电压表(量程 50 V,内阻约 500 kΩ);
E.直流电源(20 V,允许最大电流 1 A);
F.滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ,额定功率 1 W);
G.电键和导线若干。
电流表应选________,电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
①____________________________________________;
②____________________________________________。
3.如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I—U特性曲线的实验电路图.
⑴ 根据电路图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接完整.
⑵ 开关S闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于 端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
图甲
图乙