2020年秋北师大版第十一章 第8节　变阻器 同步导学案无答案

第8节　变阻器
教学重难点
重点：1.滑动变阻器的构造和原理。2.滑动变阻器的使用方法。
难点：按要求把滑动变阻器接入电路。
教学准备
教师准备：台灯，滑动变阻器、电流表、小灯泡、电源、导线、开关、电阻箱、多媒体课件。
学生准备：铅笔芯、搜集生活中调节灯泡的亮度、调节用电器的声音大小、调节用电器的转速等方面的事例和视频，准备在课堂上展示交流。
导学达标
用铅笔芯也能连续地改变小灯泡的亮度了，如图所示的电路中。
(1)当M向左移动时，接入电路中的铅笔芯长度变________，电流表的示数变________，灯的亮度________。
(2)当M向右移动时，接入电路中的铅笔芯长度变________，电流表的示数变________，灯的亮度________。
这个实验中，引起电流变化的原因是什么？
知识点一　滑动变阻器的构造
【教材助学】
滑动变阻器的构造包括：________、________、________、________、________。滑动变阻器的电路元件符号是________。
【合作解疑】
任务一　认识滑动变阻器的构造
1．开始上课时，先通过多媒体播放一段视频，让学生观看舞台灯光的亮度变化。
再用一个普通的调光台灯进行实物展示，可以观察到调光台灯的亮度不断变化。
提问：根据以前的知识，我们知道台灯的亮度发生了变化，说明什么变化了？
大家再仔细看一下，我手里的这个调光台灯的灯光，它是逐渐变亮的，也可以说是连续变亮，那么怎样改变电流使调光台灯连续可调呢？我们先来想一想改变电池的节数可不可以实现上述要求呢？
我们接下来研究改变电阻来改变电流。那么大家来讨论一下，哪个因素更容易更简捷来控制电阻，而且还要实现电流的连续变化呢？
如何通过改变接入导体的长度来改变电阻，使电流连续变化呢？下面请同学们，通过实验来设计一个简单的调光灯，进而验证一下自己的猜想。
让学生讨论需要什么器材、怎样连接电路。
学生讨论后提供给学生以下的实验器材：电池组，半边带笔芯的铅笔、开关、电流表、小灯泡、小金属夹。
在老师的帮助下连接如图所示的实物电路。
学生自主探究：
教师巡视，指导学生进行实验，让学生感知通过改变铅笔芯接入电路的长度，可以简便地改变电路中的电流，使调光灯的亮度连续可调。
提问：我们设计的这个调光灯有什么缺点呢？大家好好想一想？
2．学生阅读教材第78页“滑动变阻器的构造”，熟悉变阻器的构造、结构示意图、电路图符号。
【教师点拨】
1．构造：滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。
2．元件符号：常用Rx表示，元件符号为或，结构示意图：
3．工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度，可以逐渐改变电阻。
【拓展延伸】
变阻器在电路中，其作用有二：一是“分压”，二是“限流”。即在串联电路中可以调节其电阻的阻值，限制电路中的电流；在并联电路中可以通过调节其电阻而调节用电器两端的电压(即分压)的作用。有时候我们也将滑动变阻器的作用说成是改变电流、调节电压和保护用电器。
知识点二　滑动变阻器的使用
【教材助学】
1．滑动变阻器接入电路一般只需要使用两个接线柱，应该是________各选一个接线柱接入电路。全部接上排接线柱，相当于是________，全部接下排接线柱，相当于一个________。
2．滑动变阻器的铭牌上标有“100Ω　1A”的字样，表示该滑动变阻器的________，允许通过的________。
3．滑动变阻器能够改变接入电路的________，但是不能直接读出接入电路的________；电阻箱可以改变接入电路的______，还能读出接入电路的________。
【合作解疑】
任务二　滑动变阻器的接法
1．滑动变阻器。
是通过移动滑片与电阻线的接触点来改变接入电路中电阻线的长度，从而改变接入电路中的电阻。
2．探究如何正确使用滑动变阻器。
滑动变阻器共有四个接线柱，如果只有两个接线柱接入电路想一想共有几种接法呢？
讨论分析：
学生回答：接法有_______________________________________________。
进行实验：(展示出实验器材实物图)
要求：根据提供的器材，自主实验，分别按以上六种连接方式设计电路图，连接电路，思考：将滑动变阻器接入电路(例如AC)，电流将流过滑动变阻器的哪些部分？接入电路的是哪一段电阻线？向右、向左移动金属滑片P时，接入电路的电阻线的长度怎样改变？滑动变阻器接入电路的电阻将怎样改变？电路中的电流将怎样改变？灯泡的亮暗程度会如何改变？
根据提供的表格，观察并记录实验现象。(教师在课堂中指导学生实验)
实验电路：
实验表格：
接入的
接线柱
滑片向左移
滑动向右移
电阻
变化
电流
变化
灯泡亮
度变化
电阻
变化
电流
变化
灯泡亮
度变化
　　交流讨论：
(1)同学们通过亲手实验，对滑动电阻器的用法应该有所了解了吧，请你们把自己的实验现象说一下，一个小组说一种情况就可以。
(2)让我们来思考一下，要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，应该怎样将变阻器接入电路中？(是串联，还是并联？应该怎样选择接线柱)
学生回答：通过上面的实验可以知道应该将滑动变阻器________接入电路中，选择“________”接线柱。
(3)同学们再想一想，利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，在接通电路前，应将金属滑片P放在使滑动变阻器接入电路的阻值最大位置，这是为什么呢？
(为了保护电路，否则可能会烧坏用电器)
【教师点拨】
滑动变阻器接入电路的正确方法是“一上一下”，其中(1)(2)不能改变连入电路中的电阻线的长度。
(1)属于“同上”的接法，此时滑动变阻器相当于一根没有电阻的导线，或者说电阻太小，可能会因为电流太大而烧坏电路中的某些元件。
(2)属于“同下”的情形，此时滑动变阻器相当于一个定值电阻，电阻太大且起不到变阻的作用。
【拓展延伸】
滑动变阻器的使用规则：
(1)一般应串联在电路中。
(2)弄清滑片移动时，变阻器接入电路的电阻线长度是怎样变化的，电阻怎样改变，电路中电流怎样变化。
(3)使用前应将滑片放在变阻器阻值最大位置。
(4)使用前要了解铭牌，铭牌上标有变阻器的最大电阻值和变阻器允许通过的最大电流值。
3．动变阻器铭牌上标有“10Ω　1.5
A”，其中10Ω表示________，1.5
A表示________。
知识点三　电阻箱
【教材助学】
旋钮式电阻箱有________个接线柱，读数时将旋钮对应的指示点的________乘面板上标记的________，结果________就是电阻箱接入电路的电阻值。
【合作解疑】
任务三　认识电阻箱
学生阅读教材第80～81页电阻箱的知识介绍，了解电阻箱的作用、优点以及读数方法。
学生回答：如图所示的电阻箱，读数为________。
【教师点拨】
电阻箱是通过改变接入电路定值电阻的个数和阻值改变电阻大小的仪器，电阻箱有旋钮式和插入式两种，它们都是由一组阻值不同的电阻线装配而成的，调节电阻箱上的旋钮或拔出铜塞，可以不连续地改变电阻的大小，它可以直接读出电阻的数值。
对于旋转式电阻箱而言，读数规则是这样的：
1．将旋钮标记对准的数字再乘它相对应的倍数得出每个旋钮所接电阻值。
2．将各组电阻值相加得出总电阻值(读数)。
【拓展延伸】对于插入式变阻箱而言，插入的铜塞起着短路的作用，因此只有铜塞没有插入的电阻才起作用，所以最后接入电路的电阻值就是这些没有插入铜塞的电阻丝的阻值之和。如图所示，当5个铜塞都拔出时，此时5根电阻丝串联，总电阻最大，它们的总电阻R＝5Ω＋5Ω＋2Ω＋2Ω＋1Ω＝15Ω；当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路，这部分电阻就会消失。由图可知，A，B两个接线柱之间的电阻是5Ω＋2Ω＝7Ω。