初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 变阻器一等奖教学ppt课件

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 变阻器一等奖教学ppt课件，共60页。
1. 能说出滑动变阻器的构造，画出它在电路图中的符号，理解变阻器的工作原理。（重点）2. 能够把滑动变阻器正确连入电路中来改变电路中电流及用电器两端的电压。（难点）3. 知道变阻器在生活中的应用有哪些。
观察与思考： 音响和台灯是通过什么方法来调节音量和亮度的呢？
1. 实验：改变小灯泡的亮度（1）实验把铅笔芯、小电灯、干电池用导线连接起来，沿铅笔芯移动导线夹，观察小灯泡的亮度怎样变化？
（2）实验现象随着夹子在铅笔芯上移动，小灯泡的亮度发生连续变化，接入电路的铅笔芯越短，电阻越小，小灯泡越亮。
（3）实验结论改变接入电路的导体的长度，可以改变电阻。2. 变阻器能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。3. 滑动变阻器（1）原理：靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。（2）作用：通过改变连入电路中的电阻来改变电路中的电流和部分电路两端的电压；还起到保护电路的作用。
（3）构造：如图所示，主要有滑片、电阻线圈、接线柱（A、B、C、D）、金属杆等。
（4）原理：如图所示，其中滑片左右移动时与线圈相接触的部位上的绝缘层已经刮掉，电阻丝可以与滑片相连。电阻丝的两端连在线圈两端的A、B两个接线柱上。滑片通过金属杆和两端的CD电线柱相连，滑片移到不同位置时，AC或BC两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就可以改变接入电路中电阻的大小。
（5）结构示意图和符号： ①结构示意图：A、B、C、D分别表示四个接线柱 ，P表示滑片。② 元件符号如图所示。（6）铭牌上各数值的物理意义 ：“××Ω”表示变阻器的最大电阻是××欧；“×A”表示允许通过的最大的电流是×A。
该变阻器的最大电阻是20欧；允许通过的最大的电流是2A。
4. 实验探究：滑动变阻器的接线方法想一想： ① 滑动变阻器共有ABCD四个接线柱，如果只选其中的两个接入电路M、N两点间，可能有几种连接方法？将你的选择填在横线上（填所选接线柱的字母）：__________________________________________
②如果将滑动变阻器A、D两个接线柱接入电路，电流将流过滑动变阻器的哪些部分?向右（或向左）移动滑片P时，滑动变阻器接入电路的电阻将怎样改变?为什么?电路中的电流将怎样改变？
电流的流向：电阻丝AP和金属杆PD。向右移动滑片P，接入电路的电阻变大。因为接入电路的电阻丝长度变长。电路中的电流变小。
③若另选两个接线柱将滑动变阻器接入电路，情况又会怎样?
②把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关，移动滑片P，观察灯泡亮度和电流表示数的变化，并记录在表格中。
③按表格中的顺序，依次把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关，移动滑片P，观察灯泡亮度和电流表示数的变化，并将观察到的现象记录在表格中。
⑤把接线柱C、D连入电路的分析
把C、D接线柱连入电路，相当于一条导线，连入电路的阻值为0
移动滑片不能改变电阻
⑥把接线柱A、B连入电路的分析
把A、B接线柱连入电路，相当于一个定值电阻。
（2）探究归纳 ①滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中。②关键是确定滑动变阻器的下端接线柱，上端两个接线柱中任何一个连入电路，接法是等效的。③滑片向靠近下接线柱的方向移动，电阻变小，滑片向远离下接线柱的方向移动，电阻变大，可简记为：“近下电阻变小，远下电阻变大”。
视频演示——《把接线柱AB（或CD）连入电路》
（1）设计实验①实验电路图：②小灯泡与变阻器串联，电流表串联在电路中。
5. 实验：用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
③注意：a. 闭合电键前应将滑片放到位于阻值最大位置（右端），可以使电路中的电流最小，起到保护电路元件的作用。b. 电路中的电流不能超过允许通过的最大电流（否则烧坏滑动变阻器）。
（2）进行实验①闭合开关，使滑片P位于最右端，观察电流表示数及小灯泡的亮度；②将滑片由最右端移到中间，观察电流表示数及小灯泡的亮度；
③将滑片由中间移到最左端，观察电流表示数及小灯泡的亮度。
（4）实验分析移动滑动变阻器的滑片能改变电路中的电流大小和小灯泡的亮度。
（5）实验结论用滑动变阻器改变小灯泡的亮度，滑动变阻器应该与小灯泡串联。电阻变大→电流变小→灯泡变暗；电阻变小→电流变大→灯泡变亮；所以滑动变阻器起到控制电路中电流的作用（即限流作用）。
视频演示——《用滑动变阻器改变小灯泡的电流》
6. 用滑动变阻器控制电阻两端的电压（1）设计实验①实验器材：电源、开关、电流表、电压表、定值电阻R，滑动变阻器R'、导线等。②实验电路图与连接如图所示。
（2）进行实验①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻R两端的电压成整数倍地变化，如2V、4V、6V等。②换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍地变化，如5Ω、10Ω、15Ω等。闭合开关，调节变阻器的滑片，保持每次接入的定值电阻R两端的电压不变。
（3）实验现象①当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，定值电阻两端的电压变小；当滑动变阻器连入电路中的电阻变小时，定值电阻两端的电压变大。②换用不同的定值电阻时，定值电阻两端的电压随之改变。若保持每次接入的定值电阻两端的电压不变，则需要调节滑动变阻器的滑片；当换用阻值较大的定值电阻时，需要调大滑动变阻器连入电路中的阻值；当换用阻值较小的定值电阻时，需要调小滑动变阻器连入电路中的阻值。
（4）实验结论①利用滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压。②利用滑动变阻器可控制定值电阻两端电压不变，方法是“换大调大，换小调小”。
（1）滑动变阻器是怎样改变电阻的?滑动变阻器是通过移动滑片P来改变接入电路中的电阻丝的长度，从而改变电阻的.（2）要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，应怎样将它接入电路中（是串联，还是并联?应怎样选择接线柱）?要控制电流的大小，应该将滑动变阻器串联在电路中，连接时选择“一上一下”两个接线柱。
（3）利用滑动变阻器改变电路中电流（电压）的大小，在接通电路前，应将滑片放到什么位置上？为什么?
应将滑片P移到使滑动变阻器接入电路的阻值最大的位置，主要是为了防止接通电路时电流过大，损坏电路元件，起到保护电路的作用。
注意： ①实际电流不能超过其允许通过的最大电流； ②闭合开关前，滑片P处于阻值最大位置。
视频演示——《滑动变阻器的使用》
滑动变阻器能够改变连入电路的电阻大小，起到连续改变电流大小的作用，但不能准确知道连入电路的电阻值。如果需要知道连入电路的电阻的阻值，就要用到电阻箱。（1）电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻，按一定的方式连接而成。是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。
使用时，把两个接线柱接入电路（不分正负极），调节旋盘就能得到0 ~×××××Ω（通常为9999.9Ω）之间的任意阻值。（通常顺时针方向转动旋盘）各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值。
如图所示，接入电路的阻值为3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω＝3608Ω.
当铜塞插入插孔时，对应电阻短路，阻值为0，电流不经过此电阻丝。
1. 一些常见的变阻器
2. 电位器及其应用（1）机械式电位器：滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器音量调节的器件也是一种变阻器，通常称为电位器。
①如图是机械式电位器，由电位器的内部构造图可知，电位器在电路相当于滑动变阻器的作用。如图所示，把A和B两个接线柱串联接入电路，当顺时针旋转时，接入电路中的电阻变大，电流变小，音量变小，反之变大。电位器也可以用在其他电器上，例如，可调亮度的电灯，可调温度的电热毯、电饭锅，等等。
（2）数字电位器及其应用除机械式电位器外，数字电位器被人们越来越广泛地使用。数字电位器是一种用数字信号控制阻值的器件(集成电路)。与机械式电位器相比，数字电位器具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等重要优点，因而，已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多重要领域得到应用。
3. 变阻器在生产和生活中的应用实例
汽车油量表如图所示是一种自动测定汽车油箱内的油面高低的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片固定在金属杆的右端，从油量表(实质是一只电流表)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高低.当油量减小时，浮标下降，滑片向上移动，R增大，油量表的示数变小。反之，当油量增加时，浮标上升，滑片向下移动，R变小，油量表的示数变大。
1. 用一根自动铅笔芯接入如图所示电路来模拟滑动变阻器的工作原理，铅笔芯一端的夹子固定，移动另一端的夹子，发现小灯泡的亮度发生变化。下列说法不正确的是( )
A. 通过铅笔芯的电流发生了变化B. 铅笔芯的总电阻发生了变化C. 铅笔芯接入电路的电阻发生了变化D. 若小灯泡的亮度变化不明显，可以将电流表串联到电路中进行观察
【点拨】铅笔芯一端的夹子固定，移动另一端的夹子，发现小灯泡的亮度发生了变化，说明铅笔芯接入电路的电阻发
2. 关于如图所示的滑动变阻器，下列说法不正确的是( )
正确使用滑动变阻器时，电路的一端接在金属杆接线柱上，另一端接在电阻线圈的任意接线柱上，俗称“一上一下”的接法。如果接线柱选择不当，如选择“全上”或“全下”，则滑动变阻器将失去调节作用，分别相当于接入一段导线或定值电阻。
3.在“用滑动变阻器改变灯泡亮度”实验中，同学们连接了图甲所示的电路。
（1）请在图乙虚线框内画出对应图甲的电路图。
（4）乙同学连接电路时，当接完最后一根导线，灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。请找出实验操作中的两
①________________________；②________________________________。
连接电路时开关没有断开
没有将滑动变阻器的阻值调至最大
个不当之处：（滑动变阻器选择了“一上一下”两个接线柱）
6. 如图甲、乙分别是两个实验电路。在闭合开关前，滑动变阻器滑片位置正确的是( )
当货车质量增大时，电表示数随之增大，由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
【点拨】 图中电表串联在电路中，所以该显示器由电流表改装而成，故C错误；当货车质量增大时，电表（电流表）示数随之增大，
8. 如图所示为用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案，你认为可行的是( )
A. B. C. D.
【点拨】 A图灯泡和滑动变阻器的下半段被导线短路，灯泡不亮，滑动变阻器不能调节灯泡的亮度，故A不符合题意；B图滑动变阻器的上半段被短路，灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的，灯泡两端电压始终等于电源电压，所以滑动变阻器不能改变灯泡的亮度，故B不符合题意；C图滑动变阻器和灯泡串联，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电阻，改变电路中的电流，改变灯泡的亮度，故C符合题意；D图灯泡和滑动变阻器都被导线短路，灯泡不能发光，滑动变阻器不能调节灯泡的亮度，故D不符合题意。
9.电位器是电器设备中常用的电路元件（如图甲），已知接入电路的电阻越小，音量越大，若要实现沿逆时针旋
【点拨】 根据题意，沿逆时针旋转调节旋钮时提高音量，即电路中的电流变大，则电位器接入电路中的阻值变小。根据
①定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫变阻器.②原理：靠改变接入电路中电阻线的长度改变电阻.③元件符号:④结构示意图:①要与用电器串联.②要使用“一上一下”两个接线柱.③开关闭合前，滑片应在最大阻值处（保护电路作用）.①根据需要选择变阻器的最大阻值和通过的最大电流.②电位器：调节音量、电灯亮度；可调电热毯温度等.