资料简介
第4节 变阻器
方式一 【情景导入】
多媒体播放视频:用铅笔芯制作调光灯。(详见光盘内容)
图16-4-1
导入语:用铅笔芯制作调光灯的实验原理是什么呢?让我们从探究开始,学习这节课的内容:可以变化的电阻——变阻器。
方式二 【情景导入】
多媒体播放图片或视频:生活中的变阻器。
图16-4-2
导入语:灯的亮度、风扇的转动速度、收音机的音量都是可以控制的,它们内部都有什么控制元件呢?本节课我们就来学习:可以变化的电阻——变阻器。
详见光盘内容
1.滑动变阻器阻值变化的快速判断方法
在判断滑动变阻器连入电路的电阻大小的变化情况时,首先明确变阻器的下面接入电路的是哪个接线柱,然后以这个接线柱为“参考点”,若滑片P远离该点,则其连入电路的电阻变大,若滑片P靠近该点,则其连入电路的电阻变小。
2.实验改进:用铅笔芯制作调光灯
[实验目的] (1)理解滑动变阻器的工作原理。
(2)知道通过改变电阻,可以改变电路中的电流。
(3)知道同一灯泡的亮度与通过它的电流大小有关。
[实验原理] 电阻大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关,要使电路中的电流发生改变,可以改变接入电路的电阻。改变电阻的方式包括改变导体的材料、长度和横截面积等。
[实验器材] 电池组、开关、导线若干、不同规格的铅笔芯(分别选择2B、HB、2H等不同标号的铅笔芯,某一标号的铅笔芯有粗细不同的规格)、电流表等。
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图16-4-3
[实验步骤] (1)连接实物如图16-4-3所示,夹子M、N间可以接入不同规格的铅笔芯。
(2)在M、N间接入2B铅笔芯,使M、N之间的距离为2 cm,闭合开关,观察灯泡的亮度,记录电路中电流表的示数。
(3)逐渐增大M、N间的距离,直到距离增大到5 cm,观察灯泡的亮度及电流表的示数变化。
(4)改变M、N间接入的铅笔芯,把HB铅笔芯接在M、N间,也接入5 cm长,闭合开关,观察灯泡的亮度及电流表的示数。
(5)把2H铅笔芯接入M、N间5 cm长,闭合开关,观察灯泡的亮度,记录电流表的示数。
(6)把较粗的2B铅笔芯接入M、N间,接入5 cm长,观察灯泡的亮度,记录电流表的示数。
(7)对比不同型号的铅笔芯的电阻大小,思考在实际改变电阻时,改变哪个最简便。
[注意] 实验中不同型号的铅笔芯,相同长度的电阻也不一定相等,但电阻大小相差较小,如果直接根据灯泡的亮度来判断电流的变化不准确,所以电流表是必须的。
[考点小说] 滑动变阻器是初中物理电学部分基本实验器材之一,在很多实验中都起到保护电路、调节电压和电流的重要作用。滑动变阻器的工作原理、使用方法是中考必然涉及的内容之一,但因难度很小,所以独立考查的题目很少,一般都会结合具体的串、并联电路的分析来进行考查。
滑动变阻器的作用及使用
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例1 [广东中考] 如图16-4-4所示,两个滑动变阻器串联连入电路中,要使连入电路中的电阻最大,则滑动变阻器的滑片应( )
图16-4-4
A.P1在B1,P2在B2 B.P1在A1,P2在B2
C.P1在A1,P2在A2 D.P1在B1,P2在A2
[答案] B
例2 [河南中考] 如图16-4-5所示,能用滑动变阻器调节小灯泡由亮到灭的是( )
图16-4-5
[答案] A
为什么电子秤能显示出物重和价格
电子秤是怎样称出货物质量、计算出货物价格的呢?要迅速显示出货物质量,它首先要将质量准确地转换成相应的电压量,然后将电压的大小在显示器上用数字显示出来。电子秤中的四大部分:应变传感器、电压放大器、模数转换器和数字显示器,就具备这两种本领。
电子秤上使用的应变传感器是一种用镍金属丝制作的压力变阻器,它的电阻会“随压而变”,受到重物压挤时,电阻会变小。这种现象在物理学上称为“压阻效应”。
当重物压挂在变阻片上时,变阻片内的电阻迅速改变,并从应变电路上输出相应的电压,
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物体质量越大,输出的电压越高;物体质量越小,输出的电压越低,这种电压称作“模拟电压”。经过电压放大器放大和模数转换器转换,最后形成相应的数字量值,送进液晶数字显示器,迅速显示出被称物体的质量,并与事先输入的单价相运算,得出相应的价格。
拓展材料--------为什么电子秤能马上显示出物重和价格
电子秤是怎样称出物重、计算出货物价格呢?要迅速显示出物重,它首先要将被物重准确地转换成相应的电压量,然后将电压的大小在显示器上用数字显示出来。电子秤中的四大部分:应变传感器、电压放大器、模数转换器和数字显示器,就具备这两种本领。
电子秤上使用的应变传感器,是一种用镍金属丝做的压力变阻器,片内的电阻会“随压而变”,受到重物压挤时,电阻会变小。这种现象在物理学上称“压阻效应”。
当重物压挂在变阻片上时,变阻片内的电阻迅速改变,并从应变电路上输出相应的电压,物体越重,输出的电压越高;物体越轻,输出的电压越低,这种电压称作“模拟电压”。经过电压放大器放大和模数转换器转换,最后形成相应的数字量值,送进液晶数字显示器,迅速显示出被称物体的重量,并与事先输入的单价相运算,得出相应的价格。
1. 日常生活中,变阻器有着广泛的应用,下列各组应用中,不属于滑动变阻器的是( )
A.调台灯亮度的装置 B.调收音机音量大小的电位器
C.调收音机频道的装置 D.调节电动车速度的装置
2. 电阻箱也是一种变阻器,如图所示为一电阻箱结构示意图,下面关于此电阻箱接入电路电阻值大小的说法正确的是( )
A.只拔出铜塞a、b,接入的电路电阻为7 Ω
B.只拔出铜塞c、d,接入的电路电阻为7 Ω
C.要使接入电路的电阻为7 Ω,只有拔出铜塞c、d才行
D.将铜塞a、b、c、d全拔出,接入电路的电阻最小
3. 如图所示,用小刀把铅笔剖开,剥出铅笔芯,将铜线绑在它的一端.照图连接电路,使另一根铜线在铅笔芯上移动,观察灯泡的亮度变化.通过这个实验,我们可以得出的结论是( )
A.导体越长,它的电阻越大 B.导体越短,它的电阻越大
C.导体横截面积越大,它的电阻越大 D.导体的温度越高,它的电阻越大
4. 如图所示的电位器实质是一种________,它是靠改变连入电路的电阻线的________来改变电阻值的.
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5. 如图所示,电动自行车是一种非常方便快捷的交通工具.电动车的轮胎用橡胶材料做成,主要是利用了橡胶材料具有良好的________(填一种物质的属性);旋转右手的“调速”把手,发现电动机带动后轮的转速会发生改变,与这个“调速”把手联动的电路元件实质是一个________.
【科技前沿】
在公安中学开展“STS”教育的科技活动中,小明同学用一泡沫塑料块、两节干电池、两个相同的小电动机(带自制的螺旋桨)、一根铅笔芯、一只开关、铜导线等,成功地制作了一艘可调速的电动船,并在学校获奖.如图所示是他绘制的该电动船的简易实物图.
【拓宽延伸】
根据小明的这一科技制作,请你回答:
(1)铅笔芯和铜环在该电路中起到什么作用?
(2)根据电动船的实物图,画出它的电路图.
16.4 变阻器
1.C
解析:调台灯亮度的装置、调收音机音量大小的电位器、调节电动车速度的装置都是通过改变接入电路电阻的大小,使电路中电流发生改变的;调收音机频道的装置是通过改变电磁波波段的接受信号的,故C选项与滑动变阻器无关.故选C.
2.B
解析:只拔出铜塞a、b,即a、b两铜塞所对应的电阻丝接入电路,故接入电路的电阻为
3 Ω,故A选项错误;只拔出铜塞c、d,即c、d两铜塞所对应的电阻丝接入电路,接入电路的电阻为7 Ω,故B选项正确;要使接入电路电阻为7 Ω,拔出铜塞c、d或拔出铜塞a、b、d都可以,故C选项错误;将铜塞a、b、c、d全拔出,接入电路的电阻最大,即为10 Ω,故D选项错误.故选B.
3.A
解析:铜线在铅笔芯上移动时,通过灯泡的亮度变化推知电流的变化,因为电压不变,可由电流变化推知电阻的变化.在实验中,当铜线向右滑动时,灯泡变暗,说明电流变小,电阻变大了.同时我们看到铅笔芯接入电路的长度变长了,可见电阻变大是由于长度变长引起的.所以可得出结论:导体越长,它的电阻越大.故A正确,B错误.在这个实验中导体的横截面积没有变,故C错误.在这个实验中铅笔芯的温度没有明显变化,故D错误.故选A.
4. 滑动变阻器 长度
解析:电位器是由一个电阻体和一个滑动系统组成的,基本上就是一个滑动变阻器,当滑片滑动时,连入电路的电阻线长度发生改变,从而改变电阻值.
5. 弹性 滑动变阻器
解析:(1)电动车的轮胎用橡胶材料做成,主要是利用了橡胶材料具有良好的弹性;(2)“调速”把手相当于我们学过的滑动变阻器,它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的.
【科技前沿】(1)铅笔芯和铜环相当于滑动变阻器,可调节电动机两端的电压及通过的电流,从而改变其转速. (2)如图所示
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思维点睛:(1)铅笔芯为电阻丝,因此铅笔芯和铜环共同组成滑动变阻器;(2)两个电动机并列连接,滑动变阻器串联在干路中,开关控制整个电路,用各元件符号表示串联电路即可.
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