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4.1 滑动变阻器的原理(L1)

电压 电阻 欧姆定律 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 通过改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变电阻大小,进而调节电流或电压的元件。

从哪来 基于 1.1 电路的定义与组成 中“用电器”的概念,结合 4.1 电流的定义与单位 中电流受电阻影响的规律,以及 3.1 串联电路 中总电阻等于各分电阻之和的特性。

为什么 导体的电阻大小由材料、长度、横截面积和温度决定。滑动变阻器利用金属电阻丝(通常为镍铬合金),其材料和横截面积固定。当滑片移动时,接入电路的电阻丝有效长度发生变化:长度变长,电阻变大;长度变短,电阻变小。根据欧姆定律 $I=U/R$,在电源电压不变的情况下,电阻变化直接导致电路中电流变化,从而实现调节目的。

生活类比法** 适合**形象思维强、抽象逻辑较弱**的学生。 **操作
拿一根长导线(代表电阻丝)和一个夹子(代表滑片)。告诉学生,电流像水流,导线越长,水流阻力越大。夹子夹在中间,只有夹子到一端的那部分导线在“工作”。移动夹子,改变“工作”导线的长短,阻力就变了。强调“接入”二字,只有连进电路的那部分才计数。
结构拆解法** 适合**逻辑严密、喜欢探究原理**的学生。 **操作
展示变阻器实物,剥开绝缘层,展示内部结构:瓷筒、电阻丝、金属杆、滑片、接线柱。画出等效电路图,指出电流路径:从下接线柱进入 -> 经过电阻丝 -> 经过滑片 -> 从金属杆流出 -> 从上接线柱出去。明确告诉学生:金属杆电阻极小可忽略,电阻丝电阻大。因此,电阻大小完全取决于“下接线柱到滑片”之间电阻丝的长度。
实验探究法** 适合**动手能力强、喜欢验证结论**的学生。 **操作
搭建串联电路(电池、灯泡、电流表、滑动变阻器)。让学生分别连接“一上一下”的不同组合,移动滑片,观察灯泡亮度和电流表读数。记录数据,发现:无论接哪个上接线柱,只要下接线柱固定,滑片向该下接线柱靠近时,电阻变小,电流变大。通过实验数据反推原理:电阻变化源于长度变化。
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练一道
基础题
如图所示,滑动变阻器接入电路,若将滑片 P 向右移动,接入电路的电阻如何变化?电流如何变化?(假设下接线柱接在左端 A)
变式
某滑动变阻器标有“50Ω 2A”,接入电路时,若只接了两个上接线柱,移动滑片,电路中的电流会变化吗?为什么?
试试手自己判
检测题
如图所示,滑动变阻器接入电路,下接线柱接在 B 端(右端)。闭合开关后,要使灯泡变亮,滑片 P 应向哪端移动? A. 向左 B. 向右 C. 向左或向右均可 D. 无法判断
看答案和判分标准
答案:B
判对标准:
1. 正确选择 B。
2. 能解释原因:下接线柱在 B(右),接入的是 PB 段电阻丝。灯泡变亮 -> 电流变大 -> 电阻变小 -> PB 段长度变短 -> 滑片 P 需向右移动(靠近 B 端)。
3. 若选 A:说明未掌握“看下不看上”原则,误以为滑片左移电阻变小。
4. 若选 C/D:说明对变阻器工作原理理解不清,未建立长度与电阻的对应关系。
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