定义 滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度,从而连续改变电阻大小的元件。
从哪来 基于 1.1 电路的定义与组成 理解其在电路中的位置;利用 4.1 电流的定义与单位 及 4.2 电流的测量(L1-L2) 中电流随电阻变化的规律;结合 3.1 串联电路(L1) 的分压/限流特性进行应用。
为什么 电阻的大小与导体的材料、横截面积和长度有关。滑动变阻器内部是一根绕在绝缘筒上的电阻丝,通过滑片在电阻丝上滑动,改变了接入电路的电阻丝的有效长度。长度越长,电阻越大;长度越短,电阻越小。根据欧姆定律 $I=U/R$,在电压不变的情况下,改变电阻即可改变电路中的电流,进而改变用电器两端的电压。
讲法
类比法:水管阀门
适合
形象思维强、抽象逻辑较弱的学生。
将电路比作水管,电流比作水流,电阻比作水管的粗细或阀门开度。滑动变阻器就像水管上的一个可调节阀门。阀门关小(电阻变大),水流(电流)就变小;阀门开大(电阻变小),水流就变大。强调“连续调节”的特点,区别于开关的“通断”。
讲法
结构拆解法:电阻丝与滑片
适合
逻辑严密、喜欢探究原理的学生。
展示滑动变阻器实物,剥开外壳,展示内部的电阻丝线圈和金属杆。重点讲解“四个接线柱,两个在上方金属杆(电阻为0),两个在下方电阻丝两端”。强调核心原理:电流从下方接线柱进入,经过电阻丝到达滑片,再经金属杆从上方接线柱流出。因此,
接入电路的电阻丝长度由下方接线柱的位置决定。
讲法
实验探究法:控制变量
适合
动手能力强、偏好实验验证的学生。
搭建串联电路(电源、灯泡、滑动变阻器、电流表)。让学生尝试不同的接线方式(如接左上和左下,接右上和右下等),观察灯泡亮度和电流表读数变化。引导学生发现:只有“一上一下”接线时,移动滑片才能改变电阻;若接“两上”,电阻为0;若接“两下”,电阻最大且不变。通过实验现象反推内部结构和工作原理。