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滑动变阻器在电路中的作用


同学们在交流中提出甲、乙两个探究思路,如图所示, 同学们在交流中提出甲、乙两个探究思路,如图所示, 请同学们对这两个探究思路画出电路图并进行评估 画出电路图并进行评估。 请同学们对这两个探究思路画出电路图并进行评估。
提示:可从操作、安全、数据收集方面考虑
(1)评估: 评估: 评估
①从操作方面评估:甲电路虽然简单,但需要改变电池个 从操作方面评估:甲电路虽然简单, 操作不便。乙电路不需要拆装电路,操作简便。 数,操作不便。乙电路不需要拆装电路,操作简便。 从安全方面评估:甲电路电压成倍数变化, ②从安全方面评估:甲电路电压成倍数变化,容易烧坏电 源或电流表。乙电路有滑动变阻器,能起到保护电路的作用。 源或电流表。乙电路有滑动变阻器,能起到保护电路的作用。 从收集数据方面评估:甲电路不能选取任意数据, ③从收集数据方面评估:甲电路不能选取任意数据,结论 存在特殊性。乙电路可以选取任意数据,结论具有普遍性。 存在特殊性。乙电路可以选取任意数据,结论具有普遍性
右图是我们常使用的调光台灯, 右图是我们常使用的调光台灯,可以 通过调节旋钮改变亮度。 通过调节旋钮改变亮度。 (1)试问你能用你学过的电学知识, 试问你能用你学过的电学知识, 用适当的元件符号, 用适当的元件符号,画出台灯工作原理的 简单电路吗? 简单电路吗? (2)小明组装了如图所示的可调光 台灯.闭合S 当滑片向右移动时, 台灯.闭合S,当滑片向右移动时, 电灯的亮度如何变化?为什么? 电灯的亮度如何变化?为什么?
特点:测量一个具有定值的量, 特点:测量一个具有定值的量,因一次测量的数 据误差可能较大, 据误差可能较大,所以多次测量是为了取得多组数 据,求平均值,以减小实验误差. 如:--求平均值,以减小实验误差.
实验四: 伏安法” 实验四: “伏安法”测小灯泡电功率实验
例4:小明同学按课本要求做“测算小灯泡的电功率”实验时, :小明同学按课本要求做“测算小灯泡的电功率”实验时, 用的电路图如下,小灯泡的额定电压是3.8V,灯丝电阻大约 用的电路图如下,小灯泡的额定电压是 , 10Ω,电源是三节新的干电池,滑动变阻器上标有“20Ω1A” ,电源是三节新的干电池,滑动变阻器上标有“ 的字样。 的字样。 (1)电路接好后,闭合开关,灯不亮, )电路接好后,闭合开关,灯不亮, 小明认为一定是电路出了故障,你认为呢? 小明认为一定是电路出了故障,你认为呢? (2)明白道理改正后,小明继续实验,分 )明白道理改正后,小明继续实验, 别得到三组数据如下表: 别得到三组数据如下表:
10Ω 20Ω 5Ω
(2)该同学经过认真分析,发现了错误的原因,他改进实验 )该同学经过认真分析,发现了错误的原因, 先后用5Ω、 的定值电阻接入电路的a、 两点 后,先后用 、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的 、b两点 、 的定值电阻接入电路的 间进行实验,结果验证了在电压不变时, 间进行实验,结果验证了在电压不变时,导体中的电流跟导 体的电阻成反比的关系. 体的电阻成反比的关系
实验 电流 次数 /A 1 2 3 0.31 0.26 0.20
电压 电阻 /V /Ω 2.5 2.1 8.06 8.08
测量结果
R=
8.06+8.08+8.00 3
1.6 8.00
= 8.05 Ω
在此滑动变阻器的主要作用是改变定值电阻两端的电压和 通过的电流,以取得多组数据求平均值,减小误差。 通过的电流,以取得多组数据求平均值,减小误差。
比较: 比较:滑动变阻器在初中实验电路中的作用
实验一: 实验一:探究导体中的电流与电压的关系
例1:在探究“电流与电压关系”的实验中,同学们进行了交 :在探究“电流与电压关系”的实验中, 流与合作. 流与合作. 可以通过改变串联 电池的个数来改变 定值电阻两端的电 压值 可以通过改变滑动 变阻器的阻值大小, 变阻器的阻值大小, 来调节定值电阻两 端的电压值。 端的电压值。
老师认为小丰同学通过三次测量得到三组数据, 老师认为小丰同学通过三次测量得到三组数据,算出三个电 功率值,再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误,为什 功率值,再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误, 因为额定功率是在额定电压下的功率, 么?__________________________________ 因为额定功率是在额定电压下的功率,当滑动变阻器阻值 变化时,灯两端的电压也变化,实际功率是变化的, 变化时,灯两端的电压也变化,实际功率是变化的,多次 测量取平均值算出的功率不是额定功率 1.52 (3)你认为 额=_________W。这里多次实验的目的 )你认为P 。 为了测量小灯泡在不同情况下(或不同电压下) 是 为了测量小灯泡在不同情况下(或不同电压下)的电功率 。 在此滑动变阻器的主要作用是改变加在灯泡两端的电压, 在此滑动变阻器的主要作用是改变加在灯泡两端的电压, 测出小灯泡在不同电压下的实际功率。 测出小灯泡在不同电压下的实际功率。
(3)小红说:“滑片P在B端时灯暗,而在A端时灯亮,所以P在 小红说: 滑片P 端时灯暗,而在A端时灯亮,所以P B端时整个电路省电.” 端时整个电路省电. 小明说: 滑片P 端时灯和滑动变阻器都工作,而滑片P 小明说:“滑片P在B端时灯和滑动变阻器都工作,而滑片P 端时灯单独工作,所以P 端时要省电。 在A端时灯单独工作,所以P在A端时要省电。”你认为哪个更正 确呢?请说明理由。 确呢?请说明理由。 电源电压不变,滑片向右移时,由于电路的总电阻增大, 导致电路的总功率减小,相同时间内消耗的总电能少.
取得多组数据目的:找出电流随电压的变化规律。 取得多组数据目的:找出电流随电压的变化规律。
实验二: 实验二:探究导体中的电流与电阻的关系
例2:(1)某同学用如图所示的电路探究 : ) 导体中的电流跟导体的电阻关系。 导体中的电流跟导体的电阻关系。他先后 用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的 、 、 的定值电阻接入电路的 a、b两点间,闭合开关S,读出电流表的 、 两点间,闭合开关 , 两点间 示数填入表中。 示数填入表中。由实验数据可以看出电流 跟电阻不成反比。 跟电阻不成反比。试分析为什么在这个实 验中电流跟电阻不成反比? 验中电流跟电阻不成反比? a、b两点间电压发生变化,在研究 两点间电压发生变化, 、 两点间电压发生变化 答:___________________________。 。 电流与电阻关系时,没有控制电压一定。 电流与电阻关系时,没有控制电压一定。
多次实验是为了多测几组数据,便于总结出实验规律。 多次实验是为了多测几组数据,便于总结出实验规律。如:---
实验三: 伏安法” 实验三: “伏安法”测电阻实验
例3:小玲在做“伏安法测电阻”的实验时. :小玲在做“伏安法测电阻”的实验时. *(1)按所示电路图,用笔画线代替导线将实物连接起来 电压 ( )按所示电路图,用笔画线代替导线将实物连接起来,电压 表选用0~ 量程 量程. 表选用 ~3V量程.
滑动变阻器要串联接入所要控制的电路中 、闭合 电路开关前, 电路开关前,必须将将滑片移到阻值最大位置, 电阻大,电流才小,才能起到保护电路的作用。 电阻大,电流才小,才能起到保护电路的作用。
2、改变电阻电流大小及用电器两端的电压 、 (变阻、限流、分压)---不同电路中起到的作 变阻、限流、分压) 不同电路中起到的作 用不同
*(2)请设计一份记录 ( ) 该实验数据的表格. 该实验数据的表格.
保持R一定 2 电压U/V 4 电流I/A
6
0.2 0.4 0.6
滑动变阻器的作用: 保护电路; 滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的 电压,以取得多组数据,找出电流随电压的变化规律。 电压,以取得多组数据,找出电流随电压的变化规律。
一、回顾滑动变 阻器的基本知识
重点强调: 铭牌上“ 1、滑动变阻器的工作原理 重点强调: 铭牌上“50 Ω,1.5 A”的意思 Ω, A”的意思 通过改变接入电路中的电阻线长度 电阻线长度来改变电路 通过改变接入电路中的电阻线长度来改变电路 变阻器铭牌上标出的是滑动 中的电阻,从而改变电路中的电流. 中的电阻,从而改变电路中的电流.
P C P C A P C A B D C A B B D C A P D B A P B D D
连接方法: 连接方法:
“一上一下” 一上一下” 一上一下
变阻情况: 与下接柱有关,与上接柱无关” 变阻情况:“与下接柱有关,与上接柱无关”
二、滑动变阻器在电路中的作用
1、保护电路-----滑动变阻器在实验电路中通 、保护电路 滑动变阻器在实验电路中通 常有此共性。 常有此共性。
变阻器的“最大阻值”和允许通D ” 变阻器的“最大阻值C 2、滑动变阻器的连接方法 ” P 过的“最大电流” 过的“最大电流
A B
滑动变阻器有四个接线柱A 滑动变阻器有四个接线柱A、B、C、D,其中两个 接线柱连接到电路中,有哪几种接法? 接线柱连接到电路中,有哪几种接法? AB、CD、AC、AD、BC、BD六种接法 、 、 、 、 、 六种接法
特点:不同情况下电功率的值是不同的, 特点:不同情况下电功率的值是不同的,取平均值 毫无意义, 毫无意义,所以本次实验中多次实验的目的是为了测 或比较)在不同电压下电功率的值。 量(或比较)在不同电压下电功率的值。
赏析: 赏析:滑动变阻器在实用电路中的作用
你知道它们的结构和变阻原理吗? 你知道它们的结构和变阻原理吗?
图甲、乙提供的两个电路图,哪个是他设计的电路.答: 图甲、乙提供的两个电路图,哪个是他设计的电路 答 图乙 __________(填“甲图”或“乙图”),在这个实验中,滑 甲图” 乙图”),在这个实验中 在这个实验中, ( 在a、 两点间的电阻发生变化时 、 两点间的电阻发生变化时, 动变阻器的作用是: b两点间的电阻发生变化时,通过调节滑 动变阻器的作用是:_______________ 动变阻器的阻值,保证a、 两点间的电压不变 动变阻器的阻值,保证 、b两点间的电压不变
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