《变阻器(第二课时)》教案

《变阻器（第二课时）》教案教学目标教学目标：知识目标：会读出电阻箱的阻值，了解机械式电位器、油量表的工作原理，了解光敏电阻和热敏电阻的特点。能力目标：通过展示电阻箱、电位器、油量表在电路中的作用实验培养学生的观察能力和表述能力。情感目标：通过介绍电位器、汽车油量表、光敏电阻和热敏电阻在生活中的应用，让学生体会物理是有趣的、有用的。教学重点：会读出电阻箱的阻值，了解油量表的工作原理。教学难点：了解机械式电位器的工作原理。教学过程时间教学环节主要师生活动1分钟4分钟2分钟5分钟1分钟3分钟1分钟2分钟1分钟1分钟引入一、电阻箱1.旋钮式电阻箱2.插孔是电阻箱3.电阻箱的特点二、变阻器的应用1.电位器①机械式电位器②数字电位器2.汽车油量表3.小夜灯4.电子体温计课堂小结布置作业结尾【点PPT】【问】滑动变阻器是实验室中常见的变阻器，滑片滑到某一位置时，同学们能否读出此时滑动变阻器接入电路中的阻值呢？【答】通过上节课的学习，我们发现不能直接读出滑动变阻器接入电路中的阻值。想改变阻值又想知道阻值大小，可以使用另一种变阻器——电阻箱。【点PPT】介绍旋钮式电阻箱。【点PPT出板书】这是电阻箱的电路符号。实验室中常用的电阻箱有两种，一种叫做旋钮式电阻箱。【手指屏幕说】它的外观如图所示，面板上有两个接线柱，还有一些旋钮，旋钮的下方写了乘以不同的倍数。使用时，将它的两个接线柱连入电路，调节旋钮改变阻值。【点PPT】介绍内部结构。它的内部结构是由若干个不同阻值的定值电阻，按一定的方式连接而成。【问】旋钮式电阻箱的阻值应怎样读出呢？【点PPT】【答】我们需要将各旋钮对应指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后相加，就是该电阻箱此时的阻值。【点PPT】【手指屏幕说】例如此时的电阻箱，阻值为：R=1×1000Ω+3×100Ω+2×10Ω+4×1Ω=1324Ω【点PPT】【手指屏幕说】通过实验我们看一看旋钮式电阻箱在电路中的作用，将电源、小灯泡、电流表、旋钮式电阻箱、开关用导线串联起来，闭合开关，改变电阻箱连入电路的阻值，观察电流表示数变化和小灯泡发光情况。【播放视频】旋钮式电阻箱在电路中的作用。【点PPT】【手指屏幕说】我们发现R变小，I变大，灯变亮；R变大，I变小，灯变暗。介绍插孔式电阻箱。【说】还有一种电阻箱是插孔式电阻箱，它的外观如图所示，它的两端有两个接线柱，铜塞可以插到插孔中，插孔下方有一些定值电阻。使用时，将它的两个接线柱连入电路，拔出或插入铜塞就可以改变阻值。【问】插孔式电阻箱的阻值应怎样读出呢？【答】把电阻箱接入电路，看清有哪几个位置的铜塞被拔出，把这些位置对应的电阻逐个相加，就得到电阻箱接入电路的阻值了。【说】例如此时的电阻箱，将2Ω和5Ω上方的铜塞拔掉，此时读数为：R=2Ω+5Ω=7Ω【说】通过实验我们看一看插孔式电阻箱在电路中的作用，将电源、小灯泡、电流表、开关、插孔式电阻箱用导线串联起来，闭合开关，改变电阻箱连入电路的阻值，观察电流表示数变化和小灯泡发光情况。【播放视频】插孔式电阻箱在电路中的作用。【说】我们发现R变小，I变大，灯变亮；R变大，I变小，灯变暗。【问】同学们，学习了电阻箱的相关知识，你能说出电阻箱的特点吗？【答】同学们一定发现了电阻箱能够读出具体阻值，但不能连续改变接入电路中的电阻。【点PPT】【手指屏幕说】滑动变阻器和电阻箱一般只在实验室中使用。在平时的生活中我们也会用到一种变阻器，通常称为电位器。如图所示为一种机械式电位器，它通过机械式旋钮调节阻值的大小。【点PPT】【手指屏幕说】它的内部结构如图所示，我们用一张简图也可以表示其内部结构，同学们看，它像不像一个被弯成环形的滑动变阻器？它的主要结构有电阻丝、滑片，旋钮可以让滑片绕O点转动，三个接线柱，其中A、B是电阻丝两端的接线柱，C接线柱与滑片相连。使用时我们需要将其中的两个接线柱接入电路中。【问】同学们想一想，要想改变电位器接入电路的阻值，一共有几种连接方式呢？【点PPT】【手指屏幕说】同学们一定有了自己的答案，看一看和你想的一样吗？可以将A、C接入电路，B、C接入电路。【问】同学们可以猜想一下，接入不同的接线柱效果有何不同呢？【答】当A、C接入电路时，此时接入电路中的电阻有效部分如图所示。同学们想一想，滑片逆时针和顺时针转动时，电阻将如何变化？滑片逆时针转动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻变小；顺时针转动时，接入电路中的电阻丝变长，电阻变大。【说】将电源、小灯泡、电流表、电位器A、C接线柱、开关用导线串联起来，闭合开关，改变电位器连入电路的电阻，观察电流表示数变化和小灯泡发光情况。【播放视频】电位器AC接入电路时在电路中的作用。【点PPT出板书】逆时针转动，Rp变小，I变大，灯变亮；顺时针转动，Rp变大，I变小，灯变暗。【问】当B、C接入电路时，会有什么不同呢？【答】此时接入电路中的电阻有效部分如图所示。滑片逆时针转动时，接入电路中的电阻丝变长，电阻变大；顺时针转动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻变小。【说】我们将电位器的B、C两个接线柱接回刚才的电路，检验我们的判断。【点PPT出板书】逆时针转动，Rp变大，I变小，灯变暗；顺时针转动，Rp变小，I变大，灯变亮。【说】上述两个实验，看到了机械式电位器可以调节小灯泡的亮度，在生活中，机械式电位器就可以用在可调亮度的台灯和可调音量的音箱中。【播放视频】可调亮度台灯和可调音量的音箱【点PPT】【说】随着科技的发展和进步，数字电位器被人们越来越广泛地使用。利用数字电位器可调节耳机音量。它是用数字信号控制阻值的器件。与机械式电位器相比，具有噪声小、寿命长等重要优点。【说】汽车上的油量表，能够显示油箱中剩余的油量，它的制作就用到了变阻器，我们来看一个模拟实验。【播放视频】汽车油量表【点PPT】【说】我们看一看电路图，电源、油量表、电阻、变阻器组成了一个串联电路，滑片可以绕O点转动，左端与硬杆相连，硬杆下连浮子，浮子漂浮在油面上，会随着油量的多少上下运动。我们看一看变化的过程。【播放视频】油面的变化情况【点PPT】【说】我们知道导体的电阻由导体的材料、长度和横截面积决定。除此之外，不同的材料还有不同的特性。我们来看看在一些家庭中常见的小夜灯。【播放视频】小夜灯亮度变化。【点PPT】【说】奥秘在于它的顶端有一个光敏电阻。它在这个电路中，相当于一个开关。【点PPT】【说】光敏电阻的特点是在光线较暗时，阻值较小，小夜灯发光，在光线较亮时，阻值较大，小夜灯不发光。【点PPT】【说】一些材料对温度很敏感，可以用它们制成热敏电阻，通过改变电阻的温度也可以改变阻值，疫情期间我们几乎每天都要做的一件事，就是测量体温，随着科技的发展和进步，市面上出现了很多电子体温计，它读数方便，测量精度高，电子体温计中重要的元件就是热敏电阻。【点PPT】【说】这就是热敏电阻，它的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的阻值。【问】给热敏电阻加热会发生什么现象呢？将电源、小灯泡、电流表、热敏电阻、开关用导线串联起来，闭合开关，用酒精灯给热敏电阻加热，观察电流表示数变化和小灯泡发光情况。【播放视频】热敏电阻温度变化。同学们，今天我们学习的内容就是这些，接下来我们做一个小结。【点PPT】【说】课堂小结：1.今天我们学习了两种电阻箱的读数和使用；2.电位器的连接，中间接线柱需接入电路中，它相当于环形滑动变阻器。3.了解了汽车油量表的原理4.学习了两个特殊电阻器，光敏电阻相当于开关，热敏电阻对温度敏感。【点PPT】【说】今天的作业，1.基础性作业：完成“学生资源”中的课后练习。2.拓展性作业：除了光敏电阻和热敏电阻外，特殊电阻器还有压敏电阻，同学们可以查阅资料，试着了解一下。今天，我们就学习到这里，同学们，再见。知能演练提升能力提升1.下图是滑动变阻器的四种接线方法。把它们分别连接在电路中,当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大的接法是()2.若两只滑动变阻器分别标有“20Ω1A”和“50Ω2A”字样,若把它们串联起来使用,则电路中允许通过的最大电流应是()A.1A B.2A C.3A D.不能确定3.如图所示,电路用滑动变阻器控制灯泡的亮暗,若当滑片P向右移动时,灯泡由亮变暗,则滑动变阻器连入电路的方式是()A.C接N点,A接M点 B.D接N点,C接M点C.B接N点,A接M点 D.D接N点,B接M点4.右图是一种收音机的音量兼开关的调节器(也称电位器),若使收音机的音量最大,滑片P应置于图中的()A.a点 B.b点 C.c点 D.d点5.如图所示,这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与滑动变阻器滑片固定在一起,同步运动。握力为零时,滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上。有关此握力计的说法正确的是()A.握力越大灯泡越暗,力量计的示数越大B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线C.握力越大,电路总电阻越小,总电流越大D.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧长度越短6.如图所示,两个电路中电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,灯泡L1和L2的亮度变化是()A.L1、L2都变暗 B.L1、L2都变亮C.L1变暗,L2的亮度不变 D.L1变暗,L2变亮7.如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1亮,L2不亮。调节滑动变阻器滑片P,L1变亮,L2始终不亮,出现这一现象的原因可能是()A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路C.灯泡L2短路 D.灯泡L2断路8.如图所示,电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的(选填“A”“C”或“D”)接线柱连接;滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的来改变电阻大小的。

9.下图为用滑动变阻器改变电流的实验。(1)在闭合开关前,滑片P应移动到最(选填“左”或“右”)端。

(2)滑片向A端滑动时,小灯泡(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。

(3)开始实验后,如果甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是____________________________________________________。

10.图甲是某种电风扇调速器示意图。P为旋片,可转动改变挡位。将图甲中的调速器连入图乙所示电路中,要求由1挡转至4挡可使电风扇转速增大,则应怎样连接导线?探究创新★11.小明想设计一个能粗略测量水流速度大小的测定仪。他找来器材如图所示,小球P系在细金属丝下(金属丝不向水中导电),悬挂在O点,BC为水平方向固定的一根粗细均匀的电阻丝,C端在O点正下方,BC与金属丝接触良好,接触点为D(不计摩擦和细金属丝的电阻),L为灯泡,他想达到如下目的:水不流动时,灯L亮度最暗,随着水流速度加快,P向左摆动幅度加大,灯L亮度越来越亮。请你帮他连接好电路图,如果要进一步提高装置反映水流快慢的性能,可采用什么办法?★12.小明晚上看书时发现家里的电灯总是忽明忽暗,根据所学知识,小明对这种现象的原因做了一个初步的分析,并从实验室选择了如图所示器材,想通过实验模拟出电灯忽明忽暗现象来探究其中原因。(1)小明设计了电路图如图甲所示,请你用笔画线代替导线完成图乙的电路连接;(2)闭合开关后,小明将滑动变阻器的滑片向右滑动,电压表示数逐渐变,小灯泡逐渐变;再向左移动滑片时,电压表示数逐渐变,小灯泡又逐渐变,反复左右移动滑动变阻器的滑片,即可观察到小灯泡的忽明忽暗现象,由此小明得出了这样的结论:“电灯忽明忽暗可能是由于造成的。”

知能演练·提升1.D题图A中接了下面两接线柱,相当于定值电阻,不合题意;题图B中当滑片P向左移动时,接入电路的电阻丝变短,电阻变小,不合题意;题图C中接了上面两接线柱,相当于导线,不合题意;题图D中当滑片P向左移动时,接入电路的电阻丝变长,电阻变大,符合题意。2.A滑动变阻器铭牌上的含义是指它的最大阻值和允许通过的最大电流,当两个滑动变阻器串联时,通过它们的电流是相等的,如果通过的电流是2A,则将超出“20Ω1A”这个滑动变阻器允许通过的电流,它将被烧坏,这是不允许的,最大电流应以允许通过的最大电流较小的滑动变阻器为准。3.A滑片P向右移灯泡变暗,说明电路中的电流在减小,电阻在增大。滑片P向右移,电阻增大时,连入电路中的电阻应为CP部分,而B、C两选项都不能改变电路中的电阻,故B、C两选项错;而D选项的连接方法是将PD部分连入电路,此时P向右移时,连入电路中的电阻在减小,电路中电流在变大,灯应由暗变亮,故选项D错误。4.D电位器相当于一个滑动变阻器,当滑片P在d点时,滑动变阻器连入的电阻为0,此时电路中电阻最小,电流最大。5.C由题图可知,握力越大弹簧越短,滑动变阻器接入电路中的电阻越小,电路中电流越大,力量计示数越大,故选项A、D错误,选项C正确;当力量计为零时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中是有电流的,即电流表指针不在其零刻度线处,因此,力量计的零刻度线不是原电流表的零刻度线,故选项B错误。6.C灯L1跟滑动变阻器串联,当滑片向右滑动时,滑动变阻器连入的电阻变大,电路中电流变小,灯L1变暗;灯L2与滑动变阻器并联,滑动变阻器的滑片向右运动时,不会影响灯L2这条支路中的电流,所以灯L2亮度不变。7.C若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两灯都不亮,所以A错误;若滑动变阻器短路了,则调节滑动变阻器滑片P不会引起L1亮度的变化,所以B错误;若灯L2短路了,则L2不亮,L1照常发光,所以C正确;若灯泡L2断路,则L1也不能发光,所以D错误。8.解析滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的;电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,则滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度要变短,所以另一根导线应该与C接线柱连接。答案C长度9.解析(1)在闭合开关前,滑片处于最大阻值处,即滑片P移动到最左边。(2)据题图可知,滑片左边的电阻丝接入电路,故若滑片向A端滑动时,接入电路的有效电阻变大,故据欧姆定律可知,此时电路的电流会变小,