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变阻器

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我们在上一节中,已经探究了电阻大小的决定因素,基于此,我们设计了变阻器。什么是变阻器呢?

王尚老师录制了12段教学视频,供同学们免费学习

变阻器

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变阻器

上一节《电阻》中我们探讨了决定电阻大小的因素,我们基于此设计了变阻器,用以改变电路中电阻的大小。

那么,变阻器是如何工作的呢?我们来通过探究实验进行分析。

实验:铜线圈的滑动引起电阻的改变

选取一根自动铅笔芯,照图连接电路。使铅笔芯一端与导线相连,另一端用铜导线圈套在铅笔芯上,随着铜导线圈在铅笔芯上移动,小灯泡的亮度怎样变化?

在上面的实验中,随着铜导线圈在铅笔芯上移动,小灯泡的亮度会发生连续变化,接入电路中的铅笔芯越短,电阻越小,小灯泡越亮。

变阻器的引入

通过以上实验可以得出:铅笔芯的长度的改变,可改变其阻值的大小的结论。

变阻器的概念

能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。如图所示,为学生实验中经常用到的滑动变阻器。

电阻丝周边涂有绝缘层,密绕在绝缘管上。只有水平方向的一条线上的绝缘层被刮掉,可以导电。

滑动变阻器是利用改变导线长度来改变连入电路中电阻大小的。

画电路图时,滑动变阻器的画法如图所示:

滑动变阻器的结构

实验:练习使用滑动变阻器

如图所示,

1、观察滑动变阻器的结构。

为什么与滑片接触处的电阻丝的绝缘层被刮去?哪两个接线柱之间的电阻是不变的?

哪两个接线柱之间的电阻很小?移动滑片时,哪两个接线柱之间的电阻随着改?向哪个方向移动时电阻变大?

2.连接滑动变阻器

要使滑动变阻器和用电器中的电流相同,滑动变阻器应该与用电器串联。按图1连接电路,闭合开关,观察电路是否接通。

3.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。

若要使小灯泡由暗变亮,滑动变阻器的滑片应向哪个方向移动?

尝试移动滑片,观察电流表的示数或小灯泡的亮度变化。

想一想,接通电路前应将滑片放到什么位置上?

在实验报告中写出选用的仪器、设计的电路实验操作步骤及你对上面几个问题的回答。

实验过程中你又发现了哪些新问题?和同伴们交流。

4.用滑动变阻器控制电阻两端的电压

按连接电路,其中R是定值电阻R′是滑动变阻器。

(1)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地变化,如2V、4V、6V等

(2)换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍地变化,如5、10、15等。闭合开关,调节变阻器的滑片,保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。

变阻器的应用

变阻器通常标有最大电阻和允许通过的最大电流,使用时要根据需要进行选择,不能使通过的电流超过最大值,否则会烧坏变阻器。

通常在使用前应将电阻调节到最大。

变阻器在电路中的作用主要是改变电阻的大小,进而改变电路中的电流。

滑动变阻器一般只在实验室中应用。

有些家用电器音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器。它通过机械式旋钮调节阻值的大小。电位器也可以用在其他电器上,例如,可调亮度的电灯,可调温度的电热毯、电饭锅,等等。

除机械式电位器外,数字电位器被人们越来越广泛地使用。数字电位器是一种用数字信号控制阻值的器件(集成电路)。与机械式电位器相比,数字电位器具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等重要优点,已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多重要领域得到应用。

滑动变阻器测定油箱油量

电阻丝周边涂有绝缘层,密绕在绝缘管上。只有水平方向的一条线上的绝缘层被刮掉,可以导电。

滑片P可在滑动变阻器横梁上滑动改变电阻丝长度,进而改变电阻的大小。

原理:改变连入电路中线长度,改变自身阻值。

《变阻器》基础知识巩固题

1、构造:                                   。变阻器的工作原理      

2、滑动变阻器的铭牌:某滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”字样,50Ω表示                。1.5A表示            。作用:①                   ,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压;②保护电流。应用:电位器

3、变阻器分类:              

4、半导体的导电性介于               之间。利用它可以制成         、三极管等。超导现象是物体温度降到一定程度时电阻就                

5、滑动变阻器是用       较大的合金线制成的,这种合金线又叫做电阻线,改变电阻线在电路中的       ,就可以逐渐改变电路的电阻大小,从而逐渐改变电路中       的大小。

6、在滑动电阻器改变电灯亮度的实验中,对于连接实验电路的注意事项,不必要的是       

A、连入滑动变阻器时,应使滑片位于滑动变阻器值最大位置

B、开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端

C、连接电路时,应将开关断开

D、电流表应串联在电路中,并且电流表的“+”接线柱,靠近电源的“+”极一端

7、“三看法”判断滑动变阻器阻值变化:一看柱,弄清滑动变阻器连入电路的两个接线柱;二看丝,弄清连入电路中的       是哪一部分;三看变化,根据滑片P的移动分析接入电路中的电阻丝       的变化,从而明确接入电路中电阻的变化。

8、滑动变阻器接法规律:采用“一上一下”接法,关键在       (上或下),连入电路电阻丝越       (长或短),电阻越大;如果滑片向右移动电阻变大,则连接线圈下端       边接线柱,如果滑片向右移动电阻变小,则连接线圈下端       边接线柱。

9、在做“滑动变阻器控制灯泡亮度实验中”安装电路时,应从铜线和铁线中选择       线;制作一个滑动变阻器,选择电阻线材料时,应从锰铜合金和镍铬合金中选择       合金。

10、如图所示,电阻箱的示数是       

《变阻器》基础知识巩固题答案

1、瓷筒   线圈   滑片   金属棒   接线柱   通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。

2、滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0—50Ω   滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A   通过改变电路中的电阻丝的长度从而改变电阻。

3、滑动变阻器   电阻箱

4、导体   绝缘体   二极管   变为0

5、电阻率   长度   电流

6、B

7、电阻丝   长度

8、下   长   左   右

9、铜   镍铬

10、1893

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