变阻器获奖教学设计(通用12篇)
变阻器获奖教学设计 篇1
《变阻器》是八年级物理人教版第六章第四节的教学内容,也是第六章的重点和难点,安排在学生学习了“电流、电压、电阻”等概念后。这样符合学生由易到难,由简到繁的认识规律,同时又保持了知识的结构性和系统性,为学习“欧姆定律”打好基础。学生在前一节已经学习了《电阻》,对电阻的概念已经有了初步的了解,学生已经理解了电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积有关,这为本节课的学习奠定了知识基础,但是滑动变阻器的结构和接线比较复杂,学生往往难以掌握,本节教学中,我采用探究性教学和多媒体教学相结合的教学方式,教师让学生亲自动手去探究,使他们在学习上获得主动权,摆脱传统教学中教师“灌”的陈旧方式。问题提出后,让学生自行设计实验,通过实验探究、实验现象的记录、比较归纳、讨论交流等一系列教与学的活动,充分展现物理学科的特点的魅力,让全班同学参与动手动脑,积极参加小组讨论以及分工合作,让学生在轻松的环境中学到知识,同时又培养了学生自己设计实验、动手操作的能力。让学生初步体验科学研究中的曲直和艰辛,渗透物理学的基本研究方法,培养学生带着教材走向生活的学习习惯,注重多种能力的协调发展。
【教学目标】
1、知识与技能
(1)了解变阻器的构造、在电路中的符号,理解变阻器的工作原理。
(2)通过探究怎样用变阻器改变灯泡的亮度,知道正确使用变阻器的方法。
2、过程与方法
(1)通过理解滑动变阻器的设计、制作过程,了解科学发明创造、科技革新的过程。
(2)通过探究滑动变阻器的使用方法,培养学生的概括、归纳能力。
3、情感态度和价值观
激发学生运用所学知识解释变阻器改变电阻的原理,产生动手操作使用变阻器的欲望,培养学生的创新能力、自信能力。
【教学重难点】
重点:滑动变阻器的原理及使用。
难点:根据要求正确使用与连接滑动变阻器。
【教学方法】
观察法、讨论法、实验探究法、多媒体演示法。
【教学用具】
自制多媒体课件、不同规格的滑动变阻器、电池组、小灯泡、铅笔(或铅笔芯)、金属夹、导线若干、实物投影仪、多媒体教学平台。
【课时安排】
一节课
【教学过程】
一、创设问题的情境,引入新课
从列举生活中需要改变音量或改变电灯泡亮度的实例(如:演示旋转收音机音量旋扭可以改变音量、旋转调光台灯的控光旋扭可以改变等的亮度)入手,激发强烈的求知欲,创设良好情景,引入“变阻器”,提高学生的学习兴趣。(实物演示)
二、新课教学
1、探究滑动变阻器的工作原理
引出课题后,我采用分步引导学生自己设计电路图和连接实物图。
问题:自己动手设计电路图将台上的仪器连接起来(干电池、灯泡、铅笔芯、开关、导线连接起来,之后观察灯泡是否会亮,有什么办法可以改变灯泡的亮度。学生基本上能够将电路连接起来,在探讨改变亮度上,很多学生都能够想到改变电阻的大小,但是改变的方法有所不同,有的学生说可以改变干电池的个数,有的学生想到改电阻的长度。这时老师就需要给予适当的引导,告诉学生实际生活的电源的电压220V是确定的,不能改变的,所以只能改变电阻(铅笔芯)的长度。
下面请学生自己动手连接电路,并将连接铅笔芯的导线一端打开,并使其在另一端滑动,观察灯泡的亮度与接入的铅笔芯的关系。
发现问题:连入电路的铅笔芯越长,灯越暗,连入电路的铅笔芯越短,灯越亮。先请学生思考然后回答,最后老师总结:电源的电压不变,铅笔芯越长,电阻大,电流小;铅笔芯越短,电阻小,电流大,所以通过改变铅笔芯在电路中的长度来改变电阻,从而改变电路的电流,这就是滑动变阻器的原理。(通过改变连入电路的电阻线的长度→改变电阻→改变电流──变阻器的原理。)紧接着,我进一步引导学生通过不断地改进,将一个长电阻线逐步改装成一个变阻器。
讨论滑动变阻器的构造(需要解决以下几个问题)
问题1:材料选择:镍铬合金线
为了滑动变阻器的调节的范围更大,我们还需更长的电阻线,应该选择什么材料最合适?引导学生参阅书本“几种金属导线的电阻值”,让学生充分讨论。最后得出结论:相同长度和横截面积的条件下,镍铬合金线的电阻比较大点,容易调节。
4、由于变阻器的学习属技能性训练,因此探究的方式也与前面的学习有所不同,以提出思考性问题的方式展开,并且教材中的思考题只有动手操作,才会深刻体会,所以对学生实验过程中出现的错误要及时纠正,要提醒学生把滑片置于电阻最大位置,然后再合上开关,移动滑片,判断接入电路电阻的`大小的变化,观察灯泡亮度的变化和电流的大小,让学生学会正确使用滑动变阻器。
变阻器获奖教学设计 篇2
在规定的频带范围内,为使负载从信号源获取尽可能大的功率,通常负载与信号源之间插入一个无耗网络,以将在给定的负载阻抗转换为另一个与信号源内阻相匹配的阻抗值,从而保证最大功率的传送,插入的这个无耗网络称阻抗匹配网络。
阻抗匹配网络可分为三种类型:第一种类型是在两个不同的纯实数阻抗之间的匹配网络,传输线将工作于行波状态,这类阻抗匹配网络又称阻抗变换器。第二种是插入在两个不同的复数阻抗之间的匹配网络,经匹配后得共轭匹配。第三种是插入在负阻与正阻之间的阻抗匹配网络。
我们采用的是第一种类型的阻抗匹配,用传输线理论及阻抗圆图,能对任意负载阻抗与传输线特性阻抗相匹配进行设计。这种设计能在某一给定频率上进行,以获阻抗匹配。
在一定的频带范围内,获得良好匹配的方法之一是把原来的阻抗跳变,分解为若干个较小的多节阻抗跳变,合理分配各个跳变的大小及间隔,使得各阶梯跳变处的反射在一个频率或数个离散频率上完全抵消在其附近的其他频率上,反射波也部分抵消,从而实现宽频带阻抗匹配,若变换器的长度没有限制,则在任何频带内,都可使得反射降低为任意小,但在实际应用中,通常在给定的匹配阻抗比、频带宽度及最大容许反射系数的模值下,采用尽可能短的阻抗变换器。
1 总体方案的确定
在通常情况下,人们设计变阻器都采用n级四分之一波长阶梯阻抗变换器,虽然有良好的宽频带匹配性能,但其尺寸仍不够短。在米波的第Ⅰ波段,如DS1频道8比1变阻器,采用λ0/4节阻抗变换器,长度约为3000mm。如果是5k W以下的小功率,变阻器的外导体选用外径Ф42的管材就显得很细,如此长的管材很难保证机械强度和加工精度。并且由于内外导体较长会给加工和维护都带来一定的困难, 如果选用较粗外径和壁厚, 必将增大变阻器的成本。如果采用λ0/16波长切比雪夫响应的短阶梯阻抗变换(1频道变阻器的长度由3000mm减少到1531mm,仅相当于调频变阻器的长度)。切比雪夫响应的短阶梯阻抗变换器在一定程度上可以克服这一缺点。而长度比前者减少约一半,重量轻,安装也方便些。
在相同阻抗比R的条件下,四节λ0/16的这种变换器的驻波比性能比两节λ0/4的变换器的驻波比性能要好,频带更宽。经过综合分析和计算,更优的方案为采用分支式四支节λ0/16短阶梯阻抗变换器。
2 短阶梯阻抗变换器的设计
DS 1频道8比1变阻器技术要求:功率为5k W;驻波比指标:在48.5MHz~56.5MHz内,VSWR≤1.05。
整个频段的带宽为:
采用λ0/16波长切比雪夫短阶梯阻抗变换器。经计算得出当带宽为0.16时,驻波比小于1.05,满足设计要求。
短阶梯阻抗变换器是利用低通滤波器型的切比雪夫阻抗变换网络设计的。略去繁琐计算,计算得出四支节内导体的阻抗:Z1=23.36Ω,Z2=4.285Ω,Z3=72.93Ω,Z4=13.376Ω。通过以上阻抗值可计算出各内导体的直径尺寸。
3 材料的选择、工艺的保证
短变阻器内外导体材料的选择,可根据需方厂家的要求,选铜、铝等均可。但是选铝导体材料,对于焊接,连接等工艺都有很高的要求,处理不好的产品的质量很难保证。
从内导体的阻抗变化看,λ0/16波长阻抗变换器阻抗变化范围大,λ0/4波长阻抗变换器阻抗范围变化小,就是说λ0/16波长变阻器的四个支节的直径变化大,需要特殊的工艺和方法来保证内导体支撑,保证内导体与外导体间的耐压。
变阻器的外导体需进行防腐处理,在出厂前外壳要进行喷漆,起到防护作用。
4 样机的制作
根据计算参数结果和工艺要求做出样机。但是由于管材本身有误差;加工制造时存在误差;装配调试时存在误差;所以加工后的累积误差致使驻波大于1.05。HP8752网络分析仪测试的结果,如图1和图2所示。
经过补偿实测,在功率为5k W前提下,48.5MHz到56.5MHz内,驻波<1.05,回波损耗>33d B,在1波段电视频率范围内,满足设计要求。HP8752网络分析仪测试的结果,如图3所示。
5 结束语
短阶梯阻抗变换器虽有电路紧凑,体积小等优点,但是各变换阻抗相差悬殊,当阻抗比较大时尤为突出,这给加工和调试带来一定的难度,使用范围受到一定限制。
DS 1频道8比1λ0/16波长变阻器,长度由原来3000mm(λ0/4)减少到现在的1531mm(λ0/16),长度减少约1/2。重量仅为老变阻器的1/2。
DS 1频道8比1短阶梯阻抗变阻器已于2007年在某电视台安装使用,经过几年实际应用的检验,变阻器和天线系统的性能,至今安全稳定可靠。
参考文献
[1]高伟.调频1分12功分器设计及误差分析[J].声屏经纬技术刊.2005 (2) .
[2]胡树豪.实用射频技术[M].电子工业出版社, 2004.
[3]郑兆翁.同轴式TEM模通用无源器件[M].人民邮电出版社, 1983.
如何突破滑动变阻器的教学难点 篇3
一、 新旧知识衔接,展开学生讨论
为了学好滑动变阻器的有关知识,我在教学第三节“决定电阻大小的因素”知识时,着重加深了学生对电阻知识的理解:在导体材料、横截面积相同时,电阻的大小跟导体的长度成正比;在导体材料、长度相同时,电阻的大小跟导体的横截面积成反比。为引入新课和搞清滑动变阻器的工作原理打下基础。
接着,充分利用所学的决定电阻大小的因素:长度、横截面积、材料、温度,设置一个问题:如何改变导体的电阻?让学生思考,同时组织学生展开小组讨论。学生会根据影响导体电阻大小的因素去猜想,其中不排除有其他的想法,教师将持有不同意见的学生分成不同的探究实验小组,启发学生思考,从而得出改变导体的长度是最方便的一种方法。
还可以利用多媒体辅助教学手段,把接入电路中电阻线的长度随滑片滑动而发生变化的过程制成动画,并将有电流通过的那部分电阻线用彩色显示,这样更能直观地使学生理解滑动变阻器的原理。
二、展示调光台灯,激发学生兴趣
学生好奇心很强,教师可以出示调光台灯实物,并当堂演示调光台灯亮度的变化,并在观察的同时引导学生提出问题:(1)这种台灯与普通台灯有何不同的地方?(2)调节旋钮,台灯的亮度有什么变化?
调节灯光由暗变亮,再由亮变暗,引导学生运用所学知识,推出在电压不变的情况下,灯泡明暗的变化是由于电路中的电阻发生了改变的结论,这时将学生带入问题所设计的物理情境中。进而又演示:一段放在木条上的镍铬合金线,P为导线一端的夹子,左右移动夹P的位置,接入电路的电阻随着变化,电灯亮度也随着变化,启发学生:“如何改进这个变阻器以方便操作?从而自然地引出滑动变阻器的原理和作用。
三、 出示实物器材,放手让学生实验
教师出示滑动变阻器实物,组织学生进行分组实验,学会使用滑动变阻器。首先认识其构造,并重点强调观察四个接线柱和表面涂有绝缘漆的合金线所绕成的线圈。提出相关问题:(1)电阻丝什么位置的绝缘漆要被刮去?为什么刮去?(2)哪两个接线柱之间的电阻是不变的?(3)哪两个接线柱间的电阻很小,几乎是零?如何画其结构示意图及元件符号?
为了突破学生正确使用滑动变阻器的难点,可以设计一个学生实验,让学生动手去探究,实验前提出以下几个问题让学生思考:1.要使灯泡与滑动变阻器的电流大小相同,滑动变阻器与灯泡串联还是并联?2.要能控制电流大小,应该使用滑动变阻器上哪两个接线柱?3.移动滑片时,哪两个接线柱之间的电阻随着改变?向哪个方向移动时电阻变大?4.滑动变阻器有4个接线柱,怎样把这些接线柱接入电路?共有几种接法?5.观察滑动变阻器铭牌上标有什么?其含义是什么?
滑动变阻器的部件比较多,接线柱多,而且在使用过程中又是动态的,对八年级学生来说,在滑动变阻器原理的理解上感到起点较高,学生难于接受。但通过这样反复实践,层层加深,不断领会,大多数学生都能理解和掌握滑动变阻器的滑片向左或向右运动时电阻丝的长度、电阻大小、电路中的电流等物理量的关系。
四、应用学习知识,培养学生能力
在学生弄懂滑动变阻器知识的基础上,我又向学生列举了如下习题:1.画出滑动变阻器的各种接线结构示意图,并且表示出它们接入电路的情形;2.对每个滑动变阻器分别说明当滑片向左运动和向右运动时,连入电路的电阻丝长度怎样改变?电路中的电阻怎样改变?电路中的电流大小又怎样改变?
这是一类与实际应用相结合的题目,解答此类题目要求学生对于滑动变阻器在电路中改变电流作用的理解要透彻,并且能够灵活地与题目的实际情况相结合。在解答第1、第2个滑动变阻器的有关问题时,实际上是向学生提出了如下问题:(1)将滑动变阻器接入电路,有几种接法?(2)滑动变阻器接入电路后,电流流经了滑动变阻器的哪一部分线圈?(3)当滑片向左或向右滑动时,接入电路的电阻线圈变长还是变短?滑动变阻器的电阻变大还是变小?这一系列的思考题其最终目的是引导学生进行思考和讨论,归纳出这类问题的解题方法:首先要看清滑动变阻器的哪两个接线柱接入电路;其次可根据电流在电路中的流向,确定电流在滑动变阻器中的流向,明确电流流经滑动变阻器的哪一部分电阻线圈;再次根据滑动变阻器滑片的滑动方向,判断电阻丝变长还是变短,确定电路中电阻大小的变化,得出电流大小的改变情况。
(作者单位:江西省永新县永安中学)
《变阻器》教学心得 篇4
《变阻器》这一节课的教学过程中我发现对于一种仪器要讲清它的构造、原理、作用并不困难,关键是怎样使学生在较短时间里,由感性的认识到理性的理解再到熟练得使用?我认为让学生积极主动参与学习,让学生感觉知识离自己并不远,努力思考就能想出好办法,设计会更加合理。学生自己想、自己做、自己改进,印象会更深,应用起来会更亲切、更熟练,但由于实验器材不足,无法在本节课的教学学中开展探究实验。本节课主要给学生的发散性思维、创造性活动提供了一个展示的机会,作为教师,只是充当组织者、引导者和促进者的作用坚决不要去越俎代庖。教师对学生提出的问题应该积极地听,感受学生的所想,考虑如何恰当地指导,积极寻找学生的思想火花,遵循“不干涉”原则。比如在讲授变阻器的原理时,教师引领学生分析与电阻有关的几个要素为后面的教学设下埋伏,并通过用铅笔芯改变小灯泡亮度的实验,让学生自主得出应该改变导线的长度,运用“类比”的方法因势利导突破难点,揭示变阻器的原理,事实证明运用此法效果十分的好。在教授变阻器的使用时,又是让学生自主讨论分析、设计实验方案并实施实验,进而总结出变阻器的使用方法。对于这一部分的教学教师切忌不要操之过急,一定要留给学生充裕的时间进行思考讨论。从课后的调查与作业效果来看,此处的教学十分
成功。对于此处的探究教学而言,并不是说教师在课堂上就不能对学生进行指导,而是要根据具体的学情进行适度的指导,既不能全部包办代替,更不能放手不管。要求老师在课堂上一定要巡视到位、发现到位,并在学生遇到困难的时候恰当地点拨,适度地指导,既体现了教师的`指导作用,又适当地放手让学生分析、探究、讨论,从而更好地实现了师生的“交流互动”。
总之,我认为课堂教学的好坏,并不在于教师是否把概念、规律讲清讲透讲活,而是看学生是否主动参与教学过程,勤于思考、乐于探究进而总结出规律揭示其概念。从这个意义上讲我觉得自己这节课还算是成功的。
滑动变阻器教学反思(范文模版) 篇5
嫩北子弟校
节文来
新的物理课程标准提出了新的教学理念:“从生活走向物理”要求贴近生活实际,贴近学生的亲身体验,激发学生自主探究物理现象,揭示物理的本质和规律;突出强调认知过程对学生发展的必要性和形成科技素质的重要作用;注重科学探究,提倡课堂教学方式的多样化,培养学生的科学素养。根据这种教学理念在教授“变阻器”这个内容时,我就充分注意到应该放手让学生大胆的开展实验探究,从自身的实验探究中寻找科学的理论,科学的方法。
滑动变阻器是初中物理中的一个基本电学元件,重点在于了解滑动变阻器的原理,熟悉滑动变阻器的使用方法。我认为本节课的教学指导思想应该按照人的认知规律,从感性到理性、从形象到抽象、由浅入深的一步步认识。在能力培养方面,教师要善于培养学生的创造精神,让学生自己想、自己说;在演示实验过程中要注重培养学生的观察能力;在对实验结果进行分析得出结论的过程中要注重对学生的分析、归纳能力的培养。下面列举教学中具有意义的几点:
1、在教学的引入中,新的物理课程是要符合“从生活走向物理”的教学理念,联系到生活中天天都能看到的调光台灯,所以更加激发学生想了解调光台灯的原理的热情度,同时拉近了课程与生活的距离。在教学中先充分调动学生的学习热情,是每一位学生都能积极参与到课堂中,这是每一位教师教学的义务和责任。
2、在引导学生探究变阻器原理的实验中,每组的学生准备了一块自 制钉有电阻丝的木板,学生可以根据这块木板上的电阻丝自己独立思考在把电源、电灯、开关接入电路的同时,如何运
用电阻丝改变灯的亮度。学生根据前面学过电阻与长度有关,能够有效的解决问题。学生能体验自身实验探究成功的快乐的同时确实理解了滑动变阻器的原理:靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电流。在课堂的实验探究中应该充分让学生去思考问题,解决问题,而不是教师的包办代替,学生自己享受成功的快乐是教师所包办不出来的。
滑动变阻器反思 篇6
“滑动变阻器”作用的教学反思从以下三个方面来分析:
1.变阻器是一个很重要的电器元件.在以后的实验和电学计算中都要用到它.由于滑动变阻器不同于一般的电器元件,它有四个接线柱,选用不同的接线柱,它连入电路中的部分就可能不同.因此,“变阻器”一节课的内容,在电学部分以至以后的学习中都起着至关重要的作用,教学难度又很大.要突破这一难点,必须使学生真正了解变阻器的构造和原理.因此我在教学中是这样设计的:通过这样一个演示实验:将一根较长的镍铬合金电阻线AB、小灯泡、电源、开关和演示电流表按图所示电路串联起来.其中滑片是金属夹制成的触头,当滑片向左滑动时,电流表示数逐渐变大,灯逐渐变亮;滑片向右滑动时,电流表示数逐渐变小,灯逐渐变暗.这样学生轻松的就能认识到变阻器的原理
2.这节课的难点是滑动变阻器的使用方法.由于有四个接线柱,接入不同接线柱,所起的作用不同,学生特别容易混淆。因此我采用先在黑板上画好结构示意图,让学生先分析六种接法。并将其分类。本节课不足之处有:(1).在讲接法时,在黑板上画图浪费了大量时间,如果能制成课件进行多媒体展示,既节约了时间,提高了课堂效率,又形象直观,学生更易理解。(2).练习太少,不能使知识得到更好的巩固。
九年级物理 滑动变阻器的作用
教学反思
液体变阻器的推广应用 篇7
1 液体变阻器的原理、构成及特点
1.1 主要构成部件
液体变阻器有电液箱, 动、静电极, 电动升降机构及电控系统组成, 设计带有液位、温度等检测装置。
电液箱由高强度PVC塑料板经专用设备焊制而成, 箱体内储有足量的电阻液。升降机构以蜗轮蜗杆传动方式。导电极板材质以电解铜和合金材料为主, 箱体和电极的外形一般为长方形。
1.2 工作原理
应用液体变阻器控制绕线转子电动机启动, 其原理与BP4频敏变阻器相同, 是在转子回路中串入经计算的三相呈星形连接的液体电阻, 利用电机在起动过程中, 转子电流频率随转子转速升高而降低的关系, 即转子转速由0变到额定转速Ne, 转子电流的频率则由50Hz平滑地降到1~2, 起动器阻抗则由最大变到最小, 等效于转子回路外接的电阻由最大变到最小, 直至启动结束时将该电阻短接, 能有效地降低启动电流和启动瞬间的机械冲击, 并随转子频率的变化作平滑调节, 是一种理想的起动装置。
液体变阻器主要靠传动机械在限定的行程范围内上下运动, 以改变动、静两极板间距离的方式调节, 达到改变起动电阻的目的。
1.3 工作特点
1) 起动平稳可靠, 对电网、设备无冲击、无干扰。由于电解液浓度属纯电阻元件, 其阻值远大于电机转子内阻, 起动中电机功率因数可达到0.93-0.98, 因而能获得最佳起动转矩。
2) 适用范围广。可按电机起动需要随意变更电解液浓度, 从而达到所需要电阻适用于各种型号电机不同用途的绕线式异步电动机。
3) 液体变阻器足够大的能量, 每次起动后变阻器温升仅3度左右, 允许连续多次起动 (可连续起动5-10次) 电机而不会出现局部过热现象。
4) 节约电能。起动电流小, 小于电机额定电流的1.3倍, 与频敏电阻器起动相比, 每起动一次可节约用电10-12KWH (以6KV380KW电机为例)
5) 体积小, 重量轻, 结构简单, 投资少。起动程序可靠, 操作自动化程度高。
6) 动、静电极间不直接接触, 起动过程中不会出现熔结、烧损等故障, 无须进行频繁的维护和检修。
2 液体变阻器的安装与调试
1) 对原控制柜进行改造。拆除原控柜内频敏变阻器, 按照新的控制原理接线图进行分配线安装。
2) 控制柜安装接线完毕, 摇测主电机控制柜、液体变阻器极板对地电阻应大于5兆欧, 并对导电极板控制、电机起动部分进行空负荷试运转, 无问题方可投入带电试运行高压电机。
3) 导电极板以电解铜和合金材料为主, 导电极板应在其外表均匀镀锡, 以增加防腐性能。不论是合金材质或电解铜材质都应该定期进行清洗检查。安装导电极板时必须注意水平度和垂直度, 确保运行中上、下导电极板平面间保持平行。
4) 液体变阻箱与控制屏应安装在可以泄水的平台上, 安装时应注意结构与水平面垂直, 外壳应进行接地, 接地电阻小于10欧姆。
5) 液体电阻液的配制:先清洗液体电阻箱并注入约四分之三的纯净自来水。均匀地将浓度为8-10%的电解质溶液平均加入三个水槽内, 起动升降电机, 活动动极板上下数次, 以使箱内液体搅拌均匀。逐相测量动静极板间的电阻值, 若大于理论计算值R, 则增大电解液浓度, 反之抽去部分电解液, 注入清水。一般宜先少放电解液, 测试后逐渐增加浓度, 经测定达到所需阻值时为止。三相电阻相等, 不允许出现较大误差。
3 液体变阻器应用需注意的几个问题
1) 电阻液是一种弱酸强碱性盐溶液, 呈碱性。生产现场的灰尘污物等容易进入电液箱内并在箱体底部沉积, 需定期对箱体进行清洗和电阻液更新。当变阻器箱体渗漏等原因出现电液箱内浓度发生较大变化时也必须重新配置电阻液。
2) 正常运行较长时间后发生启动电流增大现象, 如果不存在机械等方面原因, 一般需要对变阻器内电阻值重新测量, 特别是高温环境下或干燥冬季的过量蒸发容易使箱体内水分大量减少, 引起溶液浓缩而阻值显著减小。因而有必要经常对箱体内液位进行检查和观察, 防止出现不正常现象。一般使用液体变阻器启动时可以将启动电流控制在1.2倍电机额定电流范围内。
3) 电阻液常因发热蒸发和环境条件变化等因素引起水分消耗, 为了保持箱体内正常液位, 要经常向电液箱内增添纯净水进行补充。否则一旦箱体内液位低于动电极板, 若不及时采取补液措施, 电机启动时相当于转子回路开路, 必然会引起很大的冲击电流而导致系统跳闸, 其后果十分危险, 务必引起高度重视。
4 结语
以某水泥厂为例, 现有6KV380KW高压电机3台, 都使用安装了液体变阻起动装置, 现场安装一次试车成功, 通过运行实践证明, 电机及配套设备未发现任何异常。起动时间缩短了5s (原为15s) , 关键是解决了低电压和重载起动问题, 电源电压5.5KV可一次性顺利起动, 提高了台时产量1.5t, 每年可实现多产水泥9000t, 增加经济效益近90万元, 至今设备运行良好, 具有较好应用价值。
参考文献
[1]顾绳武主编.电机及拖动基础. (上、下册) [M].机械工业出版社.
用好滑动变阻器 篇8
滑动变阻器是初中电学中实验中常用的仪器,要求同学们在理解滑动变阻器的构造和原理的基础上,熟练掌握其使用方法以及滑动变阻器在电路中所起的作用.
一、滑动变阻器的构造
滑动变阻器是一种可以改变电阻大小的仪器,实验室里常用的滑动变阻器如图2(a)所示.图中的A、B、C、D为接线柱,①为表面涂有绝缘漆的电阻丝;②为瓷管;③为金属滑片P;④为金属杆;⑤为支架.滑动变阻器由瓷筒、线圈、金属杆、滑片等元件构成.套在瓷筒上的线圈由表面涂有绝缘漆的电阻丝(电阻率较大的合金线)绕成,它的一个头与接线柱A相连,另一个头与接线柱B相连.瓷筒上方的金属杆架在绝缘瓷架上,杆的两端有接线柱C和D,套在金属杆上的金属滑片可在棒上滑动,并与线圈紧密接触,线圈上能接触滑片的地方,绝缘漆已被刮去.滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,表示其可接入电路的最大电阻是20Ω,允许通过此滑动变阻器的最大电流是1A(否则会烧坏变阻器).图2(b)为滑动变阻器结构示意图,图2(c)为电路图符号.
例1 下表列出了4种长1m、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻值.由表中数据可知,架设输电线,应选择 导线;绕制滑动变阻器,应选用 导线.
解析 实际生活中架设输电线时,为了减少输电线上电能的损耗,一般选择电阻率小的材料做导线,也就是在导体长度、横截面积和温度相同时,电阻越小的材料;而绕制滑动变阻器的线圈一般选用电阻率较大的材料.
答案 铜 镍铬合金
二、滑动变阻器的原理及连接方式
导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度等决定,即在温度一定时,如果导体的长度、横截面积和材料都确定了,那么导体的电阻也就确定了.如何才能方便地改变导体的电阻呢?显然我们得想办法改变影响电阻大小的其中一个因素或者一些因素,通过大量实践,我们发现在材料、横截面积、长度及温度诸因素中,改变导体的长度最方便.滑动变阻器正是通过改变电阻线的长度来改变电阻的.
例2 如图3所示电路,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮暗会发生变化.这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与 有关.受此启发,人们制造了一种可以改变电阻的元件,叫做 .
解析 根据铅笔芯容易导电我们可以知道它是导体,来回移动改变的是接入电路部分的铅笔芯的长度.
答案 导体 导体长度 滑动变阻器
我们知道了滑动变阻器的原理之后,在使用滑动变阻器的时候就一定要注意到必须能改变接入电路中电阻丝的长度,否则就起不到改变电阻的目的.对照图2(b),滑动变阻器的结构示意图,我们一共有这样6种连接方法:连接接线柱A和B、A和C、A和D、B和C、B和D、C和D.将接线柱A、C(或A、D)接入电路,接入电路的电阻线是AP段,若滑片P向左移动,接入电路的电阻线变短,电阻变小;反之,电阻变大.将接线柱B、D(或B、C)接入电路,接入电路的电阻线是BP段,若滑片P向左移动,接入电路的电阻线变长,电阻变大;反之,电阻变小.将接线柱A、B接入电路,接入电路的电阻线是AB,无论滑片P向左还是向右移动,接入电路的电阻线长度不变,电阻不变,相当于接了一只定值电阻.将接线柱C、D接入电路,电阻线没有接入电路,无论滑片P向左还是向右移动,C、D间电阻始终为零,相当于接了一根导线.
通过上述分析,我们总结出滑动变阻器的使用方式及注意点:
(1)滑动变阻器的4个接线柱正确接法是将上面和下面各一个接线柱接入电路,即总结为“一上一下”;
(2)为了保护电路,在电路开关闭合前,应把滑动变阻器的滑片移到滑动变阻器接入电路的阻值最大的位置,即下面用的左边接线柱,那滑片就放右端,反之亦然;
(3)通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流值.
例3 在如图4所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则下列接法正确的是( ).
A.M接C,N接B
B.M接A,N接B
C.M接C,N接D
D.M接A,N接D
解析 根据滑动变阻器的连接时需满足“一上一下”,排除B、C选项.由题意可知,滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,即电流变小,故要求接入电路电阻变大,P向右滑动时图中CP段变长,从而很容易就能找到正确答案.
答案 A
三、滑动变阻器的作用
滑动变阻器在电路中所起的作用,一般有如下几个方面:
(1)达到保护电路安全的目的.电路中电流过大会容易引起一些器件的不安全使用.根据欧姆定律I=■,当电源电压一定时,电路的总电阻越小,电流就越大,电路中的某些元件如电流表、灯泡等就越有损坏的可能.因此,在初中电学实验涉及电流表等的多个电学实验中,都配有滑动变阻器.实验一再强调和要求,连接电路前开关必须断开,电路连接完毕闭合开关前,一定要将滑动变阻器在电路中的阻值调至最大.目的是为了尽可能增大电路的总电阻,使电路中的电流达到最小,从而达到保护电路的目的.如伏安法测电阻、用电流表和电压表测小灯泡的电功率等实验都利用了滑动变阻器保护电路的作用.
例4 九年级某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验,电路如图5所示.
①连接实物时,开关应当 ,为了保护电路安全,滑片P应移动最
端(选填“左”或“右”);
②开始实验后,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 ;乙同学发现无论怎样移动滑片P,灯一直很亮,这可能是 ;丙同学缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,这可能是 .
解析 连接电路时,为了保护电路安全,开关必须断开,连接完毕要检查无误后方可闭合开关,不过在闭合开关前还要注意使电路接入的电阻最大,也就是滑片必须放在阻值最大端,即滑片P距离下面接入的接线柱距离最远.如果滑动变阻器连接错误(同为上面或者同为下面两接线柱)的话,那滑片移动就无法改变电阻,从而无法改变电流,它们的区别就是同为下面两接线柱,滑动变阻器全部电阻接入电路,电阻最大,电流最小,引起的现象是电流表示数偏小或者灯泡最暗,反之电流表示数偏大,灯泡很亮.题中缓慢移动滑片P时,看到灯忽亮忽不亮,说明滑片处接触不好.
答案 ①断开 右 ②滑动变阻器连接的是下面两个接线柱 滑动变阻器连接的是上面两个接线柱 接触不良
(2)改变电路中的电流及改变导体两端电压,以达到调节灯泡亮度或者多次实验的目的.通过改变滑动变阻器接入电路电阻大小,根据欧姆定律I=■,电压一定时,电路总电阻越大,总电流就越小,从而来改变电路电流;再由U=IR,电阻一定时,导体两端电压就跟着改变,从而改变导体两端电压.当然,在实验过程中,多次改变了电流和电压,可以避免实验结果偶然性或者实现多次实验减小误差的目的.
下面是初中电学实验滑动变阻器的作用列举:
(1)探究欧姆定律中电流与电压的关系——为了保证两端的电压不变;
(2)探究欧姆定律中电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压,从而达到多次实验探究规律的作用;
(3)测定小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,达到多次测试取平均值以减小误差的目的;
当然,这里的滑动变阻器也同样有改变电流、电压、保护电路等作用.
例5 如图6所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻.闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( ).
A.电压表和电流表的示数都变大
B.电压表和电流表的示数都变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
解析 首先分析电路图:定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表并联在定值电阻两端,测量的是定值电阻两端的电压;当滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,分析滑动变阻器接入电路中的阻值的变化,再利用串联电路电阻的特点,判断出电路中总电阻的变化,结合欧姆定律I=■确定电流表示数的变化情况;定值电阻R1的阻值不变,可利用公式U=IR判断出定值电阻R1两端电压的变化情况,即电压表示数的变化情况.本题考查欧姆定律公式及其变形的灵活运用,难点是判断滑动变阻器滑片移动过程中电路电阻的变化,要知道串联电路电流和电阻的规律.
答案 A
(3)生活中的变形变阻器及应用.利用滑动变阻器改变接入电路电阻从而改变电流的作用,在实际生活中有很多应用.比如改变电灯的亮度、音响的音量、货车实施计重收费、风力测试、汽车油量表等.
例6 如图7是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( ).
A.体重显示表是用电压表改装成的
B.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
C.体重越大,体重显示表的示数越大
D.体重越小,体重显示表的示数越大
解析 图中的R2就是一个变形的滑动变阻器,R1为定值电阻,体重显示表串联在电路中,根据电流表和电压表的连接特点,应该为电流表改装;测试台上未加重力,此时滑片P处于A端绝缘处,电路处于断开状态;随着测试的体重越大,滑片P向上移动,R2接入的部分电阻越来越小,电路总电阻也就越小,电源电压一定时,根据欧姆定律,电路电流就越来越大,体重显示表示数也越大.
答案 C
滑动变阻器中考物理复习 篇9
滑动变阻器是电学实验的重要器材,中考试题必有涉及。滑动变阻器考查主要形式有:电路连接;滑动变阻器的作用;以及滑动变阻器变形应用。此知识点是学生学习电学以来最大的难点,很多学生往往由于学习不系统不扎实,很容易造成失分。在学习这部分知识时,注重学习顺序,循序渐进这样才能事半功倍。
一、先来认识滑动变阻器的原型
如图所示,连接电路,取铅笔芯,将铜线绑在它的一端,另一端可以在铅笔芯上移动,在移动时观察灯泡的亮度变化。
让学生说出小灯泡亮度变化的规律,并思考为什么会发生这样的变化?
学生会发现:铅笔芯连入电路越长小灯泡越暗,铅笔芯连入越短小灯泡越亮;联系到长度对电阻的影响则得出:铅笔芯连入电路越长,连入电路的电阻越大,所以小灯泡越暗;铅笔芯连入越短,连入电路的电阻越小,所以小灯泡越亮。
二、再来认识滑动变阻器的结构
滑动变阻器的构造:瓷筒、电阻线圈、金属棒、滑片、接线柱。
结构如图所示:
三、认识滑动变阻器的原理
滑片相当于电夹;电阻线相当于铅笔芯,增大了电阻的变化范围。
则滑动变阻器的原理是:通过改变电阻线连入电路的长度来改变电阻大小。
电路符号:
四、再来研究滑动变阻器的应用
(一)电路连接
1.连接形式──滑动变阻器连入电路目的是起到分压和控流的作用,一般滑动变阻器要串联入电路。
2.连入电路的方法──有六种,分别为(附有结构图)
・接A、C
・接A、D
滑片向右滑动时,使连入电路的电阻变大
・接B、C
・接B、D
滑片向右滑动时,使连入电路的电阻变小
・接A、B
滑动变阻器的最大阻值连如电路,如同一个定值电阻,起不到变阻的作用
・接C、D
滑动变阻器连入电路的电阻为零,如同一条导线,起不到变阻的作用
3.滑动变阻器使用时应特别注意其铭牌,如标有“50Ω 2A”,表明变阻器的阻值可在0~50欧之间变化,允许通过的最大电流是2A。
4.把滑动变阻器连入电路后,闭合开关前,应将滑片位于电阻值最大的位置上。
例(宁夏)某同学做“测量小灯泡电阻”的实验,所用实验器材均完好。
(1)(1分)下图甲是测量灯泡电阻的电路图,请你在○里填上合适的电表符号。
(2)(2分)根据图甲电路,用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整。
(3)(2分)该同学连接好电路的最后一根导线时,小灯泡立刻发出微弱的光亮,移动滑动变阻器滑片,灯泡亮度不变。导致上述现象的两个操作错误是
①;②。
(4)(2分)该实验的原理是(用公式表示)。利用该实验电路,你还能研究相关的哪一个问题?。
答案:(1)甲图中左上为电流表;与电灯并联的应为电压表。
(2)乙图中电流表右侧接线柱与小灯泡左侧接线柱相连,小灯泡右侧接线柱与滑动变阻器左下接线柱相连,电压表的左右接线柱分别与小灯泡的左右接线柱相连。
(3)①电路连接好之前开关已闭合;②滑动变阻器作为定值电阻接入电路。
(4)R = U/I
测灯泡的电功率 或研究电流与电压的关系。
小结:对滑动变阻器连入电路的考查,一般依附电学实验题不独立成题。在连接时谨记连接要领──接线柱选择一上一下,在开关闭合前应保证连入电路的阻值为最大值
(二)对滑动变阻器作用的考查
中考中应用滑动变阻器的实验有:
1.研究电流与电阻、电压的关系
(1)在研究电流与电压的关系时,滑动变阻器作用是改变定值电阻两端电压。
(2)在研究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是调节加在定值电阻两端的电压不变。
例(2009潍坊)小明同学利用如图所示的电路,探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系,得到的数据如下表。
电阻R/Ω
5
6
10
15
20
30
电流I/A
0.6
0.5
0.3
0.2
0.15
0.1
(1)分析表中的数据,可以得出的结论是:。
(2)滑动变阻器R′在此实验中的主要作用是:。
答案:电压不变时,导体中的电流与电阻成反比;调整R′的阻值,使R两端电压保持不变。
2.伏安法测电阻实验中
滑动变阻器用来改变未知电阻两端的电压,实现多次测量求平均值,减小实验误差。
3.测定小灯泡额定功率实验中
滑动变阻器的作用是调节小灯泡两端的电压为额定电压。
小结:滑动变阻器的以上作用都源于其串联入电路后,能起到分压的作用;可不能忘了在电路中的基本作用是:分压、控流,保护电路。
五、拓展应用
在滑动变阻器滑片位于两个端点时,分别相当于一个定值电阻和导线,借此用它来代替定值电阻,利用一个电压表和已知最大电阻的滑动变阻器来测电阻。
例
在用伏安法测电阻的实验中,器材有电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为)、、电源、开关、导线若干,电流表已损坏,能否利用现有器材完成实验。
解析:
实验电路:
实验步骤:
(1)将滑片移至最左端,读出电压表的示数记作U。
(2)将滑片移至最右端,读出电压表的示数记作。
变阻器获奖教学设计 篇10
一、解读滑动变阻器的使用方法
(1)原理:靠改变接入电路中的电阻线的长度来改变接入电路中的电阻,从而达到改变电路中电流的目的。
(2)规格:在滑动变阻器的铭牌上都会标有其规格,如“200 Ω 1 A”就表示该变阻器的最大阻值为200 Ω,允许通过的最大电流为1 A。
(3)接法:串联接入,一上一下。
二、解读中考关于滑动变阻器的考题形式
1.正确区分“接入电路中的电阻线长度”,分清“等效”的连接方法
滑动变阻器“电阻线的长度”与“接入电路中电阻线的长度”不是一回事。滑动变阻器有4个接线柱,正确的组合方式有4种。其实这4种接法只有2种效果,正确分清这2种等效接法,在物理实验中有着非常重要的意义。
例1:图1是滑动变阻器的4种连接方式,根据滑动变阻器“一上一下”的接入原则,其中 和 ,
和 接法是等效的。
解析:解决本题的关键是正确区分滑动变阻器“接入电路中电阻线的长度”,由图知,接A和D两个接线柱时,接入电路中的电阻线是AP段;接A和C两个接线柱时,接入电路中的电阻线也是AP段;接B和C两个接线柱时,接入电路中的电阻线是BP段;接B和D两个接线柱时,接入电路中的电阻线也是BP段。故等效的接法是:甲和乙、丙和丁。
点拨:滑动变阻器接入电路中的原则是“一上一下”。这句话具体地说有两层意思:一是阻值不能为“零”,否则起不到保护电路其他元件的作用;二是阻值要能“变”,阻值不能变化,最多只能充当定值电阻,也就失去了自身原来的价值。
2.考查滑动变阻器的“变阻”规律
滑动变阻器的原理是靠改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电路中电阻的。因此选择不同的接线柱,滑动变阻器接入电路中的电阻线长度也不同,接入的阻值也就不同。
例2:图2为滑动变阻器的示意图,将滑动变阻器的两个接线柱接到电路中, 要求滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻逐渐变大,则连入电路的接线柱是( )。
A. 接A和B B. 接B和C
C. 接 B和D D. 接A和D
解析:首先根据滑动变阻器的接入原则,A选项是错误的;若选择B和C选项,则接入电路中的电阻线是BP段,当滑片P向右移动时,电阻线BP段的长度在不断减小,与题目要求不符,所以也是错误的;当把接线柱A和D或A和C接入电路时,则接入电路中的电阻线是AP段,当滑片P向右移动时,电阻线AP段的长度在不断增大,与题目要求符合,故答案为D。
小贴士:滑动变阻器只有串联接在电路中,才能达到改变电流的目的。滑片向瓷筒上的下接线柱方向移动时,电阻变小,电路中电流变大。为了保护电路,在闭合开关前应将变阻器的滑片放在最大阻值位置处。口诀:串联接入,电流可变;片移阻变,靠近下接,阻值变小,远离下接,阻值变大;保护电路,片放大阻。
3. 考查滑动变阻器在实际生活中的应用
生活中的调节器的核心部分就是一个滑动变阻器,常见的如电风扇的转速调节、台灯的亮度调节、电车变速器控制电车行驶速度的调节等等。近年来对于滑动变阻器在生活中的应用考题层出不穷。
例3:图3是测定水流大小的设计图,其中P是悬挂在一细长金属丝下面的小球,O是悬挂点,CD是水平放置的光滑电阻丝,与细长金属丝始终保持良好的接触。设计要求:水不流动时细金属丝与电阻丝上的C点接触。请回答:(1)有水流动时金属丝将偏转一角度,而且水的流速越大,偏转的角度越大,电流表的示数如何变化?(2)此装置有何不妥之处?如何改正?
解析:实际上,水平放置的光滑电阻丝CD与细长金属丝OP组合起来相当于一个“滑动变阻器”。当水不流动时,OP与虚线OC重合,电阻丝CD全部接入电路,此时电路中电阻最大,故电流表的示数最小。当有水流动时,OP偏转,接入电路中的电阻丝会变短,电阻变小,所以电流表的示数会变大。如果水流大到一定程度,OP与D处接触,将导致电源短路,可能会烧毁电源和电流表,这正是此装置的不足之处。改正方法:在电路中串联一个定值电阻。
答案:(1)变大。(2)不足,可能会烧毁电源和电流表;改正措施:在电路中串联一个定值电阻。
点拨:把滑动变阻器与电流表巧妙结合起来,解决了实际问题。解答这类题要注意“形变而意不变”,即滑动变阻器在电路中的作用不会随外形的变化而改变。弄清当滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值如何变化,对其他器件有何影响是解题的关键。
如何选择分压电路中的滑动变阻器 篇11
某同学用如图1所示电路, 测绘标有“3.8 V, 0.3 V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。
①除了导线和开关外, 有以下一些器材可供选择:
电流表:A1 (量程100 mA, 内阻约2Ω ) ;A2 (量程0.6 A, 内阻约0.3Ω ) ;
电压表:V1 (量程5 V, 内阻约5KΩ ) ;V2 (量程15 V, 内阻约15KΩ ) ;
滑动变阻器:R1 (阻值范围0~10Ω) ;
R2 (阻值范围0~2KΩ) ;
电源:E1 (电动势为1.5 V, 内阻为0.2Ω ) ;
E2 (电动势为4 V, 内阻约为0.04Ω ) 。
为了调节方便, 测量准确, 实验中应选用电流表____, 电压表____, 滑动变阻器____, 电源____。 (填器材的符号)
答案是:电流表A2, 电压表V1, 滑动变阻器R1, 电源E2。
这个题目中使用了分压电路, 涉及到了对滑动变阻器的选择, 并且选择了阻值较小的滑动变阻器, 为什么为了调节方便使用阻值较小的滑动变阻器呢?
如图2所示为分压器电路图, 已知:电源的电动势为E, 内阻不计, 滑动变阻器总阻值为R0, 负载电阻为R。闭合开关S, 电阻R两端的电压U随变阻器a端与滑动触头间的电阻Rx发生变化, 设R与Rx的并联电阻为R并, 由串、并联电路的特点得:
在实验中, 如要用分压电路, 滑动变阻器的阻值选择越小, 从分压器输出的电压就越接近均匀变化的, 这样就会便于调节, 有利于实验的操作。因此本高考题的滑动变阻器选择了R1 (阻值范围0~10Ω) 。
是不是所有的分压电路都要选择阻值较小的滑动变阻器呢?这要具体情况具体分析, 如07年江苏卷物理实验, 题目如下:
要描绘某电学元件 (最大电流不超过6mA, 最大电压不超过7V) 的伏安特性曲线, 设计电路如图3, 图中定值电阻R为 1KΩ, 用于限流;电流表量程为10mA, 内阻约为5Ω;电压表 (未画出) 量程为10V, 内阻约为10KΩ;电源电动势E为12V, 内阻不计。
(1) 实验时有两个滑动变阻器可供选择:
a、阻值0到200Ω, 额定电流 0.3A
b、阻值0到20Ω, 额定电流 0.5A
本实验应选的滑动变阻器是____ (填“a”或“b”) 。
答案是:a。
为什么本题没有选择阻值0到20Ω的滑动变阻器呢?
在分压电路中 (如上图3) , 为了电路的安全, 闭合开关之前, 应把滑动变阻器的滑动触头放在最左端, 使分压器输出电压从零开始变大。
如果选择阻值0到20Ω的滑动变阻器, 由欧姆定律计算得, 此时回路中的电流I=0.6A, 已经超过了滑动变阻器的额定电流0.5A。为了电路的安全, 我们选择阻值0到200Ω, 额定电流 0.3A的滑动变阻器, 此时回路中的电流I=0.06A, 没有超过某电学元件的最大电流。
变阻器获奖教学设计 篇12
变阻器
一、【温故知新】 师:决定导体电阻大小的因素有哪些? 生:材料、长度、横截面、温度。师:其中,长度如何影响导体的电阻大小? 生:其他因素相同,长度越长,电阻越大; 二【学习目标】 ◆知识与技能(1)了解滑动变阻器的构造,结构简图,元件符号。理解滑动变阻器的原理及其在电路中的作用。(2)通过探究活动能正确使用滑动变阻器。会用滑动变阻器来控制电路中灯泡的亮度。◆过程和方法(1)通过思考观察实验、对比、探究等方法,学习利用滑动变阻器改变电流、电压。(2)在探究活动中,体验科学探究的方法。◆情感态度与价值观 通过探究活动,体验探究的乐趣,使学生乐于观察、实验,培养学生团队合作与交流的能力。从而激发学生动手操作的热情。【教学重点】 滑动变阻器的使用方法。【教学难点】 滑动变阻器的连接方法。三【学习导航】
一、新课引入(5分钟)创设情景,采用多媒体实验引入新课。(创设情景,引发思考,演示实验,把要研究的物理现象生动地展现在学生的面前,使其感到惊奇,产生疑问,引起思维,激发兴趣,从而顺利引入新课)。
二、变阻器原理的学习(10分钟)提出问题 教师引导:灯泡亮度的变化是由通过的电流引起的,而电流的变化则是由电阻的变化引起的。启发学生猜想:铅笔芯的电阻变化是由改变导体电阻的什么因素引起的?
实验探究 用铅笔芯使电路中的电流连续的变化 方案目的(改变长度):如图所示,在导线间夹入一段铅笔芯,使一端在铅笔芯上自由滑动,通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变接入电路中的电阻大小,观察并记录小灯泡 的亮度变化,并加以比较。(观察是科学探究的基础,是提出问题获得证据或数据的来源。在观察到现象后及时做出记录,这是科学研究的最基本方法。通过学生自己动手实验揭示科学的神秘面纱激发学生的学习兴趣)最后师生共同总结归纳出:灯泡亮度变化,实质上是通过改变接入电路中铅笔芯的长度,来改变电阻,从而改变灯的亮度的。要想弄清其原理,我们先来学习一种能改变电阻的器件──变阻器。其实,实验室所用的变阻器也是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的器件。
原理:变阻器就是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的器件。(板书)
三、学习正确使用变阻器(20分钟)(1)变阻器结构的学习教师首先要求学生结合实验桌上滑动变阻器的实物认识变阻器的主要构造,并重点强调观察4个接线柱和表面涂有绝缘漆的合金线所绕成的线圈,猜想这种结构的设计有什么理由。然后提问:
◆电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了?为什么要刮去? ◆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,几乎是零?
教师结合投影片介绍其构造,理解铭牌上数据的物理意义;并要求学生学会画滑动变阻器的结构简图和电路符号。
(板书)结构:瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线
符号:(该部分内容简单,让学生观察,师生共同解决,教学中主要采用问题法和讲授法。)(2)正确使用滑动变阻器 ※该部分是本节的重点与难点,为了化解难点突出重点,我在此设计了一个学生实验,让学生动手去探究滑动变阻器的正确使用。另外。还借用课件直观、生动地显现利用滑动变阻器改变灯泡亮度的过程。提出问题(投影)◆要使灯泡和变阻器中的电流大小相同,变阻器应该与灯泡串联还是并联?
◆要能控制电流的大小,应该使用变阻器上的哪两个接线柱? ◆要使灯泡由暗变亮,接通电路前应将滑片放到什么位置上? ◆移动滑片时,哪两个接线柱之间的电阻随着改变?向哪个方向移动时电阻变大? ◆滑动变阻器上有4个接线柱,怎样把这些接线柱接入电路?共有几种接法? 实验探究 学生相互讨论,首先,设计出实验电路如图所示,接着上台进行 操作,尝试控制灯泡的亮度。同时,引导其他学生仔细观察,并指导实验学生每次将变阻器的实物连接、电路图连接、及电路符号连接进行对照,掌握滑动变阻器的使用方法。交流评价 结合各自的实验结果相互讨论,共同归纳出:(板书)使用:①能使变阻器电阻变化的接法有4种(“一上一下”); ②不能使变阻器电阻变化的接法有2种,其中“同下”电阻总是很大,而“同上”电阻总是很小。③滑片越靠近下端的接线柱,接入电路的电阻越小。(本环节中以教材内容和设计好的实验报告为主,让学生经历“提出问题──实验探究──交流评估”这一个性化的过程,去主动突破“变阻器”这一教学重难点,使学生“不仅知其然,而且知其所以然。”)四【巩固拓展】 完成课本71页:动手动脑学物理1——4题
五【课堂小结】
第4节 变阻器 1.原理:利用改变连入电路中电阻线长度来改变电阻。2.结构:瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱等。3.符号: 4.使用:(口诀)①能使变阻器电阻变化的接法有4种(“一上一下”);
②不能使变阻器电阻变化的接法有2种,其中“同下”电阻总是很大,而“同上”的电阻总是很小。③滑片越靠近下端的接线柱,接入电路的电阻越小。
滑片越远离下端的接线柱,接入电路的电阻越大。六【布置作业】 《练习册》56页1——8题
七【教学反思】 一个仪器,讲清它的构造、原理、作用并不十分困难。怎样使学生在较短时间里,由感性的肤浅认识──到理性的理解──再到熟练得使用?通过本节课的教学让我受到启发。我认为让学生积极主动参与探究、设计方案、实施实验,让学生感觉知识离自己并不远,努力思考就能想出好办法,设计会更加合理。学生自己想、自己做、自己改进,印象会更深,应用起来会更亲切、更熟练。
教师即促进者,是新课程下教师角色的根本变化。新的课程观更强调课程是一种活动,因为科学探究能力的提高,科学方法的掌握,科学态度和科学精神的形成,都必须通过具体而生动的活动来实现。
本节课教师给学生的发散性思维、创造性活动提供了一个展示的机会,作为教师,只是起到了组织者、引导者和促进者的作用。让学生积极参与探究,讨论活动,积极寻找学生的思想火花,遵循“不干涉”原则。比如在讲授变阻器的原理时,教师引领学生分析与电阻有关的几个要素为后面的教学设伏,并通过用铅笔芯改变小灯泡亮度的实验,让学生自主得出应该改变导线的长度。接着教师在学生实验的基础上将铅笔芯换成变阻器演示实验,运用“类比”的方法因势利导突破难点,揭示变阻器的原理,事实证明运用此法效果十分的好。在教授变阻器的使用时,教师又是让学生自主讨论分析、设计实验方案并实施实验,进而总结出变阻器的使用方法。对于这一部分的教学教师切忌不要操之过急,一定要留给学生充裕的时间进行实验。实验结束后,将使用方法及注意事项以口诀的形式总结出来,学生乐于接受,易于识记掌握。从课后的调查与作业效果来看,此处的教学十分成功。
【变阻器获奖教学设计】推荐阅读:
变阻器教学反思09-24
《变阻器》实验教学创新课堂设计07-12
初中物理变阻器教案08-28
《变阻器》的评课稿10-07
人教课标八年级下第六章电压电阻 第四节 变阻器教案07-23
弹力获奖教学设计07-20
初中生物获奖教学设计06-16
新型玻璃获奖教学设计08-16
教学比武大赛获奖感言09-12