滑动变阻器的分压接法导学

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1、滑动变阻器在电路中的控制作用导学作者：山东省无棣县第一中学唐广冲高中物理教学中，很多知识点的难度很大，学生接受起来比较困难，而为探讨较难概念或定理而设计一些有价值的问题。滑动变阻器是电学中常用器件之一，在初级阶段由于学生认知水平的限制。我们的教学要求，只掌握滑动变阻器的以下控制作用，将滑动变阻器与电源和其他元件以串联形式的连接。我们把这种接方法——叫“限流接法”，如图一所示该电路通常研究测电阻和测功率是初中连个重要的实验。它的工作原理是通过改变接入电路部分电阻线的长度来改变电阻的.在连接滑动变阻器时。要求:一上一下，各用一个接线柱.由于学业的要求和学生认

2、知能力提升到高中阶段学生就必须掌握滑动变阻器的另一种重要控制方法。把滑动变阻器的电阻丝两端与电源和开关串联后，让被控部分元件接在滑动变阻器的电阻丝一端，另一端接在金属杆任意一端。如图：但是由于前者影响，学生在接受分压接法时并不顺利。下面结合笔者教学实践，设计了分压器接法的教学过程的问题串，在教学过程中取得良好的教学效果现整理如下：1、清原理——分压器的原理。情景展示：以人教版物理选修3－1P52的“问题与练习”第一题为引入题目，提出若干问题。问题一：图示中cd两端的电压由什么决定？引入输出电压的概念，该问题的设置，是针对学生长时间没有接触电学知识，或者串

3、并联知识的不熟练。得出输出电压与对应电阻之间的正比关系，同时能加强学生在分析电压时能把思维引入到电阻关系中。输出电压的概念对学生太抽象，为避免以后出现时干扰学生的思维，故这儿提出它的定义。问题二：在不改变输入电压的前提下（家庭或实验室中使用的电压都不变），设计能改变输出电压的电路。-----情境设置与生活密切相关（如何改变接线柱间的输出电压？）。通过综合分析与比较，优化设计思路，共同选择最后一种方案（电路结构简单，输出电压连续），并得出输出电压的范围（0-U）2、导内涵——分压器的应用在得出问题答案的过程中，学生深刻得理解分压器的基本原理，但这并不等同他

4、们能巧妙地应用，为了架接理论与实践之间的桥梁，我又引入了以下问题：问题三：假如在输出电压端连接一个负载，对输出电压是否有影响？（电路设计的实用性）此问题为了引入滑动变阻器的分压式接法做准备，同时为分压不均匀埋下伏笔。问题深度有所增加，需要学生能找准电路的连接方式--混连电路，同时要对混连电路有深刻认识。引导学生得出“增加负载（并联电阻）意味着阻值减小，输出电压减小”这一结论。为了强化认识，增加课堂练习（例题一）如图所示，将滑动变阻器作为分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是负载电阻，电源电压为U保持恒定，滑动片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是（

5、）UPRAB空载时，输出电压为U/2接上负载R时，输出电压小于U/2负载电阻R的阻值越大，输出电压越低接上负载R后，要使输出电压为U/2，滑动片P须向上移动至某一位置在此基础上，紧扣分压式要点，提出第四个问题：问题四：输出电压的范围是否仍然为（0-U）？此问题正式引入了滑动变阻器的分压式接法。整个认识过程承上启下，不断突破旧知识，认识新知识，又不断延伸出新问题，使学生始终处于悟与惑的交替中，激发学生的学习欲望。在这样的学习情境中，学生很自然地接受分压式电路图，并能通过阻值的变化得出电压变化的关系，再处理滑片对应的电压最大值和最小值的位置时毫不费力。学生在

6、理解改变电阻从而改变输出电压的同时，又会引起新的疑虑：加上负载与不加负载的不同，顺势引入关于输出电压不均匀的问题。问题五：怎样尽量减小输出电压的不均匀？此问题是滑动变阻器分压式和限流式电路图选择的关键，引导学生得出滑动变阻器阻值很小时，用分压式可以克服电路中待测电阻的电压取值范围很小的缺点，同时电压取值比较均匀。让学生通过自己的分析判断，得出滑动变阻器分压式电路的优点和选择条件。3、重操作——描绘小灯泡的伏安特性曲线分压器一直是教师教学、学生学习的难点，同时它的原理和应用（电路选择）也是电路部分的重点。可以通过这六个问题的设计，从浅到深，由易到难，在问题

7、的解答中解惑，在恍然中又释疑，层层递进，逐步逼近分压器的基本原理和巧妙应用，让学生在极具兴趣的学习中获得知识。让学生到实验室中进行对比试验，来比较限流和分压接法的不同，并对滑动变阻器的控制作用的特点充分理解。