滑動變阻器在初中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用分析

龔俊

摘 ?要：滑動變阻器是中學(xué)八大基本器材之一，其屬于非測量的工具，在初中物理教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。其工作原理即為對接入電路的電阻絲長度進行調(diào)節(jié)，最終達到改變電阻的目的。在初中物理實驗中，通過對滑動變阻器的科學(xué)運用可以得到事半功倍的效果。所以，本文對滑動變阻器在初中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用方法進行探討，希望可以促進初中物理教學(xué)有效性的全面提升。

關(guān)鍵詞：滑動變阻器;有效性;初中物理;實驗教學(xué)

電學(xué)是初中物理教學(xué)中的重要組成部分，占據(jù)較大的比例，并且抽象難懂，因此，是教學(xué)的重難點。在教學(xué)中會用到許多儀器，例如電壓表、電流表與變阻器等。其中，滑動變阻器的運用十分頻繁，發(fā)揮著重要的應(yīng)用價值。因此，教師就要為學(xué)生詳細地講解滑動變阻器的結(jié)構(gòu)與功能，并且使得學(xué)生掌握熟練操作的方法與技巧，要對電路進行正確的連接，在此基礎(chǔ)上順利完成開展實驗操作。

一、滑動變阻器的選用原則

第一，安全性良好。首先，要確?；瑒幼冏杵鞅旧淼陌踩硗庖惨ＷC被控電路的安全。如果滑動變阻器的電流太大，那么就會導(dǎo)致導(dǎo)線被燒壞。因此，通常都會將其額定參數(shù)標為額定電流。在實際使用中，要確保導(dǎo)線上的最大電流都小于額定值。此外，在滑片移動的過程中，要確保電路的電流以及電壓均小于電路中電器工作的額定值。

第二，覆蓋性良好。要確?；瑒幼冏杵鞯幕谝苿舆^程中，電路參數(shù)的改變動態(tài)范圍可以充分覆蓋電路正常工作的設(shè)計標準，這樣才可以確保操作的安全性與穩(wěn)定性。

第三，調(diào)控線性良好。如果滑動變阻器具有良好的調(diào)控線性，那么就能夠便捷地調(diào)節(jié)電路，電表的指針相對較為穩(wěn)定，可以準確、快速地讀出數(shù)值，而且小燈泡也可以逐漸變亮。伴隨滑片的移動，電壓與電流也會發(fā)生平穩(wěn)的變化。

二、滑動變阻器在初中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

（一）在電路保護中的應(yīng)用

通過I=U/R能夠獲知，在電源的電壓保持恒定時，電路的總電阻與電流具有反比例關(guān)系。在此狀況下，電路中的電流表等元件就可能會發(fā)生損壞。所以，在初中物理的多個實驗中都會配備滑動變阻器，例如，采用伏安法測電阻以及測小燈泡電功率等。初中物理教材中重點強調(diào)，在完成電路的連接操作以后，在閉合開關(guān)以前，必須要在電路中把滑動電阻器的阻值調(diào)節(jié)到最大，這樣才可以盡量增大電路中的總電阻，使得電路中的電流獲得最小數(shù)值，在此基礎(chǔ)上有效地保護電路。這一點在上述實驗中都得到了充分的體現(xiàn)。

（二）在分析電壓，電流與電阻關(guān)系時的應(yīng)用

在實驗的過程中，通過對滑動變阻器的調(diào)節(jié)能夠更改電路中經(jīng)過的電流以及電。通過對這些變化的研究，能夠總結(jié)出涉及的規(guī)律。在電阻處于恒定狀態(tài)時，電流和電壓是具有正比例關(guān)系的。與之相反，假如電壓處于恒定狀態(tài)，則電流與電阻具有反比例關(guān)系。在上述問題中，假如為了使得電阻處于恒定狀態(tài)，則要選擇使用定值電阻。怎樣才能夠確保電壓處于恒定狀態(tài)呢？可以結(jié)合串聯(lián)電路電阻的分壓規(guī)則，充分發(fā)揮滑動變阻器的作用進而達到此目的。在更換定值電阻R時，那么也會使得電阻左右兩側(cè)的電壓發(fā)生改變，所以就要對滑動變阻器的電阻進行調(diào)節(jié)，最終對其分壓進行更改，使得定值電阻R的分壓保持不變，在此狀況下就能夠多次改變定值電阻的電阻值。通過對滑動電阻器的調(diào)節(jié)，進而使得定值電阻的兩端電壓不發(fā)生改變。通過多次的實驗過程，最終總結(jié)出有關(guān)的規(guī)律，從而幫助學(xué)生更加深刻地理解與掌握相關(guān)知識。

（三）在調(diào)節(jié)小燈泡亮滅操作中的應(yīng)用

通過對滑動變阻器的合理運用能夠有效地調(diào)節(jié)小燈泡的亮度。然而，部分學(xué)生會覺得此實驗難度較大，涉及的知識晦澀難懂。因此，在實驗前可以提出猜想：首先，要把滑動變阻器與小燈泡共同串聯(lián)到相同的電路中，要利用滑動變阻器的作用對電流進行調(diào)節(jié)，在此基礎(chǔ)上對燈泡亮度進行調(diào)節(jié)。通過滑動變阻器對電路中的電流大小進行調(diào)節(jié)，在此基礎(chǔ)上達到調(diào)節(jié)燈泡亮度的目的。盡管此實驗?zāi)軌驅(qū)襞萘炼冗M行調(diào)節(jié)，然而其卻不能使得燈泡完全的熄滅，因此就要對滑動變阻器進行深層次的分析。在其下方設(shè)置了兩個接線柱。其是如何接入電路中呢？電阻絲的連入是取決于一個還是兩個呢？我們能夠?qū)㈦娮鑴澐殖蓛蓚€組成部分，這兩個部分分別和小燈泡進行并聯(lián)與串聯(lián)，然后接入到電路中，并且對滑動變阻器的滑片進行滑動，從而使得和小燈泡具有并聯(lián)關(guān)系的電阻值變小，然后減小分壓，使得燈泡顏色變暗。再滑到最頂端的時候，燈泡就會熄滅。在此實驗過程中，滑動變阻器對通過電流進行改變，另外，也對小燈泡兩端的電壓進行調(diào)節(jié)，最終將其改變成零。在燈泡兩端沒有電壓以后，電流也會消失，于是燈泡就會熄滅。此過程主要是充分發(fā)揮滑動變阻器的連接方式與組織結(jié)構(gòu)的差別完成實驗操作的。

（四）在小燈泡額定功率測量實驗中的應(yīng)用

在此實驗過程中，要把電流表串聯(lián)接入其中，并且把電壓表并聯(lián)接入到小燈泡的左右兩側(cè)，在此基礎(chǔ)上就可以了解左右兩側(cè)的電壓以及經(jīng)過的電流。然后，再串聯(lián)接入滑動變阻器，于是通過此儀器對電阻值的改變，從而調(diào)節(jié)兩側(cè)的電壓，并且通過的電流也會發(fā)生改變。按照電功率的計算公式：P=UI。我們通過對滑動變阻器的調(diào)節(jié)，從而改變其通過的電流于左右兩端的電壓，然后就能夠多次測得小燈泡的電功率，如果實際電壓<額定電壓，則可以得出實際功率<額定功率;如果實際電壓與額定電壓相等，那么實際功率也會和額定功率相等;如果實際電壓>額定電壓，那么實際電壓會>額定功率，在此狀況下，或許就會發(fā)生小燈泡被燒壞的現(xiàn)象。通過對滑動變阻器的科學(xué)應(yīng)用，能夠?qū)﹄娮柽M行更改，然后對小燈泡兩端的額定電壓進行改變，最終得出實際電壓和額定功率彼此間具有的關(guān)聯(lián)。

（五）其他方面的應(yīng)用

1.改變電流

滑動變阻器能夠?qū)﹄娏鬟M行改變。在初中物理的電學(xué)習(xí)題中，我們可以將電壓與電流看作是恒定的。因此，在電路中接入滑動變阻器以后會發(fā)生電阻的改變，然后再結(jié)合歐姆定律，對電流的改變情況進行判斷，在此基礎(chǔ)上就能夠了解小燈泡亮度的改變情況。

2.發(fā)揮導(dǎo)線作用

在滑動變阻器上設(shè)置了四個連線住，在特定的狀況下，往往都會在電路中連入其金屬桿左右兩端的接線。在分析電路故障的時候，往往也是采用此操作方式，這是因為通過此操作能夠充分發(fā)揮滑動變阻器具有的導(dǎo)線功能。此外，滑動變阻器還有改變電壓、改變電阻與控制電壓等很多功能。在實驗中，要根據(jù)實際情況對滑動變阻器進行靈活的運用。

三、結(jié)束語

總之，在不同的物理實驗中，滑動變阻器也會發(fā)揮著不同的作用，應(yīng)用十分廣泛。然而，無論哪種物理實驗，滑動變阻器都有著相同的原理，即對電阻進行改變，從而調(diào)節(jié)與其具有密切關(guān)聯(lián)的變量值，通過固定值對變量間的關(guān)系進行研究與分析。因此，對于滑動變阻器應(yīng)用方法的掌握是十分關(guān)鍵的，這會直接關(guān)系到學(xué)生的學(xué)習(xí)成績與學(xué)習(xí)效率，關(guān)系到學(xué)生物理素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，每位學(xué)生都要對此儀器的基本結(jié)構(gòu)與功能給予全面地了解，掌握科學(xué)的使用方法，在此基礎(chǔ)上更加科學(xué)地連接電路，探究實驗過程，獲取實驗結(jié)果，并且可以有效提高學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力，提高物理教學(xué)的整體水平。

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