滑動變阻器結構示意圖在教學中的應用

黃彥

摘要：學生學習滑動變阻器過程中，對滑動變阻器改變電路中電阻的原因有時難以理解.在教學中利用滑動變阻器結構示意圖對滑動變阻器改變電路中電阻的原因進行分析，使學生能夠更加直觀地看到滑動變阻器不同接法改變電路中電阻的原理、以便能夠更好地理解.

關鍵詞：滑動變阻器；結構示意圖；接法

學習滑動變阻器過程中，僅僅通過實驗，學生對滑動變阻器不同接法改變電路中電阻的原理不易理解，影響學生對滑動變阻器在電學中的應用.在學習滑動變阻器過程中，如果利用滑動變阻器結構示意圖，引導學生分析滑動變阻器不同接法改變電路中電阻的原理，就能使學生更加直觀地觀察到滑動變阻器是如何改變電路中電阻的.滑動變阻器結構示意圖可以幫助學生更好地理解滑動變阻器在電路中的應用.

1滑動變阻器各部件的電阻

如圖1，滑動變阻器主要有三部分組成，金屬桿CD，滑片P，電阻絲AB.金屬桿和滑片的材料一般是銅鍍光，電阻很小；電阻絲AB，其材料一般是康銅絲或鎳鉻合金絲，電阻相對較大.金屬桿和滑片的電阻與電阻絲的電阻相比，可以忽略不計，因此，電阻絲AB的電阻就是滑動變阻器的最大電阻.

2滑動變阻器的接法

滑動變阻器有四個接線柱，如果只選其中兩個接入電路中，學生根據滑動變阻器的結構示意圖很容易畫出有六種接法：如圖2.

3滑動變阻器中電流的路徑

根據圖2讓學生畫出不同接法的電流路徑，如圖3.

4滑動變阻器改變電路中電流大小的接法

由圖3-a可知，接CD兩個接線柱時，電流流過金屬桿，金屬桿電阻為零，所以，接CD兩個接線柱，相當于連接一根導線.

由圖3-b可知，接AB兩個接線柱時，電流流過全部電阻絲，此種接法，相當于在電路中接入一個定值電阻.

分析圖3-c，d，e，f四個圖可知，這四種接法，移動滑片P，改變電阻絲接入電路中的長度，從而改變了滑動變阻器接入電路中電阻的大小.由此可知，要利用滑動變阻器改變電路中電流的大小，應接滑動變阻器的上面一個接線柱和下面一個接線柱——這就是“一上一下”接法的由來，并且要把滑動變阻器串聯在電路中.

5滑動變阻器改變電路中電阻的原因

分析圖3滑動變阻器的六種接法可知，無論接上面兩個接線柱還是接下面兩個接線柱，移動滑片，都不能改變滑動變阻器接入電路中的電阻.如圖3-c，d，e，f中的四種接法，移動滑片，可以改變接入電路中電阻絲的長度，從而改變滑動變阻器接入電路中電阻的大小.

6滑動變阻器接入電路中電阻的變化規律

6.1在圖3-c，d，e，f中，向左移動滑片P，如圖4

分析圖4中c，d兩圖，滑片向左移動，滑片靠近下面A接線柱，滑動變阻器接入電路中電阻絲的長度減小，所以滑動變阻器接入電路中的阻值減小.

分析圖4中e，f兩圖，滑片向左移動，滑片遠離下面B接線柱，滑動變阻器接入電路中電阻絲的長度增大，所以滑動變阻器接入電路中的阻值增大.

6.2在圖3-c，d，e，f，向右移動滑片P，如圖5

分析圖5中c，d兩圖，滑片向右移動，滑片遠離下面A接線柱，滑動變阻器接入電路中電阻絲的長度增大，所以滑動變阻器接入電路中的阻值增大.

分析圖5中e，f兩圖，滑片向右移動，滑片靠近下面B接線柱，滑動變阻器接入電路中電阻絲的長度減小，所以滑動變阻器接入電路中的阻值減小.

由圖4、圖5分析可得，滑片靠近下面接線柱，滑動變阻器接入電路中的阻值減小；滑片遠離下面的接線柱，滑動變阻器接入電路中的阻值增大.結論是“近小遠大”.

利用滑動變阻器結構示意圖，分析滑動變阻器不同接法改變電路中電阻的原理，能夠使學生更加直觀地觀察到滑動變阻器在電路中改變電阻的過程，使學生更好地理解滑動變阻器在電路中的應用.endprint