滑動變阻器在初中物理電學實驗中的研究

尹原

【摘要】在一個電路中，滑動變阻器的作用在于可以將電路中的電阻加以改變，這樣就可以將其中的電流和電壓加以調節，這在我國的中學物理教學中一直以來都是一項重要的內容。本文針對滑動變阻器在初中物理課堂中的應用進行了分析，希望可以給相關課堂教學工作的開展提供一些參考。

【關鍵詞】滑動變阻器 ?初中物理 ?電學實驗

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）18-0178-01

在初中物理電學實驗中，滑動變阻器有許多應用，從而讓課堂的效率可以大大提高。學生在了解了滑動變阻器的結構和功能后，需要熟練的使用滑動變阻器，并且要會選擇最為合適的設備，正確的連接好電路，來開展實驗。但是如果想要了解其在電路中所起到的作用，還要結合不同的實驗，才能讓其用途更好地讓學生掌握。

一、滑動變阻器在研究電流、電壓和電阻之間的關系時的作用

我們現在已經知道，滑動變阻器在實驗當中可以改變電路中的電阻和電流，經由這些改變，就可以找到其中的相關規律。目前已經知道U=IR、I=U/R等公式，但是這些公式是如何求得的呢？我們可以運用滑動變阻器，來歸納得出電流和電壓之間的關系。

在電阻恒定時，電流和電壓之間的關系是成正比，而相反，如果電壓恒定，那么其電流和電阻之間的關系則成反比。在上述兩個問題中，如果我們想要恒定電阻，那么可以選用定值電阻，但是如何保證電壓的恒定呢？根據串聯電路電阻的分壓規則，我們可以利用滑動變阻器來滿足于這種需求，當定值電阻R更換時，電阻R兩側的電壓也會出現變化，我們就需要改變滑動變阻器的電阻，從而改變其分得的電壓，而使定值電阻R分得的電壓保持不變。這樣就可以多次改變定值電阻阻值，調整滑動變阻器來實現定值電阻的兩端的電壓不變，在多次反復實驗當中，找出相應的規律，給教學提供便利。

二、滑動變阻器在測量小燈泡額定功率實驗中的作用

在測定小燈泡額定功率實驗時，應將電流表串聯接入，將電壓表并聯接在小燈泡的兩側，這樣可以測得通過小燈泡的電流和小燈泡兩側的電壓，同時將滑動變阻器串聯接入，這樣調節滑動變阻器的電阻值就可以將燈泡兩側的電壓進行改變，同時通過小燈泡的電流也會隨之改變。根據電功率的計算公式：P=UI，利用某一時刻電流表示數和電壓表示數就能求得小燈泡的電功率，隨著滑動變阻器將小燈泡的電流及其兩端的電壓變化，我們可以多次測得小燈泡的電功率。當實際電壓小于額定電壓時，實際功率小于額定功率，當實際電壓等于額定電壓時，實際功率等于額定功率，實際電壓大于額定電壓時，實際功率大于額定功率，此時可能燒壞小燈泡。在這個實驗中，巧妙的利用了滑動變阻器可以通過改變電阻，從而改變串聯接入的小燈泡兩端電壓的特點，揭示了實際電壓和額定功率之間的關系，只有當實際電壓等于額定電壓時，此時功率才等于額定功率。

三、滑動變阻器在調節小燈泡的亮滅時的應用

運用滑動變阻器，可以實現對小燈泡亮度的調節實驗，但是很多學生認為這個實驗的內容很難，其中的知識也較為難懂，所以可以在實驗開始之前首先提出下列猜想：第一，將小燈泡和滑動變阻器串聯到同一個電路中，使用滑動變阻器來調節電流，這樣就可以調節燈泡的亮度，可使我們知道滑動變阻器就可以改變電路中的電流，進而調節燈泡的亮度。其次，這個實驗雖然可以調節燈泡的亮度，但是并不能完全熄滅燈泡，所以還要研究一下滑動變阻器。在滑動變阻器的下方是有兩個接線柱的，怎樣接入電路中，能決定電阻絲連入的是一個還是兩個。我們可以把電阻分成兩部分，一部分與小燈泡串聯，一部分與小燈泡并聯，這樣接入到電路中，通過滑動滑動變阻器滑片，使與小燈泡并聯的電阻變小，實現分壓變小，燈泡變暗，滑倒最頂端使燈泡就熄滅了。在這個實驗中，滑動變阻器不僅改變了通過的電流，還控制了小燈泡兩端的電壓，使其變為零，小燈泡兩端沒有了電壓，也就沒有了電流，肯定就會熄滅。這是巧妙地運用了滑動變阻器的組織結構和連接方式的不同來實現的，可謂妙哉。

四、其他作用

在電學實驗中有測電阻的實驗，滑動變阻器在此實驗中的作用主要有：（1）保護電路。（2）改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流，多次求得電阻，取平均值減小誤差。還有研究電流與電壓的關系的實驗，與研究電流與電阻的實驗幾乎一樣，只是滑動變阻器的作用不同而已，在這個實驗中的作用是改變電阻兩端的電壓。

五、總結

電阻這項內容在我國初中物理教學體系當中的地位非常重要，和先前的電壓和電流內容相比，知識更加深入，難度更大。但是如果我們掌握了其作用和原理，就可以讓學生更加容易理解相關內容。

參考文獻：

[1]朱立.初中物理實驗有效教學的幾點思考[J]. 科普童話：新課堂， 2016（24）.