滑动变阻器结构示意图在教学中的应用

黄彦

摘要：学生学习滑动变阻器过程中，对滑动变阻器改变电路中电阻的原因有时难以理解.在教学中利用滑动变阻器结构示意图对滑动变阻器改变电路中电阻的原因进行分析，使学生能够更加直观地看到滑动变阻器不同接法改变电路中电阻的原理、以便能够更好地理解.

关键词：滑动变阻器；结构示意图；接法

学习滑动变阻器过程中，仅仅通过实验，学生对滑动变阻器不同接法改变电路中电阻的原理不易理解，影响学生对滑动变阻器在电学中的应用.在学习滑动变阻器过程中，如果利用滑动变阻器结构示意图，引导学生分析滑动变阻器不同接法改变电路中电阻的原理，就能使学生更加直观地观察到滑动变阻器是如何改变电路中电阻的.滑动变阻器结构示意图可以帮助学生更好地理解滑动变阻器在电路中的应用.

1滑动变阻器各部件的电阻

如图1，滑动变阻器主要有三部分组成，金属杆CD，滑片P，电阻丝AB.金属杆和滑片的材料一般是铜镀光，电阻很小；电阻丝AB，其材料一般是康铜丝或镍铬合金丝，电阻相对较大.金属杆和滑片的电阻与电阻丝的电阻相比，可以忽略不计，因此，电阻丝AB的电阻就是滑动变阻器的最大电阻.

2滑动变阻器的接法

滑动变阻器有四个接线柱，如果只选其中两个接入电路中，学生根据滑动变阻器的结构示意图很容易画出有六种接法：如图2.

3滑动变阻器中電流的路径

根据图2让学生画出不同接法的电流路径，如图3.

4滑动变阻器改变电路中电流大小的接法

由图3-a可知，接CD两个接线柱时，电流流过金属杆，金属杆电阻为零，所以，接CD两个接线柱，相当于连接一根导线.

由图3-b可知，接AB两个接线柱时，电流流过全部电阻丝，此种接法，相当于在电路中接入一个定值电阻.

分析图3-c，d，e，f四个图可知，这四种接法，移动滑片P，改变电阻丝接入电路中的长度，从而改变了滑动变阻器接入电路中电阻的大小.由此可知，要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，应接滑动变阻器的上面一个接线柱和下面一个接线柱——这就是“一上一下”接法的由来，并且要把滑动变阻器串联在电路中.

5滑动变阻器改变电路中电阻的原因

分析图3滑动变阻器的六种接法可知，无论接上面两个接线柱还是接下面两个接线柱，移动滑片，都不能改变滑动变阻器接入电路中的电阻.如图3-c，d，e，f中的四种接法，移动滑片，可以改变接入电路中电阻丝的长度，从而改变滑动变阻器接入电路中电阻的大小.

6滑动变阻器接入电路中电阻的变化规律

6.1在图3-c，d，e，f中，向左移动滑片P，如图4

分析图4中c，d两图，滑片向左移动，滑片靠近下面A接线柱，滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度减小，所以滑动变阻器接入电路中的阻值减小.

分析图4中e，f两图，滑片向左移动，滑片远离下面B接线柱，滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度增大，所以滑动变阻器接入电路中的阻值增大.

6.2在图3-c，d，e，f，向右移动滑片P，如图5

分析图5中c，d两图，滑片向右移动，滑片远离下面A接线柱，滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度增大，所以滑动变阻器接入电路中的阻值增大.

分析图5中e，f两图，滑片向右移动，滑片靠近下面B接线柱，滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度减小，所以滑动变阻器接入电路中的阻值减小.

由图4、图5分析可得，滑片靠近下面接线柱，滑动变阻器接入电路中的阻值减小；滑片远离下面的接线柱，滑动变阻器接入电路中的阻值增大.结论是“近小远大”.

利用滑动变阻器结构示意图，分析滑动变阻器不同接法改变电路中电阻的原理，能够使学生更加直观地观察到滑动变阻器在电路中改变电阻的过程，使学生更好地理解滑动变阻器在电路中的应用.endprint