龔俊

摘 ?要：滑動(dòng)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(jìn)行調(diào)節(jié)，最終達(dá)到改變電阻的目的。在初中物理實(shí)驗(yàn)中，通過對滑動(dòng)變阻器的科學(xué)運(yùn)用可以得到事半功倍的效果。所以，本文對滑動(dòng)變阻器在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用方法進(jìn)行探討，希望可以促進(jìn)初中物理教學(xué)有效性的全面提升。

關(guān)鍵詞：滑動(dòng)變阻器;有效性;初中物理;實(shí)驗(yàn)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(diǎn)。在教學(xué)中會(huì)用到許多儀器，例如電壓表、電流表與變阻器等。其中，滑動(dòng)變阻器的運(yùn)用十分頻繁，發(fā)揮著重要的應(yīng)用價(jià)值。因此，教師就要為學(xué)生詳細(xì)地講解滑動(dòng)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(jìn)行正確的連接，在此基礎(chǔ)上順利完成開展實(shí)驗(yàn)操作。

一、滑動(dòng)變阻器的選用原則

第一，安全性良好。首先，要確?；瑒?dòng)變阻器本身的安全，另外也要保證被控電路的安全。如果滑動(dòng)變阻器的電流太大，那么就會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線被燒壞。因此，通常都會(huì)將其額定參數(shù)標(biāo)為額定電流。在實(shí)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(dòng)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?dòng)變阻器的滑片在移動(dòng)過程中，電路參數(shù)的改變動(dòng)態(tài)范圍可以充分覆蓋電路正常工作的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，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(dòng)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(zhǔn)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(dòng)，電壓與電流也會(huì)發(fā)生平穩(wěn)的變化。

二、滑動(dòng)變阻器在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

（一）在電路保護(hù)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(shí)，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(huì)發(fā)生損壞。所以，在初中物理的多個(gè)實(shí)驗(yàn)中都會(huì)配備滑動(dòng)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(diǎn)強(qiáng)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(dòng)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(hù)電路。這一點(diǎn)在上述實(shí)驗(yàn)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(shí)的應(yīng)用

在實(shí)驗(yàn)的過程中，通過對滑動(dòng)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(shí)，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(dòng)變阻器的作用進(jìn)而達(dá)到此目的。在更換定值電阻R時(shí)，那么也會(huì)使得電阻左右兩側(cè)的電壓發(fā)生改變，所以就要對滑動(dòng)變阻器的電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終對其分壓進(jìn)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(dòng)電阻器的調(diào)節(jié)，進(jìn)而使得定值電阻的兩端電壓不發(fā)生改變。通過多次的實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器的合理運(yùn)用能夠有效地調(diào)節(jié)小燈泡的亮度。然而，部分學(xué)生會(huì)覺得此實(shí)驗(yàn)難度較大，涉及的知識晦澀難懂。因此，在實(shí)驗(yàn)前可以提出猜想：首先，要把滑動(dòng)變阻器與小燈泡共同串聯(lián)到相同的電路中，要利用滑動(dòng)變阻器的作用對電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，在此基礎(chǔ)上對燈泡亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過滑動(dòng)變阻器對電路中的電流大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，在此基礎(chǔ)上達(dá)到調(diào)節(jié)燈泡亮度的目的。盡管此實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)襞萘炼冗M(jìn)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(dòng)變阻器進(jìn)行深層次的分析。在其下方設(shè)置了兩個(gè)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(gè)還是兩個(gè)呢？我們能夠?qū)㈦娮鑴澐殖蓛蓚€(gè)組成部分，這兩個(gè)部分分別和小燈泡進(jìn)行并聯(lián)與串聯(lián)，然后接入到電路中，并且對滑動(dòng)變阻器的滑片進(jìn)行滑動(dòng)，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(shí)候，燈泡就會(huì)熄滅。在此實(shí)驗(yàn)過程中，滑動(dòng)變阻器對通過電流進(jìn)行改變，另外，也對小燈泡兩端的電壓進(jìn)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(huì)消失，于是燈泡就會(huì)熄滅。此過程主要是充分發(fā)揮滑動(dòng)變阻器的連接方式與組織結(jié)構(gòu)的差別完成實(shí)驗(yàn)操作的。

（四）在小燈泡額定功率測量實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

在此實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(huì)發(fā)生改變。按照電功率的計(jì)算公式：P=UI。我們通過對滑動(dòng)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(shí)際電壓<額定電壓，則可以得出實(shí)際功率<額定功率;如果實(shí)際電壓與額定電壓相等，那么實(shí)際功率也會(huì)和額定功率相等;如果實(shí)際電壓>額定電壓，那么實(shí)際電壓會(huì)>額定功率，在此狀況下，或許就會(huì)發(fā)生小燈泡被燒壞的現(xiàn)象。通過對滑動(dòng)變阻器的科學(xué)應(yīng)用，能夠?qū)﹄娮柽M(jìn)行更改，然后對小燈泡兩端的額定電壓進(jìn)行改變，最終得出實(shí)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(dòng)變阻器能夠?qū)﹄娏鬟M(jìn)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(dòng)變阻器以后會(huì)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(jìn)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(dòng)變阻器上設(shè)置了四個(gè)連線住，在特定的狀況下，往往都會(huì)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(shí)候，往往也是采用此操作方式，這是因?yàn)橥ㄟ^此操作能夠充分發(fā)揮滑動(dòng)變阻器具有的導(dǎo)線功能。此外，滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)中，要根據(jù)實(shí)際情況對滑動(dòng)變阻器進(jìn)行靈活的運(yùn)用。

三、結(jié)束語

總之，在不同的物理實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器也會(huì)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(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器都有著相同的原理，即對電阻進(jìn)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(jìn)行研究與分析。因此，對于滑動(dòng)變阻器應(yīng)用方法的掌握是十分關(guān)鍵的，這會(huì)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(shí)驗(yàn)過程，獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且可以有效提高學(xué)生的實(shí)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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