滑动变阻器在初中物理实验教学中的应用分析

龚俊

摘  要：滑动变阻器是中学八大基本器材之一，其属于非测量的工具，在初中物理教学中发挥着重要的作用。其工作原理即为对接入电路的电阻丝长度进行调节，最终达到改变电阻的目的。在初中物理实验中，通过对滑动变阻器的科学运用可以得到事半功倍的效果。所以，本文对滑动变阻器在初中物理实验教学中的应用方法进行探讨，希望可以促进初中物理教学有效性的全面提升。

关键词：滑动变阻器;有效性;初中物理;实验教学

电学是初中物理教学中的重要组成部分，占据较大的比例，并且抽象难懂，因此，是教学的重难点。在教学中会用到许多仪器，例如电压表、电流表与变阻器等。其中，滑动变阻器的运用十分频繁，发挥着重要的应用价值。因此，教师就要为学生详细地讲解滑动变阻器的结构与功能，并且使得学生掌握熟练操作的方法与技巧，要对电路进行正确的连接，在此基础上顺利完成开展实验操作。

一、滑动变阻器的选用原则

第一，安全性良好。首先，要确保滑动变阻器本身的安全，另外也要保证被控电路的安全。如果滑动变阻器的电流太大，那么就会导致导线被烧坏。因此，通常都会将其额定参数标为额定电流。在实际使用中，要确保导线上的最大电流都小于额定值。此外，在滑片移动的过程中，要确保电路的电流以及电压均小于电路中电器工作的额定值。

第二，覆盖性良好。要确保滑动变阻器的滑片在移动过程中，电路参数的改变动态范围可以充分覆盖电路正常工作的设计标准，这样才可以确保操作的安全性与稳定性。

第三，调控线性良好。如果滑动变阻器具有良好的调控线性，那么就能够便捷地调节电路，电表的指针相对较为稳定，可以准确、快速地读出数值，而且小灯泡也可以逐渐变亮。伴随滑片的移动，电压与电流也会发生平稳的变化。

二、滑动变阻器在初中物理实验教学中的应用

（一）在电路保护中的应用

通过I=U/R能够获知，在电源的电压保持恒定时，电路的总电阻与电流具有反比例关系。在此状况下，电路中的电流表等元件就可能会发生损坏。所以，在初中物理的多个实验中都会配备滑动变阻器，例如，采用伏安法测电阻以及测小灯泡电功率等。初中物理教材中重点强调，在完成电路的连接操作以后，在闭合开关以前，必须要在電路中把滑动电阻器的阻值调节到最大，这样才可以尽量增大电路中的总电阻，使得电路中的电流获得最小数值，在此基础上有效地保护电路。这一点在上述实验中都得到了充分的体现。

（二）在分析电压，电流与电阻关系时的应用

在实验的过程中，通过对滑动变阻器的调节能够更改电路中经过的电流以及电。通过对这些变化的研究，能够总结出涉及的规律。在电阻处于恒定状态时，电流和电压是具有正比例关系的。与之相反，假如电压处于恒定状态，则电流与电阻具有反比例关系。在上述问题中，假如为了使得电阻处于恒定状态，则要选择使用定值电阻。怎样才能够确保电压处于恒定状态呢？可以结合串联电路电阻的分压规则，充分发挥滑动变阻器的作用进而达到此目的。在更换定值电阻R时，那么也会使得电阻左右两侧的电压发生改变，所以就要对滑动变阻器的电阻进行调节，最终对其分压进行更改，使得定值电阻R的分压保持不变，在此状况下就能够多次改变定值电阻的电阻值。通过对滑动电阻器的调节，进而使得定值电阻的两端电压不发生改变。通过多次的实验过程，最终总结出有关的规律，从而帮助学生更加深刻地理解与掌握相关知识。

（三）在调节小灯泡亮灭操作中的应用

通过对滑动变阻器的合理运用能够有效地调节小灯泡的亮度。然而，部分学生会觉得此实验难度较大，涉及的知识晦涩难懂。因此，在实验前可以提出猜想：首先，要把滑动变阻器与小灯泡共同串联到相同的电路中，要利用滑动变阻器的作用对电流进行调节，在此基础上对灯泡亮度进行调节。通过滑动变阻器对电路中的电流大小进行调节，在此基础上达到调节灯泡亮度的目的。尽管此实验能够对灯泡亮度进行调节，然而其却不能使得灯泡完全的熄灭，因此就要对滑动变阻器进行深层次的分析。在其下方设置了两个接线柱。其是如何接入电路中呢？电阻丝的连入是取决于一个还是两个呢？我们能够将电阻划分成两个组成部分，这两个部分分别和小灯泡进行并联与串联，然后接入到电路中，并且对滑动变阻器的滑片进行滑动，从而使得和小灯泡具有并联关系的电阻值变小，然后减小分压，使得灯泡颜色变暗。再滑到最顶端的时候，灯泡就会熄灭。在此实验过程中，滑动变阻器对通过电流进行改变，另外，也对小灯泡两端的电压进行调节，最终将其改变成零。在灯泡两端没有电压以后，电流也会消失，于是灯泡就会熄灭。此过程主要是充分发挥滑动变阻器的连接方式与组织结构的差别完成实验操作的。

（四）在小灯泡额定功率测量实验中的应用

在此实验过程中，要把电流表串联接入其中，并且把电压表并联接入到小灯泡的左右两侧，在此基础上就可以了解左右两侧的电压以及经过的电流。然后，再串联接入滑动变阻器，于是通过此仪器对电阻值的改变，从而调节两侧的电压，并且通过的电流也会发生改变。按照电功率的计算公式：P=UI。我们通过对滑动变阻器的调节，从而改变其通过的电流于左右两端的电压，然后就能够多次测得小灯泡的电功率，如果实际电压<额定电压，则可以得出实际功率<额定功率;如果实际电压与额定电压相等，那么实际功率也会和额定功率相等;如果实际电压>额定电压，那么实际电压会>额定功率，在此状况下，或许就会发生小灯泡被烧坏的现象。通过对滑动变阻器的科学应用，能够对电阻进行更改，然后对小灯泡两端的额定电压进行改变，最终得出实际电压和额定功率彼此间具有的关联。

（五）其他方面的应用

1.改变电流

滑动变阻器能够对电流进行改变。在初中物理的电学习题中，我们可以将电压与电流看作是恒定的。因此，在电路中接入滑动变阻器以后会发生电阻的改变，然后再结合欧姆定律，对电流的改变情况进行判断，在此基础上就能够了解小灯泡亮度的改变情况。

2.发挥导线作用

在滑动变阻器上设置了四个连线住，在特定的状况下，往往都会在电路中连入其金属杆左右两端的接线。在分析电路故障的时候，往往也是采用此操作方式，这是因为通过此操作能够充分发挥滑动变阻器具有的导线功能。此外，滑动变阻器还有改变电压、改变电阻与控制电压等很多功能。在实验中，要根据实际情况对滑动变阻器进行灵活的运用。

三、结束语

总之，在不同的物理实验中，滑动变阻器也会发挥着不同的作用，应用十分广泛。然而，无论哪种物理实验，滑动变阻器都有着相同的原理，即对电阻进行改变，从而调节与其具有密切关联的变量值，通过固定值对变量间的关系进行研究与分析。因此，对于滑动变阻器应用方法的掌握是十分关键的，这会直接关系到学生的学习成绩与学习效率，关系到学生物理素养的培养。因此，每位学生都要对此仪器的基本结构与功能给予全面地了解，掌握科学的使用方法，在此基础上更加科学地连接电路，探究实验过程，获取实验结果，并且可以有效提高学生的实践能力与创新能力，提高物理教学的整体水平。

参考文献

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