滑动变阻器的原理和使用方法,是新课程物理八年级教学中的难点。而本教具能够降低教学难度,有利于学生掌握变阻器的原理和使用方法。通过发光二极管的发亮显示变阻器使用部分及电流通过的路径。移动滑片,发光二极管的数量和亮度的变化,显示出电阻线长度的增减和电阻值大小的增减。实验装置如图 1所示。
一、实验器材: PVC管发光二极管粗铜丝
二、特点与用途:
1.直观地演示了滑动变阻器的接线方法。
2.滑动变阻器的原理构成。
3.制作简单,形象逼真。
三、制作方法:
1.制作 2块 10* 10 cm的木板,在 2块木板中央打 4分粗的 PVC管孔,在距 PVC管孔 2 cm的上方各打一个直径 0. 5 cm的孔。
2.截取 4分粗 25 cm的 PVC管一段,每隔 2. 5 cm打一孔。然后,把发光二极管的一脚从孔里穿过;另一只脚从 PVC管的外皮绕过,互相串联起来并焊接。注意:不要把发光二极管的脚焊错。如图 2。
3.截取 25 cm长的粗铜丝一根,两头各焊一个发光二极管。用细铜丝制作一“人字”形的活动杆,并套在粗铜丝上。
四、使用方法:
1.接通学生直流电源电压,电压为 12~ 16 v。
2.当把 1、 2接线柱接入电路,闭合开关时,一部分二极管发光,显示出了变阻器的工作部分及电流的路径。把滑片 P向右移动,发光的二极管逐渐增多,亮度逐渐变弱,电路中的电流渐渐变小。说明了电流通过的电阻线变长,导体的电阻增大。反之,当滑片向左移动,二极管减少,亮度增加,电路中电流增大,说明电阻线变短,导体的电阻变小。
3.当把 1、 4接线柱接入电路,闭合开关时,一部分二极管发光,显示出了变阻器的工作部分及电流的路径。把滑片 P向右移动,发光的二极管逐渐变少,亮度逐渐变弱,电路中的电流渐渐变小。说明了电流通过的电阻线变长,导体的电阻增大。反之,当滑片向左移动,二极管减少,亮度增加,电路中电流增大,说明电阻线变短,导体的电阻变小。
4.把 1、 3端接入电路,只有 2、 4处的二极管不亮,下面 7只全亮,移动滑片 P,二极管的亮度不发生改变,说明变阻器如此接入电路无变阻作用。
5.若把 2、 4两端接入电路,(每个二极管两端的电压超过 3伏特)只有 2、 4处的二极管发光。这样接必须调低电源电压,说明变阻器此时是短路接入电路,是不允许这样连接的。