怎样用变阻器改变灯泡的亮度。
提出问题】怎样用变阻器改变灯泡的亮度?
猜想或假设】
1、 滑动变阻器为什么能改变连入电路中的电阻?
2、 要使灯泡和变阻器中的电流大小相同,变阻器应与灯泡串联还是并联?
3、 要能控制电流的大小,应试使用变阻器上的哪两个接线柱?
4、 如图11-1所示,当滑片向a端滑动时,灯泡的亮度如何变化?
设计实验】实验要求利用滑动变阻器改变灯泡的亮度,因此我们应对滑动变阻器的结构有所了解。在实验之前,观察滑动变阻器的结构,完成下面的问题:
1、 滑动变阻器主要由几部分组成?
2、 变阻器滑片上的小金属片上的两数据的含义?
3、 电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了?
4、 哪两个接线柱之间的电阻是不变的?
5、 哪两个接线柱之间的电阻最大?哪两个接线柱之间的电阻最小,几乎为零?
6、 移动滑片时,哪两个接线柱之间的电阻随着改变?朝哪个方向移动时电阻变大?
分析:1、构造:滑动变阻器是由瓷筒、套在瓷筒上表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成的线圈、瓷筒上方架在绝缘架上的金属杠、以及套在金属杠上的滑片组成。
2、原理:靠改变连入电路的电阻丝长度来改变电阻。
3、作用:改变电阻从而改变电路中的电流或改变某一导体(或用电器)两端的电压,有时还起保护电路的作用。
要使电路中灯泡的亮度发生变化,必须使电路中电流发生变化,所以实验时将滑动变阻器与灯泡串联在电路中。设计实验电路如图11-1所示。
在实验时,按图11-1所示连接电路,在连接滑动变阻器时,应注意接线柱的正确选择。为了保护整个电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器连入电路中的电阻调到最大。闭合开关后,观察灯泡的亮度,并在滑动滑片之前,应先**灯泡的亮度变化,并通过实验结论总结出其判断的依据。
所需器材:干电池两节、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干。
进行实验】1、 观察滑动变阻器的结构。
2、 按电路图连接好电路,确定滑动变阻器所使用的接线柱后,移动滑片,使滑动变阻器连入电路中的电阻最大。然后闭合开关,在移动滑片的同时,观察灯泡亮度的变化。
3、改变滑动变阻器接入电路的接线柱,并重复上面的实验。
分析和论证】
1、通过动手实验,观察得出:要使灯泡由暗变亮,接通电路前应将滑片放到电阻值最大的位置上。
2、滑动变阻器的使用方法。
如图11-3所示,常用的滑动变阻器有两种:一种只有两个接线柱;另一种有四个接线柱。对于只有两个接线柱的滑动变阻器,只要将两个接线柱直接连入电路,让电流从其中的一个接线柱流入,从另一个接线柱流出即可。
四个接线柱的滑动变阻器连入电路时,应注意将“一上一下”两个接线柱连入电路,切记不能同时把两个上接线柱或两个下接线柱连篇累入电路中。将“一上一下”两个接线柱接入电路时,移动滑动变阻器滑片引起连入电路的电阻变化主要取决于下接线柱。若滑片向靠近下接线柱的方向移动,电阻就变小(近小);若滑片向远离下接线柱的方向移动,电阻就变大(远大)。
因此,可以用“近小远大”四个字来理解滑动变阻器阻值的变化。
3、使用滑动变阻器应注意几点:
1)阻值变化范围和允许通过的最大电流。
2)滑动变阻器一般要与被控制的电路串联。
3)将滑动变阻器接入电路,在闭合开关前,应将滑片移到阻值最大的位置。
评估与交流】
1、**过程中你发现了哪些问题?和同学交流。
2、回顾我们的**经历了哪些环节?
提出问题——猜想与假设——设计实验——进行实验——实验总结与交流。
什么情况下磁可以生电。
提出问题】奥斯特实验证明:电能产生磁。人们由此联想到其逆向思维是否也成立?即磁能否生电?我们是否可以利用磁场得到电流呢?怎样才能使磁生电呢?
猜想或假设】
1、给导线通电,导线周围就会有磁场,那么,将导线放入磁场中,导线是不是就能提供电流呢?
2、利用通电线圈得到的磁场比单根导线得到的磁场强,如果磁场能产生电流,那么线圈在磁场中得到的电流会不会比单根导线得到的磁场强些呢?
设计实验】在这个**实验中,我们由电可以生磁得到启示,将导线放入磁场中,也许导线能提供电流。
为了观察到导线中是否能产生电流,我们应在电路中串联一只灵敏电流表。如果电流表的指针发生偏转,说明磁就能生电。那么导体应怎样放置于磁场中呢?
是平放,竖放,还是斜放?如果导体在磁场中静止不能得到电流,我们还应该考虑让其运动,怎样运动?
在完成**“什么情况下磁可以生电”后,我们还可进一步**,导体在磁场中产生的电流大小还与哪些因素有关呢?磁场的强弱,磁场中导线的多少,导线运动的快慢都是我们要考虑的。
所需器材:金属棒导体、线圈、导线、灵敏电流表、不同强度的磁体。
实验电路如图18-1所示:
进行实验】1、将导线和电流表连接起来组成一个闭合电路如图18-1所示,将导体放入磁场中,观察电流表的指针是否偏转。
2、换用磁性更强的磁体,重复上一步,电流表的指针是否偏转?
3、换用线圈,重复步骤1,电流表的指针是否偏转?
4、导体在磁场中沿不同方向运动。
1)导体从蹄形磁铁的n极运动到s极或从s极运动到n极,即与磁感线平行运动,观察电流表的指针是否偏转。
2)导体沿垂直于磁感线方向运动,观察电流表的指针是否偏转。
3)导体沿自身所在直线运动,观察电流表的指针是否偏转。
4)换用强度不同的磁体,重做上面三步。
5、换用线圈重复第4步。观察电流表的指针偏转角度比用导线时大还是小。
实验记录:分析和论证】
1、根据实验记录,判断产生感应电流的条件是:导体在磁场中做切割磁感线运动。
2、导体在磁场中做切割磁感线运动的速度对产生电流的大小有影响:
评估与交流】
我们上面的实验,法拉第进行了十年,而且很多科学家也在进行类似的实验,但都忽略了导体在磁场中运动时电流表指针的微小偏转,这给我们一个什么启示?
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