滑動變阻器原理說明器

滑動變阻器的原理和使用方法，是初三物理教學中的難點。而本教具能夠降低教學難度，有利於學生掌握變阻器的原理和使用方法。它的基本原理是把十九隻小電珠串入變阻器的各部分，通過燈泡發亮顯示變阻器使用部分及電流通過的路徑。移動滑片，發光燈泡的數量和亮度的變化，顯示出電阻線長度的增減和電阻的增減。

【製作方法】

1．模擬線圈的製作：把14個小燈座串聯成一串，在燈座串兩端各焊接一條長8釐米，直徑爲0．5毫米的漆包線。焊接後燈座串的總長度爲19釐米（見圖17．6－1）。

取一段長25．5釐米、直徑爲5釐米的木棒，在木棒的中間鑿一條長19釐米、寬1．2釐米、深1．8釐米的槽，把串聯燈座放入槽內，引出所有導線用石蠟把燈座固定。取一片長20釐米，寬17釐米，厚2毫米的橡膠片，在橡膠片上畫上模擬線圈，再用直徑11毫米的打孔器打14個與木棒上的小燈座相對應的孔，使這些孔穿過對應的小燈座後，把橡膠片包在木棒上，將燈座串兩端的引線從橡膠片兩側引出，把另外14根導線從橡膠片的接縫處引出（接縫可在燈座的同側，也可在其反面），在接縫處把橡膠片釘在木棒上，如圖17．6－2所示。取一條長20釐米，寬1釐米的敷銅板，在敷銅板的兩端和中間鑽三個直徑1毫米的孔，用小針把敷銅板釘在橡膠片的接縫上，但要將14根導線引出。在相鄰的燈座中線處，把敷銅板銅片鋸斷，共鋸成14塊。把14根導線依次焊接在這14塊銅片上。

2．製作變阻器支架：取一塊厚1．6釐米的塑料板，按圖17．6－2的尺寸做兩個支架。再按圖上的位置在支架上鑽孔，其中a、b孔的直徑爲1．1釐米，深1．9釐米，C孔和D孔先用直徑8毫米的鑽頭鑽8毫米深，再用直徑4毫米的鑽頭鑽8毫米深，d、e、F、G孔的直徑爲4毫米、深爲1．6釐米（在右支架上與左支架的d、e、F、G對應位置也鑽直徑爲4毫米、深爲1．6釐米的孔）。a孔與e孔相通，b孔與下孔相通。

取4個小燈座，在每個燈座上焊兩根長3釐米、直徑0．5毫米漆包線，4個燈座分別裝入兩個支架的a，b孔內，a孔中燈座的兩根導線都從e孔的外端引出，b孔中燈座的兩根導線分別從F孔的兩端引出。在左右兩支架的G孔分別裝上接線螺釘A和B。

3．製作滑桿：取一根長27釐米，直徑爲8毫米的銅管，在其兩端各焊一根長3．5釐米，直徑4毫米銅螺釘（見圖17．6－3）。按圖17．6－3中的尺寸，把螺釘兩端銼成直徑爲1．5毫米的圓柱。取兩根長2釐米，直徑1．5毫米的絕緣管，分別把它們套在兩端的銅柱上。再用厚0．4毫米的銅片做兩根長2釐米的銅管，把銅管緊緊套在絕緣管上，使銅管與銅螺釘絕緣。

4．製作滑塊：用厚1．6釐米的塑料板按圖17．6－2的尺寸加工成長方體。參照學校中的50歐滑動變阻器的滑塊製作。在滑塊的中間沿滑塊長度方向鑽一個直徑8毫米的透孔（穿滑桿用），再在滑塊側面中間沿滑塊寬度的方向鑽一個直徑1．1釐米、深2．4釐米的孔（見圖17．6－2），將一隻小燈座按圖17．6－4加工。裝入這個孔內，並使彎曲銅片能與滑桿接觸良好。滑片p，與滑桿間墊一層絕緣片，使滑桿與滑片絕緣。最後，用一根導線將小燈座的螺口部分與滑片接通。

5．組裝：把滑桿兩端插入兩個支架的C孔、D孔內。用大木螺釘從兩支架的d孔把兩支架固定在木棒上，而且要使滑片與敷銅板接觸良好。利用螺母和滑桿兩端的銅螺釘把滑桿固定在左右兩支架上。把兩個e孔燈座從e孔引出的一根導線壓在螺母下和滑桿接通，另一根導線焊在絕緣管外的銅管上。再把兩個b孔燈座從F孔外端引出的導線分別接在接線螺釘A、B上，從F孔內端引出的導線分別接在燈座串的兩端。最後把19只3．8伏小燈泡裝入小燈座內。

【使用方法】

按圖17．6－2連接好電路，使電流表的量程爲0．5安，電源電壓爲12～16伏特。

當把C，B接線柱接入電路，閉合開關時，一部分小燈泡發光，顯示出了變阻器的工作部分及電流的路徑，見圖17．6－2a、b及滑片右邊畫×的燈泡。

把滑片p向左移動，發光的燈泡逐漸增多，燈泡的亮度逐漸變弱，電路中的電流漸漸變小。說明了電流通過的電阻線變長，導體的電阻增大。反之，當滑片向右移動，發光燈泡減少，亮度增加，電路中電流增大，說明電阻線變短，導體的電阻變小。

若把A、B端接入電路，只有C、D、p處的燈泡不亮，下面16只全亮，移動滑片p，燈泡的亮度不發生改變，說明變阻器如此接入電路無變阻作用。

若把C、D兩端接入電路，（每隻燈泡兩端的電壓超過5伏特）只有C、D處的燈泡發光，說明變阻器此時是短路接入電路，是不允許這樣連接的。

本站提示：本自制教具可輔以“電流定律”部分的物理實驗教學。