新人教版九年級全一冊冊初中物理 第4節(jié) 變阻器 教案（教學設計）

1、精品文檔 精心整理精品文檔 可編輯的精品文檔第十六章 電壓 電阻第4節(jié) 變阻器一、知識與技能1.了解變阻器的構(gòu)造、在電路中的符號，理解變阻器的工作原理。2.通過探究怎樣用變阻器改變燈泡的亮度，知道正確使用變阻器的方法。二、過程與方法在探究變阻器的使用過程中，體驗科學探究的方法。三、情感態(tài)度與價值觀1.激發(fā)學生運用所學知識解釋變阻器改變電阻的道理，產(chǎn)生動手操作使用變阻器的興趣。2.培養(yǎng)使用電學儀器的技能和良好習慣，在實驗中逐步形成良好的合作精神。變阻器的原理及使用。根據(jù)要求正確連接與使用變阻器。調(diào)光臺燈、帶調(diào)音旋鈕的收音機實物等。情境創(chuàng)設：教師出示調(diào)光臺燈和帶調(diào)音旋鈕的收音機實物，并當堂演示調(diào)光

2、臺燈亮度的變化，并引導學生觀察的同時讓學生提出問題：(課件展示問題)這種臺燈與其他的臺燈有什么不同的地方？調(diào)節(jié)旋鈕，臺燈的亮度有什么變化？它能夠改變亮度的原理是怎樣的？學生思考后回答，由學生的回答引出下面對變阻器原理的探究。結(jié)論：調(diào)光臺燈可以用調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)臺燈的亮度，它的原理是用一個可以連續(xù)改變阻值的電阻(調(diào)節(jié)旋鈕)來改變電路中的電流，從而達到連續(xù)改變燈泡亮度的目的。收音機的調(diào)音旋鈕中也是應用了這種電阻，這種電阻(電位器)實際上是一種變阻器。知識點1 探究實驗：探究變阻器的原理提出問題：燈泡亮度的變化是通過電流的變化引起的，而電流的變化則是由電阻的變化引起的。啟發(fā)學生猜想：調(diào)光臺燈的電阻變化是

3、由改變導體電阻的什么因素引起的？實驗探究：學生會根據(jù)影響導體電阻大小的三個因素(導體的材料、橫截面積和長度)去猜想，其中不排除有其他的想法。教師將持有不同意見的學生分成不同的探究實驗小組，啟發(fā)學生設計出以下三種類型的實驗方案：方案1(改變導體的材料)：如圖16-4-2所示，在A、B間分別接入不同材料的導體電阻，如銅絲和鉛筆芯（長度、粗細相同），觀察小燈泡的亮度變化，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。方案2(改變橫截面積)：如圖 16-4-2所示，在A、B間改變導線橫截面積(分別接入長度相同的1根筆芯與2根筆芯)，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。方案3(改變長度)：在A、B間(有鱷

4、魚夾)夾入一段鉛筆芯，使一端在鉛筆芯上自由滑動，通過改變接入電路中鉛筆芯的長度來改變接入電路中的電阻，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。(教學說明：觀察是科學探究的基礎，是提出問題獲得證據(jù)或數(shù)據(jù)的來源。在觀察到現(xiàn)象后及時進行記錄，這是科學研究的最基本方法，教學中要注意這一點。)交流評價：讓完成以上三種不同類型的小組相互交流，并歸納篩選出這樣一個結(jié)果：改變導體的長度能較方便地改變小燈泡的亮度。最后師生共同總結(jié)歸納出：調(diào)光臺燈，實質(zhì)上是通過改變導體接入電路中的長度，來改變電阻，從而改變臺燈亮度的。實驗結(jié)論：導體電阻的大小與導體的長度有關。在相同粗細的條件下，導體越長，電阻越大；導體越短，電阻

5、越小?？梢酝ㄟ^改變導體在電路中的長度來改變電阻，從而改變電路中的電流，這就是變阻器的工作原理。知識點2認識學生實驗中常用的滑動變阻器教師活動：引導學生閱讀課本有關學生實驗用滑動變阻器相關內(nèi)容，結(jié)合實驗桌上滑動變阻器的實物認識變阻器的主要構(gòu)造，并重點強調(diào)觀察4個接線柱和表面涂有絕緣漆的合金線所繞成的線圈，猜想這種結(jié)構(gòu)的設計有什么理由。然后用課件展示問題，引導學生思考：電阻絲什么位置的絕緣漆被刮去了？為什么要刮去？哪兩個接線柱之間的電阻是不變的？哪兩個接線柱之間的電阻很小，幾乎是零？移動滑片時，哪兩個接線柱之間的電阻隨著改變？向哪個方向移動時電阻變大？教師在學生實驗的基礎上演示歸納變阻器連入電路要

6、改變電阻必須是金屬橫桿和電阻線上各接上一個接線柱。演示觀察，接AC或AD效果是相同的，同理接BC或BD是相同效果。進一步分析討論接AC或AD時，當滑片P向右移時由于滑片離A點越來越遠，接入電阻線的長度在增加，電阻就變大，電流變?。煌硐蜃笠茣r，由于接入電阻線長度變小，電阻變小，電流變大。(滑動變阻器的接法如下圖)通過上述實驗操作、分析，學生對滑動變阻器的原理和使用已有了一個完整的認識。知識總結(jié)：電阻絲上能接觸滑片的地方，絕緣漆已被刮去。刮去的目的是為了使滑片能和所接觸的電阻絲之間通過電流；下面兩個接線柱之間的電阻是不變的；上面兩個接線柱之間的電阻很小，幾乎是零；移動滑片時，兩個接線柱之間的電阻

7、隨著改變的情況有四種：A和C、A和D、B和C、B和D。若接AC或AD時，滑片向B移動電阻就變大；若接BC或BD時，滑片向A移動電阻就變大。若接AB時，電阻器的全部電阻接入電路，此時接入的電阻最大；若接CD時，只是把金屬棒接入電路，此時滑動變阻器接入電路的電阻幾乎為零?；瑒幼冏杵鞯慕臃煽偨Y(jié)為：1.改變電阻、四種接法、兩種效果；2.不變電阻、兩種接法、兩種效果?；瑒幼冏杵鞯慕Y(jié)構(gòu)：瓷筒、電阻線、金屬棒、金屬滑片、接線柱。符號：教師介紹使用規(guī)則：首先觀察滑動變阻器的銘牌，弄清滑動變阻器的最大值和允許通過的最大電流。連接時要將滑動變阻器的“一上一下”兩個接線柱串聯(lián)接入所要控制的電路中。閉合開關前，應將

8、滑動變阻器滑片調(diào)到阻值最大的位置上。知識點3實驗：練習使用滑動變阻器(1)用滑動變阻器控制小燈泡的亮度。提出問題：要使燈泡和滑動變阻器中的電流大小相同，滑動變阻器應該與小燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)？要能控制電流的大小，應該使用滑動變阻器上的哪兩個接線柱？要使小燈泡由暗變亮，接通電路前應將滑片放到什么位置上？實驗探究：學生相互討論，首先，設計出實驗電路如圖16-4-5所示，接著根據(jù)各自制訂的計劃進行操作，嘗試控制小燈泡的亮度。同時，教師巡視，并指導各實驗小組將變阻器的實物連接、電路圖連接及電路符號連接進行對照，研究電阻變化的原理和規(guī)律。交流評價：各小組分別結(jié)合各自的實驗結(jié)果相互討論，共同歸納總結(jié)，教師對學

9、生的表現(xiàn)做出評價。為了便于學生進行記憶，可向?qū)W生介紹以下口訣：串入電路，調(diào)流控壓；一上一下，作用最大；同上同下，沒有變化；接入電路，撥到最大。(2)用滑動變阻器控制電阻兩端的電壓。學生小組活動：閱讀課本“用滑動變阻器控制電阻兩端的電壓”的相關內(nèi)容。小組合作共同完成課本中要求的2個實驗。a.按電路圖連接好電路（注意電源的選擇和電壓表、電流表接線柱的選擇）。b.閉合開關前，滑片應處于什么位置。c.在移動滑片的時候要注意什么問題。交流評價：各小組分別結(jié)合各自的實驗結(jié)果相互討論，共同歸納總結(jié)，教師對學生的表現(xiàn)做出評價。知識點4變阻器的應用學生活動：閱讀課本中“變阻器的應用”有關內(nèi)容，說一說，（1）變阻

10、器都可以應用到哪些地方。（2）除了機械式電位器（電阻器），還有數(shù)字電位器，數(shù)字電位器有什么優(yōu)點，常應用在哪些地方？教師活動：針對學生回答的問題，做出評價與補充。本節(jié)課主要學習了滑動變阻器是通過改變導體在電路中的長度來改變電阻的，其使用規(guī)則如下：首先觀察變阻器的銘牌，弄清滑動變阻器的最大值和允許通過的最大電流。連接時要將滑動變阻器的“一上一下”兩個接線柱串聯(lián)接入所要控制的電路中。閉合電路前，應將滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大的位置上。完成本課時對應課后練習.根據(jù)新課程基本理念“注重科學探究，提倡學習方式多樣化”，在本節(jié)課教學中，我們提出“提出問題實驗探究交流評價”物理課堂教學模式，它是在教師的引導

11、下，學生根據(jù)已有的知識和對身邊物理現(xiàn)象的已有觀察、對生產(chǎn)技術的已有感性認識發(fā)現(xiàn)問題，提出假設和猜想，進而自行設計實驗、驗證假設、交流評價最后歸納出物理概念和規(guī)律的一系列教學活動，從而使學生把科學知識的獲得與思維能力的培養(yǎng)有機地結(jié)合起來，主動獲得對科學的理解，達到獲取物理知識、培養(yǎng)創(chuàng)造能力和實踐能力的一種探究性教學模式。類型一 滑動變阻器的工作原理例1滑動變阻器是通過改變自身連入電路中的阻值從而實現(xiàn)改變電路中電流的,滑動變阻器是依靠改變什么因素來改變自身連入電路中的電阻的(B)A.電阻絲的橫截面積B.電阻絲的長度C.電阻絲的材料D.電阻絲的溫度解析:滑動變阻器是通過改變連入電路中的電阻絲的長度來

12、改變連入電路中電阻的大小,所以選項B正確。類型二 滑動變阻器的使用例2在下列四個圖中,當滑片P左移時,連入電路的電阻變大的是(D)解析:A項中當滑片P左移時,連入電路的電阻變小,所以不符合題意;B項中當滑片P左移時,連入電路的電阻變小,所以不符合題意;C項中當滑片P左移時,連入電路的電阻不變,所以不符合題意;D項中當滑片P左移時,連入電路的電阻變大,符合題意。故選D。類型三變阻器在生活中的應用例3如圖16-4-8是汽車、摩托車油量表(實際上就是電流表)原理示意圖,R是定值電阻,R是滑動變阻器,則(A)A.向油箱里加油時,油量表示數(shù)變大B.燃油消耗下降時,油量表示數(shù)變大C.燃油全部耗盡時,油量表

13、將被燒壞D.油箱加油過滿時,油量表將被燒壞解析:向油箱里加油時,浮標上浮,滑片向下移動,滑動變阻器接入電路的電阻變小,電路中電流變大,油量表示數(shù)變大,A正確;燃油消耗下降時,浮標下浮,滑片向上移動,滑動變阻器接入電路的電阻變大,電路中電流變小,油量表示數(shù)變小,B錯誤;燃油全部耗盡時,滑動變阻器接入電路的電阻最大,電路中電流最小,油量表示數(shù)最小,C錯誤;油箱加油過滿時,滑動變阻器接入電路的電阻最小,電路中電流最大,油量表示數(shù)最大,但由于保護電阻的存在,不至于燒壞油量表,故D錯誤。故選A。點撥：靈活運用滑動變阻器原理實現(xiàn)油量監(jiān)控是滑動變阻器在生活中的應用之一,應用物理是我們研究物理的最終目的。1.

14、收音機、復讀機等上的“音量Volume”旋鈕,能夠控制聲音的響度。它的實質(zhì)是一個(C)A.電流表 B.電壓表C.變阻器 D.開關解析:收音機、復讀機等上的“音量Volume”旋鈕,能夠控制聲音的響度,它的實質(zhì)是一個滑動變阻器。故選C。2.關于滑動變阻器,下列說法中不正確的是(B)A.滑動變阻器要與被控制電路串聯(lián)B.滑動變阻器的四個接線柱是可以任意連接的C.滑動變阻器在電路中不但能改變電路中的電流,還能起到保護電路的作用D.滑動變阻器電阻絲的絕緣漆與滑片相接觸的部分被刮掉了3.如圖16-4-9所示,是用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈泡亮度的幾種方案,你認為可能達到目的方案是(C)解析:A選項中,燈泡被導線短路,燈泡不亮,滑動變阻器不能調(diào)節(jié)燈泡的亮度;B選項中,滑動變阻器接入下半段,燈泡和滑動變阻器的下半段與保護電阻組成的支路是并聯(lián)的,滑動變阻器不能改變燈