《電阻和變阻器》設(shè)計(jì) 省賽一等獎

《電阻和變阻器》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能了解變阻器的構(gòu)造，理解變阻器的工作原理。知道正確使用變阻器的方法過程與方法培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、創(chuàng)新能力、判斷推理能力和歸納總結(jié)能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀激發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識解釋變阻器改變電阻的道理，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生動手操作使用變阻器的欲望。【教學(xué)重點(diǎn)】電阻，決定電阻大小的因素，電阻的單位及其換算關(guān)系；滑動變阻器的構(gòu)造、原理和使用方法?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】理解電阻的概念及決定電阻大小的因素；根據(jù)滑動變阻器滑片的移動方向來判斷連入電路中電阻的變化情況以及對電路中電流的影響。【教學(xué)方法】探究法，演示法，討論法【課前準(zhǔn)備】動變阻器（4個(gè)接線柱）、小燈泡、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干?！菊n時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課1.課件展示電路板。2.給學(xué)生展示幾種電路板實(shí)物。這些電路板上有很多的元件，其中有一種叫“電阻”的元件，它在各種用電器中都有，你們想認(rèn)識它、了解它嗎？請隨老師一起進(jìn)入今天的這節(jié)新課的學(xué)習(xí)吧。（設(shè)計(jì)說明：這樣的設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生體會到“電阻”就在身邊，所學(xué)的知識很有用處，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。）講授新課（一）電阻1.電阻的概念、符號、單位，電路圖符號（1）電阻的概念通過學(xué)生已有“水在水管中流動會受到阻力”的生活經(jīng)驗(yàn)類比“電荷在導(dǎo)體中定向移動也會受到阻力”，從而導(dǎo)出電阻的概念。（設(shè)計(jì)說明：這樣的設(shè)計(jì)符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，易于保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣）（2）符號：R（3）單位及換算。歐姆，簡稱歐。用符號“Ω”表示。千姆（KΩ）兆姆（MΩ）1KΩ=1000Ω1MΩ=1000000Ω（4）電路圖符號實(shí)物展示，了解他們常用在收音機(jī)中、電視機(jī)等電器中。實(shí)物投影幾種用電器的電路圖圖紙，讓學(xué)生找出其中的電阻。（設(shè)計(jì)目的：讓學(xué)生熟悉電阻的電路圖符號，同時(shí)也讓學(xué)生感受到學(xué)有所用，有利于培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)的物理知識和生活實(shí)際相聯(lián)系。）（5）電阻的作用：調(diào)節(jié)電器中的電流和電壓。（二）實(shí)驗(yàn)探究：決定電阻大小的因素提出問題：你家的輸電線用什么材料制成？為什么不用鐵絲？你家安裝的電線為何比總電線細(xì)？師：是因?yàn)閷﹄娮璐笮〉囊蟛煌?，那么影響電阻大小的因素有哪些呢？（設(shè)計(jì)說明：由學(xué)生所熟悉的生活用電中導(dǎo)線的選擇不同來導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)探究，這樣能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望，使他們進(jìn)入接受知識、發(fā)展思維的最佳狀態(tài)）猜想：（由學(xué)生回答）（1）可能與長度有關(guān)，越長電阻越大。（2）可能與粗細(xì)有關(guān)，越粗電阻越大。（3）可能與材料有關(guān)。（4）可能與電流，電壓有關(guān)。（5）可能與溫度有關(guān)讓學(xué)生回憶，初二物理中，在探究“摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”、“決定動能、勢能的大小有哪些因素”的實(shí)驗(yàn)中，我們采用了什么方法？（設(shè)計(jì)說明：引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想，從而導(dǎo)出制約問題的因素有多個(gè)方面，所以實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)采用控制變量法）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：[問]：為了驗(yàn)證猜想1可以怎樣來設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？[交流討論]：分小組討論，然后將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案填在學(xué)案上。[收集方案、點(diǎn)評]：教師收集幾組具有代表性的設(shè)計(jì)方案，再點(diǎn)評。[歸納小結(jié)]：教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納小結(jié)，得出最后的實(shí)驗(yàn)方案。導(dǎo)線ABCD材料相同長度1截面積相同電流電阻[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]：教師請兩個(gè)同學(xué)配合進(jìn)行演示。分析論證：教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論，填寫教材P65的空白。用同樣的辦法對橫截面積、材料、溫度等因素對電阻的影響進(jìn)行探究。（設(shè)計(jì)說明：在整個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過程中，教師只起引導(dǎo)的作用，讓學(xué)生主動參與，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，在實(shí)驗(yàn)探究中，注意讓學(xué)生領(lǐng)會控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的實(shí)施和在探究此類問題中的重要性，充分體現(xiàn)讓學(xué)生自身去感受知識產(chǎn)生過程的新課程理念。）[媒體展示]通過媒體展示再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程（設(shè)計(jì)說明：通過媒體展示可以再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，也可以彌補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)可見度小的毛病，使學(xué)生的印象更深刻。）（三）變阻器1.滑動變阻器的結(jié)構(gòu)、符號和結(jié)構(gòu)示意圖師：演示實(shí)驗(yàn)（讓學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）實(shí)驗(yàn)1：出示臺燈調(diào)節(jié)臺燈的亮度變化。演示2：出示收音機(jī)調(diào)節(jié)收音機(jī)的音量的變化。實(shí)驗(yàn)完畢請學(xué)生思考看到什么現(xiàn)象？聽到什么現(xiàn)象？生：調(diào)節(jié)旋鈕時(shí)，臺燈和收音機(jī)的亮度和音量發(fā)生了變化。提出問題：剛才我給同學(xué)們演示的是兩個(gè)非常簡單的物理現(xiàn)象，針對這兩個(gè)現(xiàn)象請同學(xué)們思考臺燈和收音機(jī)是采用什么方法使其亮度和音量發(fā)生變化的？（學(xué)生思考）師：為了解決給問題下面我們將通過實(shí)驗(yàn)去探索和研究解決問題的方法。師：演示實(shí)驗(yàn)出示自制的“直線式變阻器”，移動導(dǎo)線夾改變燈泡的亮度。提出問題：“直線式變阻器”中電流的路徑；思考它是怎樣改變電路中電流的大小的？生：（討論、分析）靠改變接入電路中的合金線的長度來改變電阻的，從而改變電流的。師：根據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn)我們很容易解釋剛開始提出的問題，剛開始我們看到的臺燈和收音機(jī)其實(shí)就是通過改變與燈串聯(lián)的電阻的大小從而使其亮度發(fā)生變化的。我們就把能夠很方便的改變電阻大小的儀器叫變阻器，這也就是今天我們重點(diǎn)研究的課題，圍繞這樣一個(gè)課題，我給大家提出四個(gè)小課題，下面我們就分別去研究。電腦展示課題1：示教板的電阻線加上可以移動的導(dǎo)線夾就組成一個(gè)最簡單的“直線式變阻器”那么該變阻器有何缺點(diǎn)？怎樣改進(jìn)？改進(jìn)時(shí)應(yīng)注意什么？生：分組討論生A：太長了，可把合金線繞成一匝匝線圈。師：繞在什么樣的物體上？密繞后線圈之間導(dǎo)通了怎么辦？生B：繞在絕緣體上，如一個(gè)瓷筒、一個(gè)木棍上；為防止線圈間相互導(dǎo)通，可在合金線的表面涂上絕緣漆。師：根據(jù)實(shí)際應(yīng)選瓷筒，合金線表面涂漆，那么涂漆后，導(dǎo)線頭與合金線不能接通了，怎么辦？生C：在導(dǎo)線頭與合金線接觸處的漆刮去。師：還有什么缺點(diǎn)？怎樣改進(jìn)？生D：導(dǎo)線頭與合金線滑動接觸時(shí)，使用不方便。師：根據(jù)剛才同學(xué)們的討論教師出示實(shí)物演示制作的過程。最后出示滑動變阻器的實(shí)物，對照實(shí)物講述，并結(jié)合從網(wǎng)上下載的資料讓學(xué)生認(rèn)識變阻器的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)示意圖以及符號。（2）：滑動變阻器的原理和作用師：剛才我們共同學(xué)習(xí)了變阻器的結(jié)構(gòu)，那么變阻器的作用是什么？原理是什么？師生討論，最后電腦展示。（3）：滑動變阻器的連線方法師：變阻器有四個(gè)接線柱，但是連入電路中只能接其中的兩個(gè)接線柱，那么如何接線呢？下面我們將通過實(shí)驗(yàn)去研究和探索。在實(shí)驗(yàn)之前師生共同討論實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)電路：在電路中串聯(lián)一個(gè)電流表，目的是為了觀察滑片P移動時(shí)電流的變化情況，從而通過電流的變化情況去了解變阻器連入電路中電阻的變化情況。因此在實(shí)驗(yàn)中一定要注意觀察電流表示數(shù)的變化情況以及燈泡的亮度變化情況。實(shí)驗(yàn)步驟：變阻器有四個(gè)接線柱，兩兩搭配有六種可能，分六組進(jìn)行，每小組實(shí)驗(yàn)一種情況，實(shí)驗(yàn)完畢將結(jié)果填表格中，并請各組匯報(bào)展示。師：安排分組探索實(shí)驗(yàn)，研究變阻器的連線方法。投影展示各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，師生共同討論歸納總結(jié)。（加深信息反饋，培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力）師：經(jīng)過討論可以看出有兩種接法不可取，余下的四種接法有何共同特點(diǎn)？請學(xué)生用一句話來概括。生：一上一下搭配好，主要看下?！景鍟O(shè)計(jì)】電阻與變阻器一、電阻的概念、符號、單位，電路圖符號。1.概念:導(dǎo)體對電流的阻礙作用2.符號:R3.單位:歐姆(Ω)千姆（KΩ）兆姆（MΩ）1MΩ=1000000Ω1KΩ=1000Ω4.電路圖符號、示意圖二、電阻大小的影響因素。1.長度:2.橫截面積:3.材料:4.溫度三、變阻器1.定義：阻值可以改變的電阻器叫變阻器。2.種類：滑動變阻器和電阻箱是常見的兩種變阻器。3.滑動變阻器：①原理：靠改變連入電路的電阻線的長度來改變電阻。②作用：調(diào)節(jié)滑動變阻器可以逐漸改變連入電路中的電阻，從而逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓，有時(shí)還起到保護(hù)電路的作用。③構(gòu)造：滑動變阻器是由瓷筒、套在瓷筒上表面涂了絕緣漆的電阻線繞成的線圈、瓷筒上方架在絕緣架上的金屬棒