人教版初中物理九年級上冊課時21 第15至17章整合 第9課時《變阻器》 教案

廣州共享課堂教學設(shè)計課程基本信息初中物理九年級變阻器教科書書名：物理九年級全一冊出版社：人民教育出版社出版日期：2013年6月教學目標1能說出滑動變阻器的構(gòu)造，畫出它在電路圖中的符號，知道變阻器的工作原理。2會把滑動變阻器正確連入電路來改變電路中的電流及用電器兩端的電壓。3了解生活中的變阻器。教學內(nèi)容教學重點：知道變阻器的工作原理。教學難點：按要求正確連接電路，利用滑動變阻器改變電路中的電流及用電器兩端的電壓。教學過程教學環(huán)節(jié)師生主要活動1分復習引入：PPT1鐘同學們，大家好！我是廣州市黃埔廣附實驗學校曹寶鐶老師。PPT2為什么不能用濕手操作電器呢？這是由于手變濕以后，電阻變小，導電性能變強。PPT3鐵比銅便宜，為什么家庭電路中用銅導線而不用鐵導線？這是因為相同規(guī)格的鐵的電阻比銅大，高六倍左右。從這些現(xiàn)象我們了解到，生活中，有時候會需要電阻大一些，有時候希望電阻小一些。你知道什么容易改變電阻絲電阻大小的方法廣州共享課堂接下來，我們看一個實驗。4分活動一：認識PPT4鐘滑動變阻器的實驗視頻：我們選取電阻定律演示器上的一根鎳鉻合金絲，將多用結(jié)構(gòu)及工作原電表打至歐姆擋?？梢杂^察到，此時導線夾兩端電阻絲的電阻為理0.7歐。將導線夾向右移動，我們可以觀察到，電阻逐漸變大了，現(xiàn)在示數(shù)為8歐。如果我想讓電阻變得更大，應(yīng)該如何操作呢？PPT5像這樣，能夠改變接入電路中電阻大小的元件叫變阻器。PPT6在剛才的實驗中，細心的你想必已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，讓電阻絲的電阻連續(xù)變化方法是什么呢？當連續(xù)增加電阻絲的長度時，電阻逐漸變大。PPT7如果我要想更大范圍改變電阻的大小，又該怎么辦呢？PPT8實驗視頻：我們將導線夾繼續(xù)向右移動，使選取的導線更長，這樣就可以得到更大的電阻了。PPT9可是選取用更長的電阻絲，實驗時需要的空間較大，操作不方便，應(yīng)該怎么辦呢？PPT10回答這個問題之前，請同學們回憶：學校的操場一圈只有400米，如果你需要跑1000米時，你會怎么辦呢？PPT11可以讓電阻絲繞圈。讓電阻絲緊密的繞在絕緣體如瓷管、塑料管上。又出現(xiàn)問題了。電阻絲緊密纏繞后，相鄰的兩圈電阻絲之間是連通PPT12廣州共享課堂電流直接從電阻絲表面的一端流到另一端。即一端的夾子在電阻絲表面移動，電流流過電阻絲的長度變化也很小。PPT13為了避免這種情況發(fā)生，想要使電流一圈一圈地流過整條電阻絲，我們應(yīng)該要如何改進呢？我們不用裸金屬絲，而用有絕緣皮的線圈。這樣相鄰的兩圈電阻絲之間彼此絕緣。讓電流從電阻絲一端流入，經(jīng)過整條電阻絲后再從另一端流出。舊的問題解決了，新的問題又出現(xiàn)了。由于絕緣外皮的存在，導線夾在電阻絲表面滑動時無法與線圈直接接觸，電路就斷開了。如何解決這一問題呢？假設(shè)電阻絲AB上有一個位置AP這部分電阻絲接入電路，應(yīng)該怎么辦呢？PPT14可以把電阻絲P表面的絕緣皮刮掉一點點，露出一個小點，讓導線夾和它接觸。但是其他部分還是絕緣的。PPT15如果我想讓導線夾在電阻絲上移動時，它所滑到的位置都能接入電路，又該怎么辦呢？可以把電阻絲表面的絕緣皮刮開一條線，使導線夾能夠與它所滑到的位置的電阻絲接觸。PPT16實際上，為了在一個瓷管上繞更多電阻絲，我們用絕緣漆替代了絕緣皮?？梢钥吹?，線圈中間的這一條亮線，就是絕緣漆被掛掉的部分。PPT17如何固定導線夾呢？為了方便操作，我們把滑片P套在金屬桿和接線柱CD上，滑片P移動到不同位置時，就相當于導線夾滑到不同的位置電阻絲上。廣州共享課堂PPT18這樣，就可以通過改變接入電路中電阻絲的長度改變接入電路中電阻的大小。我們把這個裝置叫做滑動變阻器。PPT19滑動變阻器作為重要的電學元件，我們先來看它的實物圖和結(jié)構(gòu)示意圖。與實物圖相對照，有四個接線柱ABCD。電阻絲是下面AB這一段，金屬桿為CD這一段，滑片為它的元件符號與電阻類似，有一個向下的箭頭來形象的表示滑片。5分活動二：滑動PPT20鐘變阻器的使我們已經(jīng)了解到滑動變阻器有4個接線柱。如果將滑動變阻器接入用電路中有幾種接法呢？PPT21考一考你，如果將滑動變阻器按照以下兩種方式接入電路能起到改變電阻的作用嗎？記住你的答案。接下來我們用多用電表來驗證你的猜想是否正確。PPT22實驗視頻：將多用電表打至歐姆擋。此時用導線夾夾在滑動變阻器上接線柱，也就是CD兩端。我們觀察到此時電阻為0改變滑片的位置，我們觀察到，電阻保持為0歐不改變。PPT23我們畫出CD接法時的電流流向。實際上接入電路的是金屬桿。從結(jié)構(gòu)我們知道，金屬桿應(yīng)該是與導線的電阻類似。將上端金屬桿CD接入電路中，電阻幾乎為零。PPT24實驗視頻：將導線夾此時接在滑動變阻器的下端AB兩接線柱上，我們觀察到，此時電阻大小為11.4歐。移動滑片的位置，我們可以觀察到，電阻值大小不變。PPT25畫出AB接法時的電流走向，接入電路的是全部的電阻絲，將下端金廣州共享課堂AB接入電路相當于接入了定值電阻。PPT26由此我們發(fā)現(xiàn)，滑動變阻器同時接上接線柱或下接線柱，都不能改變接入電路中電阻的大小。PPT27怎樣才能有效的改變接入電路中的電阻呢？接下來，我們以BD接法為例分析滑動變阻器的有效接法。PPT28實驗視頻：將上端金屬桿D端下端金屬絲B端接入電路中，此時電阻為4.2歐，滑片向左移時，我們觀察到滑片與下端接線柱之間的距離變大了，電阻也變大了。滑片向右移時，我們觀察到滑片與下端接線柱之間的距離變小了，電阻也變小了。PPT29畫出BD接法時的電流走向，滑片P遠離B接線柱時，電阻變大。說明這種接法可以改變接入電路中的電阻。你發(fā)現(xiàn)接入電路中的有效電阻是由什么決定呢？小伊同學錄音：有效電阻由接入電路的下接線柱與滑片之間的電阻絲決定。是這樣嗎？接下來我們將BC接入電路中，看看小伊同學的猜想是否正確。PPT30實驗視頻：將滑片向右移動，電阻逐漸變小。將滑片向左移動，電阻逐漸變大。小伊同學的猜測正確。PPT31由此我們可以得出，將滑動變阻器怎樣接入電路中才能有效的改變電阻呢？應(yīng)該是上下各接一個接線柱。廣州共享課堂5分活動三：滑動PPT32鐘變阻器的作我想設(shè)計實驗，希望通過改變滑動變阻器的阻值來改變小燈泡中的用電流。這就需要滑動變阻器和小燈泡中的電流相同，所以滑動變阻器應(yīng)該與小燈泡怎樣連接？我們一起來看小娜同學畫的電路圖，小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)。接下來，我們按照電路圖連接電路。PPT33實驗視頻：我們將上端金屬桿接入電路中，再將下端電阻絲接入電路中。觀察此時滑片的位置，然后將滑片移至阻值最大端，此時滑動變阻器接入電路中為所有的電阻絲。閉合開關(guān)，我們觀察到流表的示數(shù)變大了。說明滑動變阻器可以改變小燈泡中的電流。由此，我們發(fā)現(xiàn)：滑動變阻器可以通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻大小，從而改變電路中的電流。PPT34小明學習了滑動變阻器后設(shè)計了以下電路圖，希望通過滑動變阻器改變小燈泡兩端的電壓。PPT35實驗視頻：小明同學按照電路圖，將小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流表和電壓表分別測量小燈泡中的電流和兩端電壓?；瑒幼冏杵鹘由隙私饘贄U和下端金屬絲，然后他將滑片滑到阻值最大端。閉電路中出現(xiàn)了斷路故障，這是為什么呢？PPT36小明的操作讓電路中出現(xiàn)了斷路，細心的你發(fā)現(xiàn)是什么原因了嗎？PPT37實驗視頻：我們用一根導線來判斷，是哪里斷路了呢？將導線一端接在電源負極上，一端靠近滑動變阻器下端接線柱，我們發(fā)現(xiàn)，電表仍然沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時當導線接在上端接線柱和電源負極廣州共享課堂時，可以觀察到小燈泡發(fā)光了，而且指針偏轉(zhuǎn)劇烈，電壓表的示數(shù)已經(jīng)接近3伏了。那這個現(xiàn)象說明電路故障應(yīng)該在滑動變阻器，滑動變阻器斷路了。我們仔細觀察，導線連接完好，是哪里出了問題呢？哦，原來滑片此時在絕緣瓷筒上，滑動變阻器的連接就相當于斷路了。我們?nèi)绾胃倪M呢？我們將滑片移到金屬絲上就可以了。請仔細觀察，此時我們可以觀察到小燈泡微弱發(fā)光了。電流表和電壓表都有示數(shù)，說明此時電路是連通的。此時滑動變阻器的滑片處在阻值最大端，當向右移動滑片時，我們可以觀察到，燈泡逐漸變亮，電壓表和電流表的示數(shù)也在逐漸變大。4分活動四：生活PPT38鐘中的變阻器滑動變阻器一般只在實驗室中應(yīng)用。有些家用電器音量調(diào)節(jié)的器件也是一種變阻器，通常稱為電位器。PPT39它通過機械式旋鈕調(diào)節(jié)阻值的大小。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖示，同學們看，它像不像一個被彎成環(huán)形的滑動變阻器？它的主要結(jié)構(gòu)有電阻絲、滑片，旋鈕可以讓滑片繞O點轉(zhuǎn)動，三個接線柱。其中A、B是電阻絲兩端的接線柱，C接線柱與滑片相連。使用時我們需要將其中的兩個接線柱接入電路中。同學們想一想，要想改變電位器接入電路的阻值，一共有幾種連接方式呢？PPT40同學們一定有了自己的答案，看一看和你想的一樣嗎？可以將A、C接入電路，或者B、C接入電路。同學們可以猜想一下，接入不同的接線柱效果有何不同呢？PPT41以A、C接線柱為例，此時接入電路中的電阻有效部分如圖所示。同學們想一想，滑片逆時針和順時針轉(zhuǎn)動時，電阻將如何變化？滑片逆時針轉(zhuǎn)動時，接入電路中的電阻絲變短，電阻變??；順時針廣州共享課堂轉(zhuǎn)動時，接入電路中的電阻絲變長，電阻變大。接下來我們用實驗來驗證是不是這樣。PPT42實驗視頻：我們將導線夾夾在機械電位器的AC兩接線柱上，可以觀察到電阻為0歐。順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕，我們發(fā)現(xiàn)，電阻逐漸增大，直至為5.18直至為0PPT43在生活中，耳機也可以調(diào)節(jié)音量。它不再使用機械式電位器而是數(shù)字電位器。具有噪聲小、壽命長等重要優(yōu)點?，F(xiàn)代生活中，數(shù)字電位器被人們越來越廣泛地使用。PPT44小桐同學錄音：變阻器都是像這樣的要改變電阻絲的長度來改變電阻的嗎？書上說溫度也可以改變電阻的大小。有沒有這樣的變阻器呢？1分課堂小結(jié)以及PPT45鐘作業(yè)布置同學們，今天我們學習的內(nèi)容就是這些，接下來我們對今天的課做一個小結(jié)。首先，我們了解了滑動變阻器的結(jié)構(gòu)原理及元件符號。接下來是滑動變阻器的使用方法。如，要連接一上一下兩個接線柱。開關(guān)閉合前，滑片應(yīng)該在滑動變阻器最大阻值處等。我們了解了滑動變阻器的一些作用，如改變電路中的電流，用電器兩端的電壓。最后我們還了解了生活中的變阻器如電位器。廣州共享課堂5答疑部分PPT46分一些材料對溫度很敏感，可以用它們制成熱敏電阻，通過改變電阻鐘的溫度來改變阻值。生活中，我們越來越多的使用電子溫度計。它讀數(shù)方便，測量精度高，電子體溫計中重要的元件就是熱敏電阻?，F(xiàn)在，我們來做個小實驗?？纯礋崦綦娮璧降纂S著溫度怎么變化？PPT47實驗視頻：我們把用導線夾夾在熱敏電阻的兩端，將溫度計探頭放在熱敏電阻上。我們可以觀察到此刻室溫為32.5攝氏度，多用電表的歐姆擋顯示此時熱敏電阻的阻值為4.6歐。我用吹風機的熱風擋給熱敏電阻加熱。隨著溫度的升高，我們可以觀察到電阻變PPT48隨著科技的進步