沪粤版《滑动变阻器》教学设计

                                                                黄奕

【教材分析】

沪粤版物理九年级上册第十二章第一节《怎样认识电阻》的内容很多：电阻及其单位、决定电阻大小的因素、滑动变阻器，共需两课时，《滑动变阻器》是第二课时的教学内容。

    滑动变阻器是电学部分的重要内容，既是上一课时电阻知识的实际应用，又是探究欧姆定律、伏安法测电阻等实验所需用的重要仪器，因此具有承上启下的作用。

 【学情分析】

初三学生的理性思维能力还未健全，他们更乐于参与动手实验，在玩中学。而滑动变阻器的接线柱多，在使用过程中又是动态变化的，他们往往觉得滑动变阻器的原理和使用都不好理解。

【教学目标】

 1、知识与技能

（1）了解滑动变阻器的构造、在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。

（2）通过实验练习怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度，会正确使用滑动变阻器的方法。

 2、过程与方法

（1）通过理解滑动变阻器的设计、制作过程，了解科学发明创造、科技革新的过程。

（2）通过经历使用滑动变阻器的过程，培养学生养成良好的实验习惯。

 3、情感态度和价值观

   激发学生运用所学知识解释变阻器改变电阻的原理，产生动手操作使用变阻器的欲望，培养学生的创新能力、自信能力。

【教学重、难点】

 重点：滑动变阻器的原理及使用。

 难点：滑动变阻器结构和使用。

【教学方法】

 实验法、多媒体演示法、观察法、讨论法。

【教学用具】

教师器材：自制多媒体课件、自制滑动变阻器模型、自制黑匣子、滑动变阻器、电池组、小灯泡、金属夹、导线若干、圆筒 、一根拉长的电炉丝、一根未拉长的电炉丝

 

学生器材：滑动变阻器、电池组、小灯泡、导线若干、一段圆筒 、 一根裸露金属线

【课时安排】一节课

【教学过程】

 一、创设问题的情境，引入新课

教师出示一个黑匣子并将手伸进黑匣子演示。

教师:同学们观察到了什么？

学生：玩具眼睛的亮度会变化。

教师：玩具眼睛的亮度为什么会变化？神秘的黑匣子里有什么？学完本课的知识后我们就能解开这些疑问。

二、新课教学

1、探究滑动变阻器的工作原理

复习电路的组成，再引导学生画出普通台灯的电路图，

如右图所示，并用多媒体投影展示此电路图同时出示实物电路。

教师：同学们有什么办法可以改变灯泡的亮度？

学生甲：可以改变干电池的个数。

（鼓励的同时告诉学生实际生活电源的电压220V是确定的，不能改变的。）

学生乙：改变电阻的大小。

教师：是改变灯泡电阻的大小，还是改变电路电阻的大小？

经过引导学生明白了改变电路中的电阻更容易后，教师在电路中串联一段合金导线，可以观察到灯泡的亮度明显变暗。如右图所示。

教师：同学们有什么办法可以连续改变灯泡的亮度？

学生：连续改变接入电路中的导线的长度。

在学生演示成功后，教师给予鼓励并问：决定电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度，除了改变导线的长度外，还有没有其它方法？

学生讨论后得出改变导线的材料、长度、横截面积和温度都不如改变导线的长度方便。

总结：电源的电压不变，合金导线越长，电阻越大，电路中的电流越小；合金导线越短，电阻越小，电路中的电流越大，所以通过改变合金导线在电路中的长度来改变电阻，从而改变电路的电流，达到改变灯泡亮度的目的。这根合金导线由于能连续改变自身在电路中的电阻，我们给它取名为滑动变阻器。所以今天我们学习的内容就是滑动变阻器。

2、认识滑动变阻器的构造

教师：这根滑动变阻器太长，携带不方便，也不结实，所以我们还需要把它改装成一个结实且实用的滑动变阻器。

问题1：电阻丝又长又软──在圆筒上绕成线圈

教师：为了使滑动变阻器阻值变化范围大，需要使用长电阻丝，但长电阻丝携带不方便，怎样改进？启发学生利用手中的长金属丝和圆筒思考后回答。

学生：将电阻丝绕在圆筒支架上。

要求学生演示。（课件演示）

教师：选导体还是绝缘材料作圆筒支架？

学生：绝缘材料。

教师：众多的绝缘材料用什么材料较好呢？

学生：硬纸筒，圆木棒，塑料棒……

教师：很好，这些绝缘材料都可以做支架。如果用这些材料作变阻器线圈支架的话，它也有的缺点，比如，线圈中通过的电流较大时，因导体发热，容易出现什么不好的结果？

学生：会烧起来。

教师：既能绝缘，又不会出现因电流过大而引导事故的绝缘材料是瓷筒。

问题2：线圈短路──涂油漆绝缘

 　教师：电阻丝缠绕松散好还是缠绕紧密好？

   学生：缠绕紧密好，这样电阻丝的长度可以足够长。（课件演示）

教师：紧密缠绕的电阻丝线圈横向之间会导电，怎么解决这个问题？

学生：在电阻丝外套层塑料皮。

教师：塑料、油漆等物质的绝缘性都可以，但塑料绝缘比油漆绝缘线圈占用的空间大，所以在电阻丝外面涂上。（课件演示）

问题3：电路不通──刮漆

教师：导线夹在密绕的被绝缘的电阻丝上移动时，电路是否是通路？

经过启发、讨论，学生明白了采用刮去与导线夹相接触的电阻丝上的绝缘油漆的办法解决。（课件演示）

问题4：金属导线夹──滑片

 　　教师：导线夹与导线接触不紧密，容易短路，可以把金属夹变形为滑片，并把滑片固定在金属杆上，（课件演示滑动变阻器的滑片和金属杆）再把金属杆和瓷筒用支架固定。（课件演示）

问题5：接入电路──接线柱

在金属杆两端各接一个接线柱，在瓷筒上的电阻丝两端也各接一个接线柱，共有四个接线柱。这样一个结实、实用、漂亮的滑动变阻器就诞生了。（课件演示）

     出示实验用滑动变阻器，学生观察，并要求学生能准确说出滑动变阻器各部分的名称。

3、介绍铭牌、结构示意图和符号，强调注意事项：

（1）介绍铭牌含义

 　先让学生试讲，然后由师生共同纠正的方法，最后得出准确含义。

（2）注意事项

 　　a、电路中的电流不能超过滑动变阻器通过的最大电流；

 　　b、使用前应将电阻调到阻值最大端。

（3）用课件展示滑动变阻器的结构示意图和符号，并给接线柱取好名字。

 

 

4、滑动变阻器的正确使用规则

   教师：请同学们按照电路图将电源、开关、小灯泡连好线。

   教师：想一想要改变灯泡的亮度，滑动变阻器应与小灯泡串联还是并联？

学生：串联。

教师：请同学们将滑动变阻器的两个接线柱接入电路中。

学生动手接线。

教师：向右移动滑片，观察灯泡亮度的变化。

将所选的接线柱填入下表。

	灯泡亮度不变	灯泡亮度变暗	灯泡亮度变亮
接入的接线柱

教师：接入不同的接线柱对灯泡亮度的影响是不同的，说明接入的有效电阻丝是不同的,电路的路径是不同的，请看滑动变阻器模型。

教师出示滑动变阻器模型，以BC为例说明电流的路径:由B到P是环形电流，由P到C是直线形电流，滑片右移B P变短，说明电阻丝变短，电阻变小，电流变大，灯泡变亮。再以课件的形式要求学生说出其余五种接法的有效电阻丝及滑片右移阻值的变化情况，并引导学生总结滑动变阻器的正确使用规则和连线时的注意事项。

教师：下面进入比赛环节，请同学们用滑动变阻器设计一个亮度可变的简易台灯。

要求：(用多媒体课件投影)

（1）画出实验电路图；

（2）滑片右移，灯泡变亮。

 　 学生分组讨论，设计实验电路图及实验步骤后再进行实验。

学生实验时教师巡视，并指导学生判断滑片移动引起电阻变化时，应先分析变阻器上电流的路径。实验结束后评价实验，鼓励学生。

5、变阻器在生活中的应用

教师：变阻器有各种各样的形式，包括电阻箱、电位器等等。在生活中我们经常会用到他们。（课件展示）

6、课堂小结：引导学生通过自己思考和小组讨论，归纳出本节课所学的内容。

三、课堂反馈：滑片右移，灯泡变亮。（通过动画的形式展示滑动变阻器的接法）

四、课外作业：

【课后反思】

利用模型和动画课件将滑动变阻器的结构很好地展示给了学生，学生明白了结构，原理自然也就理解了。