第四节 变阻器.doc

16.4变阻器【教材分析】一、该节在教材中的地位与作用本节课变阻器是本人所做的一节区级研究课所选的内容。它是初中物理电学部分的重要内容，是上节电阻知识的实际应用，又是后面“欧姆定律”的进一步学习的基础，具有承上启下的作用。它在电学实验中占重要地位，学好变阻器，即有助于学生更好地理解电阻的概念，又为今后的学习打下基础，特别是做好电学实验的必要的准备。根据三维教学目标及新课程标准对本节课的要求，结合当前学生的心理特点以及现有的知识水平，通过课本的学习来实现以下教学目标：二、教学目标：（1）知道滑动变阻器的构造、作用和原理；（2）知道滑动变阻器的正确使用方法。（3）知道滑动变阻器铭牌的含义，会识别滑动变阻器的规格。（4） 通过教学过程中各个教学环节的设计，如：观察、实验等，充分调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣；（5） 通过学生实验，培养学生的创新精神和与人合作的能力。教学重点：滑动变阻器的作用、原理和使用方法。教学难点：滑动变阻器的作用、原理及正确使用方法。教学方法：实验探索式教学器材：1、教师用：电源、长铅笔芯、带有夹子的导线、小灯泡、开关、滑动变阻器； 2、学生用：电源、导线、小灯泡、滑动变阻器、开关、电流表、长铅笔芯、长 度相同的粗铅笔芯和细铅笔芯及铜导线。 学情分析：由于变阻器的部件比较多，接线柱多，而且在使用过程中又是动态变化的，而课本一下子就提到一个叫滑动变阻器的装置，对学生来说，在变阻原理的理解上感到起点较高，学生难于接受。根据学生以上特点确定以上重、难点。【教学程序】本节课变阻器中的滑动变阻器是电路中的一个重要的器材，关于它的原理、使用方法是重点内容，也是难点内容。为突破这一难点，一是让学生用一根长电阻线与灯泡串联连入电路（一端固定，一端可以滑动）的实验，灯泡亮度变化的原理。二是在这个基础上，采取遇到问题，解决问题的方法，将刚开始的一根长电阻线逐步改进加工成一个滑动变阻器。解决了这两个问题，滑动变阻器的使用方法实际上就成了水到渠成的事情，重点问题也就迎刃而解了。特别是在将一根电阻线逐渐改进加工成滑动变阻器的过程，采用遇到问题、解决问题的方法，有利于学生创造能力的培养，比学会使用滑动变阻器本身意义更重要。一、 新课引入。开始上课时，为激发学生的兴趣，我首先利用课件展示剧场的演出画面（舞台上灯光闪烁）。问：看到了什么现象？为什么灯的亮度发生了变化？由于有前面的知识作基础，学生马上说出是由于通过灯的电流发生变化引起的，进而我接着提问：那么如何改变通过导体的电流？学生这时稍作沉默。我适时加以引导：前面我们已经学过电流都与哪些物理量有关呢？这时，有学生举手回答：与电阻和电压有关。为加深印象，我又让学生补充得出“电压是形成电流的原因，而电阻对电流有阻碍作用”这一关系。接下来，学生对得出“靠改变电压和电阻的方法来改变电流”这一结论也就水到渠成。由于本节课的目的是研究靠改变电阻的方法来改变电流，所以，我接着加以引导，要求学生猜一猜在刚才的演出中是靠什么方法来改变通过灯的电流，进而改变灯的亮度的？为了进展顺利，也为了体现从生活走向物理的理念，我拿出了一个普通的调光台灯和一只收音机。通过演示调节台灯的亮度变化、收音机声音的大小变化来让学生讨论：它们是靠什么方法来改变电流大小的？学生稍作讨论后马上得出：是靠改变电阻的方法来改变电流的。（因为电源电压没有变化）看到学生找到了我所预期的答案，我接着说，在电路中往往需要安装一种装置，这种装置就是通过改变电阻的方法来改变电流的，叫做变阻器。从而得出了变阻器的概念。一、 教学过程。接下来我提问：那么，通过什么方法可以改变电阻呢？学生开始不知道如何作答，但有几个也跃跃欲试，我进行提示：上节课我们刚刚学习了影响电阻大小的四个因素，反过来，能不能靠这些因素来改变电阻大小呢？学生马上给予肯定，由学生回答后得出了改变电阻大小的四个因素：改变温度。改变长度 。 改变横截面积 。 改变材料。我接着进行引导：这四种方法都能改变电阻，但是有的方法比较麻烦，同学们说一说，那种方法最不容易操作呢？ 由于有上节课作为基础，所以学生马上说出改变温度的方法最困难。接下来，我将学生分成不同的探究实验小组，启发学生设计出以下3种类型的实验方案：BA方案一（改变导体的材料）：如图所示，在A、B间分别接入不同材料的导体电阻，如长度、粗细均相同的铜丝和铅笔芯，观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。方案二（改变横截面积）：如图所示，在A、B间改变导线横截面积（分别接入长度相同的粗铅笔芯与细铅笔芯），观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。方案三（改变长度）：如图所示，在A、B间（有鄂鱼夹）夹入一段铅笔芯，使一端在铅笔芯上自由滑动，通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变接入电路中的电阻，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。以上实验中的器材已经提前准备在了学生的实验桌上，学生可根据自己的实验自由选择。实验完成后，学生互相交流评价：让完成以上3种不同类型的小组相互交流，并归纳筛选出这样一个结果：改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。调光台灯，实质上是通过改变接入电路中电阻的长度，来改变电阻，从而改变台灯的亮度的。紧接着，我说，赞成以上观点的同学举手（基本一致通过），我很高兴并说，刚才大家所使用的就是一个简单的变阻器。我又加强语调说，从上面的实验，同学们发现改变电阻线的长度，可以很方便地改变其电阻，从而改变电路中的电流。我见变阻器的原理探究较顺利的完成，想趁热打铁，进一步引导学生通过不断地改进，将一个长电阻线逐步改装成一个变阻器。接着我启发性提出问题：要使电阻调节的范围更大，我们还需更长的电阻线，但太长的电阻线连入电路中，使用起来太不方便，那么怎样才能使这根很长的电阻线方便地连入电路和使用呢？出现的问题及解决的办法（例用幻灯片协助讲述）解决问题1导线太长绕成线圈解决问题2：导线较软，线圈没有支架，容易散乱支架（绝缘材料：瓷筒）。解决问题3：线圈短路涂油漆绝缘解决问题4：导线夹滑片解决问题5：连接导线夹的导线金属棒（固定滑片）解决问题6：为了使之连入电路加接线柱。为了节省时间，以上几个问题我一边引导，一边提示，完成了解决方案。紧接着，为了调动同学们的积极性，鼓励并加以总结：以上过程实际由同学们自己设计了一个滑动变阻器。接着讲述滑动变阻器的原理：靠改变接入电路的电阻线的长度来改变电阻。并让学生从实验桌抽屉里拿出事先备好的实物，并结合教材，说出滑动变阻器的主要组成部分，画出结构图和电路图符号。以上两个环节的问题得到解决，实际为学习滑动变阻器的使用方法铺平了道路。 关于“滑动变阻器的使用方法”，我采用了以下教学：该部分是本节的重点与难点，为了化解难点突出重点，我在此设计了一个学生实验，让学生动手去探究滑动变阻器的正确使用。提出问题 要使灯泡和变阻器中的电流大小相同，变阻器应该与灯泡串联还是并联？ 要能控制电流的大小，应该使用变阻器上的哪两个接线柱？ 要使灯泡由暗变亮，接通电路前应将滑片放到什么位置上？ 移动滑片时，哪两个接线柱之间的电阻随着改变？向哪个方向移动时电阻变大？ 滑动变阻器上有4个接线柱，怎样把这些接线柱接入电路？共有几种接法？ 实验探究学生相互讨论，首先，设计出实验电路如图所示，接着根据各自制定的计划进行操作，尝试控制灯灯泡的亮度。同时，我进行巡视，并指导各实验小组将变阻器的实物连接、电路图连接、及电路符号连接进行对照，研究电阻变化的原理和规律。交流评价各小组分别结合各自的实验结果相互讨论，共同归纳出：（并板书）使用方法：能使变阻器电阻变化的接法有4种（“一上一下”）；不能使变阻器电阻变化的接法有2种，其中“同下”电阻总是很大，而“同上”电阻总是很小。滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。为了使学生更好的认识滑动变阻器的原理，我又结合电脑帮助学生分析，连接（A、C）、（A、D）时，在电路中的作用是相同的，而且滑片P向左移动时，有效电阻变小，反之则高；连入（B、C）、（B、D）时，在电路中的作用也是相同的，而且，滑片P向左移动时有效电阻变小，反之则增大；连接（A、B）、（C、D）时，电流只流过（A、B）、（C、D），所以不起变阻作用。这样，使学生更加深了印象。 二、 进行总结并布置任务。本节课已接近尾声，我适时加以总结，最后指出，我们今天学习了滑动变阻器的使用方法，它是靠改变长度的方法来改变电阻的，日常生活中的调光台灯及收音机中都安装了这样一种装置，那么，还有哪些电器设备中安装了变阻器呢？它们是不是都靠改变长度的方法来改变电阻呢？接下来，我借助电脑利用了几秒钟的时间向同学们展示了我从网上查询的几种变阻器（见下图），并鼓励学生去查一些资料或上网搜集相关的信息，整理后以小报告的形式上交，学生兴趣很大，至此，本节课顺利结束。 【板书】72变阻器1原理：利用改变连入电路中电阻线长度来改变电阻。2结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱。3使用：使用一上一下两个接线柱，串联接入电路。【教学反思】 这节课，我利用了探究式教学模式，让学生经历“提出问题实验探究