w24 滑动变阻器 .doc

实验教学设计案例1课题名称：滑动变阻器2. 实验教学目标知识与技能：（1）了解滑动变阻器的构造，（2）理解滑动变阻器的工作原理过程与方法：在知道改变导体的长度可以改变电阻，从而改变电路中电流的基础上，通过教师的引导，使学生理解滑动变阻器的演变和设计思想。情感态度与价值观：通过教师和学生共同设计、完善和制作滑动变阻器，培养学生的创新意识和探究精神，进一步激发学生学习物理的兴趣。3. 实验内容：（1）实验名称：简易可卸式滑动变阻器的设计和制作 （2）实验器材：学生分组实验器材：电源、小灯泡、电流表、开关、导线若干、铅笔芯、铅笔一支、长度和粗细相同的铜丝，铁丝和镍铬合金丝各一根（1-2米长）、橡皮筋2根 教师演示器材：电源、小灯泡、电流表、开关、导线若干、滑动变阻器、票夹3个（两大一小）、自绕电阻线圈、金属杆各一。 结构 组装图电阻最大位置效果 电阻最小位置效果4. 实验教学设计思路教学重点：了解滑动变阻器的构造和原理。教学难点：滑动变阻器的构造和设计思想。实验对达成教学目标所起的作用：物理学重在培养学生的科学素养、创新意识和探究精神，而滑动变阻器为学生提供了良好的素材，学生在教师的启发引导下，参与探究和制作能方便改变导体电阻的器件滑动变阻器，通过制作，不仅加深了对滑动变阻器的结构和原理的理解，在此基础上，学生对掌握滑动变阻器的使用也会变得很容易。主要教学策略：在实现教学目标的过程中，以教师启发引导为主线，以实验为主要教学手段。在实验活动中遵循从感性到理性，从简单到复杂的原则，以符合初中学生的认知规律。实验类型：演示和学生实验相结合。5. 实验教学过程 教学过程教学阶段教师引导学生活动说明一、实验引入视频播放生活中的调光灯，剧场里的照明灯等，提出问题：它们是怎么逐渐变亮和变暗的？请同学们想一想有哪些方法可以让灯泡亮度发生变化？讨论交流：（1）改变电压（2）改变电阻等等学生分小组讨论并请代表交流，发表各方法的优缺点。培养交流与合作意识。先不让学生看到滑动变阻器目的：设疑激发学习兴趣。演示：将滑动变阻器、小灯泡串联后接入电路，闭合开关，移动滑片，做演示实验观察小灯泡亮度的变化（演示时先不让学生看到滑动变阻器）问题：请同学们猜想一下刚才老师是怎样让灯亮度发生变化的？边观察实验边猜想原因：是通过改变电压还是改变电阻呢？二、活动：用铅笔芯制作简易调光灯要想弄清楚刚才老师是用什么实验器材来改变灯泡亮度的，请先利用桌面上提供的器材完成一个实验，从中我们来学习它的原理是什么。学生实验：请同学们按课本P87图14-5实验（电阻由大到小），用铅笔芯制作一个可以调光的电灯，（先设计电路，再连接电路）并提醒学生观察现象。问题：夹子移动时有没有改变铅笔心的总长度？如果没有那么改变的是什么的长度？继续实验，这回让电阻从小到大。结束后请学生完成课本P88“想一想”中的填空题。观察：铅笔心接入电路的长度、电流表的示数变化及灯的亮度变化情况。讨论交流：改变的是铅笔芯接入电路的长度，从而改变了电路中的电阻，从而改变了灯泡中的电流。根据观察填写P88“想一想”中的填空。带有目的地观察实验，培养学生观察实验的能力。 三、活动：学习设计和制作较科学实用的滑动变阻器问题：刚才的实验中引起电流变化的原因是什么？问题：请同学们回忆上节，思考如果要改变电阻大小，可以通过改变哪些因素来实现？思考：在以上的这些方法中，哪中方法最简便？问题：选用铅笔芯这种材料来改变电路中的电流好不好？为什么？如果让你来选择材料，你会选择什么材料？为什么？请同学们观察一下小组桌面上的三根长度、粗细相同的金属丝，它们有什么不同？根据什么？（介绍三根金属分别为铜丝，铁丝和镍铬合金丝）现在请同学们分别用三根金属丝代替铅笔芯接入刚才的电路，看看哪种材料对改变电流最有效果？问题：利用镍铬合金丝虽好，但长度太长，夹子移动的幅度太大，操作起来很不方便，怎么办？请同学们把镍铬合金丝绕在铅笔上，用橡皮筋固定金属丝两端。（小组成员间产生意见分歧：有的认为线圈应绕得密一点，这样可以增加绕的圈数，增加电流变化范围，有的认为不能太密，否则各圈会碰在一起发生短路）问题：能否解决上述矛盾，让线圈绕得既密，各圈之间还不发生短路呢？ 教师出示事先绕制好的电阻线圈让学生观察，并介绍电阻线外面涂有一层不导电的绝缘漆问题：这样的电阻丝连接在电路中会带来什么问题？怎样解决上述问题？思考：我们发现用鳄鱼夹夹在不同的位置来改变电阻时，由于鳄鱼夹的口是锯齿型的，摩擦很大，不能在线圈上自由滑动，所以灯泡的亮度不是连续变化的，那么能不能想个办法让灯泡亮度连续变化呢？教师继续启发引导：同学们身边有没有什么夹子可以代替鳄鱼夹呢？教师出示票夹（滑片），并把它夹到电阻线圈上，让学生观察并说明：和滑片接触的地方，线圈上的漆已经刮去。把线圈连入电路，通过滑动滑片改变灯的亮度，可以看到灯光亮度连续变化。教师说明：上面这个滑动变阻器雏形已基本完成，但还有许多地方需要完善：如线圈不固定、滑片在左右移动时也会前后移动，可能使滑片和线圈接触不良、滑片在移动时、导线会一起运动、没有接线柱，用接线叉连接不方便等，怎样完善？教师用大票夹作为支架，用粗铁丝作为金属杆，用铜丝连接滑片和金属杆，至此，一架简易可卸式滑动变阻器制作完成，连接电路，改变电阻 成功。教师出示实验室成品滑动变阻器，让学生说明其构造，和简易滑动变阻器比较，哪些地方设计得更科学？讨论：电阻发生了变化回答：可以改变材料、长度、横截面积以及温度。通过讨论得出：改变长度来改变电阻是相对比较简便的方法。回答：不好，因为铅笔芯很容易断裂，而且夹子经常移动容易磨损。讨论：选择金属较好，强度高，耐摩。回答：材料不同，根据它们的颜色不同。小组实验，得出结论：利用镍铬合金丝效果最好。小组讨论交流：把镍铬合金丝绕在圆筒上，这样可以减小操作幅度。小组合作，交流各自的操作过程。用绕制好的线圈接入电路，调节夹子的位置，观察小灯泡的亮度变化。讨论和交流：可以，在电阻丝外面包绝缘层。学会选择最佳方案培养学生科学素养可以适当介绍电阻丝的材料学会选择材料教师加以表扬和鼓励。让学生大胆发表意见，体现合作探究精神培养学生的创新意识 学会发现问题并解决问题让学生拿出票夹（大小合适），在铅笔上自由滑动，体会生活中处处有物理。教师鼓励和支持，并表示愿意为同学们提供必要的器材和技术支持。 教师出示事先绕制好的电阻线圈让学生观察，并介绍电阻线外面涂有一层不导电的绝缘漆问题：这样的电阻丝连接在电路中会带来什么问题？怎样解决上述问题？思考：我们发现用鳄鱼夹夹在不同的位置来改变电阻时，由于鳄鱼夹的口是锯齿型的，摩擦很大，不能在线圈上自由滑动，所以灯泡的亮度不是连续变化的，那么能不能想个办法让灯泡亮度连续变化呢？教师继续启发引导：同学们身边有没有什么夹子可以代替鳄鱼夹呢？教师出示票夹（滑片），并把它夹到电阻线圈上，让学生观察并说明：和滑片接触的地方，线圈上的漆已经刮去。把线圈连入电路，通过滑动滑片改变灯的亮度，可以看到灯光亮度连续变化。教师说明：上面这个滑动变阻器雏形已基本完成，但还有许多地方需要完善：如线圈不固定、滑片在左右移动时也会前后移动，可能使滑片和线圈接触不良、滑片在移动时、导线会一起运动、没有接线柱，用接线叉连接不方便等，怎样完善？教师用大票夹作为支架，用粗铁丝作为金属杆，用铜丝连接滑片和金属杆，至此，一架简易可卸式滑动变阻器制作完成，连接电路，改变电阻 成功。教师出示实验室成品滑动变阻器，让学生说明其构造，和简易滑动变阻器比较，哪些地方设计得更科学？学生讨论：夹子夹的地方会不导电。把夹子夹的地方的绝缘漆刮去。在教师启发引导下（解决问题的关键是能找到能与电阻线圈接触良好又能自由滑动的东西滑片），学生讨论交流，很多学生一筹莫展。学生恍然大悟，抢着回答：票夹。学生表现出很兴奋模样。学生讨论交流并在教师引导下得出完善方案：用支架来固定电阻线圈，用金属杆来固定滑片，在金属杆和线圈两端装上接线柱等。学生情绪高涨，普遍表示要独立制作一个滑动变阻器。学生：成品滑动变阻器更牢固、电阻变化范围更大，有4个接线柱，连接更方便等。培养学生的创新意识 让学生体会身边处处有物理 调动学生探究问题的积极性教师加以鼓励，并答应提供必要的器材和技术支持。培养学生实事求是的科学精神 学会发现问题并解决问题让学生拿出票夹（大小合适），在铅笔上自由滑动，体会生活中处处有物理。教师鼓励和支持，并表示愿意为同学们提供必要