沪科版九年级物理 第十五章 第一节课时2 变阻器教案

沪科版九年级物理第十五章第一节课时2变阻器教案科目Xx授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师张老师授课班级、授课课时2025年12月授课题目（包括教材及章节名称）设计思路一、设计思路基于学生已掌握的电阻概念，以实验探究为主线，通过观察滑动变阻器结构，引导学生理解“改变接入电阻丝长度来改变电阻”的原理。结合生活实例（如调光灯、音量开关），设计学生动手组装电路实验，归纳变阻器作用与使用方法，培养探究能力与实际应用意识，紧扣课本核心内容。核心素养目标分析二、核心素养目标分析通过变阻器实验探究，形成“改变接入电阻丝长度从而改变电阻”的物理观念；分析滑动变阻器不同接法对电路电阻的影响，培养科学推理能力；经历组装电路、观察现象、归纳结论的探究过程，提升实验设计与数据分析能力；联系调光灯、音量控制器等生活实例，体会物理知识的应用价值，增强科学态度与社会责任感。学习者分析三、学习者分析学生已掌握电阻概念、电路基本连接方式及电流电压关系，具备初步实验操作能力。九年级学生对实验探究兴趣浓厚，尤其关注物理知识在生活中的应用（如调光灯），动手能力和分析能力较强，但抽象思维仍需提升。可能困难在于理解滑动变阻器“一上一下”接法的原理及滑片移动时接入电阻丝长度的变化规律，实验中易出现接线错误（如全接上接线柱），导致无法正确观察电阻变化；同时，易混淆变阻器与电阻箱的功能，对“改变电阻”与“显示阻值”的区别理解不清。教学资源准备四、教学资源准备教材：确保每位学生均有沪科版九年级物理第十五章第一节课时2教材。辅助材料：准备滑动变阻器结构图、电路连接示意图及调光灯、音量开关应用视频。实验器材：每组配备滑动变阻器、电源、开关、导线、电流表、灯泡，检查器材完整性及安全性。教室布置：设置分组实验操作台，便于学生动手连接电路与观察现象。教学过程设计**导入环节**（5分钟）：教师播放调光灯调节亮度的视频，展示实物音量开关，提问学生：“生活中如何改变灯光亮度或音量大小？”学生回答后，教师引导：“这需要改变电路中的电阻，引入滑动变阻器。”接着，展示滑动变阻器实物，提问：“它的结构如何实现电阻变化？”学生讨论，教师总结：“本课探究变阻器原理及应用。”

**讲授新课**（20分钟）：教师展示滑动变阻器结构图，讲解金属丝、滑片、接线柱等部件，强调“电阻丝长度变化影响电阻”。通过白板动画演示滑片移动时接入电阻丝长度变化，提问：“为什么‘一上一下’接法能改变电阻？”学生观察教师演示实验（电源、电流表、灯泡连接），滑片移动时灯泡亮度变化，电流表读数改变。教师重点讲解“一上一下”接法原理：避免短路或断路，电阻丝有效长度变化。对比电阻箱，提问：“变阻器与电阻箱功能有何不同？”学生回答后，教师总结：“变阻器动态调节，电阻箱显示固定阻值。”

**巩固练习**（10分钟）：教师分发电路练习题（如分析滑片移动对电流影响），学生分组讨论（每组4人），合作完成练习。教师巡视指导，针对错误接法（如全接上接线柱）提问：“这样连接会发生什么？”学生回答“短路”，教师纠正。小组代表分享答案，教师点评深化理解。

**课堂提问**（10分钟）：教师提问：“滑片向左移动，电阻如何变化？为什么？”学生回答“电阻增大，接入长度增加”，教师追问：“生活中调光台灯应用此原理，如何设计电路？”学生讨论，教师补充创新互动：使用实物模拟器，学生上台操作滑片，实时观察电流变化。教师总结：“变阻器核心是改变长度，体现物理观念与应用价值。”知识点梳理六、知识点梳理变阻器定义：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的装置，核心作用是控制电路中的电流或电压。滑动变阻器结构：由瓷筒、电阻丝（表面涂绝缘漆的合金线）、金属杆、滑片、接线柱（通常4个，上方两个接线柱分别与电阻丝两端相连，下方两个接线柱通过金属杆相连）组成，滑片可在金属杆上滑动，改变接入电路的电阻丝长度。工作原理：电阻的大小与导体长度成正比，滑片移动时，接入电路的电阻丝长度变化，电阻随之变化，从而改变电路中的电流强度，实现电路控制。正确连接方式：“一上一下”接法，即上方接线柱任选一个，下方接线柱任选一个，确保滑片移动时接入电阻丝长度连续变化；若同时接上方两个接线柱，接入电阻为零（短路），同时接下方两个接线柱，接入电阻为最大值（无法改变电阻）。铭牌参数：①最大电阻（Rmax）：滑动变阻器接入电路的最大阻值，对应电阻丝全部长度；②允许通过的最大电流（Imax）：滑动变阻器工作时允许通过的最大电流值，超过可能烧坏电阻丝或金属杆，使用时需注意电路电流不超过此值。使用注意事项：①连接电路前，应将滑片移至阻值最大处（远离下方接线柱一端），保护电路中其他元件（如灯泡、电流表）；②闭合开关前，需检查滑片位置，确保电路电阻最大，避免电流过大；③选择接线柱时，根据实验需求确定“上、下”接线柱，确保滑片移动方向与电阻变化趋势一致（如滑片远离下方接线柱，电阻增大）。滑动变阻器与电阻箱的区别：滑动变阻器可连续改变电阻，但不能直接读出阻值值；电阻箱可读出阻值值，但阻值变化是跳跃式的（如旋钮式电阻箱通过旋转旋钮改变接入阻值）。生活中的应用：调光灯（通过滑动变阻器改变灯泡两端电压，调节亮度）、音量控制器（改变音响电路中的电阻，控制电流大小，调节音量）、调速风扇（改变电机电路电阻，调节转速）、台灯调光开关等，体现物理知识在实际生活中的广泛应用。实验中的常见问题分析：①若滑动变阻器连接“两上”接线柱，接入电阻为零，电路中电流过大，灯泡过亮可能烧坏；②若连接“两下”接线柱，接入电阻为最大值且不可变，滑片移动不影响电路，灯泡亮度不变；③若滑片与电阻丝接触不良，可能导致电路时断时续，灯泡闪烁。滑动变阻器在电路中的动态分析：当滑动变阻器接入电阻增大时，电路总电阻增大，根据欧姆定律I=U/R，电源电压不变，电路中电流减小；若串联在电路中，其两端电压U=IR增大，其他用电器（如灯泡）两端电压减小，亮度变暗；反之，接入电阻减小时，电流增大，灯泡变亮。实验探究要点：①设计实验时，需明确滑动变阻器的作用（如保护电路或改变电流）；②连接电路时，开关应断开，按照“电源、开关、滑动变阻器、用电器、电流表”顺序连接，电流表串联在电路中；③记录实验数据时，需记录滑片在不同位置时电流表或电压表的示数，分析电阻变化与电流、电压的关系。变阻器的分类与应用拓展：除滑动变阻器外，还有电位器（可变电阻器，常用于音量调节、传感器等）、光敏电阻（光照强度变化改变电阻，用于光控开关）、热敏电阻（温度变化改变电阻，用于温度传感器）等，不同类型的变阻器利用不同的物理量（长度、光照、温度）改变电阻，满足不同场景的控制需求。核心素养关联：通过变阻器实验探究，深化“物质观念”（电阻是导体本身的属性，可通过长度改变）；通过分析滑片移动对电路的影响，培养“科学思维”（运用欧姆定律进行逻辑推理）；通过设计连接电路，提升“科学探究能力”（实验操作、现象观察、结论归纳）；通过联系生活实例，增强“科学态度与社会责任”（体会物理知识对生活的价值，规范使用实验器材）。重点题型整理七、重点题型整理1.滑动变阻器接A、C接线柱（A上方，C下方），滑片P向左移动时，接入电阻丝长度如何变化？电阻如何变化？若接A、B两上方接线柱，电路会出现什么问题？答案：接入电阻丝长度变短，电阻变小；接A、B时接入电阻为零，电路短路，电流过大可能烧坏用电器。2.电源电压3V，灯泡“3V0.3A”与滑动变阻器串联，滑片P右移时，电流表示数及灯泡亮度如何变化？为什么？答案：示数变小，变暗。滑片右移电阻变大，总电阻变大，由I=U/R知电流变小，灯泡实际功率P=I²R变小。3.调光灯中滑动变阻器如何改变灯泡亮度？其连接方式是什么？答案：串联在电路中，滑片移动改变接入电阻丝长度，从而改变电阻和电流，使灯泡实际功率变化，亮度改变；连接方式为“一上一下”。4.连接实验电路时，为何要将滑动变阻器滑片移至阻值最大处？具体如何操作？答案：保护电路，避免电流过大烧坏元件；操作：滑片移至远离下方接线柱一端（如接A、D则移至A端）。5.滑动变阻器与电阻箱的功能有何不同？答案：滑动变阻器可连续改变电阻但不能读数，电阻箱阻值跳跃式变化可直接读数；滑动变阻器用于动态调节，电阻箱用于需精确阻值场景。课堂小结，当堂检测八、课堂小结，当堂检测

课堂小结：本节课通过实验探究滑动变阻器的结构、原理及应用，核心掌握“改变接入电阻丝长度改变电阻”的原理，明确“一上一下”接法的正确操作，理解滑片移动与电阻变化的规律，并联系调光灯、音量控制器等实例，体会物理知识的生活应用。

当堂检测：1.滑动变阻器通过改变________来改变电阻，铭牌上“50Ω2A”表示最大阻值是________，允许通过的最大电流是________。答案：接入电阻丝长度；50Ω；2A。2.滑片P向右移动，若接A、D接线柱（A上、D下），接入电阻如何变化？为什么？答案：电阻增大；滑片右移，接入电阻丝长度变长，电阻与长度成正比。3.连接电路前，滑片应移至阻值最大处，其目的是什么？答案：保护电路，避免电流过大烧坏元件。4.写出滑动变阻器与电阻箱的一个主要区别。答案：滑动变阻器可连续改变电阻但不能读数，电阻箱阻值跳跃变化可直接读数。内容逻辑关系①