变阻器 教案（表格式）2025-2026学年人教版（2024）九年级全册

教学设计课程基本信息学科物理年级九年级学期秋季课题第4节变阻器教学背景1．教学内容分析《变阻器》是物理九年级全一册（人教版）《第十六章电压电阻》第4节的内容，是上一节电阻知识的延伸。变阻器是一种重要的电学实验器材，对学生学习后续知识的影响很大，同时变阻器作为一种仪器，在生产、生活中也有重要应用。所以本节课对培养学生关注生活，运用物理知识解决实际问题的意识与能力很有价值。本节主要内容由“认识滑动变阻器”“使用滑动变阻器”“变阻器的应用”三部分构成。通过练习使用滑动变阻器，观察不同接法对电流的影响，并进行归纳，培养学生的观察能力、分析能力和总结能力，同时也为他们在后续的实验和电路设计中选择合适的接法打下基础。通过分组实验、分工合作，培养学生的团队协作能力、沟通能力和表达能力。2．学情分析从知识上看，学生刚刚学习了电阻的知识，可以分析如何去改变电阻的大小；有电学实验的操作经历，已习惯了必须把线接在接线柱上；对“变阻器”的感性认识较少。从能力上看，初三学生对动手实验兴趣浓厚，喜欢通过实物操作（如滑动变阻器滑片移动），理解抽象概念，偏好直观学习（视频、实物演示）和小组合作学习；能初步运用类比思维。但学生的空间想象能力较弱，难以在脑中构建变阻器内部电阻丝与电路连接的动态变化过程。生产生活中与“变阻器”有关的事例大多比较复杂，许多学生接触过调光台灯、音量旋钮等变阻器应用场景，但多数学生未思考其原理，还很难独立解释、解决。教学目标物理观念1．知道滑动变阻器的工作原理、结构、符号、原理图及铭牌意义。2．通过练习使用滑动变阻器，了解滑动变阻器使用方法、作用及应用。科学思维1．通过经历设计滑动变阻器的过程，能提出自己的见解，培养学生质疑与创新意识。2．通过总结滑动变阻器的使用方法，培养学生归纳总结的能力。3．通过电位器与滑动变阻器的对比分析，培养学生观察能力和迁移能力。科学探究经历使用滑动变阻器改变电路中的电流和控制电阻两端电压的实验，发展设计实验并进行规范实验操作的能力。科学态度与责任1．通过参与滑动变阻器的设计，激发学生的学习兴趣、好奇心和求知欲。2．通过动手实践，培养严谨的科学态度与团队合作精神。3．通过了解变阻器在日常生活中的应用实例，关注科学技术对人类生活的影响。教学内容教学重点滑动变阻器的结构、工作原理；滑动变阻器的使用方法。教学难点滑动变阻器的使用；滑动变阻器在电路中的作用。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入上一节课，我们已经学习了将铅笔芯接入电路中，小灯泡可以发光，下面请同学们观察实验，看看如何用铅笔芯控制灯泡的亮度。演示实验：提出问题：在这个实验中，引起小灯泡亮度变化的原因是什么？进一步提问：用铅笔芯做实验有什么缺点呢？有什么办法可以解决呢？观察思考。回答：铅笔芯长度变化、电阻变化、电流变化、亮度变化。回答：铅笔芯容易断、长度变化范围小。回答：换用电阻丝。通过实验，激发学生的好奇心和探索欲。通过一系列问题引导学生利用已有的知识解决问题，逐步了解变阻器的工作原理。新知探究环节一：认识滑动变阻器演示实验：把一根长为1m的电阻丝与小灯泡串联接入电路中，闭合开关，小灯泡发光，移动导线夹，增加电阻丝接入电路中的长度，观察现象并分析原因。提出问题：要想大范围改变灯泡的亮度又能怎么办呢？提出问题：可是电阻丝变长，操作起来很不方便，如何改进呢？提示类比风筝线轴。提出问题：那么缠绕在什么材料的物体上？提出问题：但是，由于电阻丝的紧密缠绕，电流会直接穿过线圈，为了避免这种情况发生，需如何改进？提出问题：由于绝缘外皮的存在，导线夹无法与线圈直接接触，电路就断开了。如何解决这个问题呢？可以把导线夹与电阻丝接触地方的绝缘皮刮掉，电阻丝彼此之间绝缘，而导线夹却可以和电阻丝直接接触，连通电路。实际上，为了减小体积，用绝缘漆替代了绝缘外皮。滑动变阻器线圈中间的一条亮线，就是绝缘漆被刮掉的部分。提出问题：导线夹如何固定呢？按照大家的设计思路制作出来的这种器材叫作滑动变阻器。我们来认识一下它的结构，滑动变阻器主要由电阻丝、瓷管、接线柱、金属杆、滑片组成。电阻丝缠绕在绝缘的瓷管上，有四个接线柱，其中两个下接线柱AB固定电阻丝的两端，金属杆固定滑片P，它的两端与两个上接线柱CD连接，可以方便把滑片接入电路中。提出问题：滑动变阻器的工作原理是什么呢？展示本节图“滑动变阻器”，介绍滑动变阻器原理图和符号。展示滑动变阻器铭牌。提出问题：在滑片的上方，有一个标有“20Ω，2A”的铭牌。你能说出它们所表示的物理意义吗？环节二：练习使用滑动变阻器提出问题：如果想利用滑动变阻器来改变通过小灯泡的电流，滑动变阻器应如何连接到电路中呢？展示教科书本节图“连接滑动变阻器”，引导学生画出电路图。提出问题：滑动变阻器有四个接线柱，只需要把其中的两个接线柱接入电路就可以使用。请同学们思考有几种接法。布置任务：分组实验，将滑动变阻器按6种接法接入电路中，调节滑片向A端移动，观察并记录灯泡亮度变化，电流表示数变化。以选择接线柱A和D为例分析接入电路的有效电阻及变阻器阻值变化情况并记录。各小组完成本组完成实验表格。通过实验结果，我们来总结一下表格，在接哪几个接线柱时，有效电阻是一样的呢？接线柱AD或AC接入电路时，电阻的有效部分都是AP段。接线柱BC或BD接入电路时，电阻的有效部分都是BP段。接线柱AB或CD接入电路时，无论怎样移动滑片P，电阻的数值都无法改变。请同学们总结滑动变阻器的使用方法。布置任务：分组实验，按照教科书本节图“控制定值电阻两端的电压”连接电路。闭合开关，移动滑片，分别使电压表的示数为1V、2V、3V……观察电流表的示数会怎样变化；换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍地变化，如5Ω、10Ω、15Ω……闭合开关，调节变阻器的滑片，保持每次接入的定值电阻两端电压不变。同学们总结滑动变阻器的作用。环节三：了解变阻器的应用滑动变阻器一般只在实验室中使用。在平时的生活中，我们也会用到一种变阻器，通常称为电位器。如图所示为一种机械式电位器，它通过机械式旋钮调节阻值的大小。我们也可以用一张简图表示它的内部结构，它像一个被弯成环形的滑动变阻器。它的主要结构有电阻丝、滑片，旋钮可以让滑片绕O点转动，三个接线柱，其中A、B是电阻丝两端的接线柱，C接线柱与滑片相连。我们使用时需将其中的两个接线柱接入电路中。请同学观察电位器内部结构，与滑动变阻器进行对比，如何将电位器接入电路中？演示实验。提出问题：将电位器AC、BC接线柱分别接入小灯泡电路中，顺时针、逆时针转动滑片，小灯泡的亮度如何变化？提出问题：生活中还有哪些物品用到了电位器呢？观察现象并分析原因：灯泡变暗。当接入电路中电阻丝的长度变大时，电阻变大，通过灯泡的电流变小，所以小灯泡会变暗。回答：让电阻丝更长一些。回答：可以将电阻丝缠绕在一个物体上。回答：缠绕在绝缘体。回答：可以给线圈加绝缘外皮。回答：将与导线夹接触的电阻丝裸露出来。回答：架在一个架子上。可以把导线夹改进成滑片，并固定在金属杆上。仔细观察实验器材。回答：通过改变接入电路的电阻丝的长度，改变接入电路中电阻的大小。观察、思考、记录。回答：20Ω表示这个滑动变阻器能接入电路的最大阻值为20Ω，2A则表示这个滑动变阻器允许通过的最大电流为2A。回答：滑动变阻器应该与小灯泡串联。画电路图。更改电路图回答：6种接法，分别可以选择接线柱A和C，A和D，B和C，B和D，A和B，C和D接入电路中。完成实验。展示小组实验观察结果。各小组派一名代表将本组实验结果进行展示说明。分组小结。总结：滑动变阻器的使用方法。①应与用电器串联。②需要连接“一上一下”两个接线柱。③电路闭合前，滑动变阻器应调至最大阻值处。完成实验。学生总结：滑动变阻器作用。①保护电路。②改变电路中的电流大小。③改变或控制用电器两端电压。观察电位器的构造。回答：与滑动变阻器类似，应将电位器串联接入电路中，将电位器AC或BC接线柱接入电路中。观察实验现象。分析并回答。回答：调光台灯、音响的音量旋钮、调温电熨斗等设备。根据实验现象，分析电阻丝长度的变化引起电路中电流的变化，影响小灯泡的亮度，从而理解滑动变阻器的原理。通过一系列问题引导学生设计滑动变阻器，从电阻丝长度的变化到线圈缠绕、绝缘处理、滑片设计等环节，层层递进，逐步揭示滑动变阻器的全貌。帮助学生逐步构建知识框架，深入理解滑动变阻器原理，培养学生观察、分析和利用已有知识解决问题的能力。通过练习使用滑动变阻器，观察不同接法对电流的影响，并进行归纳，培养学生的观察能力、分析能力和总结能力，同时也为他们在后续的实验和电路设计中选择合适的接法打下基础。通过分组实验，分工合作，培养学生的团队协作能力、沟通能力和表达能力。学生能够依据实验现象，得出实验结论，体现出证据意识和推理能力。理解电位器的作用。学生能够依据实验现象进行分析，得出实验结论，并体现出证据意识和推理能力。让学生了解所学的知识在生活中的应用，并加深对变阻器的理解。拓展提升生活中还有各种各样的变阻器，请你查阅课本资料或利用信息技术等方式进行资料整理，获得其他变阻器的相关信息，并在小组内分享。课后完成。了解变阻器在生活中的应用，体会物理知识的应用价值。课堂小结学生从知识和方法等方面进行本节课的总结。培养学生总结