苏科版初中物理九年级 14.2 变阻器 教案

《变阻器》课堂教学设计方案
【教学设计思路】
根据新课程理念“注重科学探究，提倡学习方式多样化”，在本课教学中采用探究性教学模式。通过实验探究、讨论交流，鼓励学生的行为参与和思维参与， 充分体现学生在教学中的主体作用。使学生从具体的评估活动中获得体验，培养学生严谨的科学态度。
在变阻器的原理教学中通过演示实验探究、多媒体模拟、讨论交流，对实验方案评估，使学生明白为什么要用改变长度方法来改变电阻，让学生经历知识形成的全过程，从学科学到会科学。同时精心设计演示实验，通过转换法让学生真实感受哪部分电阻丝接入电路，给人以耳目一新的强大震撼力。同时借助演示实验、动画效果使抽象复杂的问题以形象直观的形式给学生以充分的理解和掌握； 突出重点，突破难点，从而在教学中取得突破与创新。整个教学过程始终贯彻“让生活走向物理，让物理走向社会”的理念。
【教学目标】
根据课程标准的要求和对教材的理解,结合学生的实际，确定本课的三维目标如下：
◆ 知识与技能
1．通过实验探究理解滑动变阻器原理。
2．了解滑动变阻器的构造，在电路中的符号。
3．通过探究怎样用变阻器改变灯泡亮度，知道滑动变阻器的使用方法。
◆ 过程与方法
在观察、实验、对比，探究滑动变阻器原理和使用的过程中，体验科学探究的方法，从具体的评估活动中获得体验。
◆ 情感态度与价值观
通过探究活动，体验探究的乐趣，使学生乐于观察、实验，培养学生严谨的科学态度和协作精神 。
【教学重点、难点】
教学重点：探究滑动变阻器的使用，通过亲身体验发现、归纳使用滑动变阻器的规律。
教学难点：知道滑动变阻器的原理和滑动变阻器的使用方法。
【教学资源】
初中物理九年级教材及教师教学用书；实验器材：学生电源，开关，导线，滑动变阻器，小灯泡，电流表等;多媒体课件、自制教具、投影仪等。
【教学流程图】
【教学过程】
一、新课引入：（约3分钟）
出示台灯实物并演示：调光台灯亮度变化
提出问题：你知道台灯是如何控制亮度的吗？
在引导学生观察的同时介绍：台灯用一个能改变电阻的装置改变电流，从而控制亮度。我们把改变电阻的装置叫变阻器。
（“导入”中创设了物理情景，使学生积极思考问题，引发思考，激发兴趣，既顺利引入新课，又可起到收心的作用。同时体现了“让生活走向物理，让物理走向社会”的新课程理念。）
二、变阻器的原理 （约10分钟）
1、提出问题并分析：
教师引导：灯泡亮度的变化是由通过的电流引起的，而电流的变化则是由电阻的变化引起的。启发学生猜想：铅笔芯的电阻变化是由改变导体电阻的什么因素引起的？
启发学生根据影响导体电阻大小的四个因素（导体的材料、横截面积、长度和温度）去猜想，其中不排除有其它的想法。教师将持有不同意见的学生分成不同的探究实验小组，启发学生设计出以下4种类型的实验方案：
方案一：（改变导体的温度）：如图所示，在a、b间分别接入金属导体电阻，如镍铬丝等，用酒精灯对导体加热，观察并记录小灯泡的亮度变化。
方案二：（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，如铜丝和镍铬丝，观察并记录小灯泡的亮度变化。
方案三：（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1根0.5mm2镍铬丝与1根0.7mm2镍铬丝），观察并记录小灯泡的亮度变化。
方案四：（改变长度）：如图所示，在a、b间（有鳄鱼夹）夹入一段镍铬丝，使一端在镍铬丝上自由滑动，通过改变接入电路中镍铬丝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。
（交流评价：让完成以上4种不同类型的小组相互交流，从操作难易程度和灯泡亮度变化是否明显等方面对四种方案进行比较评估，并归纳筛选出最佳方案：改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。得出结论：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。变阻器原理是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。）
2、得出方案目的：改变长度
用铅笔芯使电路中的电流连续的变化
　　：如图所示，在导线间夹入一段铅笔芯，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大小，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。
　　（观察是科学探究的基础，是提出问题获得证据或数据的来源。在观察到现象后及时做出记录，这是科学研究的最基本方法。通过学生自己动手实验揭示科学的神秘面纱激发学生的学习兴趣）
　　最后师生共同总结归纳出：灯泡亮度变化，实质上是通过改变接入电路中铅笔芯的长度，来改变电阻，从而改变灯的亮度的。要想弄清其原理，我们先来学习一种能改变电阻的器件──变阻器。其实，实验室所用的变阻器也是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的器件。（在此探究中突出体现评估要素，使学生从具体的评估活动中获得体验，有利于学生养成严谨的科学态度，同时顺利突破变阻器原理这一难点。）
　　原理：变阻器就是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的器件。（板书）
三、滑动变阻器的结构（约5分钟）
　　　教师首先要求学生结合实验桌上滑动变阻器的实物认识变阻器的主要构造，并重点强调观察4个接线柱和表面涂有绝缘漆的合金线所绕成的线圈，猜想这种结构的设计有什么理由。然后提问：
　　◆电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了？为什么要刮去？
　　◆哪两个接线柱之间的电阻是不变的？
　　◆哪两个接线柱之间的电阻很小，几乎是零？
　　教师结合投影片介绍其构造，理解铭牌上数据的物理意义；并要求学生学会画滑动变阻器的结构简图和电路符号。
　　（板书）结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱
　　符号：
　　（该部分内容简单，让学生观察，师生共同解决，教学中主要采用问题法和讲授法。）
（该部分内容简单，让学生观察，师生共同解决，教学中主要采用观察法和讲授法。）
四、滑动变阻器的使用方法（约15分钟）
该部分是本节的重点与难点，为了化解难点突出重点，在此设计了演示实验和多媒体模拟实验相结合加以训练。（受实验条件限制，有条件的话应该设置学生实验，让学生动手去探究滑动变阻器的使用方法。）
提出问题：
如何使用滑动变阻器来改变灯的亮度呢？变阻器与小灯泡应如何连接？
实验探究：教师下发预先印制好的材料并学生相互讨论，首先，让学生尝试控制灯灯泡的亮度，设计出实验电路（如上图所示）。接着，教师巡视，并加以指导，选出部分代表对他们的设计加以展示分析。（从实物连接、电路图设计连接、及电路符号连接进行对照方面）
交流评价：各小组分别结合各自的实验结果相互讨论，共同归纳出滑动变阻器的使用方法：
①能使变阻器电阻变化的接法有4种（“一上一下”）。
②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。
③滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。
（本环节中重组了教材内容，让学生经历“提出问题──实验探究──交流评估”这一个性化的过程，去主动突破“变阻器”这一教学重难点，使学生“不仅知其然，而且知所以然。”）
演示课件：滑动变阻器的使用和电流流过滑动变阻器的路径。分析对比6种连结方式；并提出问题：闭合开关前，滑片应位于什么位置？为什么？变阻器哪部分电阻接入电路？从而巩固加深滑动变阻器的使用。
五、变阻器的应用 （约5分钟）
调光灯、音量旋钮、调温熨斗、调速器、油量表的工作过程（动画演示）。
要求学生注意观察思考，完成课堂作业：油量表的工作原理是什么？请学生代表回答解释油量表的原理。并布置课后作业：在日常生活中还有哪些地方应用了变阻器？原理如何？
（通过变阻器的应用深化理解新知识。再次体现了“让生活走向物理，让物理走向社会”的新课程理念。）
六、小结反馈练习—投影展示。（约7分钟）
七、布置作业：课后习题
【板书设计】
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，从而改变电流。
2．结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱等。
　 结构示意图： 符号：
　
3．使用：
　①电阻变化的接法有4种，要一上一下，同上同下阻值不变化。
　②滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。
4．应用：调光台灯、油量表等
【教学反思】
　　一个仪器，讲清它的构造、原理、作用并不十分困难。怎样使学生在较短时间里，由感性的肤浅认识──到理性的理解──再到熟练得使用？通过本节课的教学让我受到启发。我认为让学生积极主动参与探究、设计方案、实施实验，让学生感觉知识离自己并不远，努力思考就能想出好办法，设计会更加合理。学生自己想、自己做、自己改进，印象会更深，应用起来会更亲切、更熟练。
　　教师即促进者，是新课程下教师角色的根本变化。新的课程观更强调课程是一种活动，因为科学探究能力的提高，科学方法的掌握，科学态度和科学精神的形成，都必须通过具体而生动的活动来实现。
　　本节课教师给学生的发散性思维、创造性活动提供了一个展示的机会，作为教师，只是起到了组织者、引导者和促进者的作用。让学生积极参与探究，讨论活动，积极寻找学生的思想火花，遵循“不干涉”原则。比如在讲授变阻器的原理时，教师引领学生分析与电阻有关的几个要素为后面的教学设伏，并通过用铅笔芯改变小灯泡亮度的实验，让学生自主得出应该改变导线的长度。接着教师在学生实验的基础上将铅笔芯换成变阻器演示实验，运用“类比”的方法因势利导突破难点，揭示变阻器的原理，事实证明运用此法效果十分的好。在教授变阻器的使用时，教师又是让学生自主讨论分析、设计实验方案并实施实验，进而总结出变阻器的使用方法。对于这一部分的教学教师切忌不要操之过急，一定要留给学生充裕的时间进行实验。实验结束后，将使用方法及注意事项以口诀的形式总结出来，学生乐于接受，易于识记掌握。从课后的调查与作业效果来看，此处的教学十分成功。
　　课堂教学的好坏，并不在于教师是否把概念、规律讲清讲透讲活，而是看学生是否主动参与教学过程，勤于思考、乐于探究进而总结出规律揭示其概念。从这个意义上说，我认为这是一节成功的探究课。