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第十六章 电压电阻
第4节 变阻器
第4节 变阻器
课题
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节内容选自人教版教科书《物理》九年级上册第十六章第四节。电流、电压和电阻三个物理量之间不是孤立的，本节课直观体现电阻的改变影响着电路中的电流，变阻器是电阻知识的延伸和实际应用，它是电学中最常见最重要的电路元件之一。教材从小实验引入变阻器，并介绍常见变阻器的结构，重点安排实验探究滑动变阻器的原理、作用和正确使用方法等。本节内容的学习为以后深入探究电流与电压、电阻的关系作思维的过渡，为学习电学实验做必要的准备，在初中电学学习过程中起承上启下的作用。
2.学习者分析 经过之前两个学期的物理学习，九年级学生已具有了一定的物理知识，掌握了物理学习的基本方法。学生的实验、观察、归纳、分析、推理等能力得到一定的发展。目前学生已经学过了部分的电学知识，电流和电路、电压、电阻及其影响因素，掌握了一些解决问题的基本方法（如控制变量法），具有了一定的电学基础。 但学生感性思维能力较强，理性思维能力较差，并且变阻器构造比较复杂，学生对其工作原理还是较难理解，学习中会遇到较大困难。
3.学习目标确定 1.能说出滑动变阻器的构造，画出它在电路图中的符号，理解滑动变阻器的工作原理。 2.会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。
4.学习评价设计 学习评价自我评价表项目评价内容掌握情况很好一般不好科学知识1了解变阻器的构造和工作原理。2学会使用滑动变阻器改变电路中的电阻，从而调节电路中的电流。3认识变阻器在电路控制中的应用。学科能力通过观察和实验，理解变阻器的工作原理。培养实验操作能力、观察能力和分析归纳能力。科学态度激发对电学知识和电路控制技术的兴趣。培养严谨的科学态度和探究精神。小组评价表评价内容得分标准成员一成员二成员 三团队精神5分：能高效分工合作完成任务 3分：重大问题能有效沟通 1分：各自独立，不能完成任务实施能力5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。结果展示能力5分：小组完成任务并解答正确。 3分：小组 任务，但解答部分正确，部分错误。 1分：小组完成任务，但解答全部不正确。总分
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：创设情境
在某剧场里，人们正在焦急地等待着全国青年舞蹈大奖赛的开始，突然，剧场里的灯光逐渐由亮变暗，幕布拉开了，演员优美的舞姿映入了我们的眼帘，把我们带入了翩翩的遐想之中…请同学们想一想，用什么办法可以改变灯泡的亮度呢？ 我们只要在电路中串联一个叫滑动变阻器的仪器就可以改变小灯泡的亮度。 学生思考、讨论。 学生观看、了解滑动变阻器。 通过创设剧场情景，并提出问题，引导学生运用物理知识解决问题。展示滑动变阻器，引入新课。
任务二：变阻器
1.认识滑动变阻器 展示并组织学生观察课本68页的滑动变阻器构造：特别注意接线柱、电阻丝、滑片等。 展示变阻器的结构图和电路符号，及实物、结构图和电路符号中各部分的对应关系。 出示滑动变阻器，观察铭牌的各参数，（20Ω 1A）了解标出的各量的意义。 2.探究滑动变阻器的使用 实验1：（1）把滑动变阻器接入电路，闭合开关观察电路是否接通。 （2）选择不同的接线柱，调节滑片位置，观察电流的大小和灯泡的亮度，完成下表： 序号选择的接线柱滑片移动方向灯泡亮度变化电流大小变化1AB2CD3AC4AD5BC6BD
(3)分析哪些接法可以改变电阻？如果要求滑片向左滑动使电阻变小，应该怎么选择接线柱？ 你能否试着总结滑动变速器的工作原理？ 总结：滑动变阻器的接法叫“一上一下”的接入法。滑动变阻器的工作原理是：通过改变连入电路的电阻丝长度来改变电阻。 实验2： （1）连接电路，用电压表测量R的电压 （2）调节变阻器滑片位置，是电压表示数变大，观察电流表示数变化。 （3）将5Ω、10Ω、15Ω分别接入电路，能否通过调节滑动变阻器的滑片，使每一次电压表示数都是1.5V，同时观察3次电流表的示数变化。 提问：以上两个实验中，在闭合开关前，滑动变阻器滑片在什么位置最好？为什么？ 思考：滑动变阻器在电路中有哪些作用？ 总结：保护电路；改变电路电流；改变电器两端的电压；还能使不同的电阻两端有相同的电压。 学生认真观察接线柱位置、个数；电阻丝位置，滑片位置，电阻丝和滑片如何连接等情况。 学生认真学习并记忆实物图、结构图、电路符号等。 学生结合实物，进一步观察滑动变阻器的构造，读懂铭牌中各量的物理意义。 学生选择合适的器材，按照要求连接电路，尝试不同的连接方式。 学生小组配合，认真操作，记录实验现象，交流讨论寻找背后存在的规律。 学生积极思考、大胆猜测、讨论，并回答问题。 学生尝试总结，并结合教师的总结进行补充。 学生按提示连接电路，调节变阻器滑片位置，并观察电流表的示数变化。 学生结合两个实验及现象，思考、讨论，并总结规律：滑片在阻值最大位置时，闭合开关，电路中的电流最小，使得电路中的电器不会因电流过大而烧坏。 学生思考、讨论，并回答。 通过引导学生观察滑动变阻器的构造、符号及铭牌中各量的物理意义，帮助学生全面认识变阻器，构建变阻器的概念。 通过科学想象与客观认识观察方法的结合，发展学生的想象力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于创新。 增强学生之间的合作意识，提高动手能力，激发想象力培养观察、分析、解决问题的能力。 通过分析归纳，进一步培养学生的实验技能和良好的实验习惯，形成良好的合作意识，主动动手操作，掌握学习变阻器的使用规律，建立“实践出真知”的观念。同时，也培养了学生的数据分析能力、总结归纳能力。 通过实验2，引导学生通过调节变阻器或更换不同的变阻器，观察电流表的示数变化，最终得出“滑片在阻值最大位置时，电路中的电器不会因电流过大而烧坏”的结论，使物理联系生活。 通过思考滑动变阻器在电路中的作用，培养学生的归纳总结能力。
任务三：变阻器的应用
滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器音量调节的器件也是一种变阻器，通常称为电位器。 展示生活、生产中常见的一些变阻器： 变阻器在生产和生活中的应用实例: ①接通调光台灯，调节开关，改变台灯亮度。 ②打开小音箱播放音乐，调节音量大小。 ③转动速度可变的电风扇等。 学生观察并知道：电位器是变阻器在生活中的一种应用，而其应用广泛。 结合这些应用，进一步理解变阻器的作用。 感受身边的物理，从生活走向物理，从物理走向社会，让学生应用知识指导实际的生产生活，以促进学生素质的全面提高。
任务四：总结反思
通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？ 归纳本课所学 培养学生总结归纳的能力。
6.板书设计 第4节 变阻器 一、变阻器 ①定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器. ②原理：靠改变接入电路中电阻线的长度改变电阻. ③元件符号： ④结构示意图： （3）电路元件符号： 二、滑动变阻器的应用 ①要与用电器串联； ②要使用“一上一下”两个接线柱； ③开关闭合前，滑片应在滑动变阻器最大阻值处（起到保护电路作用）
7.作业与拓展学习设计 1.如图所示，是闭合电路中，滑动变阻器的接法，下列判断正确的是（ A ） A．滑片向左移动，变阻器的阻值变大 B．滑片向右移动，变阻器的阻值变大 C．电流必须从上接线柱流进变阻器，从下接线柱流出 D．电流必须从下接线柱流进变阻器，从上接线柱流出 2.如图所示，用变阻器控制灯泡L的亮度，若要求滑片P向左滑动时灯泡逐渐变亮，则下列接法中正确的是（ C ） A．M接C，N接D B．M接A，N接B C．M接C，N接B D．M接A，N接D 3. 如图所示为一种电位器的结构图，可通过转动旋钮带动滑片移动从而调节阻值的大小。下列说法正确的是（ C ） A．若想用它来调节灯泡的亮度，应该将其与灯泡并联 B．它是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变电阻大小的 C．若将BC两个接线柱接入电路，顺时针转动旋钮，接入电阻变小 D．若将AC两个接线柱接入电路，顺时针转动旋钮，接入电阻变大
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体、小灯泡、电池组、滑动变阻器、电流表、电压表、导线若干、铅笔芯（约10厘米长）、金属夹、亮度可变的台灯、电位器等。
9.教学反思与改进 由于变阻器是一个较为复杂的器件，不仅接线柱多，还由于在使用过程中变阻器的动态变化导致电流、电压也跟随着发生变化，所以理解和使用变阻器对学生来说是一个难点。因此在本节课尽量让学生自己进行探究实验，尽量处于思考→体会→总结→明确的循环中，这样有利于让学生在循序渐进的过程中加深对本节知识的理解。
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物理九年级大单元整体教学设计
第十六章 《电压 电阻》
本章内容分析
本章内容主要是电学的两个基本概念——电压和电阻，其地位与上一章相同，是学习电学的基础知识，同时，更是为下一章欧姆定律的学习做好准备。电压的概念历来是初中物理教学的难点。这是因为，在初中物理学习的知识体系中，我们还无法讲清楚电压是什么，而只能通过学生生活中的感知直接给出“电压”一词。电阻的概念，可以通过设计演示实验和联系生活实际让学生认识。
要让学生较全面地认识电阻概念，需要本章和下一章内容的学习。本章侧重帮助学生建立电阻概念的事实依据并进行定性描述，下一章则侧重由定性描述进入定量分析，并获得电压、电流和电阻的关系式。
本章的章首图呈现的是闪电的画面。闪电现象曾给人们带来神秘感和恐惧感。后来人们发现，某些物质放电时产生的火花跟天上的闪电非常相似。为了研究闪电与摩擦产生的电有什么异同，富兰克林勇敢地探索了雷电现象。他成功地通过实验证明了“天电”与“地电”的统一。人们对电的研究就是从对静电现象的好奇开始的。闪电画面以及本章首语中“你想知道雷电有多么强大吗？雷电的电压能达到多高？雷电和家里用的电在本质上一样吗？”的问题，引发学生的好奇和思考。
本章课标要求
3.4.1从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
3.4.2知道电压、电流和电阻。
3.4.3会使用电流表和电压表。
3.4.4会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中采用简单串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
本章核心素养
物理观念：
1.电压有关概念和电压表的使用。
2.探究串联电路的电压的规律。
3.对电阻的理解及影响因素。
4.滑动变阻器的原理、作用及使用。
科学探究：
1.通过实验活动练习电压表的使用、变阻器的使用。
2.完成实验探究“探究串并联电路中电压规律”、“影响电阻大小的因素”
科学思维：
通过学习，串并联电路中的电压规律、电阻影响因素的探究方法。
科学态度与责任：
在学习过程中，培养学生实事求是的科学态度。在实验过程中，培养学生与他人的交流、合作能力。
单元教学目标
（一）内容目标
1．初步认识电压，知道电压的作用、单位和电压表的符号，会正确使用电压表，能正确地读出电压表的示数。
2．通过实验探究得出串、并联电路中电压的规律，学习科学探究的方法。
3．初步学习电阻的概念，理解电阻是导体本身的一种性质，知道电阻的单位及其换算关系。
4．知道滑动变阻器的构造、原理，会把滑动变阻器正确地连入电路。
（二）学业目标
1．通过自学说明书，会正确使用电压表，能正确地读出电压表的示数。
2．通过亲自动手实验，经历探究串、并联电路中电压规律的全过程。
3．通过探究导体电阻大小与导体材料、长度、横截面积的关系，体会通过控制变量研究物理问题的基本方法。
4．通过亲自实验，学会使用滑动变阻器来改变电路中的电流。
五、教学重点：
1. 电压表的正确使用。
2. 探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、
如何分析并得出结论。
3. 电阻概念的建立。
4. 知道变阻器的工作原理。
六、教学难点：
1. 对电压概念的理解。
2. 探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、
如何分析并得出结论。
3. 通过实验说明决定电阻大小的因素有哪些。
4. 按要求正确连接变阻器。
七、学情分析，教学建议：
学生在第十五章《电流和电路》已知道电路的基本连接方式——串联和并联；能正确地用电流表测通过用电器的电流;知道了一些安全用电的常识;经历了较完整的科学探究的过程，具备了进一步学习的基础。
在本章学习中，由于学生已有“探究串并联电路中电流的规律”的学习经验，已经初步学会了电流表的使用，因此在完成“探究串联电路中电压的规律”时，教师只要适当引导，学生是能较快地学会电压表的使用并找出电压分布的规律的。当然，教学中要注意引导学生通过比较，明确并联电路中电流规律与电压规律的区别和联系;注意电流表、电压表在使用方面的异同。
由于学生对电压、电阻的概念比较陌生，尤其是滑动变阻器构造比较复杂，学生对其工作原理较难理解，学习中会遇到较大的困难，应采取适当措施，帮助学生克服学习中的困难。
教学建议：
1．重视体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念：在教授“电压”一节时，可以从日常生活中熟悉的事例，例如干电池的电压等，直接引入电压的概念。
2．重视控制变量法在探究实验中的应用：教材将“探究影响导体电阻大小的因素”设置为探究实验，过程中注意对学生的引导，实验完成后让学生根据实验结果进行总结并得出结论，这样既能提高学生的动手操作能力，又能锻炼其归纳总结的能力。
3．重视发挥实验的作用：本章共安排了5个探究实验，以培养学生观察现象、设计实验、进行实验、收集信息、处理信息的能力。
4．发挥评估和交流的作用：学生通过评估和交流发现的不仅仅是自己和他人的收获，更重要的是发现自己和他人在探究过程中的不足和失误，以避免自己再走弯路。
八、本章活动主题：
电压的发现
电压的发现也是一个意外。在1786年的一天，意大利解剖学教授伽伐尼正在实验室解剖青蛙，妻子当他的助手，在一旁侍候。只见他手中的解剖刀一刀下去切开青蛙的腰部，再一刀下去剥出腰部的神经，他又顺手抄过一把精巧的黄铜小钩，一钩穿了过去，随手递给妻子，吩咐将它挂起来。妻子顺手将这死青蛙挂在实验桌上的一根横铁棍上。当伽伐尼将第二只青蛙剥开皮正准备再下刀时，突然妻子惊叫一声：“天啊！青蛙又活了。”她顾不得满手的血污，一把抓住伽伐尼的手臂，叫他快看这个“显灵”的青蛙。只见那只靠近铜钩的蛙腿正在一张一弛，抽搐不停。
伽伐尼朝这只青蛙凝视片刻，自语道：“我这半生也不知杀过多少青蛙，从来还没有见过这么耐活的小精灵，再剥一个试试。”伽伐尼又吩咐妻子再取几只青蛙来，手起刀落，游刃如电，一霎时便有五只青蛙也倒挂在横铁棍上，只见这五只青蛙又都伸开它们的右腿，整齐地一紧一松在抽搐，又像是在向教授夫妇做着友好的招手，这回妻子可真有点怕了。她返身抱住伽伐尼，瞪着大眼说道：“亲爱的，怕是我们荼毒生灵太多，上帝在发出警告吧。”加伐尼却手握刀柄靠着实验台陷入一阵沉思。一会儿他慢慢地说：“上帝如果给宇宙以灵魂，这灵魂是什么呢？是电。”他像突然来了灵感，一把抓住妻子大声说：“这话是德国哲学家谢林说的，电是宇宙的活力，宇宙的灵魂，无处不有。摩擦时就能发现琥珀、丝绸上的电，富兰克林发现了空中的电，我们又发现了青蛙身上的电。”他将解剖刀往桌上一摔，高喊着：“我们又发现了一种电——动物电。”
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九、教学过程性评价细目设计
学习任务 电压 串、并联电路中电压的规律 电阻 变阻器
优秀 1. 知道电压，知道电压的作用及电源是提供电压的装置。 2. 熟知电压的单位及换算关系，记住干电池及家庭电路的电压值。 3. 知道电压表，认识电压表的用途与符号，会熟练使用电压表测量电压。 1. 能熟练将电压表接入待测电路，并画出相应的电路图。 2. 能熟练使用电压表测量串、并联电路中用电器两端的电压，熟练练习连接电路和使用电压表的技能。 3. 能通过实验探究，归纳总结串、并联电路电压的规律。 1. 知道电阻的概念，熟知电阻是导体本身的一种性质。 2. 能熟练画出电阻的符号，熟知电阻的单位及其换算。 3. 能在实验研究的基础上深入理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。 4. 体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关，积极动手进行实验。 1.知道并描述滑动变阻器的构造，画出它在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。 2.熟知把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。
良好 1.初步认识电压，知道电压的作用及电源是提供电压的装置。 2.知道电压的单位及换算关系，记住干电池及家庭电路的电压值。 3.认识电压表，了解电压表的用途与符号，会正确使用电压表测量电压。 1. 能正确将电压表接入待测电路，能画出相应的电路图。 2. 能正确使用电压表测量串、并联电路中用电器两端的电压，进一步练习连接电路和使用电压表的技能。 3.能通过实验探究，归纳总结串、并联电路电压的规律。 1.认识电阻的概念，知道电阻是导体本身的一种性质。 2.能画出电阻的符号，知道电阻的单位及其换算。 3.能在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。 4. 体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关，积极动手进行实验。 1.能说出滑动变阻器的构造，画出它在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。 2.会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及 用电器两端的电压。
合格 1.初步了解电压，知道电压的作用及电源是提供电压的装置。 2.了解电压的单位及换算关系，记住干电池及家庭电路的电压值。 3.初步认识电压表，了解电压表的用途与符号，会正确使用电压表测量电压。 1.能正确将电压表接入待测电路，能尝试画出相应的电路图。 2.尝试正确使用电压表测量串、并联电路中用电器两端的电压，进一步练习连接电路和使用电压表的技能。 3. 尝试通过实验探究，归纳总结串、并联电路电压的规律。 1.初步认识电阻的概念，了解电阻是导体本身的一种性质。 2.能画出电阻的符号，知道电阻的单位及其换算。 3.能在实验研究的基础上初步理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。 4.体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关，积极动手进行实验。 1.尝试说出滑动变阻器的构造，画出它在电路中的符号，初步理解变阻器的工作原理。 2. 初步会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。
十、教学流程图（思维导图展现整个整体单元教学的思路及课时安排）
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