第十六章 第4节 变阻器 教案 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第4节　变阻器
【教学目标】
1．知道滑动变阻器的构造、原理、会画结构示意图。
2．知道滑动变阻器的作用，会将其正确连入电路并会正确使用。
3．知道滑动变阻器铭牌上参数的含义、使用规则和实际应用。
【教学重难点】
1．重点：滑动变阻器的原理及使用。
2．难点：理解滑动变阻器的原理和它的结构特点；掌握滑动变阻器的使用。
【课前准备】
教师：两节电池、小灯泡、开关、导线、鳄鱼夹、铅笔芯、滑动变阻器。
学生：两节电池、小灯泡、开关、导线、鳄鱼夹、铅笔芯、滑动变阻器、电流表、电压表、多个不同阻值的电阻。
【教学过程】
【情境引入】
教师用多媒体演示：舞台剧演出就要开始了，幕布被徐徐地拉开，随着剧情的变化，舞台上的灯光逐渐由亮变暗(或由暗变亮)。
师：其实，对于同一盏电灯，亮度的变化就是电流的变化。那么，在电路两端电压不变的情况下，应该怎样去改变电路中的电流呢？
生：可改变电路中的电阻。
师：那么，在电路中接入一个什么元件能改变电路中的电阻呢？
这个元件就是变阻器，今天我们就来学习变阻器的相关知识。
【互动新授】
(一)变阻器
1．学生实验：
让学生根据电路图连接电路，把电池、小灯泡、铅笔芯、鳄鱼夹用导线连成电路。一端的鳄鱼夹不动，移动另一端的鳄鱼夹。
教师提出问题：如果将鳄鱼夹夹在铅笔芯的不同位置处，你会发现什么现象？
学生回答：小灯泡的亮度发生变化。
教师：小灯泡亮度的变化与接入电路中导体的长度有关吗？什么关系？
学生观察实验现象后，回答：有关系。接入电路的导体越短，小灯泡越亮。
教师：为什么接入电路中导体长度的变化会导致小灯泡的亮度发生变化呢？
学生思考后回答：导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。长度越长，电阻越大。接入电路中的铅笔芯长度变短，电阻变小，电路中的电流变大，所以小灯泡变亮了。
引导学生提炼知识：利用改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。
教师追问拓展：如果通过改变材料、横截面积或温度来改变电阻，可以吗？
学生讨论交流后总结：可以。但选择改变导体的长度最容易。
2．滑动变阻器：
(1)原理。
在刚才的实验中可以得到：利用改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻就是变阻器的工作原理。我们使用的铅笔芯能改变电路中的电阻，它可以说是一个变阻器，但铅笔芯太短，太脆，电阻变化范围不大。为了解决这些问题，先来看第一种要认识的变阻器——滑动变阻器。
(2)结构。
请同学们观察手中的滑动变阻器，并阅读说明书来认识滑动变阻器，滑动变阻器由几部分构成？
学生观察并回答：电阻线、金属杆、滑动接触片、四个接线柱和陶瓷管构成。滑片顶部有铭牌。
教师要指出：①金属杆和滑片的电阻几乎为零。
②电阻线彼此间要绝缘，与滑片接触的绝缘漆被刮掉。
③铭牌的含义，能调节的最大阻值和允许通过的最大电流。
滑动变阻器的符号：
(3)连接方法。
教师设问：滑动变阻器有四个接线柱，接入电路中时需要两个接线柱，那么有几种组合呢？多媒体展示滑动变阻器：
同学们讨论：AB、AC、AD、BC、BD、CD六种组合接法。
实验探究：在使用时怎么接线才能达到我们的使用目的呢？
小组合作连接电路探究，实验数据记录如表：
滑片P移动方向 灯泡亮度变化 变阻器阻值变化
AB
AC
AD
BC
BD
CD
结论
　　实验过程中，教师巡视实验情况，并用多媒体展示注意事项：
①使用不同接线柱时，接入电路的有效部分是电阻线的哪段？
②滑片移动时，接入电路的电阻如何变化？
③接入电路的电阻大小与接线柱的选择有什么关系？
实验结束后，同学们总结滑动变阻器的使用：
①金属杆接入电路中，灯泡太亮，滑动变阻器不起作用，不行。
②整个电阻丝接入电路中，灯泡几乎不亮，调节滑动变阻器不起作用，不行。
③接线时，必须一上一下，调节滑动变阻器，灯泡亮度变化。
④闭合开关时，滑片距离选择的下面接线柱越远，越能起保护电路的作用，否则灯泡很亮。
教师总结使用方法：接线一上一下、阻值初置最大。
3．练习使用滑动变阻器：
按图连接电路，其中R是定值电阻，R′是滑动变阻器。
实验要求：
(1)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压成整数倍地变化，如
0.5 V、1 V、1.5 V、2 V等。
(2)换不同的定值电阻，使电阻成整数倍地变化，闭合开关，调节滑片，保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。
(二)变阻器的应用
教师提问：生活中有什么地方用到了变阻器？学生回答：调光的台灯、收音机调音量、电热毯等。
多媒体展示机械式电位器：
　　
利用电位器调节耳机音量
除机械式电位器外，还有数字式电位器：
【课堂小结】
老师：今天你学到了什么，有什么成功的经验和收获？
学生：1.滑动变阻器的工作原理。
2．滑动变阻器的使用方法。
3．生活中的电位器。
【板书设计】
第4节　变阻器
1．滑动变阻器：
(1)原理：利用改变接入电路的电阻线的长度来改变电阻的大小。
(2)符号：。
(3)使用：接线“一上一下”，初置阻值最大。
2．生活中的电位器。