【大单元·任务式】4.5 变阻器 大单元课件+教学设计+导学案--物理教科版新教材九年级

文档属性

名称 【大单元·任务式】4.5 变阻器 大单元课件+教学设计+导学案--物理教科版新教材九年级
格式 zip
文件大小 10.2MB
资源类型 试卷
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2025-09-09 15:05:31

文档简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
【学习目标】
学习目标 物理观念: 1.理解变阻器调阻原理,明确其构造与作用; 2.知晓变阻器在生活电器的应用,建立知识与实际的联系。 科学思维: 1.分析滑片移动时电阻、电流变化逻辑,培养动态推理能力; 2.对比滑动变阻器与电阻箱特点,提升分类归纳思维 。 科学探究: 1.经“改变小电动机转速”实验,提升探究能力; 2.借“让灯泡变亮” 活动,培养提出问题与验证能力。 科学态度与责任:体会变阻器重要性,激发科学兴趣;规范实验操作,养成严谨、合作的科学态度。
学习重点 1.滑动变阻器的工作原理与正确使用方法。 2.分析滑片移动对滑动变阻器接入电阻、电路电流的影响。
学习难点 1.理解滑动变阻器“一上一下”接线的本质,区分不同接线柱连接时滑片的作用。 2.综合运用变阻器知识,设计电路解决实际问题。
【课前预习】
一、认识变阻器
1.当调节台灯亮度、电视音量时,是通过改变电路中的______来实现的,这种能改变电路中电阻的装置叫______。
2.简易 “铅笔芯变阻器” 是通过改变______来改变电阻的,实验室常用的滑动变阻器是通过改变______来改变电阻,进而控制电路中______的变化。
3.滑动变阻器的构造主要包括______、______、______、______和______,其符号是______。
4.滑动变阻器接入电路前,要观察其______和______。使用时,应采用______的接线方法,在闭合开关前,需将滑片移到______位置,目的是______。
二、多种多样的变阻器21世纪教育网独家资源
5.电阻箱是一种能______的变阻器,旋盘式电阻箱的读数方法是______,例如教材图 4 - 5 - 6 中电阻箱的读数为______Ω。
6.生活中,电车调速、音响音量调节等用到的变阻器实际是______,它的原理与______相同。
【课中研学】
1. 活动:让灯泡逐渐亮起来
铅笔芯(石墨)是导体。如图连接电路,一根导线固定在铅笔芯最左端,然后将另一根导线接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动。21世纪教育网独家资源
思考:发现灯泡的亮度有什么变化?怎样才能使灯泡按照我们的意图更亮或更暗?
2. 实验探究:用滑动变阻器改变小电动机的转速。利用滑动变阻器,请设计一个改变小电动机转速的电路。
滑动变阻器接入电路前,首先观察它的构造,思考下列问题:
(1)把滑动变阻器连入电路中时,能不能只接C、D两接线柱或只接A、B两接线柱?
(2)在闭合开关前,一般要求滑动变阻器连入电路中的电阻值最大。开关闭合前,应把滑片P移到什么位置?21世纪教育网独家资源
3. 用表格分析滑动变阻器不同接线方式的效果:
接线柱 接入电阻特点 能否改变电阻
C、D 最小且不变(导线) 不能
A、B 最大且不变(定值) 不能
A、D 随滑片移动变化 能
4. 电阻箱与滑动变阻器相比,在调节方式和读数上有什么不同?分别适用于什么场景?
5.某电阻箱的旋钮指示为 “×1000” 挡 3、“×100” 挡 5、“×10” 挡 0、“×1” 挡 7,其阻值是多少?21世纪教育网独家资源
6. 生活中哪些电器用到了变阻器?它们是如何通过变阻实现功能调节的?(如电扇换挡、音响调音)21世纪教育网独家资源
【课堂总结】
【分层作业】
(巩固性作业)
一、填空题
1. 滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻大小的,其在电路中的符号是______。 21世纪教育网独家资源
2.滑动变阻器上标有 “50Ω 2A” 字样,其中 “50Ω” 表示______,“2A” 表示______。
3.实验室常用的滑动变阻器,电阻丝是绕在______上,滑片与电阻丝接触的地方,其绝缘层是______(选填 “完好的” 或 “被刮去的”)。
4.要使滑动变阻器能控制灯泡的亮度,应将它与灯泡______联在电路中,在闭合开关前,滑片应移到______位置。
5.电阻箱是一种能够______的变阻器,旋盘式电阻箱的读数方法是用各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的______,然后______。
二、选择题
6. 下列关于滑动变阻器的说法,正确的是( )
A. 滑动变阻器是利用改变导体的横截面积来改变电阻的
B. 滑动变阻器是利用改变导体的材料来改变电阻的
C. 滑动变阻器是利用改变导体接入电路的长度来改变电阻的
D. 滑动变阻器是利用改变导体两端的电压来改变电阻的
7. 现将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的AP部分发光,如图所示。当滑片向右滑动时,变阻器接入电路的电阻将( )
A.变小
B.变大21世纪教育网独家资源
C.不变
D.先变小后变大
8.若将滑动变阻器与一个灯泡串联接入电路,为了使滑片向右移动时灯泡变亮,则滑动变阻器接入电路的方式应该是( )
A. 滑片右侧电阻丝接入电路
B. 滑片左侧电阻丝接入电路
C. 整个电阻丝接入电路
D. 无法确定
9.下列电器中,没有用到变阻器的是( )
A. 调光台灯
B. 普通的家用白炽灯泡
C. 收音机的音量调节旋钮
D. 电动车的调速把手
10.关于电阻箱,下列说法正确的是( )
A. 电阻箱不能准确表示出连入电路的电阻值
B. 电阻箱能连续地改变连入电路的电阻值
C. 电阻箱的读数方法与滑动变阻器相同
D. 电阻箱是一种能够显示出阻值的变阻器
(拓展性作业)
11.现将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的AP部分发光,如图所示。当滑片向右滑动时,变阻器接入电路的电阻将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变小后变大
12.一个滑动变阻器标有 “100Ω 3A” 字样,将它与一个定值电阻串联接入电路中,电源电压为 12V。为了保证电路安全,定值电阻的最小阻值是( ) 21世纪教育网独家资源
A. 4Ω
B. 0Ω
C. 100Ω
D. 无法确定
13. 如图所示,三个阻值都为10Ω的电阻,连接在电路中,已知AB两点间的电压是U,通过A点的电流为I,则电流表和电压表示数分别是( )
A., B., C.I, U D.2I, 2U
14.在探究 “滑动变阻器改变电路中电流” 的实验中,下列说法错误的是( )
A. 实验中需要的器材有:电源、开关、导线、滑动变阻器、小灯泡、电流表
B. 实验前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处
C. 连接电路时,必须从电源正极开始,依次连接好各电路元件
D. 实验中,通过观察灯泡的亮度或电流表示数的变化来判断滑动变阻器对电流的控制作用
15. 如图所示的现象中,说法正确的是( )
A.图甲:两轻质小球靠近时相互吸引,它们一定带异种电荷
B.图乙:锌片为电池的负极,电池的电压是3V
C.图丙:滑动变阻器的滑片P向右移动时连入电路的阻值增大
D.图丁:开关S闭合,若两电阻并联,甲为电压表,乙为电流表
(探究性作业)
选做题:
三、综合题
16.小力用图所示电路探究L1、L2串联后的总电压是否等于L1两端电压和L2两端电压之和。电源两端电压用U总表示,A、B间电压用U1表示,B、C间电压用U2表示,A、C间电压用U表示。
(1)闭合开关后,两灯都不亮,初步判断电路处于断路状态。测得U1=0V、U2=3V、U=3V,则可判断发生断路的是 。(选填“L1”或“L2”)
(2)故障排除后,实验正常进行。本实验的因变量是 ,自变量是 。(用题干中的符号表述)
(3)本实验改变自变量的操作是 。
17.(1)图中,刻度尺的分度值是 mm,图中所测物体长度为 cm;
(2)在调节天平平衡时,将游码归零后,指针如图甲所示,此时应向 调节平衡螺母,使横梁平衡;天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则所测物体的质量为 g;
(3)如图甲所示,电压表的读数为 V,它与被测用电器应 (选填“串联”或“并联”)接入电路;滑动变阻器以图乙所示方式接入电路,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。

/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
参考答案
【课前预习】
1.电阻;变阻器
2.接入电路中铅笔芯的长度;接入电路中电阻丝的长度;电流
3.电阻丝;瓷筒;滑片;金属杆;接线柱;
4.最大电阻值;允许通过的最大电流;“一上一下”;阻值最大;保护电路
5.显示出阻值;各旋钮对应指示点的读数乘以面板上标记的倍数,然后相加;3608
6.电位器;滑动变阻器
【作业布置】
1. 长度;
2.滑动变阻器的最大阻值为 50Ω;允许通过的最大电流为 2A
3.瓷筒;被刮去的
4.串;阻值最大
5.显示出阻值;倍数;相加
6.C。解析:滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的,C 正确,A、B、D 错误。
7.B。解析:当可视化滑动变阻器接、两接线柱时,接入电路的是到滑片之间的电阻丝。当滑片向右滑动时,到滑片之间的电阻丝长度变长。根据滑动变阻器“电阻丝越长,电阻越大”的原理,可知变阻器接入电路的电阻将变大。
8.A。解析:滑片向右移动灯泡变亮,说明电流变大,电阻变小,应使滑片右侧电阻丝接入电路,A 正确。
9.B。解析:调光台灯、收音机音量调节旋钮、电动车调速把手都用到变阻器来调节电流,普通白炽灯泡没有用到,B 正确。
10.D。解析:电阻箱能准确表示连入电路的电阻值,不能连续改变电阻,读数方法与滑动变阻器不同,是一种能显示阻值的变阻器,D 正确,A、B、C 错误。
11.B
解析:将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的AP部分发光,滑动变阻器的滑片左侧电阻接入电路,当滑片向右滑动时,滑片左侧电阻变长,变阻器接入电路的电阻将变大,故B符合题意,ACD不符合题意。
12.D
解析:A.灯泡发光时,消耗电能,电能转化为光能与热能,故A错误;
B.干电池是电源,为小灯泡提供电能,手电筒的按键相当于开关,控制电路通断,故B错误;
C.手电筒底部的金属弹簧是导体,连接导线和电源的负极,属于电路的一部分,故C错误;
D.金属导体中的自由电荷是自由电子,自由电子带负电,所以通过灯丝的电流是自由电子定向移动形成的,故D正确。
13.C
解析:因电压表内阻很大,电流表内阻很小可以忽略,所以,电流表对右边的两个电阻短路,电路为最左边电阻的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,故电压表的示数U,电流表的示数为I,故C符合题意,ABD不符合题意。
14.C
解析:当系好安全带时,开关闭合时,指示灯不发光,表明开关与灯泡是并联的,灯泡被短路所以不亮,未系安全带时,相当于断开开关,指示灯发光,为了保证电路安全,电路中应串联一个保护电阻R,故C符合题意,ABD不符合题意。
15.D
解析:A.图甲:甲、乙两轻质小球靠近时相互吸引,由于异种电荷相互吸引,它们可能是带异种电荷,由于带电体可以吸引轻小物体,所以也可能一个带电一个不带电,故A错误;
B.图乙:电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为0.6V,根据图示可知,铜片与电压表的正接线柱相连,且图中电压表指针正向偏转,根据电压表的正确使用方法可知,铜片连接电压表的正接线柱,则铜片为电池的正极,锌片为电池的负极,故B错误;
C.图丙:滑动变阻器按图示方法接入电路中,整个电阻丝接入电路,滑片P向右移动,接入电路的长度不变,它连入电路的阻值不变,故C错误;
D.图丁:开关S闭合,甲为电压表,乙为电流表时,电流有两条路径,一条经开关后经过R1,另一条经开关后,再经过R2和电流表乙,则两电阻并联,故D正确。
16.(1)L2
(2) U U1、U2
(3)调节滑动变阻器接入电路中的阻值
【详解】(1)因为U2=3V、U=3V,说明B、C之间的电压等于电源电压,所以B、C之间断路,所以可能发生断路的是L2。
(2)[1]移动滑动变阻器的滑片位置,改变了L1和L2两端的电压,即直接改变了A、C两点间的电压U,所以U是自变量。
[2]当A、C两点间的电压U发生变化时,导致了L1、L2两端的电压随之发生改变,故U1、U2是被动改变的,是因变量。
(3)滑动变阻器在电路中的一个作用就是改变用电器两端的电压,所以只要移动滑动变阻器滑片的位置就能改变A、C两点间的电压U。
17.(1) 1 2.40
(2) 左 36.6
(3) 2.3 并联 变大
【详解】(1)[1][2]图中,刻度尺上每1cm分成10个相等的小格,每格为1mm,则刻度尺的分度值是1mm,图中所测物体长度为L=4.40cm-2.00cm=2.40cm
(2)[1]如图甲所示,指针偏向分度盘中线右侧,由右偏左调可知,此时应向左调节平衡螺母,使横梁水平平衡。
[2]天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,由图可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应刻度为1.6g,则所测物体的质量为m=20g+10g+5g+1.6g=36.6g
(3)[1]如图甲所示,电压表选用的小量程,分度值为0.1V,读数为2.3V。
[2]由于电压表在电路中使用时,相当于断开的开关,所以电压表与被测用电器不能串联,电压表要与被测用电器并联接入电路。
[3]如图乙,当滑片向右滑动时,电阻丝连入电路的长度变大,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共27张PPT)
变阻器
第5节
第4章 电流、电压和电阻
(教科版)九年级

大单元教学
大单元知识框架
学习目标
物理观念:
1.理解变阻器调阻原理,明确其构造与作用;
2.知晓变阻器在生活电器的应用,建立知识与实际的联系。
科学思维:
1.分析滑片移动时电阻、电流变化逻辑,培养动态推理能力;
2.对比滑动变阻器与电阻箱特点,提升分类归纳思维 。
科学探究:
1.经“改变小电动机转速”实验,提升探究能力;
2.借“让灯泡变亮” 活动,培养提出问题与验证能力。
科学态度与责任:体会变阻器重要性,激发科学兴趣;规范实验操作,养成严谨、合作的科学态度。
激趣导入
当调节台灯的亮度,或是调节电视、音响的音量时,我们是怎样使电路中的电流连续变化的呢?
3.改变导体的电阻,最方便、实用的方法是哪一种?
改变导体的长度
可改变导体的长度、材料、横截面积、温度
2.在电压不变的条件下,要改变灯泡的电流,就要改变导体的电阻,那么如何改变导体的电阻?
1.我们知道,要改变灯泡的亮度,就要改变灯泡的电流。
讨论:
新知探究
新知探究
活动:让灯泡逐渐亮起来
铅笔芯(石墨)是导体。如图连接电路,一根导线固定在铅笔芯最左端,然后将另一根导线接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动。
发现灯泡的亮度有什么变化?怎样才能使灯泡按照我们的意图更亮或更暗?
让灯泡更亮或更暗
任务一:认识变阻器
变阻器
前面实验中,我们制作了一个通过改变电阻来控制电流的装置,这种装置叫作变阻器(rheostat)。
常用的变阻器
实验室里的滑动变阻器:
把涂有绝缘漆的镍铬合金丝紧密地缠在瓷筒上,通过滑片改变接入电路中电阻丝的长度,就改变了连入电路中的电阻值,从而控制电路中电流的变化。
新知探究
视频:滑动变阻器的构造
滑动变阻器
瓷筒
涂有绝缘层的电阻丝
滑片
金属杆
支架
接线柱
新知探究
电路符号
结构示意图
结构示意图和电路符号
实验探究
利用滑动变阻器,请设计一个改变小电动机转速的电路。
滑动变阻器接入电路前,首先观察它的构造,思考下列问题:
(1)把滑动变阻器连入电路中时,能不能只接C、D两接线柱或只接A、B两接线柱?
(2)在闭合开关前,一般要求滑动变阻器连入电路中的电阻值最大。开关闭合前,应把滑片P移到什么位置?
实验探究:用滑动变阻器改变小电动机的转速
新知探究
滑动变阻器铭牌上的“20 Ω 2 A”表示什么意思
该滑动变阻器的最大电阻值为20Ω.
所允许通过的最大电流为2A.
使用时,要根据电路中的电流变化范围,选择合适的变阻器,不要使电流超过它的最大值,否则会损坏变阻器。
思考:滑动变阻器有四个接线柱,把它接在电路中,每次接两个接线柱,有几种接法?是否每种接法都可改变电阻?
新知探究
(1)将C、D接入电路
A
B
C
D
P
相当于导线,电阻不变且最小
A
B
C
D
P
(2)将A、B接入电路
相当于定值电阻,电阻不变且最大
新知探究
A
B
C
D
P
(3)将AD接入电路
A
B
C
D
P
(4)将AC接入电路
接入电路的有效电阻丝为 AP
向右移动滑动变阻器电阻将 .
变大
新知探究
6)将BD接入电路
A
B
C
D
P
5)将BC接入电路
A
B
C
D
P
接入电路的有效电阻丝为 BP
向右移动滑动变阻器电阻将 .
变小
新知探究
(1)使用前要了解滑动变阻器的最大电阻值和允许通过的最大电流.
注意事项:
(2)串联在电路中,接线原则:“一上一下”.
(3)闭合开关前,应将滑片调至阻值最大处.
新知探究
新知探究
滑动变阻器能够改变接入电路的电阻,但不能显示出接入的阻值。有没有能够表示出阻值的变阻器?
实验室常用的旋盘式电阻箱
作用:调节旋钮,由两个接线柱就能给出0~99992之间的任意整数的电阻值。
读数:各旋钮对应指示点的读数乘以面板上标记的倍数,然后相加就是两个接线柱间的电阻值。
旋钮
接线柱
(3×1000+6×100+0×10+8×1) Ω=3608Ω
符号:
电阻箱的读数练习
新知探究
任务二:多种多样的电阻器
在生活、生产和科学研究中,变阻器有广泛的应用:
电车的车速变化,收音机及电视机声音的强弱,计算机显示屏的亮度及对比度的调节,都可依靠变阻器来完成。
音箱音量变化
风扇风速变化
电车的车速变化
新知探究
实际电路中这些用来调节的变阻器称为电位器,它的原理与滑动变阻器相同。
发展空间
家庭实验:改进小台灯
找一个电位器,拆开看一看,分析它是怎样工作的。用电位器可以控制通过灯泡的电流,是否能够控制灯泡两端的电压呢?请设计一个电路,试一试。
应用电位器,试着把自制的小台灯改成亮度可连续变化的台灯。
课堂小结
变阻器
重要的电子元件
电路图符号
变阻原理
电阻器
滑动变阻器
电路图符号
铭牌“20 Ω 2 A”的含义
使用注意事项
1. 如图所示的甲、乙两种电路在电源电压不变的情况下,利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的是( )
A. 图甲
B. 图乙
C. 两图都可以
D. 两图都不能改变灯的亮度
A
练习与应用
练习与应用
2.如图,若使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小,应连接( )
A.Ac B.ab C.bd D.cd
C
3.现将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的4P部分发光,如图所示。当滑片向右滑动时,变阻器接入电路的电阻将( )
A.变小
B.变大
C.不变
D.先变小后变大
B
练习与应用
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine中小学教育资源及组卷应用平台
【大单元整体教学】物理学教科版(2024)9年级上册
第4章 电流、电压和电阻
课题 4.5 变阻器
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 《变阻器》是“电流、电压和电阻”章节的关键内容,衔接电阻知识,为后续复杂电路分析与应用奠基。内容涵盖变阻器的原理、构造、使用方法,以及电阻箱的读数与应用,还有变阻器在生活中的多样形式。从 “让灯泡逐渐亮起来” 的活动切入,逐步推导变阻器原理与操作,既联系生活调节需求,又强化实验探究与知识应用,是培养学生实践能力与物理观念的重要载体。
2.学情分析 九年级学生已掌握电阻概念及影响因素,具备初步实验操作与观察能力,但对“通过改变电阻调控电流”的动态过程理解较浅。对滑动变阻器“一上一下”接线、滑片作用的逻辑关联易混淆,电阻箱读数的数位理解也需强化。学生对生活中变阻器应用有感性认知,可借此引导,但将理论知识转化为规范实验操作存在困难,需通过实例演示、分步操作突破 。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要: (三)能量 3.4电磁能 3.4.2知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律。 3.4.3会使用电流表和电压表。 3.4.4探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。 课标分析: 课标强调了解变阻器的构造和工作原理,会正确使用滑动变阻器改变电路中的电流;知道电阻箱的读数方法,了解变阻器在生活中的应用。强调通过实验探究掌握变阻器使用,注重物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任的培养,需围绕课标设计探究与应用活动,落实核心素养。21世纪教育网独家资源 学习目标: 物理观念: 1.理解变阻器调阻原理,明确其构造与作用; 2.知晓变阻器在生活电器的应用,建立知识与实际的联系。 科学思维: 1.分析滑片移动时电阻、电流变化逻辑,培养动态推理能力; 2.对比滑动变阻器与电阻箱特点,提升分类归纳思维 。 科学探究: 1.经“改变小电动机转速”实验,提升探究能力; 2.借“让灯泡变亮” 活动,培养提出问题与验证能力。 科学态度与责任:体会变阻器重要性,激发科学兴趣;规范实验操作,养成严谨、合作的科学态度。 重点: 1.滑动变阻器的工作原理与正确使用方法。21世纪教育网独家资源 2.分析滑片移动对滑动变阻器接入电阻、电路电流的影响。 难点: 1.理解滑动变阻器“一上一下”接线的本质,区分不同接线柱连接时滑片的作用。 2.综合运用变阻器知识,设计电路解决实际问题。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解:考查变阻器原理、构造的准确表述21世纪教育网独家资源 知识应用:用变阻器知识解释生活现象、分析电路作用小组合作评价小组讨论:观察变阻器问题讨论的参与度、倾听与分享 合作任务:评估 “改进小台灯” 等任务的分工、创新及成员贡献项目评价项目规划:考量改进计划制定、材料安排能力 项目实施:观察操作规范、应变与沟通能力 项目成果:评价报告分析深度、结论合理性实验评价实验操作:评价 “改变小电动机转速” 实验的仪器使用、流程及态度 实验观察与分析:考查现象记录及分析变阻器作用、电关关系的推理能力
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:激趣导入
展示调节台灯亮度、电视音量的场景图片,提问 “如何让电路中的电流连续变化?”,引导学生结合前序知识思考:电压不变时,改变电流需改变电阻,进而讨论 “改变电阻的最方便方法”。 学生回忆电阻的影响因素(长度、材料、横截面积、温度),讨论得出“改变长度最实用”,为后续变阻器原理铺垫。 通过生活实例引发认知联结,将“电流变化”与“电阻调节”关联,自然导入“变阻器”主题,体现“从生活到物理”的思路。
任务二:认识变阻器
1.活动:让灯泡逐渐亮起来 指导学生连接电路(电源、灯泡、开关、铅笔芯,一根导线固定左端,另一根导线在铅笔芯上滑动)。 引导观察:导线左滑时灯泡亮度变化。 2.滑动变阻器的构造与原理 展示滑动变阻器实物及结构示意图,介绍组成。讲解原理:通过滑片移动改变接入电路的电阻丝长度,从而改变电阻。 演示电路符号及铭牌含义。 3.滑动变阻器的接线方式 分析六种接线组合,并通过示意图演示:21世纪教育网独家资源 总结接线原则:“一上一下”,强调闭合开关前滑片需调至阻值最大处(保护电路)等。 4.电阻箱的认识 对比滑动变阻器(不能显示阻值),介绍电阻箱(可读数),展示旋盘式电阻箱实物。 讲解读数方法:各旋钮指示数×对应倍数之和。 学生动手操作实验,记录导线滑动方向与灯泡亮度的关系。 分析现象:理解 “改变导体长度可改变电阻,进而调节电流”。 学生观察结构,记忆各部件作用,理解 “滑片移动→长度变化→电阻变化” 的逻辑。解读铭牌参数,明确使用时的电流限制。 学生分组讨论不同接线方式的效果,绘制示意图分析滑片移动时电阻的变化。 了解接线原则和操作规范。 学生练习读取电阻箱阻值,比较滑动变阻器与电阻箱的异同(前者连续变阻,后者跳跃式变阻但可读数)。 通过简单自制装置让学生直观感受“变阻-控流”的过程,为理解滑动变阻器的原理奠定感性基础。 将实验原理抽象为仪器结构,帮助学生建立“结构决定功能”的认知,掌握变阻器的基本特性。 通过分类讨论和可视化演示,突破 “接线方式” 这一难点,培养学生的逻辑分析能力。 通过对比拓展学生对变阻器类型的认识,理解不同仪器的适用场景。
任务三:多种多样的变阻器
展示生活中的变阻器应用(音箱音量调节、风扇风速、电车车速),说明 “电位器” 是变阻器的实际应用形式(原理同滑动变阻器)。 发展空间 布置“改进小台灯”家庭的实验:用电位器设计,试着把自制的小台灯改成亮度可连续变化的台灯。 学生尝试举例生活中其他变阻器应用(如调光台灯),理解物理知识的实际价值。 学生课后设计实验方案,尝试实践操作。 将理论知识与生活应用结合,强化 “学以致用” 的意识,同时培养物理学科素养。 通过家庭实验延伸课堂探究,培养动手能力和科学思维。
6.板书设计
7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 (1)特色学习资源:利用铅笔芯、导线、灯泡等简易材料,让学生自主搭建 “简易变阻器”,直观感受电阻随长度变化对电流的影响,是理解变阻器原理的入门资源;教材中滑动变阻器的实物图、结构拆解图(如电阻丝绕法、滑片接触点 ),清晰展示构造与原理关联,帮助学生理解 “改变接入长度” 的实现方式;教材中电车调速、音响音量调节等实例,以及电位器的图示,将抽象知识与生活场景结合,让学生认识变阻器的实用价值,是培养物理观念与科学态度的重要资源。21世纪教育网独家资源 (2)技术手段应用:运用多媒体展示滑动变阻器滑片移动时,电阻丝接入长度变化、电流路径改变的过程,将微观抽象的 “电阻变化” 可视化,帮助学生理解原理与接线逻辑。
8.教学反思与改进 在教学中,以“让灯泡逐渐亮起来”活动引入,激发学生兴趣,通过实物演示、多媒体辅助,讲解变阻器原理与操作。学生在实验探究中尝试连接滑动变阻器、调节小电动机转速,初步掌握基本用法。后续应优化微观原理的类比讲解(如将电阻丝比作 “可变长度的水管”),增加复杂电路变式练习(如含多个用电器、电表的电路),强化知识迁移应用;同时加强实验操作的一对一指导,提升学生规范操作与问题解决能力,让变阻器知识的学习更深入、扎实。中小学教育资源及组卷应用平台
初中物理(教科2024版)大单元整体教学设计
单元教学主题 第4章 电流、电压和电阻 学科 物理 年级 九上
单元 第4章 授课人 Xxx
单元内容 本单元教材分析:《第4章电流、电压和电阻》是电学基础核心章节,依托前序 “电路连接” 知识,系统构建“电流、电压、电阻”三大电学基本物理量认知体系。从物理概念(定义、单位、测量)到规律应用(欧姆定律雏形关联),教材通过实验探究、生活实例(如电路故障分析、用电器工作原理),搭建起电学知识框架,为后续深入学习 “欧姆定律”“电功率” 等内容奠定基石,兼具知识衔接性与实践应用价值。21世纪教育网原创资源本单元教学内容分析:本单元内容围绕“电流、电压、电阻”展开。通过 “水流类比” 等方法,定义电流、电压、电阻,明确单位、测量工具及使用规则等建立概念;以实验为核心,探究电流与电压、电阻的定性关系,渗透控制变量法,探究规律,为定量推导欧姆定律做铺垫;结合滑动变阻器调节电路,分析动态电路变化,解决“调节灯泡亮度”“保护电路”等实际问题,强化知识迁移与工程思维,实践应用。21世纪教育网独家资源本单元内容的逻辑结构:(思维导图或用文本框绘制)本单元内容可开发的教学活动与资源:1.类比探究:开展 “水流与电流”“水压与电压”类比实验,用透明水管、水流演示,帮助学生理解抽象电学概念。2.测量实践:组织 “电流表/电压表测电流、电压”分组实验,让学生实操仪器,掌握量程选择、接线规范及读数方法。21世纪教育网独家资源3.探究实验:设计 “探究电流与电压、电阻关系”的分组实验,通过控制变量、数据记录与分析,推导定性规律。4.工程实践:布置 “用滑动变阻器调节灯泡亮度”“设计简易调光灯电路” 任务,让学生在搭建、调试中强化知识应用。21世纪教育网原创资源教学方法:1.类比法:用水流类比电流、水压类比电压,突破概念抽象性。2.实验法:以分组实验为核心,探究电流与电压、电阻关系,培养实证思维。3.任务驱动法:通过“调节灯泡亮度”“电路故障分析”等任务,推动知识应用与工程实践。4.讲授法+讨论法:讲解仪器原理、操作规范时结合讲授,实验后组织小组讨论数据、总结规律。本单元教学重点:1.电流、电压、电阻的概念理解及单位换算。2.电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用。3.探究电流与电压、电阻的定性关系,理解控制变量法的应用。4.滑动变阻器在电路中的调节作用及动态电路分析。本单元教学难点:1.电流、电压、电阻概念的微观理解。21世纪教育网原创资源2.探究实验中 “控制变量法”的精准操作。3.动态电路中电流、电压变化的逻辑分析。
新课标要求 3.4电磁能3.4.2知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律。3.4.3会使用电流表和电压表。3.4.4探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。3.4.5结合实例,了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。例2调查常见用电器的铭牌,比较它们的电功率。3.4.6通过实验,了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。3.4.7了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。例3了解我国家庭用电的电压和频率,在家庭用电中有保护自己和他人的安全意识。
单元学情 知识层面上: 学生已掌握 “电路连接”如串联、并联等基础,但对 “电流、电压、电阻”等抽象电学量,缺乏直观认知。能识别简单电路元件,但对仪器(电流表、电压表)的复杂操作尚不熟悉;对“物理量间的定量关系”,仅停留在前序“定性认知”,需通过实验探究构建逻辑关联。21世纪教育网独家资源心理、经验层面上:九年级学生具备一定逻辑推理与动手能力,对“实验探究”兴趣较高,但面对“抽象概念”易产生理解障碍;生活中接触过“用电器工作”,但未深入关联电学原理,可通过“生活实例→物理规律→实践应用”的链条,激发探究欲,提升知识迁移能力。
单元目标 内容目标:1.理解电流、电压、电阻的物理意义,记住单位及常用单位换算。21世纪教育网原创资源2.掌握电流表、电压表、滑动变阻器的工作原理与正确使用方法。3.通过实验探究,明确电流与电压、电阻的定性关系,理解控制变量法。4.能分析滑动变阻器调节时,动态电路中电流、电压的变化规律,解决简单实际问题。学业目标:1.能准确表述三大电学量概念,规范操作仪器测量电流、电压;2.会用控制变量法设计实验,推导电流与电压、电阻的关系;3.能绘制实验数据图像,总结规律;4.会分析滑动变阻器对电路的影响,完成简单电路设计与调试。
核心素养 核心素养目标物理观念:1.理解电流、电压、电阻的概念及单位,形成电学系统认知。2.能从微观(电荷移动)与宏观(电路现象)解释电学原理,建立关联观念。科学思维:1.用类比法(如水流类比电流)构建模型,通过控制变量法探究规律,提升推理能力。2.分析动态电路变化,培养 “变化与守恒” 的科学思维。科学探究:1.完成电流/电压测量、欧姆定律探究等实验,掌握探究流程与数据处理。2.针对实际问题设计方案并验证,强化实践能力。21世纪教育网原创资源科学态度与责任:21世纪教育网独家资源1.实验中养成严谨态度与团队协作精神。2.认识电学对科技的推动作用,树立用科学解决社会问题的责任意识。
情景设置 展示生活中常见的场景:闭合台灯开关,灯泡瞬间亮起;调节充电宝上的亮度按钮,小夜灯的明暗随之变化。接着抛出问题:“为什么按下开关灯就会亮?调节按钮又为什么能改变灯的亮度呢?” “这些现象背后隐藏着哪些电学奥秘?今天我们就从电流、电压和电阻这三个重要的物理量入手,揭开电路世界的神秘面纱。
达成评价表 节名基本知识点学习情况自评很好一般不好1 电流认识电流电流表实验:用电流表测量电流2 电压认识电压电压表实验:用电压表测量电压3简单电路中电流电压的特点串联、并联电路中电流的特点串联、并联电路中电压的特点4 电阻物体的导电性21世纪教育网独家资源决定电阻大小的因素电阻器——重要的电子元件5 变阻器认识变阻器多种多样的变阻器
单元课时规划和活动实施表(或用单元结构流程图表示)第3章 简单电路课程内容课时安排 课型1 电流1 新授课2 电压21世纪教育网原创资源1 新授课3 简单电路中电流电压的特点2 新授课4 电阻1 新授课5 变阻器1 新授课
1 第4章大单元教学(第1节)学习规划
课型课时 课型:新授课;课时:1
学习内容 认识电流;电流表;实验:用电流表测量电流;
课时目标 1.物理观念:通过观察灯泡亮灭、类比水流等活动,能够理解电流的形成及方向规定,知道电流的单位,最终构建起对电流的基本物理观念。2.科学思维:通过分析电流形成的微观机制、对比不同电路中电流的表现,运用类比、推理等方法,能够归纳电流的特点,最终提升逻辑推理和模型构建的科学思维能力。3.科学探究:通过连接电路、使用电流表测量电流的实验活动,能够规范操作仪器,记录并分析实验数据,最终提高科学探究的实践操作与数据分析能力 。21世纪教育网原创资源4.科学态度与责任:通过参与实验操作和小组合作,能够养成严谨、规范的实验态度,认识到电流知识在生活和科技中的应用价值,最终增强对物理学科的认同感和科学责任感。
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备(10 分)思想准备(5 分)提前预习电流相关知识,带着疑问进入课堂,以积极状态投入学习   学具准备(5 分)准备好教材、笔记本、记录电流实验现象的工具(如实验报告本 )   兴趣态度(20 分)学习兴趣(10 分)对电流的形成、电流表使用等内容好奇,主动参与讨论和实验操作   学习态度(10 分)认真聆听讲解,细致观察电流实验现象,积极思考原理   合作交流(20 分)与人合作(10 分)小组实验时合理分工、协作,共同完成电路连接与电流测量   与人交流(10 分)倾听同学对电流知识的理解,清晰表达自己观点,探讨电流相关问题   思维状态(30 分)思维条理(15 分)梳理电流概念、单位等要点,分析电路中电流情况条理清晰   思维创新(15 分)从不同角度理解电流,尝试用创新思路解释电流现象(如类比水流创新理解)   学习效果(20 分)课堂练习成果(10 分)主动完成电流相关练习,作答正确率高   目标达成(10 分)理解电流形成、方向等内容,能正确使用电流表测电流,达成学习目标   
驱动性问题 在生活中,我们按下开关灯泡就会亮,可你有没有想过,是什么让电荷 “动” 起来形成电流?电流看不见摸不着,怎么知道它存在、又该如何测量呢?像手电筒、电视机,不同用电器工作时电流有啥特点?让我们从探究这些问题开始,认识电流,学习用电流表测量电流,揭开电流的神秘面纱。21世纪教育网独家资源
学习活动 概念建构:类比水流讲电流形成、方向、单位及换算。
实验探究:分组用电流表测不同用电器电流,掌握电流表使用规则。
拓展应用:分析发光二极管实验,联系生活中电流应用。
作业设计 选择题(8、10题)和综合题(16题)
2 第4章大单元教学(第2节)学习规划
课型课时 课型:新授课;课时:1
学习内容 认识电压;电压表;实验:用电压表测量电压;
课时目标 1.物理观念:通过类比水压理解电压的作用,观察电压表的使用及测量过程,能够明确电压的概念、单位,知道常见电源的电压值,最终深化对电路中能量推动因素的物理观念。2.科学思维:通过分析电压与电流的关系、推导电压在串并联电路中的规律,运用类比、归纳等思维方法,能够构建电压相关的知识体系,最终提升科学思维的逻辑性和系统性。3.科学探究:通过设计实验测量电压、探究串并联电路电压特点的活动,能够合理设计实验方案,解决实验中遇到的问题,最终增强科学探究的设计与实践能力。4.科学态度与责任:通过实验过程中对数据的尊重、对安全规范的遵守,以及了解电压知识在生活用电中的重要性,能够树立安全用电、科学用电的意识,最终培养科学态度和社会责任感。21世纪教育网原创资源
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备(10 分)思想准备(5 分)提前预习电压知识,带着问题进课堂,学习状态积极    学具准备(5 分)备好教材、笔记本、记录电压实验工具(如电压表使用记录单 )   兴趣态度(20 分)学习兴趣(10 分)对电压作用、电压表使用好奇,积极参与实验与讨论   学习态度(10 分)认真听讲解,仔细做电压测量实验,思考电压原理   合作交流(20 分)与人合作(10 分)小组实验分工配合,共同完成电压测量与电路分析   与人交流(10 分)倾听同学对电压的理解,准确表达观点,探讨电压问题   思维状态(30 分)思维条理(15 分)梳理电压概念、单位等,分析串并联电路电压情况条理清晰   思维创新(15 分)多角度理解电压,用创新方法(如类比水压创新应用)解决电压相关问题   学习效果(20 分)课堂练习成果(10 分)积极完成电压练习,作答正确率高   目标达成(10 分)理解电压作用、掌握电压表使用,能测电压,达成学习目标   
驱动性问题 水流需要水压推动,那电流的 “推动力量”—— 电压,是怎么产生的呢?不同电源(干电池、家庭电路)的电压有啥不同?电压表怎么用,能像电流表测电流那样测电压吗?当我们用电压表探究串、并联电路电压特点时,又会发现哪些规律?带着这些疑问,一起认识电压,学会用电压表测量电压。21世纪教育网独家资源
学习活动 生活类比:用瀑布类比讲电压,介绍单位、常见电源电压。21世纪教育网原创资源
仪器学习:认识电压表,掌握“并联、正进负出、选量程”用法。
规律探究:分组测串、并联电路电压,归纳分压、等压特点。
作业设计 选择题(9、12题)和综合题(17题)
3 第4章大单元教学(第3节)学习规划
课型课时 课型:新授课;课时:2
学习内容 串联、并联电路中电流的特点;串联、并联电路中电压的特点;
课时目标 1.物理观念:通过实验探究串并联电路中电流、电压的规律,分析实验现象和数据,能够理解串并联电路中电流、电压的特点,最终完善对电路基本规律的物理观念 。2.科学思维:通过对串并联电路电流、电压特点的推理、验证,运用归纳、演绎等思维方法,能够构建电路规律的知识模型,最终提升科学思维的严谨性和创新性。3.科学探究:通过进行串并联电路电流、电压测量的实验探究,能够优化实验方案,处理复杂实验数据,最终提高科学探究的综合实践能力。4.科学态度与责任:通过小组合作完成实验探究、交流分享实验成果,能够培养团队协作精神,认识到电路规律在实际电路设计中的重要性,最终增强科学态度和工程应用意识。21世纪教育网独家资源
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备(10 分)思想准备(5 分)提前预习串并联电路电流、电压特点知识,带着疑问学习,状态良好   学具准备(5 分)准备好教材、笔记本、记录串并联电路实验数据工具(如实验数据记录表)   兴趣态度(20 分)学习兴趣(10 分)对探究串并联电路电流、电压特点好奇,主动参与实验与讨论   学习态度(10 分)认真进行实验操作,仔细记录数据,积极思考特点规律   合作交流(20 分)与人合作(10 分)小组实验分工协作,共同完成串并联电路连接、数据测量   与人交流(10 分)倾听同学对电路特点的分析,清晰表达自己结论,探讨规律应用   思维状态(30 分)思维条理(15 分)梳理串并联电路电流、电压特点,分析实验数据推导规律条理清晰   思维创新(15 分)创新设计实验验证电路特点,用独特思路解释规律(如反向推理验证)   学习效果(20 分)课堂练习成果(10 分)主动完成电路特点练习,作答正确率高   目标达成(10 分)掌握串并联电路电流、电压特点,能分析实际电路,达成学习目标   
驱动性问题 串联电路里,电流依次经过用电器,它在各位置大小有变化吗?并联电路中,电流 “分支” 后,各支路电流和干路电流啥关系?电压在串、并联电路中,分配规律又有啥不同?通过连接不同电路,测量电流、电压数据,分析这些问题,就能掌握简单电路中电流、电压的特点。21世纪教育网原创资源
学习活动 实验验证:测串、并联电路不同位置电流电压,对比分析。
故障分析:排查串、并联电路故障,强化规律理解。
总结应用:绘规律思维导图,解决实际电路问题。21世纪教育网独家资源
作业设计 选择题(6、9题)和综合题(16题)
4 第4章大单元教学(第4节)学习规划
课型课时 课型:新授课;课时:1
学习内容 物体的导电性;决定电阻大小的因素;电阻器——重要的电子元件;
课时目标 1.物理观念:通过实验探究影响电阻大小的因素,观察电阻的作用及滑动变阻器的工作原理,能够理解电阻的概念、决定因素,知道滑动变阻器的使用方法,最终构建起对电阻的全面物理观念。2.科学思维:通过分析电阻的微观本质、推导电阻变化对电路的影响,运用控制变量、推理等思维方法,能够深入理解电阻的特性,最终提升科学思维的深度和广度。3.科学探究:通过开展影响电阻大小因素的实验、滑动变阻器应用的实践活动,能够自主设计实验、解决实际问题,最终强化科学探究的创新与实践能力。4.科学态度与责任:通过实验中对精确性的追求、对不同材料电阻特性的探究,以及了解电阻在电子技术中的广泛应用,能够培养科学严谨的态度,增强对科技发展的责任感。
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备(10 分)思想准备(5 分)提前预习电阻知识,带着问题进课堂,学习态度积极   学具准备(5 分)备好教材、笔记本、记录电阻实验现象工具(如电阻影响因素实验记录单)   兴趣态度(20 分)学习兴趣(10 分)对电阻概念、影响因素好奇,积极参与实验与讨论   学习态度(10 分)认真做电阻实验,仔细观察现象,思考电阻原理   合作交流(20 分)与人合作(10 分)小组实验分工配合,共同完成电阻实验操作与现象分析   与人交流(10 分)倾听同学对电阻的理解,准确表达观点,探讨电阻应用问题   思维状态(30 分)思维条理(15 分)梳理电阻概念、影响因素等,分析电阻对电路影响条理清晰   思维创新(15 分)多角度理解电阻,用创新方法(如自制器材探究电阻)解决电阻相关问题   学习效果(20 分)课堂练习成果(10 分)积极完成电阻练习,作答正确率高   目标达成(10 分)理解电阻概念、影响因素,能分析电阻在电路中的作用,达成学习目标   
驱动性问题 不同导体(铜丝、铁丝、铅笔芯)对电流阻碍作用不一样,是什么决定了这种阻碍能力(电阻)?电阻大小和导体的材料、长度、横截面积、温度有啥关系?还有一种能改变电阻的变阻器,它咋实现电阻可调,在电路中又咋用?围绕这些问题,探究电阻的奥秘,认识变阻器。
学习活动 现象观察:用不同导体接电路,观察灯泡亮度,引出电阻。
影响因素探究:控制变量法,探究材料、长度等对电阻的影响。
变阻器学习:拆解滑动变阻器,理解原理,学“一上一下”接线。
作业设计 选择题(10、13题)和综合题(16题)
5 第4章大单元教学(第5节)学习规划
课型课时 课型:新授课;课时:1
学习内容 认识变阻器;多种多样的变阻器;
课时目标 1.物理观念:通过观察变阻器的结构、操作变阻器改变电路的过程,能够理解变阻器的工作原理、作用,掌握其在电路中的连接和使用方法,最终深化对电路调节元件的物理观念。2.科学思维:通过分析变阻器调节电路的逻辑、设计包含变阻器的电路方案,运用分析、创造等思维方法,能够灵活运用变阻器知识解决问题,最终提升科学思维的实用性和创造性。21世纪教育网原创资源3.科学探究:通过进行变阻器调节电路的实验、设计变阻器应用的创新电路,能够动手实践、探索新的电路功能,最终提高科学探究的实践创新能力。4.科学态度与责任:通过正确使用变阻器进行实验、关注变阻器在实际电器中的应用,能够养成规范操作的习惯,认识到变阻器对实现电路智能化的重要意义,最终培养科学态度和技术应用意识。21世纪教育网原创资源
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备(10 分)思想准备(5 分)提前预习变阻器知识,带着疑问学习,状态积极   学具准备(5 分)准备好教材、笔记本、记录变阻器实验操作工具(如变阻器调节实验记录单)   兴趣态度(20 分)学习兴趣(10 分)对变阻器工作原理、使用好奇,主动参与实验与讨论   学习态度(10 分)认真进行变阻器实验操作,仔细观察调节效果,思考原理应用   合作交流(20 分)与人合作(10 分)小组实验分工协作,共同完成变阻器电路连接、调节实验   与人交流(10 分)倾听同学对变阻器的分析,清晰表达自己结论,探讨变阻器应用场景   思维状态(30 分)思维条理(15 分)梳理变阻器原理、使用方法,分析其对电路调节作用条理清晰   思维创新(15 分)创新设计变阻器应用电路,用独特思路解决调节问题(如创意调光电路)   学习效果(20 分)课堂练习成果(10 分)主动完成变阻器练习,作答正确率高   目标达成(10 分)掌握变阻器原理、使用,能设计调节电路,达成学习目标   
驱动性问题 变阻器能改变电阻,从而调节电路中的电流、电压,可它具体咋调节灯泡亮度?在复杂电路里,怎么用变阻器控制电流大小保护电路?实际生活中(如调光灯、音量调节),变阻器是如何工作的?通过动手操作变阻器,分析电路变化,解决这些问题,掌握变阻器的应用。21世纪教育网原创资源
学习活动 规范操作:分组用变阻器完成限流、分压接法实验。
创新设计:设计可调亮度台灯电路,实验验证并优化。21世纪教育网独家资源
拓展延伸:介绍特殊变阻器,分析在智能设备中的应用。
作业设计 选择题(6、13题)和综合题(17题)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
同课章节目录