浙教版八年级上册科学教案：4.4 变阻器 教案

《变阻器》教案
教学目标：
1、知识与技能
掌握滑动变阻器的构造、原理以及使用方法。
2、过程与方法
体验探究变阻器原理以及使用方法的过程
3、情感态度与价值观
通过探究实验，激发学生学习物理的兴趣，培养学生团队合作与交流的能力。
教学重点难点：
重点：滑动变阻器的使用方法
难点：滑动变阻器的构造和原理
教学过程：
新课导入
开始上课时，先通过多媒体播放一段视频，让学生观看舞台灯光的亮度变化，可以激发学生的学习兴趣。
再用一个普通的调光台灯进行实物展示。可以观察到调光台灯的亮度不断变化，增强学生的求知欲。
探究变阻器的原理
师：通过上一节的学习，我们知道台灯的亮度发生变化，说明什么变化了？
生：电流。
师：那么电流的变化是什么引起的呢？
生：电压或电阻。
师：那大家想一下，这个调光台灯的亮度为什么会发生变化呢？
生：因为电流变化引起了亮度的变化，
师：那怎样使电流发生变化呢？
生：可以改变电阻或电压
师：那怎样改变电压？怎样改变电阻呢？
生1：可以改变电池的节数改变电压
生2：可以改变电阻的长度、横截面积和温度使电流发生变化
师：那大家再仔细看一下，我手里的这个调光台灯的灯光，它是怎样变化的？
生：是逐渐变亮的。
师：对，是逐渐变亮，那么也可以说是连续变亮。那么怎样改变电流使调光台灯连续可调呢？我们先来想一想改变电池的节数可不可以实现上述要求呢？
生：这样的话，改变电池的节数能改变灯泡的亮度，但是不能连续可调。
师：说的很好，我们接下来研究改变电阻来改变电流。那么大家来讨论一下，哪个因素更容易更简捷来控制电阻，而且还要实现电流的连续变化呢？
通过师生的共同讨论得出猜想：改变导体的长度是引起电流连续变化的简捷途径。
师：那么到底能不能通过改变接入导体的长度来改变电阻，使电流连续变化呢？下面请同学们，通过实验来设计一个简单的调光灯，进而验证一下自己的猜想。
提供给学生以下的实验器材，让学生来自主探究。指导学生进行实验，让学生感知通过改变铅笔芯接入电路的长度，可以简便地改变电路中的电流，使调光灯的亮度连续可调。
电池组，半个带笔芯的铅笔、开关、电流表、小灯泡、小金属夹
（铅笔是学生平时经常用的文具，用铅笔做实验可以更加吸引学生，激发他们的探究兴趣）
实验结束以后，学生讨论，得到以下两个结论：
1、当M端向左移时，接入电路中的铅笔芯长度变短，电流表的示数变大，灯的亮度变亮。
2、当M端向右移时，接入电路中的铅笔芯长度变长，电流表的示数变小，灯的亮度变暗。
师：综合这两点我们可以探究得出什么？
生：可以得出改变铅笔芯的长度，引起电流的变化，使灯泡亮度发生变化。
师：将铅笔芯说的专业一点应该叫它什么?
生：导体
师：对，那这里电流变化是因为什么变化啊？
生：因为接入电路中的导体发生变化了。
师：很好，灯泡的亮度是怎样变化的啊？
生：是连续变化的
师：把你们所回答的连起来应该怎么说呢？
生：通过改变接入电路中导体的长度改变电阻，从而使调光灯的亮度连续可调。
师：说的非常好，这也就是我们今天要学的变阻器的原理。
师：我们设计的这个调光灯有什么缺点呢？大家好好想一想？
生：电灯的变化不明显，可能是因为铅笔芯的阻值太小，可以加长笔芯长度，但笔芯容易折断，还有比它更好的器件吗？
师：这个问题提的好，让我们来看看书本上科学家们是怎样回答的吧？（展示PPT)
熟悉变阻器的种类
老师展示一些变阻器实物展示，并进行一些相关介绍，从而让学生熟悉变阻器。
（课件展示各种变阻器）
正确使用变阻器
（1）滑动变阻器结构的学习
师：我们今天这节课重点学习滑动变阻器的结构和使用方法。请同学们根据说明书自学课本滑动变阻器的结构图，观察滑动变阻器实物，回答以下几个问题：
①滑动变阻器有几个接线柱？由几个部分组成，每个部分是由什么材料做的？
② 这些部分是怎样组合在一起的？
③铭牌上标志有什么？有什么含义？
（ppt课件：展示问题）
让学生表述，相互补充，明确滑动变阻器构造及各部分名称，知道结构示意以及铭牌的含义图。（展示PPT）
师：同学们，让我们在来仔细观察一遍滑动变阻器，看看电阻丝，有什么发现？
生：与金属滑片P接触的地方金属丝好像跟其他地方不一样。
师：对，这个学生观察很仔细，那它不一样在哪呢？
生：好像那层绝缘层被刮掉了。
师：说的很好，那同学们好好看看，它与滑动变阻器构造中的哪部分接触啊？
生：与金属滑片P接触
师：滑片P可以左右移动，它与绝缘层被刮去的电阻丝接触。这样是为了什么呢？
生：可能是为了改变电阻。
师：那么我们把前后说的综合在一起可以怎么说呢？
生：通过移动滑片与电阻线的接触点来改变电阻。
师：这就是滑动变阻器改变电阻的原理
（2）正确使用滑动变阻器（重点）
提出疑问：
师：同学们对滑动变阻器的结构已清楚了。滑动变阻器共有四个接线柱，想一想可能有几种接法呢？
生：可以有好多种。（学生的想法会有很多）
师：如果只有两个接线柱接入电路有几种接法呢？
讨论分析：
生：接法有 AB AC AD BC BD CD
进行试验：（展示出实验器材实物图）
要求：据提供器材，自主实验，分别按以上六种连接方式设计电路图，连接电路，思考：将滑动变阻器接入电路（例如AC），电流将流过滑动变阻器的哪些部分？接入电路的是哪一段电阻线？向右、向左移动金属滑片P时，接入电路的电阻线的长度怎样改变？变阻器接入电路的电阻将怎样改变？电路中的电流将怎样改变？灯泡的亮暗程度会如何改变？
据提供的表格，观察并记录实验现象。（教师在课堂中指导学生实验）
实验电路：（展示PPT）
实验表格：
接入的接线柱
滑片向左移
滑动向右移
电阻变化
电流变化
灯泡亮度变化
电阻变化
电流变化
灯泡亮度变化
交流讨论：
师：同学们通过亲手实验，对滑动电阻器的用法应该有所了解了吧。请你们把自己的实验现象说一下，一个小组说一种情况就可以了。
（学生的回答有可能对也有肯能错）
师：老师现在通过课件演示给同学们看看，你们做的和我的一样吗？
课件展示的信息大概如下：
接AC时，接入电路的电阻是AP段，滑片向左移动时，电灯变亮，电流表示数变大；滑片向右移动时，电灯变暗，电流表示数变小。接AD时，接入电路的电阻还是AP段，滑片向左移动时，电灯变亮，电流表示数变大；滑片向右移动时，电灯变暗，电流表示数变小。
接BC时，接入电路的电阻是BP段，滑片向右移动时，电灯变亮；电流表示数变大滑片向左移动时，电灯变暗，电流表示数变小，。
接BD时，接入电路的电阻仍是BP段，滑片向右移动时，电灯变亮；电流表示数变大；滑片向左移动时，电灯变暗，电流表示数变小。
接AB时，接入电路的电阻是AB段，滑片向右移动时，电灯亮度不变；电流表示数不变；滑片向左移动时，电灯亮度不变；电流表示数不变。而且此时电路中灯最暗。滑动变阻器相当与一个定值电阻。
接CD时，，滑片向右移动时，电灯亮度不变；电流表示数不变；滑片向左移动时，电灯亮度不变；电流表示数不变。此时电流直接流过CD，电路中灯最亮。滑动变阻器相当与电阻很小的导线。此时电路中的电灯可能会由于电流太大而烧坏。
师：接着让我们来思考一下，要利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，应该怎样将变阻器接入电路中（是串联，还是并联？应该怎样选择接线柱）？
生：通过上面的实验可以知道应该串联接入电路中，选择“一上一下”接线柱。
师：同学们再想一想，利用滑动变阻器改变电路中电流的大小，在接通电路前，应将金属滑片P放在使滑动变阻器接入电路的阻值最大位置，这是为什么呢？
生：为了保护电路，否则可能会烧坏用电器。
根据以上实验现象，可以对滑动变阻器的使用总结如下。
总结：
1、能使变阻器电阻变化的接法有4种（“一上一下”）并且是串联在电路中?
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、闭合开关前，滑片应位于阻值最大处
师：同学们想一想表示滑动变阻器的电路符号应该怎样表示呢？我们大家一起来看一下啊！由上面的滑动变阻器的结构示意图为：再加我们刚才得出要“一上一下”和“串联接入”，可知只有两个接口一上一下，滑动变阻器是一个带滑片的电阻，则可画出电路符号为