初中物理北师大版（京改版）九年级全一册教案-9．7 变阻器

第七节　变阻器
一、教学背景分析
1.教学内容分析
“变阻器”是第九章“简单电路”中的第七节，也是本章的重点和难点，它是在学生已经掌握了电流、电压、电阻等概念的基础上，进一步学习如何改变电阻。符合学生由易到难、由简到繁的认知规律，同时又保持了知识的系统性，为学习“欧姆定律”打好基础。学生对电阻的概念已经有了初步的了解，但是滑动变阻器的结构和连接方法比较复杂，学生往往难以掌握。所以，本教学设计以生活中的灯光变化引入课题，然后演示实验帮助学生更加清楚的记忆滑动变阻器的构造，之后采用探究实验的方法让学生初步体验科学研究中的曲折和艰辛，充分展现物理学科的特点和魅力。在学习知识的同时又培养了设计实验、操作实验的能力，培养学生带着问题走进课堂的学习习惯，使他们的多种能力得以协调发展，让学生真正成为学习的主人。
2.学生情况分析
(1)心理特征：本节知识实践性较强，符合初中学生喜欢动脑动手和探索的特征。
(2)知识技能：会连接简单的电路，有一定的动手实践能力。
3.教学方式
利用生活中的现象引出课题，通过实验探究学习滑动变阻器的使用方法。
4.教学准备
教师演示：由镍铬合金丝制成的变阻器。
学生实验：滑动变阻器(20 Ω　2A)、小灯泡、干电池、开关、导线、电流表。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道滑动变阻器的原理、作用、构造和连入电路的正确接法。
(2)会画滑动变阻器的结构图、电路符号，能说出变阻器铭牌上字样的含义。
(3)会根据滑动变阻器滑片的移动方向判断电阻变化和电路中电流变化。
2.过程与方法
通过“利用滑动变阻器改变小灯泡亮度”的分组实验，让学生体验实验探究的过程，学习归纳总结的方法。
3.情感、态度与价值观
(1)在探究知识的过程中，形成乐于探究的意识，养成主动与他人合作交流的精神。
(2)通过实验探究，培养在实验中认真观察、记录现象并及时总结归纳的习惯，从而体验物理探究的乐趣，增强探索科学的信念。
三、教学重点和难点
1.教学重点
滑动变阻器的构造和原理以及滑动变阻器的使用方法。
2.教学难点
滑动变阻器的使用方法。
四、教学流程示意图


五、教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
提出问题 引入新课 【引入】演示：调节台灯亮度提问：看到什么现象？有没有想过台灯亮度为什么会变？你们觉得可能是因为电路中什么变了使得灯泡的亮度发生了改变？有的同学说是电压改变了，对于这个台灯接入的这个电路而言，整个电路的电压变了吗？还有同学说是电流变了，那电流为什么变呢？上节课咱们学习了导体对电流是有阻碍作用的，实际上是电阻大小改变了。【讲述】电阻是可以改变的，而在电路中可以改变阻值的元件就叫作变阻器。今天咱们来一起学习第九章第七节 变阻器。（板书）实际上这个台灯内部就装有变阻器。 台灯亮度改变。认真观察并思考问题 电压、电流、电阻 没有 培养学生认真观察的习惯
观察比较改变导体电阻对灯泡亮度的影响 怎么才能改变电阻呢？上节课咱们学习过了影响导体电阻大小的因素，有哪些？如果忽略温度的影响，改变导体材料、长度、横截面积三个因素的其中一个就可以改变电阻。但是这三种方法中，你认为哪种方法最方便呢？为什么？ 导体的材料、长度、横截面积。 观察、思考、比较。 改变长度最方便亮度需要连续变化，如果改变材料就需要多种材料，改变横截面积也需要多种规格的横截面积。 从理论和实际两个方面思考问题，培养学生既要会用理论知识指导实际，同时也能从实际出发，遵守实际规律。
滑动变阻器的结构 【演示实验】①镍铬丝做变阻器改变灯泡亮度如果我想让灯泡亮度变得明显点，也就是电阻变化范围更大一点，能怎么办？②用1 m长的镍铬丝做变阻器来改变灯泡的亮度。这个1m长的镍铬丝是能够使实验现象明显，像电影院的灯光和这个台灯的亮度变化那么明显是不是还需要更长的电阻丝呢？你们觉得这么长的电阻丝有没有什么缺点？那你有没有既能调节范围大，操作又方便的方法呢？缠绕在什么样的材料上呢？如果就将电阻线直接紧密缠绕，电阻线互相接触会发生短路，你们想想能怎么办？有绝缘层后滑动的导线夹却不能与线圈接通，所以还必须把线圈与导线夹接触的地方的绝缘层刮掉。像这样在滑动过程中就能够大范围的调节电阻大小。实验室中就有通过改变接入电阻线的长度来改变电阻的元件，就是滑动变阻器。我们先来看一下它的构造【展示】（200Ω 1.5A）变阻器并在ppt展示图片首先我们看到与刚刚展示的很像的线圈，线圈绕在绝缘的瓷管上，电阻丝两头固定在瓷管两端的接线柱处，为了方便交流我们就叫这两个固定端为A和B。线圈表面涂有绝缘漆，但是在与滑片p接触的地方绝缘漆被刮掉了，所以滑片p是可以与电阻线连接的。滑片P是在上面的金属杆上滑动，金属杆两端接线柱是滑动端，分别叫做C、D。总结：使用时可以通过移动滑片来改变接入电路的电阻丝长度，从而改变电阻大小，从而改变电路中电流的大小。这个也就是滑动变阻器的工作原理。板书：一.滑动变阻器1.原理通过改变接入电路的电阻线长度来逐渐改变电阻，从而改变电路中的电流。为了方便研究问题，我们用简单的结构示意图把变阻器表示出来。2.结构示意图 滑动变阻器在电路中的符号是：3.电路符号 观察灯泡亮度变化发现灯泡亮度变化不明显。 可以增加电阻线的长度 认真观察实验 操作很不方便 将这根电阻线绕成圈 绝缘体 在电阻线上涂有绝缘漆 观看并对照滑动变阻器实物，认识变阻器的结构。 认真倾听并对照实物认识滑动变阻器 认真记笔记 画图 培养学生认真思考问题的习惯以及遇到问题主动寻找解决办法的能力。 了解符号和实物之间的联系，更便于记忆。
探究滑动变阻器的使用方法 创设问题情境提出 猜想 【提出问题】滑动变阻器应该怎么使用呢？同学们应该发现了滑动变阻器有四个接线柱，而接入电路中只需要两个接线柱，那你们想想可以有几种连接方法呢？ 【猜想】请同学们对照滑动变阻器实物，说说你的猜想。将6种接法填入表格中。并将选择的接线柱画出。 学生填表时教师黑板上画出表格 思考问题 AB、AC、AD、BC、BD、CD 提出问题，锻炼学生主动探究的习惯。通过猜想和设计实验，培养学生的创新能力
制订计划与设计实验 【设计实验】1.既然是变阻器，在实验中电阻可以改变，那么如何体现这种接法是否改变了电阻？2.需要什么实验器材？3.画出电路图。 1.在电路中接入小灯泡、电流表、滑动滑片观察灯泡亮度是否变化（或者示数是否变化）。2.电源、开关、导线、滑动变阻器、灯泡、电流表。3.电路图： 养成勤于动手、乐于实践的习惯。提高实验探究能力。
进行实验与收集证据 【布置任务】1.【演示实验】演示做两组实验并填表。2.接下来请大家通过实验来看看剩下的四接法又有怎样的现象！将你的实验现象与数据填写在表格中。收集数据请一位同学讲数据填到黑板表格中。 分组实验探究按照任务单表格中的要求进行实验，并把实验结果详细地记录在表格中。 在实验过程中，多鼓励多表扬，促进小组间交流与合作。
分析与论证 【分析实验现象得出结论】引导分析：1.滑动滑片灯泡亮度是都改变了吗？亮度和电流表示数都没有改变也就是电阻大小没变。那我们来看看没变的是怎样连接的？为什么两上或者两下不能改变电阻？既然不能改变电阻这两种接法是不对的。2.剩下四种都可以改变电阻又怎么连的？这四组接法都有什么特点？所以要想滑动变阻器起到调节电阻的作用，应该怎么连接？3.这四种接法中有没有哪些接法作用是一样的？作用一样的接法都有什么特点？ 4.AC、AD连入电路中的电阻是哪一段电阻丝？当向B端滑动时电阻丝长度如何变化？向A端滑动时电阻丝长度如何变化？BC、BD连入电路中的电阻是哪一段电阻丝？当向B端滑动时电阻丝长度如何变化？向A端滑动时电阻丝长度如何变化？ 5.实际上接入电路中的电阻丝是由哪一端决定的？接入的是谁与谁之间的电阻丝？总结滑动变阻器的使用方法:滑动变阻器串联在电路中，要一上一下接入电路中，下端决定使用哪段电阻丝。为方便学生记忆：一般串联，一上一下，关键在下，近小远大。 1.不是； AB、CD两上接入的是金属杆，阻值几乎为零。两下接入的是全部电阻丝，电阻最大。2.AC、AD、BC、BD都是一上一下 一上一下连接。3. AC和AD一样。都有A接线柱BC和BD是一样的都有B接线柱4.AP变短，电阻变大，灯泡变暗变长，电阻变小，灯泡变亮 BP变长，电阻变小，灯泡变亮变短，电阻变大，灯泡变暗 5.由下端决定的，接入电路的是下端接线柱和滑片之间的电阻丝。 培养分析与归纳能力，领悟探究的内涵。
练习 ppt简单练习 判断后回答。 检验使用方法
滑动变阻器的作用 认识滑动变阻器的铭牌 变阻器不仅可以改变电路中的阻值，起到调节电阻的作用，还可以起保护电路的作用。所谓保护电路就是避免电路中的电流过大，那么闭合开关前滑片应该在什么位置才能起到保护电路的作用呢？变阻器保护电路，我们也要保护变阻器，大家看一看变阻器上的铭牌，从铭牌上你能知道什么？（20Ω 2A） 保护变阻器应该注意什么？课件练习：滑动变阻器铭牌含义。总结：滑动变阻器的作用：调节电阻大小、保护电路。 接入电路的阻值最大时保护电路，所以在闭合开关前，要使变阻器接入电路的阻值为最大，即滑片应放在距离下端接线柱最远处。 滑动变阻器接入电路的最大阻值是 20Ω，这个变阻器允许通过的最大电流是 2A。电路中的电流不能超过铭牌上的电流值，否则会烧坏变阻器。 学习并养成阅读仪器铭牌的好习惯。 培养认真观察的习惯，锻炼分析问题的能力。
其它变阻器 其实变阻器还有很多种，有电阻箱，是可以读出电阻阻值的具体的咱们下节课再学习。还有这种的变阻器叫做电位器，我们上课时调节亮度的台灯内部的变阻器实际上就是这样一个电位器。 认真学习，掌握更多的变阻器知识。 增加学生的知识面。
课堂小结 回忆这节课的学习的内容 知识回顾 关注学生收获
练习 ppt课堂练习 回顾知识并认真答题
课后作业 拆装废旧的收音机、电风扇、台灯等家用电器，观察它们内部的电位器，体会电位器的使用方法。 进行实践，增强学习能力。 联系实际。
六、板书设计
§9.7变阻器
一.滑动变阻器
1.原理：通过改变接入电路的电阻线长度来逐渐改变电阻，从而改变电路中的电流。
2.结构示意图：


3.电路符号：
4.使用方法：一般串联，一上一下，关键在下，近小远大。
5.作用：调节电阻大小、保护电路。
二.其它变阻器
电阻箱、电位器

七、教学反思与评价
本节内容是在学生已经掌握了电流、电压、电阻等概念的基础上，进一步学习如何改变电阻。本节知识实践性较强，符合初中学生喜欢动脑动手和探索的特征，课堂可以让学生做探究实验，有助于锻炼和提高学生的设计实验、动手操作、合作交流和分析总结的能力。
变阻器的结构和使用较为复杂，在教学中以引导为主，这样不仅有助于学生清楚地了解滑动变阻器的结构，也有助于学生进一步学习滑动变阻器的使用方法，同时在潜移默化中培养了学生的创造能力。
注重合作探究，学生通过完成“用滑动变阻器改变灯泡亮度”的任务，交流和讨论得出滑动变阻器的使用方法，培养学生的动手操作能力，体验科学探究的过程。