人教版九年级物理第16章第4节变阻器教案

第4节
变阻器
【教学目标】
一、知识与技能
1.了解变阻器的构造、在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。
2.通过探究怎样用变阻器改变灯泡的亮度，知道正确使用变阻器的方法。
3.通过探究知道滑动变阻器能改变电路中的电流及用电器两端的电压。
4.通过实例分析了解变阻器的应用。
二、过程与方法
1.通过体验滑动变阻器的设计、制作过程，了解科学发明创造，科技革新的过程。
2.通过探究滑动变阻器的使用方法，逐步养成学生概括、归纳能力。
三、情感态度和价值观
激发学生运用所学知识解释变阻器改变电阻的原理，产生动手操作使用变阻器的欲望，养成学生的创新能力、动手能力。
【教学重点】
滑动变阻器的工作原理及使用方法。
【教学难点】
能根据要求正确连接滑动变阻器，会把滑动变阻器正确接入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。
【教学准备】
教师：多媒体课件、视频（用铅笔芯控制小灯泡的亮度、生活中的滑动变阻器）、油量表原理（flash）、铅笔芯、铜丝、干电池、电流表、电压表、小灯泡、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、滑动变阻器（20Ω、2A）、开关、导线若干。
学生：收集变阻器在生活中的应用实例。
【教学过程】
主要教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
【情境创设】
[演示实验引入]通过电位器调节音箱音量大小。[设置疑问]同学们欣赏音乐时，音箱音量可以调节，你能否解释音箱的音量是如何实现大小变化的呢？
[板书课题]
§16.4
变阻器（设计意图：利用音箱的音量大小变化切入主题，设置本节课问题悬念。）
倾听音量变化，欣赏音乐，产生本节课问题悬念。
【教学过程】复习铺垫知识点一：滑动变阻器变阻器概念1．工作原理2．图示（1）实物图（2）结构示意图（3）元件符号
[温故知新]
复习影响电阻大小的因素。[提出问题]
通过前面的学习我们知道，改变电源电压可以改变灯泡的亮度，除此以外，还有哪些方法可以改变灯泡的亮度呢？[视频导学，分组实验]连接如下图所示电路，改变铅笔芯接入电路中的长度。[提出问题]
⑴在刚才的实验中，你观察到了什么现象？
⑵电源电压不变的情况下，是什么原因导致灯泡亮度变化的呢？⑶电阻变化的原因是什么呢？
[归纳总结]由于夹子能够在铅笔芯上自由滑动，所以我们称之为——“滑动变阻器”。
（设计意图：利用“铅笔芯能够改变灯泡亮度”的实验，建立滑动变阻器的概念，让学生初步了解滑动变阻器可以改变接入电路中的电阻。）[集思广益，交流讨论]⑴用“铅笔芯变阻器”调节灯泡亮度时方便吗？它又有哪些缺点？请同学们发挥你们的聪明才智，帮老师改进一下。⑵展示长短不一的几条铜丝的同时并提问“如何能使灯泡的亮度变化更明显一些？”⑶如果电阻线太长，使用起来方便吗？应该如何改进？⑷将电阻丝缠绕起来后，相邻的两圈电阻丝之间容易发生短路现象，怎么办？[分组实验]
请同学们用老师提供的器材设计实验，进行探究。（设计意图：开放性的问题培养学生的发散思维能力，通过对自制变阻器的改进培养学生的发现问题和解决问题的能力。）板书：一、滑动变阻器能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。改变接入电路中电阻丝的长度来
　改变接入电阻，从而改变电流。
[教师点拨]
根据它的结构特征，我们可以画出滑动变阻器的简笔画——结构示意图：。画电路图时，它还有专门的元件符号：。[视频展示]
观察滑动变阻器的结构（设计意图：在板演变阻器示意图和元件符号的同时，让学生说出各部分的名称，加深对变阻器的认识。）[提出问题]
为什么要将电阻丝上的绝缘漆刮掉呢？（设计意图：在板演变阻器示意图和元件符号的同时，让学生说出各部分的名称，加深对变阻器的认识。）
回答老师提问。[探究活动一]观看视频，分组实验，交流讨论，总结汇报。观察和思考实验现象，完成学案探究活动一填空练习。⑴灯泡亮度变化。⑵电阻变化。⑶铅笔芯接入电路中的长度改变。了解滑动变阻器可以改变接入电路中的电阻。⑴不方便，铅笔芯容易断；长度太短，亮度变化不明显。⑵增加电阻丝长度。⑶不方便，将电阻丝绕在一个（纸巾筒）绝缘筒上。⑷在电阻丝外面加上绝缘层。体验滑动变阻器的组装过程。学习变阻器概念[探究活动二]观察滑动变阻器，认识滑动变阻器的结构。接通电路。
知识点二：使用方法1.观察铭牌2.串联3.
一上一下4.闭合开关前，滑片置于最大阻值处。知识点三：作用1保护电路2.改变电路中的电流3.调节电压课堂精练
[探究活动三]
1.探究内容：结合以下的问题，思考并讨论如何正确使用滑动变阻器改变灯泡的亮度。2.探究时间：5min3.探究问题：①滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω
2A”字样，其中“20Ω”是指该变阻器的_______阻值为20Ω；“2A”是指允许通过的___________电流为2A。②要使灯泡和变阻器中的电流大小相同，滑动变阻器应该与灯泡_______联。下图为滑动变阻器的结构示意图。③_______和_______两个接线柱之间的电阻很小，几乎为零。④在滑动变阻器中，当滑片左右移动时，_______和_______两个接线柱之间的电阻是不变的，相当于定值电阻。⑤将AC或AD接入电路,
接入电路的电阻丝为
段，向右移动滑片时接入电路中的电阻将变
。⑥将BC或BD接入电路,
接入电路的电阻丝为
段，向右移动滑片时接入电路中的电阻将变
。小结：接线注意“一上一下”⑦闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最大阻值处，以免因电流过大而损坏灯泡。下图所示的电路中，闭合开关前滑片应置于_________端。正确将滑动变阻器接入电路中时应从“上、下”各选择一个接线柱接入电路，变阻器接入电路中的电阻如何变化取决于下面的接线柱的选择。（设计意图：采用小组交流合作的方式自主探究滑动变阻器的使用方法，培养学生的合作互助能力和团队意识。）[提出问题]1.闭合开关前，为什么要将滑片置于最大阻值处呢？2.实验的过程中，滑动变阻器还能起什么作用？（设计意图：分组实验可以培养学生的动手实验能力，通过观察实验现象让学生进一步明确电阻对电流的影响。）[探究活动四]
1.探究内容：使用滑动变阻器调节电阻两端的电压。2.探究时间：7min3.温馨提示：⑴连接电路时根据电流路径，先“串”后“并”。⑵采用“试触法”选择合适的量程。[归纳总结]⑶每次更换电阻后，闭合开关前，要将滑片调到最大阻值处。（设计意图：通过实验让学生明确滑动变阻器既可以改变定值电阻两端的电压，也可以控制其两端的电压保持不变，为后续探究电流与电压和电阻的关系学习做好铺垫。）提供三个典型精练题及时训练，利用慧学云智能教育平台组织学生练习。
小组内交流讨论，互帮互助，解决导学案中的问题。①最大
最大②串联③C
D
④A
B⑤AP
大⑥PB
小⑦B总结体会滑动变阻器的使用方法。以小组为单位，参考课本中的实验步骤，连接电路，调节滑片，观察灯泡亮度变化的同时观察电流表示数的变化情况。1.保护电路2.改变电路中的电流。以小组为单位，参考课本中的实验步骤，连接电路。1.连接电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻R两端的电压分别为1V、2V、3V，并将对应的电流值记录在导学案中的表格中（见附件1）。2.改变接入电路中定值电阻的阻值，调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压保持3V不变，记录对应的电流值，填入表格中（见附件1）。利用答题器答题，当堂检测，及时反馈。
知识点四：电阻箱
展示flash动画教学生读数方法，这个知识课本没介绍，作为知识拓展，可以增强学生学习兴趣，同时可以达到丰满学生变阻器知识结构的目的。
根据屏幕动画变化，快速读出电阻箱示数。
知识点五：应用
[视频展示]
1.变阻器的应用——电位器。2.汽车的油量表。
通过视频和动画了解变阻器在生活中的应用——电位器和油量表，分析油量表的工作原理。
【课堂小结】
引导学生总结收获，师生共同解决存在的问题。
学生交流讨论自己的收获和困惑。
【课后作业】
《学案》第四节课后作业内容
课后完成（见附件2）
【板书设计】
§16.4
变阻器
一、滑动变阻器
二、原理
三、作用
1.保护电路
2.改变电流
3.调节电压
【教学反思】
一、教学设计中的“亮点”
本节课主要采用多媒体辅助教学、演示和分组实验、小组内和小组间交流讨论等多种教学方式展开。本节课设计能让学生处于思考——体会——总结——明确的学习架构中，循序渐进的加深对知识的理解。
1.充分发挥学生的主观能动性，对“铅笔芯变阻器”进行改造，可以较好的培养学生解决问题的能力和创新意识。利用学生自带的废纸巾筒芯制作学具，培养学生环保意识，渗透物理即生活的教学理念。
2.充分发挥多媒体辅助教学的作用，利用慧学云智能教学平台，学生用答题器直接作答后，能及时反馈学习效果，统计数据一目了然。利用flash动画生动形象地展示滑动变阻器的结构和使用，帮助学生理解滑动变阻器的工作原理和应用，将虚拟实验和实物操作实验完美结合，实现优势互补。
3.为了增大课堂教学容量，节省实验时间，在学生完成“探究活动三”后，不要拆开电路，可以直接将灯泡换成电阻，并上电压表完成“探究活动四”。
4.注重知识间的前后联系，教学过程中既巩固了旧知识，又为后续学习（探究电流与电压和电阻的关系）作好铺垫。
5.本节课将课前参与，课中探讨，课后延伸立体空间课堂模式进行了较好演绎，大大提高教学效益。利用电子白板软件的评分表对学习小组进行及时评价，利用答题系统对学习质量及时监控，能最大调动学生学习积极性。
二、教学中易出现的问题
1.探究滑动变阻器的使用方法时，问题不能开放太大，如果不作限制，该部分内容会用时过长，从而导致后面实验无法完成。
2.实验的过程中学生容易出现操作性失误，如：电表的接线柱、量程选择、变阻器滑片的位置等。教师要加强指导，调动学生互助学习功能，通过小组合作学习完成教学任务。
附件1：
R=5Ω
电压U/V
1
2
3
电流I/A
U=3V
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
附件2：课后作业
1.
实验室中有一铭牌上标有“50Ω
1A”字样的滑动变阻器，如图所示，“50Ω”指的是_______和__________两接线柱间的电阻值，“1A”指的是允许通过的________电流为1A。
2.如图表示的是滑动变阻器的四种接法，当滑动变阻器的滑片向右移动时，⑴电阻值变大的是_________；⑵电阻值变小的是_________；⑶电阻值不变的是_________；
3.如图所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片向b端移动时，电流表的示数以及灯L的亮度变化情况应是（
）
A.电流表示数变大，灯L变暗
B.电流表示数变小，灯L变暗
C.电流表示数变大，灯L变亮
D.电流表示数变小，灯L变亮
4.请同学们将如图所示电路改动其中一根导线的一个线头，使用滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡亮度变暗。
【课后作业参考答案】
1.A
B
最大
2.
⑴乙
⑵丁
⑶甲和丙
3.B
4.改正方案如下图所示。
S
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
甲
乙
丙
丁
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