苏科版初中物理九年级上册14.2 变阻器 教案

变阻器设计
一：教学目标
通过简易台灯的制作，能说出滑动变阻器的原理。
通过对滑动变阻器结的改进，能说出滑动变阻器的结构，能画出电流经过变阻器的路径。
通过推理和实验探究，能归纳出变阻器的正确使用方法。
4、能说出变阻器在生活中的应用，会正确连接变阻器。
二、重点、难点
1、重点：通过推理和实验探究，能归纳出变阻器的正确使用方法
2、难点：电流是如何从线圈进入划片P的；电流经过的电阻线有多长。
三、教学思路
总体思路：通过调光台灯到设计简易调光台灯，把生活中物理现象引入物理课堂；通过对简易调光台灯的改进、使用滑动变阻器等科学探究，找到物理概念及规律；通过对生活中电位器等使用，把物理概念和规律应用到社会生活中。培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。
（一）新课引入
【教师演示】：观察调节调光台灯灯光亮度的变化
问：你看到了什么现象？
生：灯泡的亮度发生了变化
追问：灯亮度发生变化的原因是什么？
生：电流发生变化
追问：电流发生变化的原因是什么？
生：电阻发生了变化
追问：改变导线电阻的方法有哪些？
生：改变长度；改变横截面积；改变材料；改变温度
追问：改变哪个因素最为方便？
生：长度
（二）进行新课
1、【探究活动】设计简易调光台灯，改变小灯泡的亮度。（把生活现象引入物理课堂）
器材：电源、开关、导线（鳄鱼夹）、电阻线、小灯泡
要求：先学案上设计电路图，再通过实验找到有效方法。
教师：用手机拍连接视屏，并投影。
问：该学生改变灯泡亮度的方法是什么？
生：改变导线的长度。
教师：投影学案，分析连接的电路。给滑动的接触处取名为
划片P。
追问：AB导线的电阻被改变了吗？我觉得没有改变啊，还是那么长！！！
生：改变的不是AB的长度，而是AP的长度。
追问：为什么是AP的长度而不是BP的长度？
生：因为AP中有电流流过，而BP中煤油电流流过。
追问：你是怎么知道AP中有电流流过而BP中没有电流流过。
生：我们来画电流路径。
教师：也就是AP是接入电路中的电阻线，而BP没有接入电路中。
问：你能给这个装置去个名字吗？
教师PPT：
滑动变阻器原理：靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的，从而改变电路的电流。
【评估交流】请评价简易调光台灯？有什么缺点？
生：操作不方便、灯泡亮度变化不大（电阻改变的范围不大，无法调到更暗）。
追问：有什么办法调的更暗些？
生：导线电阻要更大些。
2、【探究活动】改进滑动变阻器
（铁筒、塑料绝缘筒、裸电阻线、漆包电阻线）
问：增大导线的电阻有哪些方法？
生：增加导线的长度，用电阻率较大的电阻线，横截面积变小。
教师取出较长电阻线。
追问：你觉得方便吗？你有什么好的办法？
生：绕起来，绕在某一个圆筒上。
追问：铁筒和塑料绝缘筒，你选哪一个？
生：绝缘塑料筒，防止电阻线与筒相连通。
追问：裸电阻线和漆包电阻线，你选哪一个？为什么？（如果学生回答不出来，可以先绕线制作，绕后看到实物后再回答这个问题）
生：漆包电阻线，如果是裸导线，
绕好后圈与圈之间是连通的，这样导线又变短了，变粗，电阻又变小了。（电流直接从绕好的一端到另一端，长度相当于塑料筒（线圈）的长度，而不是导线的长度了）
教师绕制滑动变阻器。展示学生面前。
追问：还需要什么？
生：划片P。
教师安装划片P，然后接入电路。开关闭合看现象，发现灯泡不亮。
追问：出现什么问题？是原电路问题，还是滑动变阻器的问题？
教师引导学生用画电流路径的方法查找问题，发现电阻线和划片P之间是绝缘的（不通的）
追问：怎么办？
生：把与划片P接触的电阻线处的漆刮去。
教师刮去绝缘漆，然后接入电路，闭合开关，灯泡发光。
追问：刮去后会不会使得圈与圈之间又连通了呢？
【教师演示】刮绝缘漆：取出较粗线圈演示仪，向学生演示如何刮去绝缘漆？以及刮去后圈与圈之间还是绝缘的。
【教师演示】刮去制好的漆包线圈，接入电路，开关闭合，灯泡发光。
追问：请你指出此时接入电路的电阻线是哪一段？他的长度是管子的长度还是每一圈的总和？
【教师演示】出示超级滑动变阻器
演示：接入AD时，AP段电阻线接入电路并发光。如右图
演示：拆去边上支架，请学生讲LED灯带一圈一圈的拉出来，体验电流经过电阻线的长度，以解开学生心中的疑惑。
教师：PPT展示滑动变阻器雏形到滑动变阻器实物的华丽转形。
认识滑动变阻器（PPT）（练习题）
示意图
电路符号划片P
接线柱
铭牌表示的物理意义
【探究活动】学习使用滑动变阻器：通过调节滑动变阻器，改变灯泡的亮度
目的：①寻找滑动变阻器的有效接法
②体验滑动变阻器是如何改变电路中电流的
证据：
①设计电路：滑动变阻器与被改变亮度的灯泡什么联？
②注意：连接电路时开关必须____，滑动变阻器应滑到阻值______处。
③滑动变阻器有4个接线柱，实际使用的时候只需要几个？你有多少种接法？
（学案上打印滑动变阻器使用的表格，画出滑动变阻器的多种连接）
（标注ABCD4个接线柱，在连接时候，位置不能混淆）
教师示范研究第一种接法是否有效
实验记录时，建议连AD和AC放在第一、第二个实验
BD和BC放在第三、第四个实验
AB和CD放在第五、第六个实验
④进行实验：教师巡回，指导学生顺利完成实验。
解释：
教师整理表格数据现象。（利用控制变量法思想，先分析有效接法再分析无效接法）
问：根据实验现象，你有什么发现？
问：哪几组实验的接法有效？哪几组无效？理由？归纳怎样的接法是有效的。
生：1
2
3
4
5有效，
6
7
无效。
追问：为什么？
生：1
2
3
4
5的灯泡亮度和电流被滑动变阻器改变了。而6
7没有改变。
追问：能总结有效的滑动变阻器接法吗？
生：有效接法应该是“一上一下”。而“两上”“两下”是无效的。
追问：你还能发现有效接法的一些规律吗？对2345能否分类？
生：2
3一类，4
5一类，因为2
3和4
5
的效果不相同。
追问：分析2
3与4
5能得到什么结论吗？效果不同的原因是什么？往前面的数据寻找原因。
生：是因为接入电路的电阻线（下接线柱）的不同引起的。说明滑动变阻器的变化效果与接入电路的电阻线有关。
追问：1与谁可以做比较？又能得到什么信息？
生：与2比较，因为两个实验接入电路的电阻线相同，只有P滑动方向不同，故而可得到：滑动变阻器的变化效果还与P滑动的方向有关。
追问：2
3能否对比一下，是否也能得到什么结论？
问：你对两种无效的接法有什么看法？比如：他们的接法为什么是无效的？
生：接AB时，把整个电阻线都接入电路，P滑动是不能改变接入电路的电阻线的长度。此时电阻最大，电流最小，电路是安全的。
问：接CD为什么也是无效的？
生：接CD时，CD时金属棒，电阻约等于0，不仅无效而且电流最大，易烧坏电路，故而决不允许接CD。
（三）新课小结：生活中变阻器的应用（从物理走向社会）
电位器的应用：调光台灯、调温电熨斗、调速电风扇、调音旋钮等
①认识内部结构
②如图所示是一种调节灯泡亮度兼开关的调节器，它实际上是一个旋钮型变阻器。若接线片A、B己接入了电路，则接入电路的电阻线是_______（填“AP”或“CP”），当顺时针转动旋钮滑动端P时，灯泡的亮度将变________
(填“亮”或“暗”)。
电阻箱的认识：
3、变阻器的应用——油量表
如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置．
（1）图中R是电学中的什么元件____________；
（3）油量表是用__________表改装的；
（4）当油箱中放油时的浮标向上运动时，
R的电阻值将_____，对电流
的阻碍作用将_____，此时
电路中的电流将_____．
(选填“增大”或“减小”)．