第4节变阻器教学设计及说课稿

地区： 湖南省 - 常德市 - 澧县

学校：澧县城关中学

第4节　变阻器 初中物理       人教2011课标版

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。

本节是电学中的重点内容，是进一步学习“欧姆定律”的基础，具有承上启下的作用。“变阻器”是电学实验中非常重要的一种仪器，是对“电阻”知识的具体应用。它在电学实验中占有重要地位，学好变阻器，即有助于学生更好地理解电阻的概念，又为今后的学习特别是做电学实验作好必要的准备。“变阻器”的教学历来是电学中的难点之一，由于“变阻器”的部件较多，接法多种，涉及面广，有时必须将电阻、电压、电流综合起来分析，常常成为初中学生难以接受和融会贯通的知识点。

教学重点：

变阻器的原理及使用。

教学难点：

根据要求正确连接与使用变阻器。

情境创设：教师出示调光台灯和带调音旋钮的收音机实物，并当堂演示调光台灯亮度的变化，并引导学生观察的同时让学生提出问题：(课件展示问题)

①这种台灯与其他的台灯有什么不同的地方？

②调节旋钮，台灯的亮度有什么变化？

③它能够改变亮度的原理是怎样的？

学生思考后回答，由学生的回答引出下面对变阻器原理的探究。

收音机

(教学说明：采用演示实验引入新课。应用演示实验，把要研究的物理现象生动地展现在学生的面前，使其感到惊奇，产生疑问，引起思维，激发兴趣，从而顺利引入新课。)

结论：调光台灯可以用调节旋钮调节台灯的亮度，它的原理是用一个可以连续改变阻值的电阻(调节旋钮)来改变电路中的电流，从而达到连续改变灯泡亮度的目的。收音机的调音旋钮中也是应用了这种电阻，这种电阻(电位器)实际上是一种变阻器。

一、探究实验：探究变阻器的原理

1．提出问题：

灯泡亮度的变化是由通过的电流变化引起的，而电流的变化则是由电阻的变化引起的。启发学生猜想：调光台灯的电阻变化是由改变导体电阻的什么因素引起的？

2．实验探究：

学生会根据影响导体电阻大小的三个因素(导体的材料、横截面积和长度)去猜想，其中不排除有其他的想法。教师将持有不同意见的学生分成不同的探究实验小组，启发学生设计出以下三种类型的实验方案：

方案1(改变导体的材料)：如右图所示，在A、B间分别接入不同材料的导体电阻，如铜丝和铅笔芯，观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

探究变阻器原理的电路

方案2(改变横截面积)：如右图所示，在A、B间改变导线横截面积(分别接入1根笔芯与2根笔芯)，观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

方案3(改变长度)：如右图所示，在A、B间(有鳄鱼夹)夹入一段铅笔芯，使一端在铅笔芯上自由滑动，通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变接入电路中的电阻，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

(教学说明：观察是科学探究的基础，是提出问题获得证据或数据的来源。在观察到现象后及时进行记录，这是科学研究的最基本方法，教学中要注意这一点。)

3．交流评价

让完成以上三种不同类型的小组相互交流，并归纳筛选出这样一个结果：改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。最后师生共同总结归纳出：调光台灯，实质上是通过改变导体接入电路中的长度，来改变电阻，从而改变台灯的亮度的。要想弄清其原理，我们先来学习一种能改变电阻的器件——变阻器。其实，实验室所用的变阻器也是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的器件。

总结：导体电阻的大小与导体的长度有关。在相同粗细的条件下，导体越长，电阻越大；导体越短，电阻越小。可以通过改变导体在电路中的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流，这就是变阻器的工作原理。

二、探究实验：怎样用变阻器改变灯泡的亮度

1．探究变阻器的构造和使用方法

引导学生结合实验桌上滑动变阻器的实物认识变阻器的主要构造，并重点强调观察4个接线柱和表面涂有绝缘漆的合金线所绕成的线圈，猜想这种结构的设计有什么理由。然后用课件展示问题，引导学生思考：

①电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了？为什么要刮去？

②哪两个接线柱之间的电阻是不变的？

③哪两个接线柱之间的电阻很小，几乎是零？

④移动滑片时，哪两个接线柱之间的电阻随着改变？向哪个方向移动时电阻变大？

(教学说明：本部分内容较简单，可由学生讨论后回答，然后教师总结即可。)

教师在学生实验的基础上演示归纳变阻器连入电路要改变电阻必须是金属横杆和电阻线上各接上一个接线柱。演示观察，接AC或AD效果是相同的，同理接BC或BD是相同效果。进一步分析讨论接AC或AD时，当滑片P向右移时由于滑片离A点越来越远，接入电阻线的长度在增加，电阻就变大，电流变小；同理向左移时，由于接入电阻线长度变小，电阻变小，电流变大。(如下图)

滑动变阻器的接法

通过上述实验操作、分析，学生对变阻器的原理和使用已有了一个完整的认识。

总结：①电阻丝上能接触滑片的地方，绝缘漆已被刮去。刮去的目的是为了使滑片能和所接触的电阻丝之间通过电流；②下面两个接线柱之间的电阻是不变的；③上面两个接线柱之间的电阻很小，几乎是零；④移动滑片时，两个接线柱之间的电阻随着改变的情况有四种：A和C、A和D、B和C、B和D。若接AC或AD时，只要向B移动电阻就变大；若接BC或BD时，只要向A移动电阻就变大。若接AB时，电阻器的全部电阻接入电路，此时接入的电阻最大；若接CD时，只是把金属棒接入电路，此时变阻器接入的电阻几乎为零。

变阻器的接法可总结为：A.改变电阻、四种接法、两种效果；B.不变电阻、两种接法、两种效果。

电阻器结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱。

符号：

播放视频，师生共同观 看滑动变阻   器使用的教学视频。

变阻器的使用(视频截图)

教师介绍使用规则：

①首先观察变阻器的铭牌，弄清变阻器的最大值和允许通过的最大电流。

②连接时要将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制的电路中。

③闭合电路前，应将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置上。

2．练习正确使用变阻器

(教学说明：该部分是本节的重点与难点，为了化解难点突出重点，在此设计了一个学生实验，让学生动手去探究滑动变阻器的正确使用，使学生在动手实践中去理解变阻器的使用。)

提出问题：(多媒体课件展示)

①要使灯泡和变阻器中的电流大小相同，变阻器应该与灯泡串联还是并联？

②要能控制电流的大小，应该使用变阻器上的哪两个接线柱？

③要使灯泡由暗变亮，接通电路前应将滑片放到什么位置上？

实验探究：

学生相互讨论，首先，设计出实验电路如右图所示，接着根据各自制定的计划进行操作，尝试控制灯泡的亮度。同时，教师巡视，并指导各 实验小组将变阻器的实物连接、电路图连接、及电路符号连接进行对照，研究电阻变化的原理和规律。用变阻器控制灯泡亮度

交流评价：

各小组分别结合各自的实验结果相互讨论，共同归纳总结，教 师对学生的表现作出评价。

为了便于学生进行记忆，可向学生介绍以下口诀：串入电路，调流控压；一上一下，作用最大；同下，没有变化；接入电路，拨到最大。

播放视频：用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。

课堂总结：

本节课主要学习了以下知识：

变阻器是通过改变导体在电路中的长度来改变电阻的，其使用规则如下：

①首先观察变阻器的铭牌，弄清变阻器的最大值和允许通过的最大电流。

②连接时要将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制的电路中。

③闭合电路前，应将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置上。

(1)一个滑动变阻器上标有“50 Ω 2 A”的字样，50 Ω是指__________；2 A是指________。

(2)如右图，要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，电阻变大，应选择的接线柱是(　　)

A．A、D        B．B、C         C．A、B         D．C、D

(3)如下图所示，一些实验仪器具有调节作用。下列滑动变阻器在电路中的接线方式不同，其中对电路能起调节作用的是(　　)

(4)李明想用如下图所示的器材，设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。请你用笔画线代替导线，帮李明把图中的器材连接起来。

要求：①滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡的亮度变暗；②用电流表测灯泡的电流(灯泡的电阻约为10 Ω)，电压表测灯泡两端的电压。

李明检查电路连接无误后，闭合开关，测得灯泡的电流和电压如图甲、乙所示，则通过灯泡的电流是________A，灯泡两端的电压是________V。

1. 根据右图完成与以下判断：

①当滑动变阻器的B、C两接线柱接入电路中，滑片P向A端

移动时，灯L亮度将＿＿＿＿（填“变亮、变暗、不变” ）。

当滑动变阻器的A、D两接线柱接入电路中，要使灯L变暗，

滑片P应向＿＿端移动。

2.如右图所示，开关S闭合前应将滑片P移到＿＿端（A或B）。

若将滑片P向左滑动，则电流表的示数将＿＿＿＿。

3.如图是滑动变阻器的结构示意图，若使滑片P向右移动

  时，变阻器连入电路中的阻值减小，可将导线接在＿＿＿

  或＿＿＿两个接线柱；若接在＿＿＿两个接线柱上，相当于

  电路中连入定值电阻；若接在＿＿＿两个接线柱上，相当

  于电路中连入的阻值为零。

4.如图所示的两个电路，电源电压保持不变，闭合开关S，

  且滑动变阻器滑片P都向左滑动时，灯泡L1、L2的亮

  度变化情况是（    ）

  A．  L1、L2都变亮      B.  L1变暗，L2亮度不变

  C.   L1变亮，L2变暗    D.  L1、L2都变暗

5.某同学做“用滑动变阻器改变小灯泡中电流”的实验，现有实验器材如图所示。

⑴ 认清图中电学元件，用笔画线代替导线连接电路，要求：

   电压表测灯泡两端电压，滑动变阻器滑片P向右移到时，

   灯泡变暗，已知灯泡中的最大电流为0.5A。

⑵ 连接电路后，就下列问题请作出回答：

①实验前开关S应＿＿＿＿，滑片P应移到变阻器的＿＿端（填“A或B” ）。

②闭合开关S后，移动滑片P，发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表有

显示数，故障原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

闭合开关S后，移动滑片P，发现灯泡不发光，电流表有示数，但电压表无

数，故障原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

④闭合开关S后，发现灯泡发光但亮度很暗，电流表和电压表有示数但不明显，且无论怎样移动滑片P，灯泡的亮度都不改变。故障原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

⑤闭合开关S后，发现灯泡发光且亮度很亮，电流表和电压表有明显的示数，

无论怎样移动滑片P，灯泡的亮度都不改变。故障原因可能是＿＿＿＿＿＿＿

  ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

6.如图给出了几种元件，请按要求连接电路，要求L1与L2并联，滑动变阻器控

  制通过L1的电流大小，（导线不能交叉）

第4节　变阻器

第4节　变阻器

情境创设：教师出示调光台灯和带调音旋钮的收音机实物，并当堂演示调光台灯亮度的变化，并引导学生观察的同时让学生提出问题：(课件展示问题)

①这种台灯与其他的台灯有什么不同的地方？

②调节旋钮，台灯的亮度有什么变化？

③它能够改变亮度的原理是怎样的？

学生思考后回答，由学生的回答引出下面对变阻器原理的探究。

收音机

(教学说明：采用演示实验引入新课。应用演示实验，把要研究的物理现象生动地展现在学生的面前，使其感到惊奇，产生疑问，引起思维，激发兴趣，从而顺利引入新课。)

结论：调光台灯可以用调节旋钮调节台灯的亮度，它的原理是用一个可以连续改变阻值的电阻(调节旋钮)来改变电路中的电流，从而达到连续改变灯泡亮度的目的。收音机的调音旋钮中也是应用了这种电阻，这种电阻(电位器)实际上是一种变阻器。

一、探究实验：探究变阻器的原理

1．提出问题：

灯泡亮度的变化是由通过的电流变化引起的，而电流的变化则是由电阻的变化引起的。启发学生猜想：调光台灯的电阻变化是由改变导体电阻的什么因素引起的？

2．实验探究：

学生会根据影响导体电阻大小的三个因素(导体的材料、横截面积和长度)去猜想，其中不排除有其他的想法。教师将持有不同意见的学生分成不同的探究实验小组，启发学生设计出以下三种类型的实验方案：

方案1(改变导体的材料)：如右图所示，在A、B间分别接入不同材料的导体电阻，如铜丝和铅笔芯，观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

探究变阻器原理的电路

方案2(改变横截面积)：如右图所示，在A、B间改变导线横截面积(分别接入1根笔芯与2根笔芯)，观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

方案3(改变长度)：如右图所示，在A、B间(有鳄鱼夹)夹入一段铅笔芯，使一端在铅笔芯上自由滑动，通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变接入电路中的电阻，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

(教学说明：观察是科学探究的基础，是提出问题获得证据或数据的来源。在观察到现象后及时进行记录，这是科学研究的最基本方法，教学中要注意这一点。)

3．交流评价

让完成以上三种不同类型的小组相互交流，并归纳筛选出这样一个结果：改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。最后师生共同总结归纳出：调光台灯，实质上是通过改变导体接入电路中的长度，来改变电阻，从而改变台灯的亮度的。要想弄清其原理，我们先来学习一种能改变电阻的器件——变阻器。其实，实验室所用的变阻器也是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的器件。

总结：导体电阻的大小与导体的长度有关。在相同粗细的条件下，导体越长，电阻越大；导体越短，电阻越小。可以通过改变导体在电路中的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流，这就是变阻器的工作原理。

二、探究实验：怎样用变阻器改变灯泡的亮度

1．探究变阻器的构造和使用方法

引导学生结合实验桌上滑动变阻器的实物认识变阻器的主要构造，并重点强调观察4个接线柱和表面涂有绝缘漆的合金线所绕成的线圈，猜想这种结构的设计有什么理由。然后用课件展示问题，引导学生思考：

①电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了？为什么要刮去？

②哪两个接线柱之间的电阻是不变的？

③哪两个接线柱之间的电阻很小，几乎是零？

④移动滑片时，哪两个接线柱之间的电阻随着改变？向哪个方向移动时电阻变大？

(教学说明：本部分内容较简单，可由学生讨论后回答，然后教师总结即可。)

教师在学生实验的基础上演示归纳变阻器连入电路要改变电阻必须是金属横杆和电阻线上各接上一个接线柱。演示观察，接AC或AD效果是相同的，同理接BC或BD是相同效果。进一步分析讨论接AC或AD时，当滑片P向右移时由于滑片离A点越来越远，接入电阻线的长度在增加，电阻就变大，电流变小；同理向左移时，由于接入电阻线长度变小，电阻变小，电流变大。(如下图)

滑动变阻器的接法

通过上述实验操作、分析，学生对变阻器的原理和使用已有了一个完整的认识。

总结：①电阻丝上能接触滑片的地方，绝缘漆已被刮去。刮去的目的是为了使滑片能和所接触的电阻丝之间通过电流；②下面两个接线柱之间的电阻是不变的；③上面两个接线柱之间的电阻很小，几乎是零；④移动滑片时，两个接线柱之间的电阻随着改变的情况有四种：A和C、A和D、B和C、B和D。若接AC或AD时，只要向B移动电阻就变大；若接BC或BD时，只要向A移动电阻就变大。若接AB时，电阻器的全部电阻接入电路，此时接入的电阻最大；若接CD时，只是把金属棒接入电路，此时变阻器接入的电阻几乎为零。

变阻器的接法可总结为：A.改变电阻、四种接法、两种效果；B.不变电阻、两种接法、两种效果。

电阻器结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱。

符号：

播放视频，师生共同观 看滑动变阻   器使用的教学视频。

变阻器的使用(视频截图)

教师介绍使用规则：

①首先观察变阻器的铭牌，弄清变阻器的最大值和允许通过的最大电流。

②连接时要将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制的电路中。

③闭合电路前，应将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置上。

2．练习正确使用变阻器

(教学说明：该部分是本节的重点与难点，为了化解难点突出重点，在此设计了一个学生实验，让学生动手去探究滑动变阻器的正确使用，使学生在动手实践中去理解变阻器的使用。)

提出问题：(多媒体课件展示)

①要使灯泡和变阻器中的电流大小相同，变阻器应该与灯泡串联还是并联？

②要能控制电流的大小，应该使用变阻器上的哪两个接线柱？

③要使灯泡由暗变亮，接通电路前应将滑片放到什么位置上？

实验探究：

学生相互讨论，首先，设计出实验电路如右图所示，接着根据各自制定的计划进行操作，尝试控制灯泡的亮度。同时，教师巡视，并指导各 实验小组将变阻器的实物连接、电路图连接、及电路符号连接进行对照，研究电阻变化的原理和规律。用变阻器控制灯泡亮度

交流评价：

各小组分别结合各自的实验结果相互讨论，共同归纳总结，教 师对学生的表现作出评价。

为了便于学生进行记忆，可向学生介绍以下口诀：串入电路，调流控压；一上一下，作用最大；同下，没有变化；接入电路，拨到最大。

播放视频：用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。

课堂总结：

本节课主要学习了以下知识：

变阻器是通过改变导体在电路中的长度来改变电阻的，其使用规则如下：

①首先观察变阻器的铭牌，弄清变阻器的最大值和允许通过的最大电流。

②连接时要将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制的电路中。

③闭合电路前，应将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置上。

(1)一个滑动变阻器上标有“50 Ω 2 A”的字样，50 Ω是指__________；2 A是指________。

(2)如右图，要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，电阻变大，应选择的接线柱是(　　)

A．A、D        B．B、C         C．A、B         D．C、D

(3)如下图所示，一些实验仪器具有调节作用。下列滑动变阻器在电路中的接线方式不同，其中对电路能起调节作用的是(　　)

(4)李明想用如下图所示的器材，设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。请你用笔画线代替导线，帮李明把图中的器材连接起来。

要求：①滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡的亮度变暗；②用电流表测灯泡的电流(灯泡的电阻约为10 Ω)，电压表测灯泡两端的电压。

李明检查电路连接无误后，闭合开关，测得灯泡的电流和电压如图甲、乙所示，则通过灯泡的电流是________A，灯泡两端的电压是________V。

1. 根据右图完成与以下判断：

①当滑动变阻器的B、C两接线柱接入电路中，滑片P向A端

移动时，灯L亮度将＿＿＿＿（填“变亮、变暗、不变” ）。

当滑动变阻器的A、D两接线柱接入电路中，要使灯L变暗，

滑片P应向＿＿端移动。

2.如右图所示，开关S闭合前应将滑片P移到＿＿端（A或B）。

若将滑片P向左滑动，则电流表的示数将＿＿＿＿。

3.如图是滑动变阻器的结构示意图，若使滑片P向右移动

  时，变阻器连入电路中的阻值减小，可将导线接在＿＿＿

  或＿＿＿两个接线柱；若接在＿＿＿两个接线柱上，相当于

  电路中连入定值电阻；若接在＿＿＿两个接线柱上，相当

  于电路中连入的阻值为零。

4.如图所示的两个电路，电源电压保持不变，闭合开关S，

  且滑动变阻器滑片P都向左滑动时，灯泡L1、L2的亮

  度变化情况是（    ）

  A．  L1、L2都变亮      B.  L1变暗，L2亮度不变

  C.   L1变亮，L2变暗    D.  L1、L2都变暗

5.某同学做“用滑动变阻器改变小灯泡中电流”的实验，现有实验器材如图所示。

⑴ 认清图中电学元件，用笔画线代替导线连接电路，要求：

   电压表测灯泡两端电压，滑动变阻器滑片P向右移到时，

   灯泡变暗，已知灯泡中的最大电流为0.5A。

⑵ 连接电路后，就下列问题请作出回答：

①实验前开关S应＿＿＿＿，滑片P应移到变阻器的＿＿端（填“A或B” ）。

②闭合开关S后，移动滑片P，发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表有

显示数，故障原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

闭合开关S后，移动滑片P，发现灯泡不发光，电流表有示数，但电压表无

数，故障原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

④闭合开关S后，发现灯泡发光但亮度很暗，电流表和电压表有示数但不明显，且无论怎样移动滑片P，灯泡的亮度都不改变。故障原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

⑤闭合开关S后，发现灯泡发光且亮度很亮，电流表和电压表有明显的示数，

无论怎样移动滑片P，灯泡的亮度都不改变。故障原因可能是＿＿＿＿＿＿＿

  ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

6.如图给出了几种元件，请按要求连接电路，要求L1与L2并联，滑动变阻器控

  制通过L1的电流大小，（导线不能交叉）