第4节变阻器教学设计方案

地区： 贵州省 - 铜仁市 - 碧江区

学校：铜仁市和平初级中学

第4节　变阻器 初中物理       人教2011课标版

◆ 知识与技能

1．通过实验探究理解滑动变阻器原理。 

2．了解滑动变阻器的构造，在电路中的符号。 

3．通过探究怎样用变阻器改变灯泡亮度，知道滑动变阻器的使用方法。

◆ 过程与方法

   在观察、实验、对比，探究滑动变阻器原理和使用的过程中，体验科学探究的方法，从具体的评估活动中获得体验。

◆ 情感态度与价值观

   通过探究活动，体验探究的乐趣，使学生乐于观察、实验，培养学生严谨的科学态度和协作精神 。

教学重点：探究滑动变阻器的使用，通过亲身体验发现、归纳使用滑动变阻器的规律。

教学难点：知道滑动变阻器的原理和滑动变阻器的使用方法。

一、新课引入：

出示台灯实物并演示：调光台灯亮度变化

提出问题：你知道台灯是如何控制亮度的吗？

在引导学生观察的同时介绍：台灯用一个能改变电阻的装置改变电流，从而控制亮度。我们把改变电阻的装置叫变阻器。

（“导入”中创设了物理情景，使学生积极思考问题，引起思维，激发兴趣，既顺利引入新课，又可起到收心的作用。同时体现了“让生活走向物理，让物理走向社会”的新课程理念。）

二、滑动变阻器的原理

教师引导：灯泡亮度的变化是由通过的电流引起的，而电流的变化则是由电阻的变化引起的。提出问题：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？启发学生根据影响导体电阻大小的四个因素（导体的材料、横截面积、长度和温度）去猜想，其中不排除有其它的想法。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4种类型的实验方案：

方案一（改变导体的温度）：如图所示，在a、b间分别接入金属导体电阻，如镍铬丝等，用酒精灯对导体加热，观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案二（改变导体的材料）：如图所示，在a、b间分别接入不同材料的导体电阻，如铜丝和镍铬丝，观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案三（改变横截面积）：如图所示，在a、b间改变导线横截面积（分别接入1根0.5mm2镍铬丝与1根0.7mm2镍铬丝），观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案四（改变长度）：如图所示，在a、b间（有鳄鱼夹）夹入一段镍铬丝，使一端在镍铬丝上自由滑动，通过改变接入电路中镍铬丝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。

交流评价：让完成以上4种不同类型的小组相互交流，从操作难易程度和灯泡亮度变化是否明显等方面对四种方案进行比较评估，并归纳筛选出最佳方案：改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。得出结论：调光台灯，实质上是通过改变接入电路中电阻的长度，来改变电阻，从而改变台灯的亮度的。变阻器原理是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。

（在此探究中突出体现评估要素，使学生从具体的评估活动中获得体验，有利于学生养成严谨的科学态度，同时顺利突破变阻器原理这一难点。）

三、滑动变阻器的结构

教师通过自制教具化直线为螺旋状可缩短长度并结合滑动变阻器的实物让学生认识变阻器的主要构造，并要求学生学会画滑动变阻器的结构简图和电路符号；理解铭牌上数据的物理意义。

（该部分内容简单，让学生观察，师生共同解决，教学中主要采用观察法和讲授法。）

四、滑动变阻器的使用方法

该部分是本节的重点与难点，为了化解难点突出重点，在此设计了学生实验，让学生动手去探究滑动变阻器的使用方法。

提出问题：

如何使用滑动变阻器来改变灯的亮度呢？变阻器与小灯泡应如何连接？

实验探究：学生相互讨论，首先，设计出实验电路如图所示，接着根据各自制定的计划进行操作，尝试控制灯灯泡的亮度。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。

交流评价：各小组分别结合各自的实验结果相互讨论，共同归纳出滑动变阻器的使用方法：

①能使变阻器电阻变化的接法有4种（“一上一下”）。

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滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。

（本环节中重组了教材内容，让学生经历“提出问题──实验探究──交流评估”这一个性化的过程，去主动突破“变阻器”这一教学重难点，使学生“不仅知其然，而且知所以然。”）

演示课件：滑动变阻器的使用和电流流过滑动变阻器的路径。分析对比6种连结方式；并提出问题：闭合开关前，滑片应位于什么位置？为什么？变阻器哪部分电阻接入电路？从而巩固加深滑动变阻器的使用。

演示实验：把涂有蜡的滑动变阻器接入电路，电阻丝接入电路的部分因有电流通过而发热，温度升高，熔化变色（透明）；通过把不易感知的电流转换为易观察的蜡熔化变色，让学生直观感受变阻器哪部分电阻丝接入电路。

五、变阻器的应用

演示课件：油量表的工作过程

要求学生注意观察思考，完成课堂作业：油量表的工作原理是什么？请学生代表回答解释油量表的原理。并布置课后作业：在日常生活中还有哪些地方应用了变阻器？原理如何？

（通过变阻器的应用深化理解新知识。再次体现了“让生活走向物理，让物理走向社会”的新课程理念。）

【板书设计】

§ 6-4  变阻器

1．原理：利用改变连入电路中电阻线长度来改变电阻，从而改变电流。

  2．结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱等。

   结构示意图：                          符号： 

3．使用：

 　①电阻变化的接法有4种，要一上一下，同上同下阻值不变化。

 　②滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。

  4．应用：调光台灯、油量表等

第4节　变阻器

第4节　变阻器

一、新课引入：

出示台灯实物并演示：调光台灯亮度变化

提出问题：你知道台灯是如何控制亮度的吗？

在引导学生观察的同时介绍：台灯用一个能改变电阻的装置改变电流，从而控制亮度。我们把改变电阻的装置叫变阻器。

（“导入”中创设了物理情景，使学生积极思考问题，引起思维，激发兴趣，既顺利引入新课，又可起到收心的作用。同时体现了“让生活走向物理，让物理走向社会”的新课程理念。）

二、滑动变阻器的原理

教师引导：灯泡亮度的变化是由通过的电流引起的，而电流的变化则是由电阻的变化引起的。提出问题：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？启发学生根据影响导体电阻大小的四个因素（导体的材料、横截面积、长度和温度）去猜想，其中不排除有其它的想法。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4种类型的实验方案：

方案一（改变导体的温度）：如图所示，在a、b间分别接入金属导体电阻，如镍铬丝等，用酒精灯对导体加热，观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案二（改变导体的材料）：如图所示，在a、b间分别接入不同材料的导体电阻，如铜丝和镍铬丝，观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案三（改变横截面积）：如图所示，在a、b间改变导线横截面积（分别接入1根0.5mm2镍铬丝与1根0.7mm2镍铬丝），观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案四（改变长度）：如图所示，在a、b间（有鳄鱼夹）夹入一段镍铬丝，使一端在镍铬丝上自由滑动，通过改变接入电路中镍铬丝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。

交流评价：让完成以上4种不同类型的小组相互交流，从操作难易程度和灯泡亮度变化是否明显等方面对四种方案进行比较评估，并归纳筛选出最佳方案：改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。得出结论：调光台灯，实质上是通过改变接入电路中电阻的长度，来改变电阻，从而改变台灯的亮度的。变阻器原理是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。

（在此探究中突出体现评估要素，使学生从具体的评估活动中获得体验，有利于学生养成严谨的科学态度，同时顺利突破变阻器原理这一难点。）

三、滑动变阻器的结构

教师通过自制教具化直线为螺旋状可缩短长度并结合滑动变阻器的实物让学生认识变阻器的主要构造，并要求学生学会画滑动变阻器的结构简图和电路符号；理解铭牌上数据的物理意义。

（该部分内容简单，让学生观察，师生共同解决，教学中主要采用观察法和讲授法。）

四、滑动变阻器的使用方法

该部分是本节的重点与难点，为了化解难点突出重点，在此设计了学生实验，让学生动手去探究滑动变阻器的使用方法。

提出问题：

如何使用滑动变阻器来改变灯的亮度呢？变阻器与小灯泡应如何连接？

实验探究：学生相互讨论，首先，设计出实验电路如图所示，接着根据各自制定的计划进行操作，尝试控制灯灯泡的亮度。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。

交流评价：各小组分别结合各自的实验结果相互讨论，共同归纳出滑动变阻器的使用方法：

①能使变阻器电阻变化的接法有4种（“一上一下”）。

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滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。

（本环节中重组了教材内容，让学生经历“提出问题──实验探究──交流评估”这一个性化的过程，去主动突破“变阻器”这一教学重难点，使学生“不仅知其然，而且知所以然。”）

演示课件：滑动变阻器的使用和电流流过滑动变阻器的路径。分析对比6种连结方式；并提出问题：闭合开关前，滑片应位于什么位置？为什么？变阻器哪部分电阻接入电路？从而巩固加深滑动变阻器的使用。

演示实验：把涂有蜡的滑动变阻器接入电路，电阻丝接入电路的部分因有电流通过而发热，温度升高，熔化变色（透明）；通过把不易感知的电流转换为易观察的蜡熔化变色，让学生直观感受变阻器哪部分电阻丝接入电路。

五、变阻器的应用

演示课件：油量表的工作过程

要求学生注意观察思考，完成课堂作业：油量表的工作原理是什么？请学生代表回答解释油量表的原理。并布置课后作业：在日常生活中还有哪些地方应用了变阻器？原理如何？

（通过变阻器的应用深化理解新知识。再次体现了“让生活走向物理，让物理走向社会”的新课程理念。）

【板书设计】

§ 6-4  变阻器

1．原理：利用改变连入电路中电阻线长度来改变电阻，从而改变电流。

  2．结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱等。

   结构示意图：                          符号： 

3．使用：

 　①电阻变化的接法有4种，要一上一下，同上同下阻值不变化。

 　②滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。

  4．应用：调光台灯、油量表等