人教版初中物理九年級上冊教案第16章第4節(jié)《變阻器》

變阻器參考教案新授課整體設計說明本課由生活中調(diào)光燈的實例引出問題，再進行實驗來體會變阻器的工作原理，再設計實驗探究來正確地使用滑動變阻來改變電路中的電流。這樣不但充分體現(xiàn)的物理源于生活而用于生活的特點，而且還能很好吸引住學生的注意力，教學目標也自然能達到了。教材分析本課安排在學習電阻之后，內(nèi)容實際上是影響電阻大小因素知識的應用，且變阻器是電學實驗器材“兩表一器”（電流表、電壓表、滑動變阻器）中的重要組成部分，可見該內(nèi)容的重要性。教法建議本課有三個內(nèi)容：了解滑動變阻器的構造，理解滑動變阻器的工作原理，知道正確使用滑動變阻器的方法。很多學生對于滑動變阻器的構造只是死記硬背，如從為什么要如此設計滑動變阻器的角度來講解，讓學生知道滑動變阻器結構的合理性以及存在的缺陷；對于滑動變阻器的工作原理，不僅要復習電阻的內(nèi)容，還讓學生知道如何選擇改變電阻大小的因素；如何正確使用滑動變阻器，對學生來說是個難點，教師可根據(jù)學校的條件，靈活設計實驗，讓學生在動手實踐中輕松掌握。探究過程體現(xiàn)了教師的指導作用，學生的主導作用，培養(yǎng)學生在復雜情形下，通過分類的方法，使思路清晰起來，并逐步總結出規(guī)律的能力。學情分析學生對改變電阻大小的四個因素已經(jīng)了解，但對實際應用中選擇哪一種因素，并不清楚；還有學生對原理、規(guī)律并不容易理解，經(jīng)常是一知半解，對看得見摸得著的東西，接受起來卻很容易。學法引導放手讓學生動手做實驗，認真觀察，同時深入思考，然后小組同學之間相互討論交流，歸納總結。這樣來學習，既滿足了學生的好奇心，也鍛煉了動手能力、溝通能力，自然也加深了對內(nèi)容的理解。三維目標1知識與技能（1）知道滑動變阻器的構造，會把滑動變阻器連入電路來改變電流。（2）會讀電阻箱的數(shù)值。2過程和方法（1）通過觀察實驗、對比等方法，學習利用滑動變阻器來改變電流、電壓。（2）能借助于滑動變阻器設計一些簡單的電路。3情感、態(tài)度與價值觀激發(fā)學生運用所學知識解釋變阻器改變電阻的原理，產(chǎn)生動手操作使用變阻器的欲望。重點難點重點：分析變阻器的接法和對應的電阻變化關系難點：判斷電阻的變化導致電流及電壓的變化，培養(yǎng)學生觀察實驗的能力和根據(jù)實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的能力。課時安排1課時教學過程一、新課引入（約1分鐘）教師在講臺上，向學生演示調(diào)光臺燈亮度的變化，引導學生觀察的同時提問。教師：這種臺燈與其他的臺燈有什么不同的地方？學生：燈的亮度會改變。教師：這種臺燈能夠改變亮度的原理是什么呢？學生甲：通過燈泡的電流變了。學生乙：燈泡兩端的電壓變了。學生丙：臺燈兩端的電壓沒變，還是家庭電路的電壓220V?！驹O計意圖】課始，通過展現(xiàn)現(xiàn)象，引發(fā)學生的思考，通過學生討論相互啟發(fā)，引出本課的主題。二、新課講解1變阻器的原理（約5分鐘） 教師：燈泡亮度的變化是由通過的電流變化引起的，至于燈泡兩端的電壓，臺燈兩端的電壓有沒有變化，我們將會在學習完歐姆定律之后再討論?，F(xiàn)在請同學們思考燈泡電流的變化是由什么引起的？學生：電流的變化是由電阻的變化引起的。教師：請同學們回憶影響導體電阻大小的四個因素是什么？學生：導體的材料、橫截面積、長度和溫度。教師：調(diào)光臺燈的電阻變化又是由這四個因素中哪個或者多個因素引起的呢？【實驗探究】學生利用桌上的器材自制調(diào)光燈，學生們展示的設計有以下3種方案：方案一（改變導體的材料）：如圖所示，在A、B間分別接入不同材料的導體電阻，長度橫截面積相等的銅絲和鉛筆芯， 方案二（改變橫截面積）：如圖所示，在A、B間改變導線橫截面積，分別接入長度一樣的1根筆芯與2根筆芯，觀察到小燈泡的亮度發(fā)生變化。方案三（改變長度）：如圖所示，在A、B間（有鱷魚夾）夾入一段鉛筆芯，使一端在鉛筆芯上自由滑動，通過改變接入電路中鉛筆芯的長度來改變接入電路中的電阻，觀察到小燈泡的亮度有變化，但不是很明顯。教師：在這三種方法中，哪一種方法改變燈泡的亮度是最方便的呢？學生：改變導體的長度方法是最方便的。教師：調(diào)光臺燈，實質上是通過改變接入電路中電阻的長度，來改變電阻，從而改變臺燈的亮度的。教師：實驗室所用的變阻器，就是通過改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻的一種器件?！驹O計意圖】通過實驗探究，不但復習上節(jié)課的內(nèi)容影響電阻大小的因素，還能讓學生真切體會到哪種方法改變電阻更為方便，從而真正理解滑動變阻器的原理。2正確使用變阻器（約16分鐘）變阻器的結構（約4分鐘）教師：在剛才自制的調(diào)光燈的實驗電路中，對于燈的亮度的改變還不夠明顯，如果想要更多的改變燈泡的亮度，還要更多的改變電阻的大小，就需要很長的鉛筆芯，可很長的鉛筆芯或電阻線操作起來會很不方便，如何解決這問題呢？學生：將電阻線密繞成螺旋狀。教師：這方法非常妙，可導線較軟，繞起來容易散亂，怎么解決這問題呢？。學生：繞在一個桿上。一邊說一邊把導線繞在筆桿上。教師：很好，導線可繞在一個桿或者支架上，那么這個支架應選導電材料還是絕緣材料？學生：絕緣材料。教師：眾多的絕緣材料用那種較好呢？同學：硬紙筒，圓木棒，塑料棒，硬的就行（沒有同學提瓷筒）。教師：很好，這些絕緣硬材料都可以做支架，但有個缺點，比如，線圈中通以電流較大時，因導體發(fā)熱，容易出現(xiàn)什么不好的結果？學生：木棒會燒起來，塑料會老化，也有可能燒起來。學生：瓷桶，有學生想起有些保險絲裝在瓷盒里。教師：對，瓷是不會因電流過大而引起事故的絕緣材料。密繞線圈應是裸線還是帶絕緣皮的？學生：帶絕緣絕緣層的，裸線會導電，導致短路。教師：非常好，我們一般采用油漆絕緣，而不是塑料絕緣，因為塑料絕緣比油漆絕緣線圈占用的空間更大。但當導線夾在密繞的被絕緣的導線上移動時，因為有絕緣層，電路并不接通？學生：采用部分刮漆的辦法解決。接著介紹滑片、金屬棒（固定滑片）、接線柱，和展示完整的滑動變阻器。教師：觀察滑動變阻器上銘牌，并猜想其參數(shù)代表什么意思？學生討論后教師給出銘牌上數(shù)據(jù)的物理意義；并要求學生學會畫滑動變阻器的結構簡圖和電路符號。把一個電位器和滑動變阻器一起展示。教師：請同學們觀察滑動變阻器與電位器結構主要區(qū)別？比較總結滑動變阻器和電位器的相同點與不同點?！驹O計意圖】通過提出需求，引導學生討論得出滑動變阻器為何如此結構，不但對滑動變阻器的結構有深刻印象，還了解了滑動變阻器的設計思想。正確使用滑動變阻器（約10分鐘）教師：如果滑動變阻器要改變燈泡的亮度，變阻器應該與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)？學生：串聯(lián)教師：滑動變阻器的接線柱接入電路時只需要接入兩個接線柱，那么，滑動變阻器四個接線柱之間的組合有哪些，請?zhí)顚懙较旅姹砀裰校坎⒃O計用滑動變阻器改變燈泡亮度的電路圖，連接電路，通過實驗完成下表和下面問題。（投影，學案上也有）接入電路的接線柱滑片向左滑請描出接入電路部分的電阻絲接入電路的阻值變化燈的亮度變化（1）哪兩個接線柱之間的電阻是不變的？（2）哪兩個接線柱之間的電阻很小，幾乎是零？（3）移動滑片時，哪兩個接線柱之間的電阻隨著變化？（4）要使燈泡由暗變亮，接通電路前應將滑片放到什么位置上？【實驗探究】學生相互討論設計出實驗電路如下所示，接著根據(jù)各自制定的計劃進行操作，嘗試控制燈燈泡的亮度。同時，教師巡視指導?！窘涣髟u價】各小組分別結合各自的實驗結果相互討論，共同歸納出：（1）能使變阻器電阻變化的接法有4種（“一上一下”）； （2）不能使變阻器電阻變化的接法有2種，其中“同下”電阻總是很大，而“同上”電阻總是很小。（3）滑片越靠近下端的接線柱，接入電路的電阻越小。（4）在連接電路閉合開關之前，應使滑動變阻器連入電路的電阻最大變阻器在生活中的應用（約2分鐘）播放影片，展示變阻器在生活中的各種應用，也很好的呼應了本課的引課。【設計意圖】放手學生去思考，去動手?？梢韵仍O計滑動變阻器有幾種連接方式，再動手去驗證；也可以先動手試試有哪幾種連接方式，記錄現(xiàn)象然后比較；也可混合著來，不用禁錮學生，只要學生最終能非常熟練地正確地使用滑動變阻器，就達到目的了。3電阻箱（約4分鐘）通過投影和實物展示，讓學生了解插塞式電阻箱和旋盤式電阻箱的內(nèi)部結構，從而能很好地掌握兩種電阻箱的讀數(shù)。教師：電阻箱和滑動變阻器之間的主要區(qū)別是什么？學生：滑動變阻器能連續(xù)的改變電阻，電阻箱不可以；電阻箱可以準確的讀出接入電路電阻的大小，但滑動變阻器則不行?！驹O計意圖】不但讓學生了解電阻箱和滑動變阻器使用上的區(qū)別，還要了解他們區(qū)別形成的原因，是其內(nèi)部結構的不同，而會設計如此不同的結構，是因為人們的需求不同。滲透從生活走向物理，從物理走向社會的思想。三、課堂小結（約2分鐘）讓學生歸納這節(jié)課學到的知識。四、典例精析（約3分鐘）投影投影1變阻器中的電阻絲，若只能在粗細和長度相同的銅絲、鋁絲、鐵絲、錳銅絲中挑選，你認為應該選（ ）A銅絲 B鋁絲 C鐵絲 D錳銅絲2如下圖所示，利用滑動變阻器調(diào)節(jié)小燈泡的亮度，下列四種連接方式不正確的是（ ）兩道例題，讓學生快速思考回答，老師做適當點評。五、達標測試（約8分鐘）學案讓學生在規(guī)定時間內(nèi)單獨完成達標測試的8道題，對學生錯誤的題目進行講解。六、布置作業(yè)(約1分鐘)完成課后作業(yè)【設計意圖】通過學生自己總結和歸納，以及達標測試演練、課后作用等方式，是運用不同的手段來考核評價學生這節(jié)課所學的知識技能與思想方法的掌握情況。板書設計一、變阻器：一種可以改變電阻大小的器件二、滑動變阻器：1原理：變阻器就是通過改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻的一種器件2構造：電阻絲繞成的線圈、瓷筒、金屬桿、滑片、接線柱、支架3電路圖中的符號 ：4滑動變阻器的銘牌：最大電阻值；允許通過的最大電流值。三、探究：怎樣用滑動變阻器改變燈泡的亮度滑動變阻器的使用：串入電路，調(diào)流控壓；一上一下，近小遠大；同上同下，沒有變化；接入電路，撥到最大。四、電阻箱教學反思本節(jié)課用演示實驗，把要研究的物理現(xiàn)象生動地展現(xiàn)在學生的面前，使其感到驚奇，產(chǎn)生疑問，引起思維，激發(fā)興趣，從而順利引入新課。為了化解本節(jié)課的難點突出重點，在教學過程中設計學生實驗，讓學生經(jīng)歷“提出問題實驗探究交流評估”這一個性化的過程，去主動突破這一教學重難點，使學生“不僅知其然，而且知所以然”。