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初中滑动变阻器教案
来源:火狐官网主页    发布时间:2025-12-05 08:35:43

  一. 教学目标 知识与技能: 知道变阻器的原理;知道滑动变阻器的结构;会用滑动变阻器改变电路中的电流;会使用电阻箱并会读出电阻箱的示数。过程与方法:

  通过猜想接着进行课题设计,动手实验,观察现象,总结成果,及研究成果的价值来让学生掌握科学的探究方法和培养将知识与实际的联系的能力;利用控制变量法分析变阻器的种类;通过实验学生自主探究实验分析归纳变阻器的原理、滑动变阻器的结构从而掌握会用滑动变阻器改变电路中的电流的方法。情感态度与价值观:

  激发学生探究变阻器的兴趣;积极主动指出变阻器的原理,能将自己的发现主动与实际生活相联系,从中体会科学知识对生产生活的应用及其价值,从而使其精神得到愉悦。二. 教具

  学生用(按组分配):几个定值电阻,铅笔芯,电阻线,没有绝缘层的铜导线 铝导线,铁丝,导线,小灯泡,开关,初中物理电学学具盒,滑动变阻器,电源。教师用:用自制的滑动变阻器控制若干个小灯泡发出明暗变化的自制教具一 个,多个投影片。三. 重点、难点

  教师出示自制并演示小灯泡明暗发光的效果激发学生的探究欲望,并指出其中的奥秘主要是巧妙应用了变阻器,从而引出学生猜想并引导学生设立本课探究的课题:变阻器是根据什么原理制作的;有何应用价值;变阻器有几种;变阻器使用要注重的是什么问题;变阻器的电路图符号怎么表示;变阻器在电路中怎样连接;怎么知道连入电路的阻值;变阻器的结构怎样。㈡进行新课

  教师出示由电源、小灯泡、开关、导线组成的简单电路,并演示其能正常发光由此引出疑问:此电路能否改变灯泡的亮度(学生很快回答:不能)再引导:能否将此电路稍加改动,进而达到改变灯泡亮度的目的。(学生讨论后回答:改变电压或再串入一个小灯泡。)教师演示验证学生的猜想。教师设置探究要求,在不改变电源电压的前提下要将小灯泡的亮度改变就应该串入一个对电流有阻碍作用的导体,同学看老师这有铅笔芯,电阻线,没有绝缘层的铜导线铝导线和铁丝下面由同学设计一个实验,在这些导体中你逃选一件进行探究,在设计电路中要使用电流表,以观察电路中电流的变动情况。学生挑择不同的导体进行设计实验,并兴致勃勃很快动起手来。我在下边巡视,动手能力强的同学,电路连得较快,实验现象明显,有的学生反复将不固定的那个导线夹来回移动,看见灯泡忽亮忽暗,兴奋极了,一般同学也较顺利地完成了实验任务,这时我又再次提醒学生:你们的实验是通过改变什么来改变灯泡的亮度。而有将铜(或铝、铁丝)选去的则实验并不成功,我就让他们想想为何会这样的。探究变阻器应选择什么样的导体探究变阻器的工作原理:让不同的组选派代表到讲台上用教师早已准备好的电路上进行演示。在学生演示时我用钳子将学生正在实验的导体进行剪断,以探究电流路径。并由学生说明导线的长度变化对电阻的大小、电流的大小、以及灯泡的亮度之间的变化联系。从中探究应选择什么样的导体,在用铝电线的演示时教师要指出:如果导线过长其电阻会发生怎样的变化?

  总结:通过改变连入电路的电阻线的长度→改变电阻→改变电流——变阻器 的原理。紧接着,我说刚才大家所使用的就是一个简单的变阻器,我又加强语调说,从上面的实验,同学们发现改变电阻线的长度,可以很方便地改变其电阻,从而改变电路中的电流。我见变阻器的原理探究较顺利的完成,想趁热打铁,进一步引导学生通过不断地改进,将一个长电阻线逐步改装成一个变阻器。2.探究变阻器的种类及变阻箱的使用。教师让学生思考刚才实验的电流特点,(用定值电阻时小灯泡的亮度和电流的变化中跳跃式的,同时也可以读出阻值。而用笔芯、电阻线时这此变化是则是逐渐的,阴值也不知联入了多少。)

  教师说明:这就是两种不同的变阻器,不难得知阻值的是电阻箱,教师投影电阻箱的模型,并说明电阻箱的使用方法,为了达到巩固并进行一下练习,同时探究电阻箱的特点(阴值的变化范围等)。而用滑动的方法使电路发生明显的变化的变阻器是滑动变阻器。

  1)线圈。教师启发性提出问题:要使电阻调节的范围更大,我们还需更长的电阻线m等,但太长的电阻线连入电路中,用起来太不方便,那么怎么样才可以使这根很长的电阻线方便地连入电路和使用,有什么改进办法。学生讨论回答——绕成线圈(投影只有线)支架。教师开始引导:导线较软,线圈没有支架,容易散乱。学生讨论回答——绕在支架上。这个支架得具有什么样的特征呢?教师引导得出这个支架的特征是:绝缘的耐热的有一定形状的。再一步得出材料的选择可以是:硬纸筒,圆木棒,塑料棒,瓷筒等(教师在原来线圈的投影上在叠放与线圈正好相吻合的矩形支架投影)3)滑片。教师引导:线圈表面有涂油漆绝缘如何将电流导出呢,经过启发,讨论,采用部分刮漆的办法解决达成了共识。用导线夹即滑片将电流导出。(教师将一提前做好的代表滑片的纸片放在投影上)

  4)金属杆。教师引导启发,用手移动滑片使其无规律性,经过启发,讨论学生得出设计一个轨道,使滑片能在线圈上特定的区域内滑动。(教师在叠放只代表金属杆的投影片)

  这样一个完整的滑动变阻器的投影就呈现在同学们的眼前,为了调动同学们的积极性,鼓励并加以总结:以上过程实际由同学们自己设计了一个滑动变阻器。同时教师在进行介绍滑动变阻的结构之后再介绍滑动变阻器的结构简图和电路图符号。紧接着,让学生从实验桌抽屉里拿出事先备好的滑动变阻器的实物,并结合教材,说出滑动变阻器的主要组成部分。这样就为学习滑动变阻器的使用方法铺平了道路。4.探究滑动变阻器的使用方法变阻器的使用

  学生探究实验:滑动变阻顺有4个接线柱而接入电路时,如果只需接两个,共有几种接法同时思考每种接法中滑动变阻器上哪些部分有电流流过。并要求会画出电流的路径。

  在学生探究结束后让学生在教师事先画好六个滑动变阻器的投影上画出电流路径。教师再引导学生讨论分析这些选择中有规律性的内容。

  教师设计问题由学生讨论:哪几种连法不起改变电阻的作用 ?又有哪几种方法的作用相同?那么正确使用的方法是什么?

  结论:使用方法是都使用上面的两个接线柱时连入电路的电阻为零,不能改变电路的电阻;都使用下面的两个接线柱时连入电路的电阻为最大值,也不能改变电路的电阻;这两种连法是错误的,那么只有一上一下的连法才正确。这样只剩下四种方法了。而这四种方法又可分为两类,因为当只使用A或B接线柱时上面的接线柱选择哪个对电流的作用相同因为连入电路的电阻线并没改变。为了巩固以上知识,让学生在我自己设计的用镂空的方法来表示滑动变阻器的投影片上演示电流路径,并表示出滑片的移动、连入电路的电阻线的长度变化,和金属杆中电流的流向。

  先让学生先试讲,由师生共同纠正不准确词句的方法,最后得出准确含义。(1)电路中的电流不能超过滑动变阻器通过的最大电流;(2)使用前应将电阻调到阻值最大端。

  6.探究“初中电学学具盒”中滑动变阻器结构和原理及使用方法 首先让学生观察“初中电学学具盒”中滑动变阻器结构,同时教师投影其结构图并与实验室用的滑动变阻器作比较,为了巩固学生对滑动变阻器的使用规则的和需要注意的几点的领悟,让学生利用“电学学具盒”进行设计电路能使小灯泡发。7.探究滑动变阻器的应用

  学生讨论在生活中应用滑动变阻器的生活实物。教师总结滑动变阻器不但在音响中用来控制音亮,在调光台灯中用来调节光的亮度,还可拿来感测液面的升降变化,教师出示油量高度指示器的投影,并由学生讨论后让一个同学到前边演示说明,以达到对知识掌握的验收的作用,同时可时进行矫正。[三]课堂小结

  每次物理电学实验只要涉及滑动变阻器,通常都有同一个要求,在闭合开关之前将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,使其接入电路中阻值最大。而无论是串联还是并联,分电阻的变大都会使等效总电阻变大。由欧姆定律可知,在电源电压不变的条件下,电路中总电阻的变大就会将电流限制得很小,无论是对电表、电源还是导线,在这样弱电流的条件下,都不容易损坏。

  (一)多次测量求平均值,使结果更加精确 在伏安法测未知电阻的实验中(如下图),实验中由于待测量是一个不变的量,为了使测量结果更接近真实值,需要改变待测电阻两头电压,多次测量求平均值

  (二)多次测量得到多组数据,是结论更全面 在测小灯泡电功率的实验中(如下图)

  本实验由于小灯泡的实际功率随小灯泡两端电压的改变而改变,对一个本身变化的物理量求平均值没有一点意义,因此在此实验中多次测量主要是得出全面结论:小灯泡的实际功率随着加在它两端电压的增大而增大,当小灯泡的实际电压变大,实际功率也变大,小灯泡越亮。

  图 (1) 中的滑动变组器与小灯泡串联, 图 (2) 中的滑动变组器与小灯泡却并联。弄清这一点是学生在今后学习分析电路中的电流和电压变化的基础。这类由滑动变组器滑片P移动引起电路中的电压表和电流表示数变化的题目在测验中常出现, 很多学生也常出错, 弄不清问题的分析思路。针对这种的情况, 笔者专门设计一些题目来帮助学生掌握解决这一问题的技巧。

  图 (1) 中, 当滑片向右移动时, 电路中总电阻变大, 在电源电压不变的情况下, 电路中的电流变小, 加在小灯泡两端的电压也变小, 所以灯泡变暗。而图 (2) 中, 当滑片向右移动时R变大, 电路中总电阻变大, 干路中总电流变小, 分配到滑动变阻器这条支路的电流变小。而在灯泡这条支路中由于电源电压不变, 所以加在小灯泡两端的电压也不变, 电流也不变, 当然小灯泡的亮度也不变。

  例题:如图 (3) 电路中, 电源电压不变, 开关处于闭合状态, 当滑片P向右移动时, 电压表和电流表的示数有咋样的变化。

  分析:从电源正极出发, 电流流经A2后, 有2条支路回到电源负极, 所以图中的R与R是并联的, 表A2处在干路中, 表A1处在与R串联的支路中, 电压表表面上是测量电阻R两端的电压, 而实际上也是测电源两端的电压, 而题目中指出电源电压不变, 所以V的读数不变。既然V不变, R不变, 那么A1的读数也不变。当滑片P向右移动时, R变大, 根据并联电路总电阻的特点可知:电路中的总电阻变大, 在电压不变的情况下, 再根据欧姆定律得出总电流Ⅰ也变小, 即A2示数会变小。

  如图 (4) , 开关S闭合后, 当滑动变阻器的滑片P向右滑动时, 电压表、电流表的示数变化是 () 。

  根据电流表、电压表的特点, 学生很快看出R与R是串联的, 电流表A测量电路中的电流, 电压表Vl测R两端的电压, 电压表V2测滑动变阻器连入电路中的那部分电阻两头的电压。这样, 当滑片P向右滑动时, 可明显看出R连入电路中的电阻变小, 电路中的总电阻变小, 而电源电压不变, 再根据欧姆定律可得电路中的电流变大, 即A的读数变大, R不变, I变大, 所以R两端的电压变大, 即V1变大。根据串联电路分压特点 (V=Vl+V2) , 在V不变, V1变大时, V2变小, 所以应选答案 (C) 。

  3.确定滑动变阻器滑片移动时, 接入电路中的电阻是变大还是变小, 它又会引起电路中的总电阻如何变化, 从而又会引起电路中的电压、电流发生怎么样的变化。

  滑动变阻器是一种能改变电阻大小的仪器,实验室里常用的滑动变阻器如图2(a)所示.图中的A、B、C、D为接线柱,①为表面涂有绝缘漆的电阻丝;②为瓷管;③为金属滑片P;④为金属杆;⑤为支架.滑动变阻器由瓷筒、线圈、金属杆、滑片等元件构成.套在瓷筒上的线圈由表面涂有绝缘漆的电阻丝(电阻率较大的合金线)绕成,它的一个头与接线柱A相连,另一个头与接线柱B相连.瓷筒上方的金属杆架在绝缘瓷架上,杆的两端有接线柱C和D,套在金属杆上的金属滑片可在棒上滑动,并与线圈紧密接触,线圈上能接触滑片的地方,绝缘漆已被刮去.滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,表示其可接入电路的最大电阻是20Ω,允许通过此滑动变阻器的最大电流是1A(否则会烧坏变阻器).图2(b)为滑动变阻器结构示意图,图2(c)为电路图符号.

  例1 下表列出了4种长1m、横截面积为1mm2的导线℃时的电阻值.由表中数据可知,架设输电线,应选择 导线;绕制滑动变阻器,应选用 导线.

  解析 实际生活中架设输电线时,为减少输电线上电能的损耗,一般选择电阻率小的材料做导线,也就是在导体长度、横截面积和温度相同时,电阻越小的材料;而绕制滑动变阻器的线圈一般都会采用电阻率较大的材料.

  导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度等决定,即在温度一定时,如果导体的长度、横截面积和材料都确定了,那么导体的电阻也就确定了.怎么样才可以方便地改变导体的电阻呢?显然我们得想办法改变影响电阻大小的其中一个因素或者一些因素,通过大量实践,我们得知在材料、横截面积、长度及温度诸因素中,改变导体的长度最方便.滑动变阻器正是通过改变电阻线的长度来改变电阻的.

  例2 如图3所示电路,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮暗会发生明显的变化.这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与 有关.受此启发,人们制造了一种能改变电阻的元件,叫做 .

  解析 根据铅笔芯容易导电我们大家可以知道它是导体,来回移动改变的是接入电路部分的铅笔芯的长度.

  我们知道了滑动变阻器的原理之后,在使用滑动变阻器的时候就一定要注意到必须能改变接入电路中电阻丝的长度,否则就起不到改变电阻的目的.对照图2(b),滑动变阻器的结构示意图,我们一共有这样6种连接方法:连接接线柱A和B、A和C、A和D、B和C、B和D、C和D.将接线柱A、C(或A、D)接入电路,接入电路的电阻线是AP段,若滑片P向左移动,接入电路的电阻线变短,电阻变小;反之,电阻变大.将接线柱B、D(或B、C)接入电路,接入电路的电阻线是BP段,若滑片P向左移动,接入电路的电阻线变长,电阻变大;反之,电阻变小.将接线柱A、B接入电路,接入电路的电阻线是AB,无论滑片P向左还是向右移动,接入电路的电阻线长度不变,电阻不变,相当于接了一只定值电阻.将接线柱C、D接入电路,电阻线没有接入电路,无论滑片P向左还是向右移动,C、D间电阻始终为零,相当于接了一根导线.

  (1)滑动变阻器的4个接线柱正确接法是将上面和下面各一个接线柱接入电路,即总结为“一上一下”;

  (2)为保护电路,在电路开关闭合前,应把滑动变阻器的滑片移到滑动变阻器接入电路的阻值最大的位置,即下面用的左边接线柱,那滑片就放右端,反之亦然;

  例3 在如图4所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则下列接法正确的是( ).

  解析 根据滑动变阻器的连接时需满足“一上一下”,排除B、C选项.由题意可知,滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,即电流变小,故要求接入电路电阻变大,P向右滑动时图中CP段变长,从而非常容易就能找到正确答案.

  (1)达到保护电路安全的目的.电路中电流过大会会造成一些器件的不安全使用.根据欧姆定律I=■,当电源电压一定时,电路的总电阻越小,电流就越大,电路中的某些元件如电流表、灯泡等就越有损坏的可能.因此,在初中电学实验涉及电流表等的多个电学实验中,都配有滑动变阻器.实验一再强调和要求,连接电路前开关必须断开,电路连接完毕闭合开关前,一定要将滑动变阻器在电路中的阻值调至最大.目的是为了尽可能增大电路的总电阻,使电路中的电流达到最小,进而达到保护电路的目的.如伏安法测电阻、用电流表和电压表测小灯泡的电功率等实验都利用了滑动变阻器保护电路的作用.

  ②开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生明显的变化,而且一直很暗,这可能是 ;乙同学发现无论怎样移动滑片P,灯一直很亮,这可能是 ;丙同学缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,这可能是 .

  解析 连接电路时,为保护电路安全,开关必须断开,连接完毕要检查无误后方可闭合开关,不过在闭合开关前还需要注意使电路接入的电阻最大,也就是滑片必须放在阻值最大端,即滑片P距离下面接入的接线柱距离最远.如果滑动变阻器连接错误(同为上面或者同为下面两接线柱)的话,那滑片移动就无法改变电阻,从而无法改变电流,它们的区别就是同为下面两接线柱,滑动变阻器全部电阻接入电路,电阻最大,电流最小,引起的现象是电流表示数偏小或者灯泡最暗,反之电流表示数偏大,灯泡很亮.题中缓慢移动滑片P时,看到灯忽亮忽不亮,说明滑片处接触不好.

  答案 ①断开 右 ②滑动变阻器连接的是下面两个接线柱 滑动变阻器连接的是上面两个接线)改变电路中的电流及改变导体两端电压,以达到调节灯泡亮度或者多次实验的目的.通过改变滑动变阻器接入电路电阻大小,根据欧姆定律I=■,电压一定时,电路总电阻越大,总电流就越小,从而来改变电路电流;再由U=IR,电阻一定时,导体两端电压就跟着改变,从而改变导体两端电压.当然,在实验过程中,多次改变了电流和电压,能够尽可能的防止实验结果偶然性或者实现多次实验减小误差的目的.

  (2)探究欧姆定律中电流与电阻的关系——改变定值电阻两头电压,进而达到多次实验探究规律的作用;

  (3)测定小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,达到多次测试取平均值以减小误差的目的;

  例5 如图6所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻.闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( ).

  解析 首先分析电路图:定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表并联在定值电阻两头,测量的是定值电阻两头的电压;当滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,分析滑动变阻器接入电路中的阻值的变化,再利用串联电路电阻的特点,判断出电路中总电阻的变化,结合欧姆定律I=■确定电流表示数的变动情况;定值电阻R1的阻值不变,可利用公式U=IR判断出定值电阻R1两端电压的变动情况,即电压表示数的变动情况.本题考查欧姆定律公式及其变形的灵活运用,难点是判断滑动变阻器滑片移动过程中电路电阻的变化,要知道串联电路电流和电阻的规律.

  (3)生活中的变形变阻器及应用.利用滑动变阻器改变接入电路电阻从而改变电流的作用,在实际生活中有很多应用.比如改变电灯的亮度、音响的音量、货车实施计重收费、风力测试、汽车油量表等.

  例6 如图7是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( ).

  解析 图中的R2就是一个变形的滑动变阻器,R1为定值电阻,体重显示表串联在电路中,根据电流表和电压表的连接特点,应该为电流表改装;测试台上未加重力,此时滑片P处于A端绝缘处,电路处于断开状态;随着测试的体重越大,滑片P向上移动,R2接入的部分电阻越来越小,电路总电阻也就越小,电源电压一定时,根据欧姆定律,电路电流就慢慢的变大,体重显示表示数也越大.

  1.变阻器是一个很重要的电器元件.在以后的实验和电学计算中都要用到它.由于滑动变阻器不同于一般的电器元件,它有四个接线柱,选用不同的接线柱,它连入电路中的部分就可能不同.因此,“变阻器”一节课的内容,在电学部分以至以后的学习中都起着至关重要的作用,教学难度又很大.要突破这一难点,必须使学生真正了解变阻器的构造和原理.因此我在教学中是这样设计的:通过这样一个演示实验:将一根较长的镍铬合金电阻线AB、小灯泡、电源、开关和演示电流表按图所示电路串联起来.其中滑片是金属夹制成的触头,当滑片向左滑动时,电流表示数逐渐变大,灯逐渐变亮;滑片向右滑动时,电流表示数逐渐变小,灯逐渐变暗.这样学生轻松的就能认识到变阻器的原理

  2.这节课的难点是滑动变阻器的使用方法.由于有四个接线柱,接入不同接线柱,所起的作用不同,学生特别容易混淆。因此我采用先在黑板上画好结构示意图,让学生先分析六种接法。并将其分类。本节课不足之处有:(1).在讲接法时,在黑板上画图浪费了大量时间,如果能制成课件进行多媒体展示,既节约了时间,提高了课堂效率,又形象直观,学生更易理解。(2).练习太少,不能使知识得到更好的巩固。

  我说课的内容是《滑动变阻器》,下面我分别从教学指导思想、教学背景分析、教学目标及重点、难点的确定、教育学生的方式选择和教学过程设计这五个方面来汇报我对这节课的教学设计.

  新课程特别强调物理学科在情感、态度、价值观方面的教育功能,更强调过程和方法的教学。物理学是以实验为基础的科学,我校对物理学科的定位是在以“学生为主体,教师为主导”的前提下,贯彻落实“改进探究教学,重视学生体验”,这样既可培育学生的相关技能,又可以培育学生的以思维能力为基础的各种能力。这就要求教师要在了解学生的前提下创设教学情景,激发学习兴趣,设计让学生有体验的探究活动,在此基础上,教师步步为营的、有效的引导就能够在一定程度上促进学生的顿悟与理解,而不是造成学生机械背诵或一知半解。在教学过程中要注意建立在学生主体上的评价指导,关注学生的学习过程与思维参与,关注其情感体验。同时又要求教师能放能收,提高课堂的实效性与时效性。

  《滑动变阻器》既是对上一节《电阻》的延伸,又是学习《欧姆定律》的基础,有着承上启下的作用,对学生学习后续知识影响很大。变阻器作为一种仪器在生产、生活中也有重要应用。所以,本节课对培育学生关注生活,运用物理知识解决实际问题的意识与能力很有价值。

  (1)经验方面学生刚刚学习电阻的知识,可以分析如何去改变电阻的大小;有电学实验的操作经历,已习惯了必须把线接在接线柱上;学生对“变阻器”的感性认识比较少。

  (2)心理方面初中学生具有着强烈的好奇心和求知欲,愿意探究未知问题。

  (3)能力方面生产生活中与“变阻器”有关的事例大多很复杂,学生还很难独立解释、解决。

  (2)在学习滑动变阻器使用的过程中,用推理再实验验证的方法,体验物理实验意义。

  基于在从前的教学中发现学生在后续解题中的思维障碍是对变阻器的原理不够清晰,特别若使用三个接线柱的情况更是无从下手。学生多半是盲目背诵滑动变阻器使用的规律是“滑片离下接线柱的距离”,究其原因是学生缺乏对滑动变阻器原理的深刻理解和对构造的足够认识。因此,确定教学重点为滑动变阻器的原理,这既是本节课的核心内容,也是实现教学目标的基础。难点为根据变阻器原理分析滑片移动对连入电路中电阻以及对电路中电流的影响。

  本节课主要采取教师演示、对比、设疑、启发、追问、引导、适时应用媒体等手段,合理创设教学情境,使学生有机会在积极主动的课堂氛围中,经历知识形成的各个阶段,引导学生独立自主地开展思维活动。学生通过两次探究学习在自身体验的基础上进行讨论、交流,进而达到思路清晰,最终形成知识,获得方法,培养能力。

  在课题的引入时,我以改变小灯泡的亮度实验创设一个干净的情景来直接切入主题,避免其他因素的干扰。因为之前学生做实验时已习惯了亮度不变的小灯泡,因此对小灯泡亮度能改变感觉有新鲜感,有对学习对象主动研究的求知欲。

  在处理滑动变阻器原理这个重点时,我从学生的知识基础和心理特征出发,选用最靠近问题本质的器材“一根长电阻线+金属夹”来给学生探究的时间与空间。学生正思考演示实验中小灯泡亮度改变是怎么来实现的,跃跃欲试之时马上就有机会自己动手实践,他会很有积极性去参与。而在探究的过程中学生必须要动手与思考相结合,他要应用刚学过的电阻的相关知识来处理问题,这中间还伴随着观察、尝试、同伴合作、交流、再思考,有提升还有竞争,学生进入一种主动学习的境界,并在此过程中获得不一样的层次的体验。

  因为物理情景清晰,在学生有探究体验的基础上,教师通过即时生成的追问引导学生得出变阻器的.原理。教师补充“另一段电阻丝并没有接入电路”,在对比中帮助学生扫清认知障碍。在得出原理后,通过金属夹滑动初步建立分析问题的思维程序,这样为后面迁移到滑动变阻器的分析做铺垫。

  在处理滑动变阻器的构造时,我采取以教材为学习资源,结合学生观察实物,将实验室用的滑动变阻器与前面已分析透彻的最简单的滑动变阻器作对比,如哪部分相当于金属夹?哪部分相当于电阻线?为什么把电阻线绕成圈?绕在什么上?为什么电阻线的表面刷一层绝缘漆?那与滑片又无法导通了,怎么办?

  我们一向注重培育学生良好的学习习惯,学生每接触一种新仪器都要关注铭牌上的信息。这样学生在自学和表达、交流的过程中可对变阻器的结构“知其然,知其所以然”,不是机械的记忆,明白每部分构造都是因需要而生的,发挥着不同的作用。将“构造结构示意图元件符号”整合起来说明,一一对应。

  用一个大的变阻器给学生以感官的刺激,学生猜想此变阻器与他们所用的变阻器的最大阻值的对比结果,并说出依据,训练铭牌意义的同时又突出变阻器的原理。

  在变阻器的使用方面,传统的方法是让学生去做,做完后再找规律,结果学生在探究实验过程中把原理丢在一旁,又重新从一个表象的角度去发现哪些方法有效,最后成了背诵滑动变阻器使用的规律,还得教师帮他拉回到原理的正轨,不利于学生能力的培养,更不利于高中阶段后续知识的学习。

  本环节的设计旨在引导学生始终抓住本质,紧紧围绕并应用原理去做探究和思考。变阻器有四个接线柱是使学生困惑的原因,当共同分析有几种接法后,根据分析滑动变阻器的程序进行练习,并进行小组交流。为了改变过去学生学习滑动变阻器只停留在能做题的层面,我又安排通过实验做验证的过程,通过实验现象加深学生对滑动变阻器在电路中作用的认识。整一个完整的过程以学案为支撑体现学习痕迹,注重落实。

  小结之后,将学生的视野扩展到实际的生产生活中,举出应用变阻器的实例,培育学生运用所学知识解释、解决实际问题的意识,还可以向学生渗透物理源于生活,服务于社会的理念,使学生体会到物理是有用的。做到联系实际,放眼未来,进行潜移默化的情感、德育渗透,落实三维目标。同时要求学生课下分析滑动变阻器有什么缺点怎么样改进,将思维延伸到课外。

  及时反馈检测知识掌握,不要华而不实的课堂,提高实效性与时效性。精选典型题目,尊重学生的差异,不一样的层次学生可依照自己的情况选择做不同的题目,并要求学生保留做题的思维痕迹。

  (1)知识与技能:(A)知道滑动变阻器的构造及工作原理,认识它的符号和结构示意图,会用它改变电流的大小;(B)了解变阻器在实际生活中的运用。(C)通过探究怎样用变阻器改变灯泡的 亮度,正确使用变阻器的方法。

  (2)过程与方法:(A)通过连续改变电流的学生实验,进一步加深对电阻作用的理解。(B)通过对变阻器的自主设计,感知创新设计的一般方法。

  (3)情感、态度:引导学生在设计变阻器的过程中,不断发现矛盾,激发动机,提出问题,改进提高,培育学生的创造性思维。产生动手操作作用的变阻器的欲望。

  变阻器的教学属于实验仪器的教学。本节课采用演示实验及学生分组实验相结合的方法。通过师生共同活动察觉缺陷、处理问题,最大限度地调动学生的积极性。让学生经历设计制作滑动变阻器模型的过程,突破滑动变阻器的教学难点。充足表现循序渐进,“教师主导,学生主体”的教学原则。

  演示实验用器材:长条型滑动式电位器及其结构图、滑动变阻器、不锈钢丝(取自于不锈钢络纱)、涂有绝缘漆的电阻丝、电流表、小电灯、电源、导线、开关、电阻箱、调光台灯。投影仪等

  学生探究用器材:电源、削制好的铅笔芯、开关、电流表、电灯、不锈钢丝、涂有绝缘漆的电阻丝、胶带纸、变阻器、小圆管。

  本课采用谈话的方式导入,在学生回忆一些带有档位的家用电器(如电热毯、电吹风、电扇)基础上提出问题:如何设计一个器件使电路中电流连续可调(使得这些电器的温度、转速、音量等连续地调节)?在学生讨论、排查(如音量开关,电扇的调速器(不是档位型),电子琴上的滑键,电动车速度控制把手等„„)后,观察可拆解的长条型滑动式音量开关(投影以下幻灯片),让他们观察其内部结构并思考其原理,作出可能是移动滑片改变了连入电路的金属片的电阻的猜想。

  教师对学生敢于探究予以及时表扬,同时指出其中的金属片是一种电阻较大的特别的材料。进而提出本节课的设计任务:制作一个元件──变阻器(板书课题:变阻器),利用

  活动1:验证猜想 体验变阻──用铅笔芯使电灯亮度连续可调,制作一个简易调光灯。

  首先,利用如图(课本19页)电路,通过用铅笔芯连续调节灯泡亮度的学生实验,探索引起电流连续变化的原因,让学生验证猜想、体验变阻调光,形成对改变连入电路中铅笔芯的长度──改变电阻──改变电流(板书)的初步认识。

  (学生思考讨论,在改变灯泡的亮度实验的过程中,存在哪些不足?只要说出大概意思即可,培育学生对实验的评估能力,和语言概括能力)

  教师乘热打铁指出用铅笔芯、夹线钳制作的就是一个简易的滑动变阻器。其弱点是铅笔芯细脆弱,容易随坏,可调范围较小,电阻较小等。故有必要设计一个坚固耐用的滑动变阻器。通过对影响电阻的因素的分析,从材料、坚韧度、长短与粗细等角度来考虑,筛选出用电阻大的合金丝靠改变长度来改变电阻较为实用。利用一根长约1m的不锈钢丝,(或电褥子里的导线)要求学生设计一个变阻器来改变灯的亮度。学生拿着又细又长的不锈钢丝──模仿制作“铅笔芯式的长条变阻器”,但很快又自己否定这一方案。这一设计目的是激发矛盾,让学生调动其内在的动力寻求解决办法。教师抓住时机引导他们从线团、弹簧得到启示,发现可以把很长的线绕在一个圆管支架上。

  要求学生在做中学,在做中发现并处理问题才能使设计趋于完善 课堂上,做法是同学们将桌面上的长约1m的不锈钢丝,绕在各自带来的圆管上,两端用胶带固定。学生操作后,教师提出需要讨论解决的三个问题:

  (1)太松绕不下,紧密缠绕时圈与圈短路?(──用漆包线)你们打算如何改变接入电路的电阻线的长度?(──抽头)

  (3)要连续改变电阻怎么办?(──刮漆、装滑片)在集思广益后完善设计:考虑到绝缘、耐热等空心圆管用瓷管,固定滑片需将它安装在与瓷管平行的金属横杆,为方便接线在金属杆两端装接线柱,还要为变阻器安装支架。

  通过以上的设计,同学们对滑动变阻器的结构原理已经有了初步的认识,物理是一门以实验为基础的科学,理论必须联系实际才能体现其意义。因此,让学生观察滑动变阻器实物,弄清构造,通过分组实验探究变阻器的使用方法是本课的重要环节。观察并思考投影出以下问题:

  学生对照问题思考,将思考结果填入表格,再通过分组实验验证各自猜想,研究电阻变化的原理+规律及作用。

  . 在滑片移动过程中,每种连接中连入电路的电阻如何变化?有无规律可循?设计一个实验表格,如图所示。

  (1)要使灯泡和滑动变阻器的电流的大小相同,变阻器如何与灯泡连接?画出电路图。

  (2)要想改变电流的大小,应该使用变阻器上的那两个接线)要使灯泡由暗变亮,接通电路前,滑片应放到什么位置?(有什么作用?)

  在完成实验的基础上,共同总结出使用变阻器的注意点:改变电阻的接法是“一上一下”各接一个(板书);不能改变电阻的接法是同上同下。分析电流变化要明确是哪一段电阻丝连入了电路;闭合开关前,滑片P应该移到阻值什么位置。包括对“滑动变阻器”的铭牌如“20Ω 2A”,推敲出正确的含义。

  根据画好的实验电路(投影),学生边口述教师边连接实物,同时要求学生说明使用变阻器要注意的问题,目的之一是加深对变阻器的理解和运用所学知识解决实际问题,目的之二是通过实验总结出变阻器与灯该如何连接才能改变灯中电流。

  ⑴ 投影常用的变阻器(滑动变阻器、电位器、旋钮式电阻箱、光敏电阻、热敏电阻等),作简单介绍,丰富学生对变阻器的认识,展示一个调光灯,用旋钮调光,再次认识变阻器的作用:能够改变电路中的电流或部分导体两端的电压。

  (2)课上练习(教师选择有代表性的题目进行,特别是过程的练习题目要加强)

  建构主义认为,让学生自主地架构知识体系比教师的直接教学更有意义,所以本节课准备让学生充分回忆所学内容,自己总结所得收获。

  为巩固本节课所学知识,布置如下作业:p21 12 {介绍电阻箱及其原理,比较它与滑动变阻器之异同} 板书设计:(略)科学合理,重点突出 课后反思:(略)成功与失败

  一、这种滑动变阻器接入电路时, 如果只需接两个接线柱, 共有几种接法?如果接三个接线柱, 共有几种接法?

  用图一这种滑动变阻器按上面第一问需要的接法, 学生会弄得晕头转向, 不知道滑动变阻器上哪些部分有电流通过, 哪段电阻丝接入了电路。学生遇到下面两种题那就感到更加困难。

  (一) 如图二所示, 接通开关后, 滑片P向左滑动, 伏特表和安培表的示数如何变化?

  (二) 如图三所示, 接通开关后, 滑片P向右滑动, 灯泡Lx的亮度如何变化?

  我把一个50、1.5A的滑动变阻器的结构改变为如下图四所示。把原来的A、B、C、D四个接线柱去掉, 在A、B、C、

  D接线柱处分别接上一个小电珠灯座 (这样做才能够方便更换小电珠) , 在安上3.8V的小电珠, 在灯座后接上新的A、B、C、D四个接线柱, 把在金属杆上滑动那部分取下来, 去掉与金属杆接触的成拱形的金属片, 去掉金属杆穿过的有两孔的成U形的金属块, 用成U形的塑料块代替, 在金属杆与滑动触头间接一个小电珠灯座, 在安上3.8V的小电珠。

  接C与D, 如图五 (a) 所示, 只有Lc、Ld亮, 滑动P时, 灯的亮暗无变化, 说明电流经过C、Lc、Ld、D, 电流没有经过电阻丝, 不能改变电阻。

  接A与B, 如图五 (b) 所示, 只有La、Lb亮, 滑动P时, 灯的亮暗无变化, 说明电流经过A、La、Lb、B, 电流经过AB电阻丝, 不能改变电阻。

  接A与C, 如图五 (c) 所示, 只有Lc、Lp、La亮, 滑动P时, 灯的亮度发生明显的变化, 说明电流经过C、Lc、Lp、P、La、A, 电流经过AP段电阻丝, 能改变电阻。

  用图四这样的滑动变阻器做实验, 学生一目了然, 可极大地引起学生学习的兴趣, 学生非常容易就掌握了滑动变阻器的的使用。

  接A与D和接A与C时, 都是AP段电阻丝接入了电路, 滑动P时, 能改变电阻。

  接B与D和接B与C时, 都是BP段电阻丝接入了电路, 滑动P时, 能改变电阻。

  AC相连与B接时, Lc、Lp、Lb亮, La、Ld不亮, 滑动P时, 灯的亮度发生明显的变化, 说明电经经过B、Lb、P、Lp、Lc、C, 电流经过BP段电阻丝, 能改变电阻。 (Lc、Lp比Lb暗, 说明有电流通过La, 只是电流很小, 所以看不见La亮) 。

  CD相连与B和AD相连与B和AC相连与B接时, 都是BP段电阻丝接入了电路, 滑动P时, 能改变电阻。

  BD相连与A和CD相连与A和BC相连与A接时, 都是AP段电阻丝接入了电路, 滑动P时, 能改变电阻。

  AC相连与D和BD相连与C和BC相连与D和AD相连与C接时, 不能改变。

  AB相连与D和AB相连与C接时, AP、BP段电阻丝接入了电路, 滑动P时, 能改变电阻。

  一倍焦距不成像,内虚外实分界明;二倍焦距物像等,外小内大实像成;物近像远像变大,