【教學設計】《變阻器》（物理人教九年級全一冊）.docx

變阻器教材分析本節(jié)由“變阻器”和“變阻器的應用”兩部分構(gòu)成，變阻器是電學實驗中重要的器材，它在電路中可以起到保護電路、改變電路的電流和電壓等功能。變阻器是后面學習歐姆定律、電功率等知識的基礎，并且在實際的各種用電器、自動控制等方面都使用到了變阻器，具有廣泛的應用。變阻器是前面影響電阻大小因素的應用，通過改變燈泡的亮度實驗，對比各種方法，總結(jié)出改變長度來改變導體接入電路的電阻是最佳方案，所以本節(jié)的教學重點是通過實驗知道變阻器的工作原理。由于滑動變阻器結(jié)構(gòu)比較復雜，把滑動變阻器正確接入電路對于初學者有點難，可以通過學生自主實驗，把滑動變阻器的四個接線柱分別兩兩接入電路，觀察對燈泡亮度的作用，總結(jié)出滑動變阻器的連接方法，會根據(jù)實際要求把變阻器接入電路，本節(jié)教學的難點是按要求正確連接變阻器。本節(jié)的教學重點是知道變阻器的工作原理；難點是按要求正確連接變阻器。教學目標一、知識與技能1.了解變阻器的構(gòu)造、在電路中的符號，理解變阻器的工作原理。2.通過探究怎樣用變阻器改變燈泡的亮度，知道正確使用變阻器的方法。3.通過探究知道滑動變阻器在電路中的作用；通過實例分析了解變阻器的應用。二、過程與方法1.通過理解滑動變阻器的設計、制作過程，了解科學發(fā)明創(chuàng)造，科技革新的過程。2.通過探究滑動變阻器的使用方法，逐步養(yǎng)成學生概括、歸納能力。三、情感態(tài)度和價值觀激發(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，養(yǎng)成學生的創(chuàng)新能力、自信能力。教學重難點【教學重點】滑動變阻器的工作原理及使用方法?！窘虒W難點】能根據(jù)要求正確連接并使用滑動變阻器，能夠正確判斷變阻器接入電路中的阻值如何變化。課前準備教師：多媒體課件、視頻（千手觀音、變阻器的應用）、變阻器的原理（flash）、鉛筆芯、金屬電阻絲、干電池、電流表、電壓表、小燈泡、定值電阻（5、10、15）、滑動變阻器（20、2A）、開關、導線若干。學生：收集與變阻器在生活中的應用實例。教學過程視頻引入播放“千手觀音”片段。設置疑問春節(jié)晚會上一群聾啞青年用精美絕倫的舞蹈“千手觀音”上給人以視覺的享受與心靈的震撼，在享受這美麗瞬間的同時，你能否解釋舞臺上的燈光是如何實現(xiàn)明暗變化的呢？一：滑動變阻器提出問題 通過前面的學習我們知道，改變電源電壓可以改變燈泡的亮度，除此以外，還有哪些方法可以改變燈泡的亮度呢？演示實驗連接如下圖所示電路，改變鉛筆芯接入電路中的長度。提出問題 在剛才的實驗中，你觀察到了什么現(xiàn)象？ 電源電壓不變的情況下，是什么原因?qū)е聼襞萘炼茸兓哪?？電阻變化的原因是什么呢?歸納總結(jié)像這種能夠改變接入電路中電阻的儀器我們稱之為“變阻器”，由于夾子能夠在鉛筆芯上自由滑動，所以我們稱之為“滑動變阻器”。 【設計意圖】利用“鉛筆芯能夠改變燈泡亮度”的實驗，建立滑動變阻器的概念，讓學生初步了解滑動變阻器可以改變接入電路中的電阻。交流討論用“鉛筆芯變阻器”調(diào)節(jié)燈泡亮度時方便嗎？它又有哪些缺點？請同學們發(fā)揮你們的聰明才智，幫老師改進一下。展示金屬電阻絲的同時并提問“如何能使燈泡的亮度變化更明顯一些？”如果電阻線太長，使用起來方便嗎？應該如何改進？將電阻絲纏繞起來后，相鄰的兩圈電阻絲之間容易發(fā)生短路現(xiàn)象，怎么辦？視頻展示 變阻器的組裝過程。【設計意圖】開放性的問題培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力，通過對自制變阻器的改進培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。1. 結(jié)構(gòu)2. 元件符號根據(jù)它的結(jié)構(gòu)特征，我們可以畫出滑動變阻器的簡筆畫結(jié)構(gòu)示意圖：。畫電路圖時，它還有專門的元件符號：?！驹O計意圖】在板演變阻器示意圖和元件符號的同時，讓學生說出各部分的名稱，加深對變阻器的認識。3.工作原理視頻展示 變阻器的工作原理。提出問題 為什么要將電阻絲上的絕緣漆刮掉呢？滑動變阻器是如何改變接入電路中的電阻的呢？歸納總結(jié) 希望同學們能夠根據(jù)“電流的路徑”正確判斷滑動變阻器是如何接入電路的?！驹O計意圖】在板演變阻器示意圖和元件符號的同時，讓學生說出各部分的名稱，加深對變阻器的認識。二：使用方法合作探究一 1.探究內(nèi)容：結(jié)合以下的三個問題，思考并討論如何正確使用滑動變阻器改變燈泡的亮度。2.探究時間：3min3.探究問題：滑動變阻器的銘牌上標有“20 2A”字樣，其中“20”是指該變阻器的_阻值為20；“2A”是指允許通過的_電流為2A。要使燈泡和變阻器中的電流大小相同，滑動變阻器應該與燈泡_聯(lián)。下圖為滑動變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖。_和_兩個接線柱之間的電阻很小，幾乎為零。在滑動變阻器中，當滑片左右移動時，_和_兩個接線柱之間的電阻是不變的，相當于定值電阻。將AC或AD接入電路, 接入電路的電阻絲為 段，向右移動滑片時接入電路中的電阻將變 。將BC或BD接入電路, 接入電路的電阻絲為 段，向右移動滑片時接入電路中的電阻將變 。歸納總結(jié)正確將滑動變阻器接入電路中時應從“上、下”各選擇一個接線柱接入電路，變阻器接入電路中的電阻如何變化取決于下面的接線柱的選擇?！驹O計意圖】采用小組交流合作的方式自主探究滑動變阻器的使用方法，培養(yǎng)學生的合作互助能力和團隊意識。合作探究二 1.探究內(nèi)容：使用滑動變阻器改變燈泡亮度。2.探究時間：5min3.溫馨提示：閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片調(diào)至最大阻值處，以免因電流過大而損壞燈泡。如下圖所示的電路中，閉合開關前滑片應置于_端。閉合開關后，如果燈泡不亮且電流表有示數(shù)，請移動滑片并觀察現(xiàn)象。提出問題1.閉合開關前，為什么要將滑片置于最大阻值處呢？2.實驗的過程中，滑動變阻器有什么作用？【設計意圖】分組實驗可以培養(yǎng)學生的動手實驗能力，通過觀察實驗現(xiàn)象讓學生進一步明確電阻對電流的影響。合作探究三 1.探究內(nèi)容：使用滑動變阻器調(diào)節(jié)電阻兩端的電壓。2.探究時間：7min3.溫馨提示：連接電路時根據(jù)電流路徑，先“串”后“并”。采用“試觸法”選擇合適的量程。每次更換電阻后，閉合開關前，要將滑片調(diào)到最大阻值處?！驹O計意圖】通過實驗讓學生明確滑動變阻器既可以改變定值電阻兩端的電壓，也可以控制其兩端的電壓保持不變，為后續(xù)學習做好鋪墊。四：應用視頻展示 1.變阻器的應用電位器。2.汽車的油量表。【設計意圖】通過實驗探究滑動變阻器的作用，為探究電流與電壓和電阻的關系做好鋪墊，實驗數(shù)據(jù)也可以直接使用。教學反思一、案例中的“亮點”本節(jié)課主要采用多媒體輔助教學、演示和分組實驗、小組內(nèi)和小組間交流討論等多種教學方式展開。1.充分發(fā)揮學生的主觀能動性，對“鉛筆芯變阻器”進行改造，可以較好的培養(yǎng)學生解決問題的能力和創(chuàng)新意識。2.充分發(fā)揮多媒體輔助教學的作用，利用flash動畫生動形象地完成滑動變阻器的改進，幫助學生理解滑動變阻器的工作原理。3.為了節(jié)省時間，在學生完成“探究二”后，不要拆開電路，可以直接將燈泡換成電阻，并上電壓表完成“探究三”。4.注重知識間的前后聯(lián)系，教學