w24 滑動變阻器 .doc

實驗教學設(shè)計案例1課題名稱：滑動變阻器2. 實驗教學目標知識與技能：（1）了解滑動變阻器的構(gòu)造，（2）理解滑動變阻器的工作原理過程與方法：在知道改變導體的長度可以改變電阻，從而改變電路中電流的基礎(chǔ)上，通過教師的引導，使學生理解滑動變阻器的演變和設(shè)計思想。情感態(tài)度與價值觀：通過教師和學生共同設(shè)計、完善和制作滑動變阻器，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探究精神，進一步激發(fā)學生學習物理的興趣。3. 實驗內(nèi)容：（1）實驗名稱：簡易可卸式滑動變阻器的設(shè)計和制作 （2）實驗器材：學生分組實驗器材：電源、小燈泡、電流表、開關(guān)、導線若干、鉛筆芯、鉛筆一支、長度和粗細相同的銅絲，鐵絲和鎳鉻合金絲各一根（1-2米長）、橡皮筋2根 教師演示器材：電源、小燈泡、電流表、開關(guān)、導線若干、滑動變阻器、票夾3個（兩大一小）、自繞電阻線圈、金屬桿各一。 結(jié)構(gòu) 組裝圖電阻最大位置效果 電阻最小位置效果4. 實驗教學設(shè)計思路教學重點：了解滑動變阻器的構(gòu)造和原理。教學難點：滑動變阻器的構(gòu)造和設(shè)計思想。實驗對達成教學目標所起的作用：物理學重在培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和探究精神，而滑動變阻器為學生提供了良好的素材，學生在教師的啟發(fā)引導下，參與探究和制作能方便改變導體電阻的器件滑動變阻器，通過制作，不僅加深了對滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和原理的理解，在此基礎(chǔ)上，學生對掌握滑動變阻器的使用也會變得很容易。主要教學策略：在實現(xiàn)教學目標的過程中，以教師啟發(fā)引導為主線，以實驗為主要教學手段。在實驗活動中遵循從感性到理性，從簡單到復雜的原則，以符合初中學生的認知規(guī)律。實驗類型：演示和學生實驗相結(jié)合。5. 實驗教學過程 教學過程教學階段教師引導學生活動說明一、實驗引入視頻播放生活中的調(diào)光燈，劇場里的照明燈等，提出問題：它們是怎么逐漸變亮和變暗的？請同學們想一想有哪些方法可以讓燈泡亮度發(fā)生變化？討論交流：（1）改變電壓（2）改變電阻等等學生分小組討論并請代表交流，發(fā)表各方法的優(yōu)缺點。培養(yǎng)交流與合作意識。先不讓學生看到滑動變阻器目的：設(shè)疑激發(fā)學習興趣。演示：將滑動變阻器、小燈泡串聯(lián)后接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片，做演示實驗觀察小燈泡亮度的變化（演示時先不讓學生看到滑動變阻器）問題：請同學們猜想一下剛才老師是怎樣讓燈亮度發(fā)生變化的？邊觀察實驗邊猜想原因：是通過改變電壓還是改變電阻呢？二、活動：用鉛筆芯制作簡易調(diào)光燈要想弄清楚剛才老師是用什么實驗器材來改變燈泡亮度的，請先利用桌面上提供的器材完成一個實驗，從中我們來學習它的原理是什么。學生實驗：請同學們按課本P87圖14-5實驗（電阻由大到?。?，用鉛筆芯制作一個可以調(diào)光的電燈，（先設(shè)計電路，再連接電路）并提醒學生觀察現(xiàn)象。問題：夾子移動時有沒有改變鉛筆心的總長度？如果沒有那么改變的是什么的長度？繼續(xù)實驗，這回讓電阻從小到大。結(jié)束后請學生完成課本P88“想一想”中的填空題。觀察：鉛筆心接入電路的長度、電流表的示數(shù)變化及燈的亮度變化情況。討論交流：改變的是鉛筆芯接入電路的長度，從而改變了電路中的電阻，從而改變了燈泡中的電流。根據(jù)觀察填寫P88“想一想”中的填空。帶有目的地觀察實驗，培養(yǎng)學生觀察實驗的能力。 三、活動：學習設(shè)計和制作較科學實用的滑動變阻器問題：剛才的實驗中引起電流變化的原因是什么？問題：請同學們回憶上節(jié)，思考如果要改變電阻大小，可以通過改變哪些因素來實現(xiàn)？思考：在以上的這些方法中，哪中方法最簡便？問題：選用鉛筆芯這種材料來改變電路中的電流好不好？為什么？如果讓你來選擇材料，你會選擇什么材料？為什么？請同學們觀察一下小組桌面上的三根長度、粗細相同的金屬絲，它們有什么不同？根據(jù)什么？（介紹三根金屬分別為銅絲，鐵絲和鎳鉻合金絲）現(xiàn)在請同學們分別用三根金屬絲代替鉛筆芯接入剛才的電路，看看哪種材料對改變電流最有效果？問題：利用鎳鉻合金絲雖好，但長度太長，夾子移動的幅度太大，操作起來很不方便，怎么辦？請同學們把鎳鉻合金絲繞在鉛筆上，用橡皮筋固定金屬絲兩端。（小組成員間產(chǎn)生意見分歧：有的認為線圈應(yīng)繞得密一點，這樣可以增加繞的圈數(shù)，增加電流變化范圍，有的認為不能太密，否則各圈會碰在一起發(fā)生短路）問題：能否解決上述矛盾，讓線圈繞得既密，各圈之間還不發(fā)生短路呢？ 教師出示事先繞制好的電阻線圈讓學生觀察，并介紹電阻線外面涂有一層不導電的絕緣漆問題：這樣的電阻絲連接在電路中會帶來什么問題？怎樣解決上述問題？思考：我們發(fā)現(xiàn)用鱷魚夾夾在不同的位置來改變電阻時，由于鱷魚夾的口是鋸齒型的，摩擦很大，不能在線圈上自由滑動，所以燈泡的亮度不是連續(xù)變化的，那么能不能想個辦法讓燈泡亮度連續(xù)變化呢？教師繼續(xù)啟發(fā)引導：同學們身邊有沒有什么夾子可以代替鱷魚夾呢？教師出示票夾（滑片），并把它夾到電阻線圈上，讓學生觀察并說明：和滑片接觸的地方，線圈上的漆已經(jīng)刮去。把線圈連入電路，通過滑動滑片改變燈的亮度，可以看到燈光亮度連續(xù)變化。教師說明：上面這個滑動變阻器雛形已基本完成，但還有許多地方需要完善：如線圈不固定、滑片在左右移動時也會前后移動，可能使滑片和線圈接觸不良、滑片在移動時、導線會一起運動、沒有接線柱，用接線叉連接不方便等，怎樣完善？教師用大票夾作為支架，用粗鐵絲作為金屬桿，用銅絲連接滑片和金屬桿，至此，一架簡易可卸式滑動變阻器制作完成，連接電路，改變電阻 成功。教師出示實驗室成品滑動變阻器，讓學生說明其構(gòu)造，和簡易滑動變阻器比較，哪些地方設(shè)計得更科學？討論：電阻發(fā)生了變化回答：可以改變材料、長度、橫截面積以及溫度。通過討論得出：改變長度來改變電阻是相對比較簡便的方法?；卮穑翰缓?，因為鉛筆芯很容易斷裂，而且夾子經(jīng)常移動容易磨損。討論：選擇金屬較好，強度高，耐摩?；卮穑翰牧喜煌鶕?jù)它們的顏色不同。小組實驗，得出結(jié)論：利用鎳鉻合金絲效果最好。小組討論交流：把鎳鉻合金絲繞在圓筒上，這樣可以減小操作幅度。小組合作，交流各自的操作過程。用繞制好的線圈接入電路，調(diào)節(jié)夾子的位置，觀察小燈泡的亮度變化。討論和交流：可以，在電阻絲外面包絕緣層。學會選擇最佳方案培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)可以適當介紹電阻絲的材料學會選擇材料教師加以表揚和鼓勵。讓學生大膽發(fā)表意見，體現(xiàn)合作探究精神培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識 學會發(fā)現(xiàn)問題并解決問題讓學生拿出票夾（大小合適），在鉛筆上自由滑動，體會生活中處處有物理。教師鼓勵和支持，并表示愿意為同學們提供必要的器材和技術(shù)支持。 教師出示事先繞制好的電阻線圈讓學生觀察，并介紹電阻線外面涂有一層不導電的絕緣漆問題：這樣的電阻絲連接在電路中會帶來什么問題？怎樣解決上述問題？思考：我們發(fā)現(xiàn)用鱷魚夾夾在不同的位置來改變電阻時，由于鱷魚夾的口是鋸齒型的，摩擦很大，不能在線圈上自由滑動，所以燈泡的亮度不是連續(xù)變化的，那么能不能想個辦法讓燈泡亮度連續(xù)變化呢？教師繼續(xù)啟發(fā)引導：同學們身邊有沒有什么夾子可以代替鱷魚夾呢？教師出示票夾（滑片），并把它夾到電阻線圈上，讓學生觀察并說明：和滑片接觸的地方，線圈上的漆已經(jīng)刮去。把線圈連入電路，通過滑動滑片改變燈的亮度，可以看到燈光亮度連續(xù)變化。教師說明：上面這個滑動變阻器雛形已基本完成，但還有許多地方需要完善：如線圈不固定、滑片在左右移動時也會前后移動，可能使滑片和線圈接觸不良、滑片在移動時、導線會一起運動、沒有接線柱，用接線叉連接不方便等，怎樣完善？教師用大票夾作為支架，用粗鐵絲作為金屬桿，用銅絲連接滑片和金屬桿，至此，一架簡易可卸式滑動變阻器制作完成，連接電路，改變電阻 成功。教師出示實驗室成品滑動變阻器，讓學生說明其構(gòu)造，和簡易滑動變阻器比較，哪些地方設(shè)計得更科學？學生討論：夾子夾的地方會不導電。把夾子夾的地方的絕緣漆刮去。在教師啟發(fā)引導下（解決問題的關(guān)鍵是能找到能與電阻線圈接觸良好又能自由滑動的東西滑片），學生討論交流，很多學生一籌莫展。學生恍然大悟，搶著回答：票夾。學生表現(xiàn)出很興奮模樣。學生討論交流并在教師引導下得出完善方案：用支架來固定電阻線圈，用金屬桿來固定滑片，在金屬桿和線圈兩端裝上接線柱等。學生情緒高漲，普遍表示要獨立制作一個滑動變阻器。學生：成品滑動變阻器更牢固、電阻變化范圍更大，有4個接線柱，連接更方便等。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識 讓學生體會身邊處處有物理 調(diào)動學生探究問題的積極性教師加以鼓勵，并答應(yīng)提供必要的器材和技術(shù)支持。培養(yǎng)學生實事求是的科學精神 學會發(fā)現(xiàn)問題并解決問題讓學生拿出票夾（大小合適），在鉛筆上自由滑動，體會生活中處處有物理。教師鼓勵和支持，并表示愿意為同學們提供必要