【北大版】九年級(jí)物理上冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì)-第八節(jié) 變阻器

第十一章簡(jiǎn)單電路第八節(jié)變阻器人大附中西山學(xué)校張志標(biāo)一、教學(xué)背景分析本節(jié)教學(xué)內(nèi)容包括兩部分，一是滑動(dòng)變阻器，二是電阻箱。本節(jié)是第六節(jié)和第七節(jié)學(xué)習(xí)的延續(xù)，是電阻影響因素知識(shí)的應(yīng)用。教學(xué)中可以從實(shí)際問題出發(fā)，創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生經(jīng)歷解決問題的過程，在解決問題中逐漸明確滑動(dòng)變阻器的原理、構(gòu)造和使用方法，并理解它在電路中的作用。本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是初三學(xué)生，學(xué)生經(jīng)過一年的物理學(xué)習(xí)，已具備一定的探究能力和解決實(shí)際問題的能力。對(duì)滑動(dòng)變阻器的連接和作用，可以在教師指導(dǎo)下，親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)感悟使用方法。學(xué)習(xí)滑動(dòng)變阻器的知識(shí)后，可讓學(xué)生制作調(diào)節(jié)燈泡亮度、電鈴聲音大小、電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的裝置，以增加學(xué)以致用的意識(shí)。介紹收音機(jī)上的電位器，使學(xué)生了解變阻器在實(shí)際中的應(yīng)用。二、教學(xué)目標(biāo)1．知道滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造、原理，會(huì)畫結(jié)構(gòu)示意圖、電路符號(hào)。2．知道滑動(dòng)變阻器的作用，會(huì)將其正確連入電路，會(huì)正確使用。3．知道滑動(dòng)變阻器銘牌上字樣的含義、使用規(guī)則和實(shí)際應(yīng)用。4.會(huì)使用電阻箱并能正確讀數(shù)。5．在分析滑動(dòng)變阻器構(gòu)造的過程中，體會(huì)學(xué)以致用和人們制作元件的過程中巧妙處理問題的方法。體會(huì)科學(xué)知識(shí)和方法技能的應(yīng)用價(jià)值。6．通過滑動(dòng)變阻器的學(xué)習(xí)，提高把知識(shí)轉(zhuǎn)化成技術(shù)的意識(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)認(rèn)真的態(tài)度。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：滑動(dòng)變阻器的使用。難點(diǎn)：滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造和使用。四、教學(xué)過程1.教學(xué)引入問題1：怎樣設(shè)計(jì)一個(gè)能改變小燈泡亮度的電路？引出：燈泡亮度的變化是因?yàn)殡娏鞯淖兓鸬?，而電流的變化又是因?yàn)殡娮璧母淖兌鸬摹栴}2：如何改變接入電路的電阻？圖11-8-1引出：改變接入電路的導(dǎo)體電阻可以通過改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度、改變導(dǎo)體的橫截面積、更換材料、改變導(dǎo)體的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過討論得出以上四種方法中改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度最方便實(shí)現(xiàn)。圖11-8-1演示實(shí)驗(yàn)：在電路中加入一段鉛筆芯，在一端自由移動(dòng)金屬夾，使連入的鉛筆芯長(zhǎng)度改變，觀察現(xiàn)象。引出：利用金屬夾在鉛筆芯上移動(dòng)來(lái)改變電阻就構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的變阻器。變阻器一般分為滑動(dòng)變阻器和變阻箱兩類，重點(diǎn)學(xué)習(xí)滑動(dòng)變阻器。2.“知識(shí)點(diǎn)”教學(xué)變阻器原理通過改變接入電路的電阻線長(zhǎng)度來(lái)改變電阻。評(píng)估：用剛才的裝置來(lái)改變電阻有什么缺點(diǎn)？怎樣改進(jìn)？分析：導(dǎo)線太長(zhǎng)，操作起來(lái)不方便，太短又不能有效改變電流。滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造問題1：怎樣改進(jìn)，既能有效改變電阻，又方便實(shí)驗(yàn)操作？出示滑動(dòng)變阻器，指導(dǎo)學(xué)生看書，師生共同說出它的構(gòu)造。金屬棒、滑片、瓷筒、由鎳鉻合金制成的線圈、支架組成。問題2：材料選擇——為什么要用鎳鉻合金線

？引出：為了使滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)范圍更大，相同長(zhǎng)度和橫截面積的條件下，鎳鉻合金線的電阻比較大，容易調(diào)節(jié)。

問題3：線圈為什么要涂絕緣漆？

引出：緊密排繞的鎳鉻合金線線圈之間如果不涂絕緣漆就會(huì)導(dǎo)電，電阻絲就變短，這樣滑動(dòng)變阻器的變阻就不大。

體驗(yàn)：分小組制作如圖11-8-2所示的滑動(dòng)變阻器。圖11-8-2圖11-8-2滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖和在電路圖中的符號(hào)如圖11-8-3所示。圖11-8-3圖11-8-3圖11-8-4圖11-8-4滑動(dòng)變阻器的使用問題1：滑動(dòng)變阻器有四個(gè)接線柱，那么如何連接呢？體驗(yàn)：把實(shí)驗(yàn)器材連接成電路，要求利用滑動(dòng)變阻器能改變燈泡的亮暗。問題2：看看有幾種連接方法可以實(shí)現(xiàn)改變電阻？學(xué)生實(shí)驗(yàn)：接法1：把滑動(dòng)變阻器接在C、B間；接法2：把滑動(dòng)變阻器接在C、A間；接法3：把滑動(dòng)變阻器接在D、A間；接法4：把滑動(dòng)變阻器接在D、B間。學(xué)生總結(jié)歸納：要使滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路中能起到調(diào)節(jié)電流的作用，A、B、C、D四個(gè)接線柱，只能用“一上、一下”兩個(gè)。問題3：為什么滑動(dòng)變阻器要“一上、一下”兩個(gè)接線柱接入電路才能起到調(diào)節(jié)作用呢？我們看滑動(dòng)變阻器接入電路是如何起作用的？圖11-8-5圖11-8-5甲乙丙分析：如圖11-8-5所示，如果將C和B兩個(gè)接線柱接入電路，電阻線OB、金屬桿CP被接入電路。由于金屬桿直徑較粗，電阻可以忽略不計(jì)，所以接入電路的電阻就是電阻線OB的電阻。如果把滑動(dòng)頭P向D端移動(dòng)，則接入電路的電阻線OB減短，電阻減小。如果把滑動(dòng)頭P向C端移動(dòng)，則接入電路的電阻線OB增長(zhǎng)，電阻增大。這樣通過改變滑動(dòng)頭的位置就可以改變接入電路中的電阻大小。如果把A、D兩個(gè)接線柱接入電路，情況和C、B兩個(gè)接線柱接入電路類似。討論：如果把滑動(dòng)變阻器按圖乙和圖丙所示接入電路，還能起到調(diào)節(jié)電阻從而改變電流的作用嗎？圖11-8-6回答：如果都接在上面金屬桿兩端，接入電路的電阻幾乎為零，如果都接在下面電阻絲兩端，接入電路的電阻最大。這兩種解法都不能起到調(diào)節(jié)電流的作用。圖11-8-6問題：如圖11-8-6所示，滑動(dòng)變阻器上的銘牌“50Ω1.2A”表示的含義？引出：其中“50Ω”表示滑片移動(dòng)時(shí)，這個(gè)變阻器接入電路的最大阻值是50Ω，因此這個(gè)滑動(dòng)變阻器的電阻值變化范圍是0~50Ω；“1.2A”表示這個(gè)滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流是1.2A，若通過的電流超過了1.2A，這個(gè)變阻器就會(huì)因發(fā)熱而燒壞。圖11-8-7甲乙圖11-8-7甲乙電阻箱出示如圖11-8-7所示電阻箱：既能改變接入電路的電阻值又能知道接入電路阻值的大小，使用另一種變阻器——電阻箱，圖中是旋鈕式電阻箱的外觀和面板，它有兩個(gè)接線柱和五個(gè)旋鈕。介紹：每一個(gè)旋鈕內(nèi)部安裝如圖11-8-8所示，10個(gè)相同的定值電阻，指針相當(dāng)于是滑片，改變指針的位置，就可以改變接入電路中的電阻的個(gè)數(shù)進(jìn)而改變接入電路中的電阻的阻值。圖11-8-8使用：將它的兩個(gè)接線柱連入電路，調(diào)節(jié)旋鈕即可。讀數(shù)時(shí)，將各旋鈕對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)乘面板上標(biāo)記的倍數(shù)，再將它們相加，就是電阻箱接入電路的電阻值。圖乙的讀數(shù)為（0×1000+6×100+2×10+4×1）Ω=624Ω。圖11-8-83.課堂小結(jié)（1）能改變接入電路中電阻大小的元件叫做變阻器。（2）滑動(dòng)變阻器通過改變接入電路中的電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變接入電阻，從而改變電流，應(yīng)串聯(lián)在電路，接線注意“一上、一下”。（3）電位器是變阻器在生活中的應(yīng)用。4.小練習(xí)（1）滑動(dòng)變阻器是靠改變連入電路中的電阻線的___________來(lái)改變電阻的，從而改變電路中的___________。旋轉(zhuǎn)收音機(jī)的音量旋鈕時(shí)，實(shí)質(zhì)是調(diào)節(jié)內(nèi)部的_____________。（2）有兩只定值電阻，上面分別標(biāo)有“2A

10Ω”和“1A

5Ω”的字樣，若將它們串聯(lián)在電路中使用，則電路中允許通過的最大電流為（）A．

1A;

B．2A;

C．

3A

D．不能確定（3）如圖11-8-9甲所示電路，a，b兩點(diǎn)間接一個(gè)滑動(dòng)變阻器，要求開關(guān)S閉合后，滑片P向左移動(dòng)時(shí)，燈光變亮，則圖乙所示的接法中正確的是（）LLabSABCDPPPP甲乙圖11-8-9五、教學(xué)反思本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是從實(shí)際問題出發(fā)，創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，嘗試解決問題。學(xué)生的思維活動(dòng)多，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性高。對(duì)滑動(dòng)變阻器的原理和構(gòu)造的教學(xué)，由設(shè)問引入實(shí)驗(yàn)，邊設(shè)問邊討論，讓