《第4節(jié) 變阻器》教案（附導(dǎo)學(xué)案）

第十六章電壓電阻第4節(jié)變阻器【知識目標(biāo)】知識要點(diǎn)課標(biāo)要求1．變阻器能說出滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造，畫出它在電路圖中的符號，理解變阻器的工作原理。能夠把滑動(dòng)變阻器正確連入電路中來改變電路中電流及用電器兩端的電壓。2．變阻器的應(yīng)用知道滑動(dòng)變阻器在生活中的應(yīng)用有哪些?！窘虒W(xué)過程】情景導(dǎo)入用課件播放視頻：在北京的某劇場里，人們正在焦急地等待著全國青年舞蹈大獎(jiǎng)賽的開始，突然，劇場里的燈光逐漸由亮變暗，幕布拉開了，演員優(yōu)美的舞姿映入了我們的眼簾，把我們帶入了翩翩的遐想之中……請同學(xué)們想一想，用什么辦法可以改變燈泡的亮度呢？這節(jié)課，老師給同學(xué)們做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們只要在電路中串聯(lián)一個(gè)叫滑動(dòng)變阻器的儀器就可以改變小燈泡的亮度。展示滑動(dòng)變阻器，引入新課。合作探究探究點(diǎn)一探究變阻器的工作原理1．提出問題：燈泡亮度的變化是由通過的電流變化引起的，而電流的變化則是由電阻的變化引起的。啟發(fā)學(xué)生猜想：調(diào)光臺燈的電阻變化是由改變導(dǎo)體電阻的什么因素引起的？2．實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的三個(gè)因素(導(dǎo)體的材料、橫截面積和長度)去猜想，其中不排除有其他的想法。教師將持有不同意見的學(xué)生分成不同的探究實(shí)驗(yàn)小組，啟發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)出以下三種類型實(shí)驗(yàn)方案：歸納總結(jié)：方案1：如圖所示，在A、B間分別接入不同材料的導(dǎo)體電阻，如銅絲和鉛筆芯，觀察小燈泡的亮度變化，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。探究變阻器原理的電路方案2：如上圖所示，在A、B間改變導(dǎo)線橫截面積(分別接入1根筆芯與2根筆芯)，觀察小燈泡的亮度變化，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。方案3：如上圖所示，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(dòng)，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，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。3．交流評價(jià)：讓完成以上三種不同類型的小組相互交流，并歸納篩選出這樣一個(gè)結(jié)果：改變導(dǎo)體的長度能較方便地改變小燈泡的亮度。最后師生共同總結(jié)歸納出：調(diào)光臺燈，實(shí)質(zhì)上是通過改變導(dǎo)體接入電路中的長度，來改變電阻，從而改變臺燈的亮度的。要想弄清其原理，我們先來學(xué)習(xí)一種能改變電阻的器件——變阻器。其實(shí)，實(shí)驗(yàn)室所用的變阻器也是通過改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻的器件。歸納總結(jié)：導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的長度有關(guān)。在相同粗細(xì)的條件下，導(dǎo)體越長，電阻越大；導(dǎo)體越短，電阻越小?？梢酝ㄟ^改變導(dǎo)體在電路中的長度來改變電阻，從而改變電路中的電流，這就是變阻器的工作原理。探究點(diǎn)二怎樣用變阻器改變燈泡的亮度1．探究變阻器的構(gòu)造和使用方法：引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)桌上滑動(dòng)變阻器的實(shí)物認(rèn)識變阻器的主要構(gòu)造，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)觀察4個(gè)接線柱和表面涂有絕緣漆的合金線所繞成的線圈，猜想這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有什么理由。然后用課件展示問題，引導(dǎo)學(xué)生思考：滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造（1）電阻絲什么位置的絕緣漆被刮去了？為什么要刮去？（2）哪兩個(gè)接線柱之間的電阻是不變的？（3）哪兩個(gè)接線柱之間的電阻很小，幾乎是零？（4）移動(dòng)滑片時(shí)，哪兩個(gè)接線柱之間的電阻隨著改變？向哪個(gè)方向移動(dòng)時(shí)電阻變大？教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上演示歸納變阻器連入電路要改變電阻必須是金屬橫桿和電阻線上各接上一個(gè)接線柱。演示觀察，接AC或AD效果是相同的，同理接BC或BD是相同效果。進(jìn)一步分析討論接AC或AD時(shí)，當(dāng)滑片P向右移時(shí)由于滑片離A點(diǎn)越來越遠(yuǎn)，接入電阻線的長度在增加，電阻就變大，電流變?。煌硐蜃笠茣r(shí)，由于接入電阻線長度變小，電阻變小，電流變大。(如下圖)滑動(dòng)變阻器的接法通過上述實(shí)驗(yàn)操作、分析，學(xué)生對變阻器的原理和使用已有了一個(gè)完整的認(rèn)識。歸納總結(jié)：（1）電阻絲上能接觸滑片的地方，絕緣漆已被刮去。刮去的目的是為了使滑片能和所接觸的電阻絲之間通過電流；（2）下面兩個(gè)接線柱之間的電阻是不變的；（3）上面兩個(gè)接線柱之間的電阻很小，幾乎是零；（4）移動(dòng)滑片時(shí)，兩個(gè)接線柱之間的電阻隨著改變的情況有四種：A和C、A和D、B和C、B和D。若接AC或AD時(shí)，只要向B移動(dòng)電阻就變大；若接BC或BD時(shí)，只要向A移動(dòng)電阻就變大。若接AB時(shí)，電阻器的全部電阻接入電路，此時(shí)接入的電阻最大；若接CD時(shí)，只是把金屬棒接入電路，此時(shí)變阻器接入的電阻幾乎為零。（5）變阻器的接法可總結(jié)為：A.改變電阻、四種接法、兩種效果；B.不變電阻、兩種接法、兩種效果。（6）電阻器結(jié)構(gòu)：瓷筒、電阻線、金屬棒、金屬滑片、接線柱。符號：2．練習(xí)正確使用變阻器設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手去探究滑動(dòng)變阻器的正確使用，使學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中去理解變阻器的使用。)提出問題：(多媒體課件展示)①要使燈泡和變阻器中的電流大小相同，變阻器應(yīng)該與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)？②要能控制電流的大小，應(yīng)該使用變阻器上的哪兩個(gè)接線柱？③要使燈泡由暗變亮，接通電路前應(yīng)將滑片放到什么位置上？實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生相互討論，首先，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路如右圖所示，接著根據(jù)各自制定的計(jì)劃進(jìn)行操作，嘗試控制燈泡的亮度。同時(shí)，教師巡視，并指導(dǎo)各實(shí)驗(yàn)小組將變阻器的實(shí)物連接、電路圖連接、及電路符號連接進(jìn)行對照，研究電阻變化的原理和規(guī)律。用變阻器控制燈泡亮度交流評價(jià)：各小組分別結(jié)合各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互討論，共同歸納總結(jié)，教師對學(xué)生的表現(xiàn)作出評價(jià)。為了便于學(xué)生進(jìn)行記憶，可向?qū)W生介紹以下口訣：串入電路，調(diào)流控壓；一上一下，作用最大；同上同下，沒有變化；接入電路，撥到最大。探究點(diǎn)三變阻器的應(yīng)用活動(dòng)1：讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究和生活中所見的具體實(shí)例，交流、討論。你見到過生活中的變阻器有哪些？根據(jù)學(xué)生的回答，歸納為：電位器，及可以調(diào)節(jié)燈泡亮暗的臺燈、可以調(diào)節(jié)溫度高低的電熱毯、電飯鍋等。【板書設(shè)計(jì)】第4節(jié)變阻器【教學(xué)反思】本節(jié)教學(xué)中通過劇場里的燈光逐漸由亮變暗的情景導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情景，順利引出課題。通過探究如何“用鉛筆芯控制小燈泡的亮度”了解滑動(dòng)變阻器的原理，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系前面學(xué)過的引起電阻變化的因素，猜想如何設(shè)計(jì)一個(gè)可以改變電阻的元件，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)利用改變電阻線的長度來改變電阻的電阻器，大部分學(xué)生能設(shè)計(jì)出用金屬夾子在電阻線上滑動(dòng)，從而改變接入電阻線長度來改變電阻的簡易變阻器。要求學(xué)生結(jié)合滑動(dòng)變阻器實(shí)物和照片，了解滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造。在學(xué)習(xí)滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造、工作原理和用法的情況下，進(jìn)一步理解滑動(dòng)變阻器的作用。要讓學(xué)生注意每個(gè)變阻器都有規(guī)定的最大電阻值和允許通過的最大電流值。探究時(shí)把改變小燈泡的亮度作為實(shí)際需要，讓學(xué)生運(yùn)用滑動(dòng)變阻器來解決實(shí)際問題，并且采用科學(xué)探究的方式。由于變阻器的學(xué)習(xí)屬技能性訓(xùn)練方面的內(nèi)容，因此探究的方式也與前面的學(xué)習(xí)有所不同，以提出思考性問題的方式展開，并且課本中的思考問題只有通過動(dòng)手操作，才能深刻領(lǐng)會。學(xué)生在探究中，一方面熟悉并掌握變阻器的結(jié)構(gòu)和連接方法。另一方面使變阻器知識有的放矢，同時(shí)這一活動(dòng)又是實(shí)踐性和開放性并存，給學(xué)生留有很大的空間。因此在指導(dǎo)上要有張有弛，對技能方面的訓(xùn)練要嚴(yán)格，對學(xué)生提出的新問題、新思路、新方法要給予指導(dǎo)和鼓勵(lì)?！兜?節(jié)變阻器》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造、作用和原理；2、知道滑動(dòng)變阻器的使用方法；3、通過演示和分組實(shí)驗(yàn)，掌握滑動(dòng)變阻器的使用方法，培養(yǎng)分析概括和應(yīng)用力。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造、作用和原理?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】滑動(dòng)變阻器的使用方法。【預(yù)習(xí)檢測】1、導(dǎo)體對_________阻礙作用叫作_________；影響導(dǎo)體電阻大小的因素是：________、_________、__________________。2、電阻是導(dǎo)體本身的一種_________；電阻的國際單位是：__________?！竟餐骄俊?、情境體驗(yàn)（1）打開臺燈，旋動(dòng)旋鈕，觀察燈泡的亮度有什么變化？（2）用干電池、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線組成簡單的電路，思考：在電壓一定時(shí)，思考：如何改變小燈泡的高度？歸納總結(jié)：在電壓一定時(shí)，要改變通過導(dǎo)體的電流，可以改變導(dǎo)體的________。2、自主學(xué)習(xí)（1）變阻器：能的元件（2）滑動(dòng)變阻器（1）原理：通過改變接入電路中電阻線的_________來改變電阻的大小的。（2）結(jié)構(gòu)：主要由_________、___________、___________三部分構(gòu)成。（3）符號：。（4）銘牌：“20Ω、1.5A”的含義是：_________________________________。3、實(shí)驗(yàn)探究：滑動(dòng)變阻器的使用思考：a、觀察滑動(dòng)變阻器的接線柱，思考有幾種接法？b、在下面畫出用滑動(dòng)變阻器控制燈泡亮度的實(shí)驗(yàn)電路圖。所選接線柱用筆標(biāo)出所選接線柱滑片向左滑連入電路中的符號連入電路的阻值變化燈的亮度變化A、DA、CB、DB、CA、BC、D（5）、使用方法：a、滑動(dòng)變阻器要_________在電路中；b、滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)，要連接_________________兩個(gè)接線柱；c、為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片放在____________________；d、移動(dòng)滑片時(shí)，弄清滑動(dòng)變阻器接入電阻線長度的變化情況，以及電路中的電阻和電流的變化規(guī)律。（3）、變阻器的應(yīng)用——電位器【拓展練習(xí)】1、下圖為滑動(dòng)變阻器連入電路的示意圖，當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變大的是（）2、如圖，當(dāng)把滑動(dòng)變阻器接入電路后，滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電路電阻變大，此時(shí)與電路相連接的接線柱應(yīng)是（）