初中物理-第十六章 第4节 变阻器教学设计学情分析教材分析课后反思

16.4变阻器教学设计教学目标：(一)知识与技能1.了解变阻器的构造、在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。2.通过探究怎样使用变阻器改变灯泡的亮度，知道正确使用变阻器的方法。3.会用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。(二)过程与方法通过用铅笔心控制小灯泡的亮度的实验，理解滑动变阻器的工作原理。2、通过探究滑动变阻器连接方法的实验，体验并总结改变滑动变阻器连入电路中电阻大小的方法和规律。3、通过改变小灯泡亮度的实验，进一步加深理解电阻在电路中的作用。(三)情感态度与价值观在探究滑动变阻器使用过程中，体验科学探究的方法。通过探究活动，体验科学探究的乐趣，培养学生团队合作与交流能力。教学重点、难点：重点:滑动变阻器的原理及使用。难点:正确使用滑动变阻器。教具准备：PPT课件、分小组实验器材（干电池2节、电池盒2个、导线5根、开关1个、灯泡1个、灯座1个、铅笔芯1根，电阻丝1根、定值电阻各种规格各1个、滑动变阻器1台、红色白板笔1支）8组，滑动变阻器图片48张（A4），红色白板笔8支，教学过程(一)情景导入播放视频，学生观看视频，感受电阻引起的电流变化。师；视频中灯光的亮度变化、声音强弱变化，风扇转速变化，说明电流发生了变化，电流为什么会发生变化呢？你是怎么看待这个问题的？（学生回答，学生回答时可能从电压变化、电阻变化两个角度回答，老师注意引导到大部分用电器是电阻变化引起电流的变化）师：这些用电器通过调节电位器，改变了接入电路电阻的大小，从而改变电流的强弱，我们把这些阻值可以变化的仪器称为变阻器。由此导入课题。板书标题：16.4变阻器(二)明确学习目标出示学习目标，课代表领读学习目标，让每个学生明确本节课主要的学习任务。(三)自主学习预习教材P68-70内容，完成下列问题的学习。用时2min。一、认识变阻器1．能改变_________的元件叫作变阻器。2．滑动变阻器(1)如图所示,能说出各部分结构名称。(2)滑动变阻器在电路图中用符号“_______”表示。(3)在改变小灯泡亮度时，滑动变阻器应该与小灯泡______。(4)滑动变阻器铭牌上标着“50Ω2A”字样，50Ω含义是_____________________________；2A含义是_______________________________。预习完成后，以学习小组为单位，交流自主学习过程中遇到的问题。然后小组代表汇报学习成果，老师对小组代表的发言做精要点评。(四)课堂活动小组活动一：做一做看一看各学习小组给定以下器材：干电池2节、电池盒2个、导线5根、开关1个、灯泡1个、灯座1个、铅笔芯1根，电阻丝1根、定值电阻各种规格各1个，请设计一个电路，能改变小灯泡的亮度。（老师在分配器材时，有点小组可以给铅笔芯，有粗有细；有的组给电阻线，有长有短，不一定相同）。学生分组实验，老师巡视个组，参与讨论，发现问题，帮助解决。活动一成果展示：师：同学们分别使用了几种不同的方法，那么哪一种方法更好呢？各小组代表发言，汇报完成实验的方法及过程。师：实验中用铅笔芯来改变电阻的小组汇报说，铅笔芯很容易断，怎么办？生：选用韧性好又柔软的电阻丝。师：实验中用电阻丝来改变电阻的小组汇报说，灯泡的亮度变化不是很明显，怎么解决呢？生：选用更长的电阻丝进行实验。师：电阻丝太长，操作起来很不方便，又怎么解决呢？生：可以把长电阻丝缠绕起来进行实验。师：这样做好就是滑动变阻器的雏形。为了解决这一问题，人们设计了变阻器。展示滑动变阻器、电阻箱、电位器图片。介绍各自名称。板书：一、变阻器：能改变接入电路中电阻大小的元件。师：在生活中我们很多地方都用到了变阻器，这节课我们就来重点学习一种常见的变阻器——滑动变阻器。板书：二、滑动变阻器小组活动二：认识滑动变阻器1.根据刚才的实验，你认为滑动变阻器的工作原理是什么？2.仔细观察电阻丝上水平方向的一条白线，这里的绝缘层为什么要刮掉？3.你能简单画出滑动变阻器的结构示意图吗？师：活动要求，站立讨论，小组成员对每一个问题进行交流，形成一致意见，选出代表，做好展示准备。生1：滑动变阻器原理：通过改变电阻线接入电路中的长度来改变接入电阻，从而改变电流。生2：亮线处刮掉绝缘漆可以使电阻丝和滑片有良好的接触。生3：用桌面上的滑动变阻器讲解各部分结构名称。生4：到白板上展示示意图，并讲解各部分名称。学生的表述不一定准确，不一定能一次答出，老师做好引导，对表现优秀的小组和个人及时表扬鼓励。师：我们学习一种仪器，不仅要认识它，还要学会正确使用，如何正确使用滑动变阻器呢？小组活动三：探究使用滑动变阻器滑动变阻器有4个接线柱，要把它接入电路，每次只需将两个接线柱接入电路，一共有多少种接法呢？把你们组想到的接法画下来，假定滑片向右移动，说出阻值的变化情况，把探究结果填入表格。所选接线柱电阻丝接入电路部分滑片向右移，接入电路电阻丝长度变化滑片向右移阻值变化各小组进行探究，把选择的接线柱用红色白板笔标注一下，把电阻丝接入电路的部分用红笔描红，当滑片向右移动时，电阻丝接入电路的长度如何变化？引起电阻的变化呢？电流的变化呢？小组内形成统一意见，分配展示任务。生1：我手里拿着的滑动变阻器选择的接线柱是A和C，接入电路的电阻丝部分为AP,当滑片往右移动时，AP部分长度变长，阻值变大，会使电路中的电流变小。生2：我手里拿着的滑动变阻器选择的接线柱是A和D，接入电路的电阻丝部分为AP,当滑片往右移动时，AP部分长度变长，阻值变大，会使电路中的电流变小。生3：我手里拿着的滑动变阻器选择的接线柱是B和C，接入电路的电阻丝部分为BP,当滑片往右移动时，BP部分长度变短，阻值变小，会使电路中的电流变大。生4：我手里拿着的滑动变阻器选择的接线柱是B和D，接入电路的电阻丝部分为BP,当滑片往右移动时，BP部分长度变短，阻值变小，会使电路中的电流变大。生5：我手里拿着的滑动变阻器选择的接线柱是A和B，接入电路的电阻丝部分为AB,当滑片往右移动时，AB部分长度不变，阻值不变，电路中的电流不变，滑动变阻器不能起到改变电阻的作用，相当于一个定值电阻，所以这种同时选择下接线柱的接法是错误的。生6：我手里拿着的滑动变阻器选择的接线柱是C和D，电流直接从金属杆通过，没有电流经过电阻丝，接入电路的电阻丝长度为0,当滑片往右移动时，不能改变电阻，电路中的电流不变，此时滑动变阻器相当于一个导线，所以这种同时选择上接线柱的接法是错误的。学生的回答顺序可能会不同，只要涵盖这六种接法即可。师：同学们的分析很详细，很到位，值得表扬！也就是说，虽然有六种接法，但是同时选择下接线柱或者同时选择上接线柱的接法是错误的，“同下”接法相当于定值电阻，“同上”接法相当于导线，应该去除这两种接法。同学们仔细观察四种正确接法，能发现那些共同点，能不能把这四种接法归一下类呢？小组讨论交流一下。小组讨论老师提出的以上问题，讨论完毕进行展示交流。生7：我们组发现，正确的接法有一个共同点，就是接线柱的选择特点是“一上一下”。生8：我们组发现，正确的接法虽然有四种，但其实只有两种，AC和AD接法调节的效果是相同的，BC和BD接法调节的效果是相同的，所以滑动变阻器接线柱的选择关键是选择下接线柱，上接线柱选择哪一个效果相同。师：对同学们出色的表现提出表扬！总结滑动变阻器的使用方法：“一上一下，关键在下”。思考一下，连接好电路闭合开关前，滑片要滑到那个位置呢？学生独立思考后小组交流，然后展示。生9：连接好电路闭合开关前，滑片要滑到阻值最大的位置，这样电路的总电阻最大，电流最小，能起到保护电路的作用。师：滑片滑到那个位置才是阻值最大的位置呢？生10：滑片离所选下接线柱最远的位置就是阻值最大的位置。师：也就是说滑动变阻器调节的规律为“近小远大”。小组活动四：用滑动变阻器改变灯泡的亮度以小组为单位进行活动，连接一个电路，利用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。开关闭合前，预测一下滑片移动方向对灯泡的亮度变化有什么影响。选择较好的小组进行展示。师：通过刚才的实验，滑动变阻器在电路中除了起到保护电路的作用外，还有什么作用呢？生：通过调节滑动变阻器的电阻值，能改变电路中的电流（电压），从而改变灯泡的亮度。师：串联电路中，过调节滑动变阻器的电阻值，能改变电路中的电流和电压的分配，具体的调节情况我们到第17章会继续研究。实验室中能调节电阻的还有电阻箱，那么电阻箱如何读数呢？板书：三、电阻箱播放微课《电阻箱的读数》，学生观看学习。练习电阻箱的读数。师：在生活中有很多地方都用到了变阻器，如本节课开始观看的视频里就介绍了生活里变阻器的部分应用，同学们还知道那些用电器用到的变阻器。学生根据生活经验进行发言，了解生活中常见的变阻器应用。（五）课堂小结：通过本节课的学习和探究，我们收获了那些知识？能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。滑动变阻器通过改变接入电路中电阻线长度来改变接入电阻，从而改变电流，应串联在电路，接线注意“一上一下”。电位器是变阻器在生活中的应用。（六）达标检测3min完成达标检测题。出示答案，通过举手方式了解完成情况，精当点评。师总结本节课课堂活动，结束。学情分析通过对电流、电压、电阻内容的学习，学生已经了解了电学的三个重要的基本概念，对电学知识有了基本认知，尤其是学生刚刚学完电阻，本节课的内容是上一节内容的延续，学好本节内容有助于加深对电阻的理解。另外，学生的生活经验中也有一些电学知识，对学习变阻器提供了生活化碎片，老师要做的就是引导学生把这些碎片整理形成变阻器的系统知识。在科学探究素质方面：学生已经知道了探究的基本环节，并能在探究中灵活运用“控制变量法”设计实验，对实验的结果有初步的分析和处理数据的能力。不利因素：学生连接电路的熟练程度不够，对电路故障的排除能力有待提高。效果分析本节课绝大部分学生能够积极参与到课堂各环节中，讨论时各抒己见，自主时主动思考，展示时分享研究成果，组内成员分工合作，顺利完成探究实验，共同进步；即合作又竞争。教学目标达成度较高，通过实验突破了重难点，从课堂达标检测成果看，学生基本掌握了滑动变阻器的使用。个别小组实验器材出现了损坏，没有及时得到处理，耽误了探究进程，今后要在排除故障上，多给学生引导。教材分析通过对电流、电压、电阻三个基本电学物理量的学习，学生初步认识到电流、电压和电阻三个物理量之间是有联系的的。本节课就直观体现电阻的改变影响着电路中的电流，为第十七章深入探究电流与电压和电阻的关系作知识上的过渡。同时，本节课变阻器是电阻知识的延伸和实际应用，它是电学中最常见、最重要的电路元件之一，是本章教学重点，也是难点。学习好变阻器的知识有助于学生加深理解电阻的概念，又为以后完成电学实验做了必要的准备和练习，在电学学习过程中起承上启下的重要作用。教材从小实验引入变阻器，并介绍常见变阻器的结构，重点安排实验探究滑动变阻器的原理、构造、正确使用方法、用滑动变阻器改变电路中的电流、用滑动变阻器控制电阻两端的电压等。本节教学重点是滑动变阻器原理和正确使用滑动变阻器，解决方法：通过小组合作实验得出滑动变阻器的原理，通过卡片分析的形式，直观解决了滑动变阻器接线柱选择的难题。本节难点是变阻器的使用，解决方法：以学习小组为基本单位，合作探究解决，通过实物操作、卡片分析、讲台展示，去除不能改变电阻的接法，对正确接法进行合并，从而得出正确的接法“一上一下，关键在下”的结论，很好的突破了难点。课堂达标检测【达标检测】1.如图所示的电路中，要使灯泡变暗，滑动变阻器的滑片应向________(选填“左”或“右”)移动，此时，电流表的示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。第1题第2题2.如图所示的实物电路中，开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电流表示数及灯泡亮度变化的情况是()A．电流表示数变大，灯泡变亮B．电流表示数变大，灯泡变暗C．电流表示数变小，灯泡变暗D．电流表示数变小，灯泡变亮3.如图所示是一种调节收音机音量兼开关的调节器，若要使现在的音量增大应该向点方向移动滑片P；若要使音量最小，滑片P应该接在点；若要关闭收音机，滑片P应该接在点（选填“a”、“b”或“c”）。右图所示的电阻箱的示数为Ω。课后练习巩固【基础巩固练】1．如图所示的两个电路，当滑动变阻器滑片P向右移动时，灯泡L1、L2亮度变化情况是()L1变亮，L2变暗B．L1、L2都变亮C．L1变暗，L2不变D．L1、L2都变暗2．图所示的甲为一种调光型台灯，通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮，就可以调节灯的亮度。调节亮度的电路如图乙所示，P为旋片，可随意转动从而改变在碳膜上的位置。要将图乙连在图丙所示的电路中，要求顺时针旋转旋片可以使灯泡亮度增加，下列接法正确的是()甲乙丙A接M，B接NB．A接M，C接N．C接M，A接ND．C接M，B接N3．张弛同学在做“用变阻器改变灯的亮度”的实验时，她将一只小灯泡与滑动变阻器及开关串联后接在电源上，但闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯都不亮。为了检查电路故障，她另取一只电压表并将其分别与小灯泡、开关并联时，电压表的指针均不动；将电压表与滑动变阻器并联时，表的指针明显偏转。则电路故障可能是()A．电源没电了B．小灯泡处断路C．滑动变阻器处断路D．开关处断路4．电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器，图所示电阻箱的读数是________Ω。5．图是大型电子地磅的电路图。当称重物时，在压力作用下滑片P向下端滑动，变阻器连入电路的电阻________，电流表的示数________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)。这样把电流对应的质量刻在电流表的刻度盘上，就可以读出被称物体的质量。第4题第5题6．图所示是练习使用滑动变阻器改变灯泡亮度的未完成电路，请用笔画线代替导线完成电路连接。要求：灯L1、L2并联，开关同时控制两灯，滑动变阻器只控制L1的亮度。第6题第7题7．图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R′是定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表指针所指的刻度就可以知道油面的高度。(1)油量表其实是________表。(2)油面升高，R________(选填“变大”或“变小”)，油量指针偏转________(选填“较大”或“较小”)。(3)定值电阻R′有什么作用？_____________________________。【提能综合练】8．某精密电子仪器中，为了便于调节电路中的电流，其调节部分使用了两个滑动变阻器，如图所示。已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的，其中R1的总电阻是200Ω，R2的总电阻是5000Ω。开始时，两变阻器都调节至最大阻值。下列方法能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是()A．先调节R1，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R2B．先调节R2，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R1C．同时调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置D．交替、反复调节Rl和R2，使电流表指针指到要求位置9．小刚同学想用滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，于是连接如图所示的电路。(1)图是小刚连接的实物图。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，经检查，是由于其中一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。(2)小刚将电路的错误连线改正后，开始实验，闭合开关前，滑片P应放在变阻器的________(选填“左”或“右”)端。(3)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，但电压表有示数。则此故障可能为____________(选填“小灯泡短路”“小灯泡断路”或“滑动变阻器断路”)。10.(1)按要求连接电路：能利用滑动变阻器来改变灯泡的亮度，且当滑片P向右移动时灯会变亮，请以笔画线代替导线把图中的电路连接起来。(2)在接线过程中，开关应处于________状态。(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到________(选填“A”或“B”)端；(4)如果一个同学在连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，都不能改变灯的亮度，你觉得可能的原因是什么？___________________________________。参考答案：课堂达标检测1.右变小2.C3.cba20课后练习巩固1.C2.D3.C4.32045.变小变大6.（1）电流（2）变小较大（3）保护电路B（1）右（3）小灯泡断路10.（1）（2）断开（3）A（4）滑动变阻器接入电路时可能同时选择了下面两个接线柱课后反思在讲授《变阻器》这节课时，我将教材对变阻器的呈现方式做了适当调整，通过观看视频，引导学生发现电流的变化由电阻的变化引起，把设计调节灯泡亮度的电路作为小组探究内容。通过学生探究验，为下面讨论出