初中物理沪科版九年级全册第一节 电阻和变阻器教案及反思

第2课时 变阻器

教学目标

1．知道滑动变阻器的构造和作用，能改变电阻的原理．

2．知道滑动变阻器所标规格的含义，会识别滑动变阻器规格，会把滑动变阻器连入电路使之改变电路中电流．

3．知道电阻箱用途，会读出电阻箱示数．

4．知道变阻器和变阻箱电阻变化的区别和特点．

能力目标

1．培养学生的创新思维．

2．培养学生依据物理事实分析，归纳问题的能力．

3．培养学生使用电学仪器的技能和良好习惯．

情感目标

培养学生实事求是的科学态度，加强思想品德教育．

教材分析[来源:学科网ZXXK]

从理论在实践应用出发，由一个实际问题的提出引入新课.

本节的教学内容主要是滑动变阻器的构造及其使用，由于变阻器的部件较多，接法又有多种，因此变阻器是初中电学教学的难点之一．

本节的另一内容电阻箱由滑动变阻器特点引出.

教法：

本节采用联系实际，注意观察，对照和思考，仔细观察变阻器，做到实物、结构示意图和符号三者相对照．教师引导、启发、示范，学生观察、亲自操作．师生共同讨论分析，归纳出变阻器的使用规则．

引入本节课题时，创设奇趣的物理情境，激发学生的求知欲，并突出变阻器的作用，有效地减小教学坡度，加深学生对变阻器的构造、原理的认识．可以由滑动变阻器特点引出电阻箱,滑动变阻器和电阻箱的特点等对比教学．

教学设计方案

一、引入新课

生活经验：1.听收音机，调节音量控制按扭，音量发生变化．为什么调节音量开关时，喇叭音量会变化？

2．旋电视机的亮度旋钮，荧光屏上的图像会变明或变暗．

3.一幕话剧开始了，剧场里的照明灯由亮变暗；而结束时又有暗变亮。

上述生活中例子，都有一个相当于滑动变阻器的元件．这节我们就研究它的作用、构造、原理及使用方法．

二、滑动变阻器

1.探究滑动变阻器的工作原理和作用

问题：自己动手设计电路图将干电池、灯泡、铅笔芯、开关、导线连接起来，之后观察灯泡是否会亮，有什么办法可以改变灯泡的亮度。

学生基本上能够将电路连接起来，在探讨改变亮度上，很多学生都能够想到改变电阻的大小，但是改变的方法有所不同，有的学生说可以改变干电池的个数，有的学生想到改电阻的长度。这时老师就告诉学生实际生活的电源的电压220V是确定的，不能改变的，所以只能改变电阻（铅笔芯）的长度。

下面请学生自己动手连接电路，并将连接铅笔芯的导线一端打开，并使其在另一端滑动，观察灯泡的亮度与接入的铅笔芯的关系。[来源:Zxxk.Com]

发现问题：连入电路的铅笔芯越长，灯越暗，连入电路的铅笔芯越短，灯越亮（接入铅笔芯的长度不能太长）。先请学生思考然后回答，最后老师总结：电源的电压不变（控制变量法），铅笔芯越长，电阻大，电流小；铅笔芯越短，电阻小，电流大，所以通过改变铅笔芯在电路中的长度来改变电阻，从而改变电路的电流，这就是滑动变阻器的原理。（通过改变连入电路的电阻线的长度→改变电阻→改变电流──变阻器的原理。）紧接着，进一步引导学生不断地改进，将一个长电阻线逐步改装成一个变阻器。

2、讨论滑动变阻器的构造（需要解决以下几个问题）

问题1：材料选择：镍铬合金线

为了滑动变阻器的调节范围更大，我们还需更长的电阻线，应该选择什么材料最合适？引导学生参阅书本“几种金属导线的电阻值”，让学生充分讨论。最后得出结论：相同长度和横截面积的条件下，镍铬合金线的电阻比较大点，容易调节。

问题2：导线太长──绕成线圈

有同学指出解决办法是将导线绕成线圈，有的同学说，平时我们见到的缝纫机线，弹簧就是这样的，我很满意。（课件演示）我又开始引导：导线较软，线圈没有支架，容易散乱。[来源:学_科_网Z_X_X_K]

问题3：支架──绝缘材料（瓷筒）

首先，我提示大家，选导体作支架的，是导体还是绝缘材料，学生基本一致认为：绝缘材料。进一步引导：众多的绝缘材料用什么材料较好呢？同学提出了很多方案，硬纸筒，圆木棒，塑料棒（没有同学提瓷筒）我为了鼓励同学们说：“很好，这些绝缘材料都可以做支架”。但我想提醒同学们，如果用这些材料作变阻器线圈支架的话，它也有的缺点，比如，线圈中通过的电流较大时，因导体发热，容易出现什么不好的结果？这时，就有部分学生开始小声地议论：会烧起来。这时，很多同学都醒悟过来，我让同学们继续找既能绝缘，又不会出现因电流过大而引导事故的绝缘材料。最终确定用瓷筒。

问题4：线圈短路──涂油漆绝缘

紧密排绕的镍铬合金线线圈横向之间会导电，怎么解决这个问题？同学们提出用塑料以绝缘的时候，我作了一此引导，塑料、油漆等绝缘都可以，但塑料绝缘比油漆绝缘线圈占用的空间大，所以常用油漆绝缘。当绝缘问题解决后，我又提出新的问题，导线夹在密绕的被绝缘的导线上移动时，电路会出现什么问题？电路是否是通路？经过启发、讨论，采用部分刮漆的办法解决达成了共识。

问题5：怎样改变镍铬合金线的长度──滑片

引导学生回忆刚才做的实验，导线一端在铅笔芯上自由滑动。（课件演示滑动变阻器的滑片和金属杆）

问题6：滑片靠在绝缘油漆上，不能跟镍铬合金线上接触──将与滑片接触的镍铬合金线绝缘油漆刮掉。

问题7：连接导线夹的导线→金属棒（固定滑片）

问题8：为了使之连入电路→加接线柱。接着介绍滑动变阻器的结构示意图

3.教师并明确介绍滑动变阻器构造，明确各部分名称．

4结构示意图和符号

概括上述分析，滑动变阻器原理是通过移动滑片与电阻线的接触点来改变连入电路中电阻线 的长度来改变电阻，从而改变电流的．

根据上述分析，简单地说滑动变阻器就是一个带可滑动滑片的电阻，作为一个重要电学元件可用符号表示，其结构可以简单示意为

5.滑动变阻器使用

滑动变阻器是一种重要的电学元件，如何使用呢？

A．学生实验，每组按图连好电路.练习使用滑动变阻器(如课件)

从上面实验可以看出滑动变阻器的滑片位置不同，闭合开关在电路中电流大小不同，电阻最大时，电流最小，电阻最小时电流最大．电学实验为了闭合开关时防止电流的过大而烧坏元件，要求滑动变阻器在闭合开关前要将滑片置于阻值最大的位置—即离下端接线柱最远的位置．

B.接法．如何把变阻器接入电路才能起到改变电流的目的？

首先要使变阻器成为电流的必经之路，即变阻器要串联连入电路．

（1）要串联在电路中．

（2）要将“一上一下”两个接线柱接入电路。

6．观察滑动变阻器铭牌上标有什么？其含义是什么？“ ”是什么意思？

滑动变阻器和一切电学仪器一样有自己的规格参数，每个电阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，即使用前要了解铭牌，电流不允许超过允许最大电流值．[来源:学科网]

7. 变阻器的应用

A．调光台灯

B.调温电熨斗

C.调速器

二、电阻箱

听收音机，调节音量时，相当于滑动变阻器的那个东西，是无线电技术中常用的变阻器，叫电位器。这些

变阻器有一个缺点，虽能改变电阻，但不能读出电阻具体数值，有没有能读出阻值的变阻器呢？请同学们阅读课本电阻箱相关内容后回答

（1）       电阻箱与滑动变阻器电阻变化有什么不同？（滑动变阻器电阻是一圈线一圈线地改变，逐渐改变电阻，电阻箱随旋扭转动是“跳跃式”的改变）

（2）它们的优缺点各是什么？

（3）怎么读数？

学生回答后总结

读数方法：各旋钮“△”所对数乘以倍率之和．

学生总结读数方法 ：各旋钮对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起.

探究活动

【课题】自制滑动变阻器