初中物理第4节 变阻器教学设计及反思

人教版初中物理九年级（全一册）第十六章第4节《变阻器》教学设计

【教材内容分析】

《变阻器》是人教版初中物理九年级（全一册）第十六章第4节的教学内容，是第3节电阻知识的延伸和实际应用，变阻器是电学中最常用的重要电路元件，是本章教学重点和初中电学的难点之一。学习变阻器有助于学生更好的理解电阻的概念，，也为接下来学习欧姆定律、伏安法测电阻、测量小灯泡电功率、电路分析和动态变化等重点电学知识打下基础和做好准备，其教学效果直接影响学生对后面电学知识的探究和理解，起承上启下的关键作用。

【教学对象分析】

1．学生有过科学探究的尝试，具备一定的操作能力和探究水平。

2．本班47位学生在年级里是纪律学习习惯都较好的班级，对物理学习有较强的学习兴趣和求知欲望。自主学习和合作学习的能力较好。

3．九年级学生的抽象思维获得了一定发展，但对问题思考、分析能力还不强，需教师启发和诱导。

【教学目标确定】

根据课程标准的要求和对教材的理解,结合学生的实际，确定本课的三维目标如下：

◆ 知识与技能

1．通过实验探究理解滑动变阻器原理。 

2．了解滑动变阻器的构造，在电路中的符号。 

3．通过探究怎样用变阻器改变灯泡亮度，知道滑动变阻器的使用方法和滑变规律。

◆ 过程与方法

   在观察、实验、对比、探究滑动变阻器原理和使用的过程中，体验科学探究的方法，从具体的评估活动中获得体验。

◆ 情感态度与价值观

   通过探究活动，体验探究的乐趣，使学生乐于观察、实验，培养学生严谨的科学态度和协作精神 。

【教学重点难点】

教学重点：探究滑动变阻器的使用，通过亲身体验发现、归纳使用滑动变阻器的规律。

教学难点：知道滑动变阻器的原理和滑动变阻器的使用方法。

【教学设计思路】

根据新课程基本理念“注重科学探究，提倡学习方式多样化”，在本课教学中采用探究性教学模式。通过实验探究、讨论交流，鼓励学生的行为参与和思维参与， 充分体现学生在教学中的主体作用。使学生从具体的实验操作、评估活动中获得体验，培养学生严谨的科学态度。

在变阻器的原理教学中通过学生实验探究、讨论交流，对实验方案评估，使学生明白为什么要用改变长度方法来改变电阻，让学生经历知识形成的全过程，从学科学到会科学。同时精心引导、设计好滑变器使用实验，通过学生自己亲身体验、动手实践，真实探寻滑变器的构造和使用；同时借助flash动画演示和分析效果，让学生深入了解滑变器的连接、使用和滑变规律，使抽象复杂的问题以形象直观的形式给学生以充分的理解和掌握； 突出重点，突破难点，从而在教学中取得突破与创新。整个教学过程始终贯彻“在实验中体验、感悟”、“让生活走向物理，让物理走向社会”的理念。

【教学资源准备】

教师用：调光台灯、电路演示板、flash课件、多媒体课件、投影仪。

学生用：铅笔芯（已剖开的铅笔）、干电池、开关、导线、酒精灯、铜丝和镍铬丝、小灯泡、电流表、滑动变阻器等。

教师准备：制作多媒体课件、flash动画、指导教室布置、打印分发实验记录表格和课堂练习题及作业。

学生准备：让不同层次的学生优化组合为8个小组（每组6人）。

【教室布置】

【教学流程简图】

【教学过程】

一、新课引入

出示台灯实物并演示：调光台灯亮度变化

提出问题：你知道台灯是如何控制亮度的吗？

在引导学生观察的同时介绍：台灯用一个能改变电阻的装置改变电流，从而控制亮度。我们把改变电阻的装置叫变阻器。

（设计意图：“导入”中创设了物理情景，使学生积极思考问题，引起思维，激发兴趣，既顺利引入新课，又可起到收心的作用。同时体现了“让生活走向物理，让物理走向社会”的新课程理念。）

二、滑动变阻器的原理

教师引导：灯泡亮度的变化是由通过的电流引起的，而电流的变化则是由电阻的变化引起的。

提出问题：调光台灯的电阻变化是由改变导体电阻的什么因素引起的？

启发学生：根据影响导体电阻大小的四个因素（导体的材料、横截面积、长度和温度）去猜想（其中不排除有其它的想法）。

分组探究：教师将持有不同意见的学生分成不同的探究实验小组，启发学生设计出以下4种类型的实验方案：

方案一（改变导体的温度）：如图所示，在a、b间分别接入金属导体电阻，如镍铬丝等，用酒精灯对导体加热，观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案二（改变导体的材料）：如图所示，在a、b间分别接入不同材料的导体电阻，如铜丝和镍铬丝，观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案三（改变横截面积）：如图所示，在a、b间改变导线横截面积（分别接入1根0.5mm2镍铬丝与1根0.7mm2镍铬丝），观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案四（改变长度）：如图所示，在a、b间（有鳄鱼夹）夹入一段铅笔芯（已剖开的铅笔），使一端在铅笔芯上自由滑动，通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变接入电路中的电阻，观察并记录小灯泡的亮度变化。

交流评价：让完成以上4种不同类型的小组相互交流，从操作难易程度和灯泡亮度变化是否明显等方面对四种方案进行比较评估，并归纳筛选出：

最佳方案：改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。

得出结论：调光台灯，实质上是通过改变接入电路中电阻的长度，来改变电阻，从而改变台灯的亮度的。

变阻器原理：通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小，进而改变电流的大小

（设计意图：在此探究中突出体现评估要素，使学生从具体的评估活动中获得体验，有利于学生养成严谨的科学态度，同时顺利突破变阻器原理这一难点。）

三、滑动变阻器的结构

教师提问: 用铅笔芯来改变电阻，有什么缺点？如何改进?

（铅笔芯易折断，铅笔芯长度不够长、阻值变化范围小，横截面积大小等。）(用合金线，化直线为螺旋状可缩短长度)

学生观察台面实验器材中的滑动变阻器的实物，让学生认识变阻器的主要构造，并要求学生学会画滑动变阻器的结构简图和电路符号；理解铭牌上数据的物理意义。

（设计意图：该部分内容简单，让学生观察，师生共同解决，教学中主要采用观察法和讲授法。）

四、滑动变阻器的使用方法

该部分是本节的重点与难点，为了化解难点突出重点，在此设计了学生实验，让学生动手去探究滑动变阻器的使用方法。

提出问题：如何使用滑动变阻器来改变灯的亮度呢？变阻器与小灯泡应如何连接？

实验探究：学生相互讨论，首先，设计出实验电路如图所示，接着根据各自制定的计划进行操作，尝试控制灯灯泡的亮度。同时，教师巡视，并指导各实验小组将变阻器的实物连接、电路图连接、及电路符号连接进行对照，研究滑变器的各种接法、电阻变化的原理和规律，记录相关现象。   附：实验记录表

交流评价：各小组分别结合各自的实验结果相互讨论，共同归纳出滑动变阻器的使用方法：

①能使变阻器电阻变化的接法有4种（“一上一下”）。

②不能使变阻器电阻变化的接法有2种，其中“同下”电阻总是很大，而“同上”电阻总是很小。

③滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。

教师演示flash动画课件：滑动变阻器的使用和电流流过滑动变阻器的路径。分析对比6种连结方式；并提出问题：闭合开关前，滑片应位于什么位置？为什么？变阻器哪部分电阻接入电路？从而巩固加深滑动变阻器的使用。

（设计意图：本环节中重组了教材内容，让学生经历“提出问题──实验探究──交流评估──深化巩固”这一个性化的过程，去主动突破“变阻器”这一教学重难点，使学生“不仅知其然，而且知所以然。”）

五、变阻器的应用-----调光台灯、调温电熨斗、调速器、油量表

演示课件：油量表的工作过程

要求学生注意观察思考：油量表的工作原理是什么？请学生代表回答解释油量表的原理。在日常生活中还有哪些地方应用了变阻器？原理如何？

（设计意图：通过变阻器的应用深化理解新知识。再次体现了“让生活走向物理，让物理走向社会”的新课程理念。）

【课堂练习、作业设计】

1.滑动变阻器是通过改变接入电路中的____________来改变电阻的器件。

2.如图示，当把滑动变阻器接入电路后，滑片P向右滑

动时，电路电阻变大，此时与电路相连接的接线柱应

是（  ）

（A）C和D   （B）B和D       

（C）A和C   （D）B和A

3．如图所示电路，要使灯泡的亮度变小，则必须使变阻器接入电路部分的电阻变＿＿，电流表的示数变＿＿＿，滑动触头P应向＿＿移动。

4、滑动变阻器有4个接线柱，使用时只需接入其中2个，因此有几种接法，在这些接法中，不能改变电阻大小并且可能损坏仪器的接法是：                            （        ）

A．接A和D    　　   　 B．接B和C　　

C．接A和B   　　       D．接C和D

5.一个滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”的字样，它的意思是指变阻器的 (      )

(A)电阻最小值是20Ω,允许通过的最大电流是1A

(B)电阻最小值是20Ω,允许通过的最小电流是1A

(C)电阻最大值是20Ω,允许通过的最小电流是1A

(D)电阻变化范围是0－20Ω,允许通过的最大电流是1A

8.如图所示，当滑动变阻器向右移动时，小灯泡的发光情况是变________．

作业.下图为观察滑动变阻器作用的实验器材，将所有器件连接起来，要求滑动变阻器滑片P向右滑动，电流表示数变大，灯泡变亮。画出电路图。         

【知识拓展】

其它变阻器：旋钮型变阻器、插孔式电阻箱、旋钮式电阻箱

【板书设计】

§ 16-4  变阻器

一滑动变阻器

　1．原理：利用改变连入电路中电阻线长度来改变电阻，从而改变电流。

  2．结构：滑片，瓷筒，金属杆，线圈（电阻线）、接线柱

3.结构示意图：                                                元件符号： 

4．使用方法：    

     选 ------  根据铭牌合适的滑动变阻器 

串 ------- 应串联在电路中

接-------  一上一下 （两上同导线、两下定阻值、一上一下变大小、有效阻值看下端）

     调-------  用前调到阻值最大处（保护电路）

变--------近小远大（滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小，反之则越大）　　

 5．应用：调光台灯、油量表等变阻器

【课后反思】

建构主义理论认为：“告诉学生的，他会忘记；给学生看的，他会记住；但学生自己参与探究的他会理解。”因此，本节课我注重了从清晰授课、任务趋动、实验与多媒体相结合多样化教学、加强亲身体验感悟、吸引学生投入学习等方面使物理课堂教学成功、有效。

本节课在学生了解改变电阻大小有关因素的知识基础上，通过让学生探究设计一个如何变阻实验，来发现改变电路电流的工作原理—通过改变接入电路中电阻线长度来改变电阻；再进一步认识变阻器构造及工作原理，从而过渡到探究变阻器使用方法和变阻规律。使变阻器的学习更符合学生的认知过程，又激发全体学生的学习兴趣。基于以上想法，在教学思路上设计用四个学生活动进行自主探究：

活动１：设计改变灯亮度的变阻器；理解变阻器工作原理。

活动２：观察滑动变阻器实物；了解变阻器的原理和结构。

活动３：探究用滑动变阻器改变灯泡亮度；找出变阻器正确使用方法和滑变规律。

活动４：分析油量表工作原理；了解生活中滑变器的具体应用。

通过本节课的学习，学生基本上掌握了教学的重点内容，课堂气氛活跃，学生参与意识比较强，基本上能通过实验说明并理解滑动变阻器的原理和使用方法，但是从学生作业以及课堂表现反馈的信息来看学生对滑动变阻器的滑变规律运用还不太熟练，应多加强训练。

不足之处：部分学生课前预习程度不足，实验操作熟练程度不够，导致课堂时间比较紧，如果调整为两课时，效果会更好。