初中物理人教版九年级全册第4节 变阻器优质ppt课件

设计说明

本节内容主要包括两部分：变阻器、变阻器的应用，可以通过视频、课件或实物展示等方式引入新课，让学生观察到灯泡的亮度是可以改变的，使学生知道可以通过改变电阻的大小的方法来改变灯泡亮度，变阻器的结构及使用较为复杂，不仅组成部件多、接线柱多，还由于在使用过程中变阻器的动态变化会导致电流、电压也随着发生动态变化，其中滑动变阻器的原理和连接是重点，也是难点。在实现教学目标的过程中，主要采用科学探究为主，讲授为辅的方式，遵循从感性到理性，从简单到复杂的原则，符合学生的认知规律。在学生实验过程中，引导学生注意观察：滑动变阻器的几种接法，每种接法连入电路中的是哪段电阻，注意观察比较不同接法时灯泡的亮暗变化，从而总结出滑动变阻器的使用方法及注意事项。同时强调使用滑动变阻器时，在闭合开关前，应将滑片调至阻值最大处，可以起到保护电路的作用。在“变阻器的应用”教学中，可以在学生自学的同时，充分利用实物或视频向学生展示生活中哪些常见物品使用了变阻器，还可以通过实际操作让学生了解电阻大小的变化，体现“物理就在身边”的理念，激发学生学习热情。教学过程分为两个阶段：第一阶段学习变阻器的有关知识，第二阶段了解变阻器的应用。

教学目标

【知识与技能】

1.能说出滑动变阻器的构造，画出它在电路图中的符号，理解滑动变阻器的工作原理。

2.会把滑动变阻器正确连入电路，通过滑动变阻器来改变电路中的电流及用电器两端的电压。

【过程与方法】

通过熟悉的事物如水流的形成以及水压是水管中形成水流的原因来进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论。

【情感态度和价值观】

通过发现生活实例来解释所学知识，感受科学就在身边，强化STS的

要求。

重点难点

教学重点

1.滑动变阻器的原理；

2.滑动变阻器的使用方法。

教学难点

利用滑动变阻器改变电路中的电流和导体两端的电压。

教学方法

探究法：通过学生的探究实验，引导学生正确使用滑动变阻器。

教具、学具

教师用：多媒体课件(展示电位器、电阻箱及变阻器的最新进展、应用，滑动变阻器工作原理等)、旋转式电阻箱、插孔式电阻箱、滑动变阻器、调光灯、教师用示教板等。

学生用：(分组)干电池(带盒)两节、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干、铅笔芯一个、夹子一个、电流表一个、小灯泡一个、电阻箱一个。

授课时数

1课时

教学过程

回顾思考

1.影响电阻大小的因素        、        、        、        。

2.在探究影响电阻大小的因素时，采用了        法。

导入新课

教师：展示连接如图16-4-1所示的电路。由一节电池改为两节电池串联供电，观察灯泡的亮度变化，回答这个现象说明了什么？

图16-4-1

学生回答：电压改变，电路中的电流就会改变。电压变大，电流变大，灯泡亮度变亮。

教师提问：你还有什么方法改变灯泡的亮度呢？

讲授新课

一、变阻器

1.改变小灯泡的亮度

学生分组实验：按如图16-4-2所示连接电路，闭合开关，使小灯泡发光。(多媒体投影电路图)

图16-4-2

教师提问：有哪些方法可以改变灯泡的亮度？(电源电压一定时，引导学生从影响电阻大小的因素回答)

学生回答：可以改变连入电路中铅笔芯的长度或横截面积以及将铅笔芯换为其他材料。

教师引导：哪种方法更简便一些呢？

学生讨论回答：通过改变接入电路中的铅笔芯的长度改变小灯泡的亮度比改变铅笔芯的横截面积和更换铅笔芯的方法要简便。

教师提问：如图所示实验中，当右端夹子向左移动时，灯泡的亮度如何变化？当右端夹子向右移动时，灯泡的亮度如何变化？

仔细观察实验现象并分析：

①当右端夹子向左移动时，接入电路中铅笔芯的长度变短，电阻变小，灯泡变亮。

②当右端夹子向右移动时，接入电路中铅笔芯的长度变长，电阻变大，灯泡变暗。

实验归纳：实验中，使电流变化的原因是改变了连入电路中铅笔芯的

长度。

教师提问：在实验中，利用铅笔芯来改变电阻的大小，有哪些缺点？应怎样改进？

学生讨论后回答：缺点——铅笔芯的电阻变化范围小；易断；用夹子来改变连入电路中的铅笔芯的长度不方便等。

改进意见：使用电阻大的合金丝，改成易操作的等。

教师引入“变阻器”——能改变连入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。实验室常用的是滑动变阻器。

2.认识滑动变阻器

教师利用多媒体展示滑动变阻器图片，学生自学教材，并回答问题：

(1)提问：滑动变阻器由哪些部件组成？

学生回答：由绝缘管、线圈(绕在绝缘管上，表面涂有绝缘层的电阻丝)、金属杆、滑片(套在金属杆上)。

教师多媒体投影如图16-4-3所示的滑动变阻器的构造图

图16-4-3

(2)提问：你能画出结构示意图和符号吗？

甲                   乙

图16-4-4

学生上台演示：如图16-4-4所示。

(3)提问：滑动变阻器的工作原理是什么？

学生回答：靠改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻的大小。

教师引导学生讨论分析：影响电阻大小的因素有导体的长度、横截面积、材料和温度。在横截面积、材料和温度不变时，导体的长度越长，电阻越大。

(4)提问：滑动变阻器有什么作用呢？

引导学生讨论回答：①调节滑动变阻器的滑片的位置，改变连入电路中的电阻的大小，从而改变电路中的电流和部分电路两端的电压；②保护电路。

(5)教师：大家都知道，大多数仪器都有说明书、铭牌等，上面有使用方法、注意事项等，大家请看大屏幕，这个铭牌上标有“200 Ω  5 A”字样，表示什么意思呢？

学生回答：

滑动变阻器铭牌上“200 Ω  5 A”表示的物理意义：该滑动变阻器的最大阻值是200 Ω，或者该滑动变阻器阻值变化范围是0～200 Ω，允许通过的最大电流是5 A。

注意：使用滑动变阻器时，通过的电流不能超过允许通过的最大电流。

3.实验探究滑动变阻器的连接方法

教师提问：滑动变阻器有四个接线柱，可能有哪些接法呢？所有接法的效果都一样吗？下面我们来探究一下。

(1)分组实验：按如图16-4-5所示电路连接实物图，闭合开关，移动滑片，观察灯泡亮度如何变化，并记录在表格中。教师巡查，发现问题，及时提示，及时解答。

图16-4-5

注意：①调节滑动变阻器的滑片的位置，观察是否能改变电路中电流的大小及灯泡的亮度。

②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应在阻值最大处，即离下面接入电路的接线柱最远的位置。

(2)教师提问，学生分析回答：

①要改变电路中的电流的大小，滑动变阻器是串联还是并联在电路中，有哪几种接法？

答：串联，有四种接法。

②哪几种接法不能改变电阻及电流的大小？

答：上面两个接线柱接入电路，电流不变且电流最大；下面两个接线柱接入电路，电流不变且电流最小。

③滑动变阻器为什么能改变电流的大小？

答：因为改变了连入电路中的电阻丝的长度，即电阻的大小。

④滑动变阻器的作用有哪些？

答：改变电路中电流的大小；保护电路。

⑤在闭合开关前，滑动变阻器的滑片在什么位置？为什么？

答：在阻值最大处。因为此时电路中的电流最小，能起到保护电路的

作用。

引导学生归纳，得出结论：

滑动变阻器的连接方法：①串联在电路中；②接线柱“一下一上”接入电路；③闭合开关前，滑动变阻器的滑片在阻值最大处(离下面的接入电路的接线柱最远的位置)；④电路中的电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流值。

4.用滑动变阻器控制电阻两端电压

图16-4-6

(1)按照如图16-4-6所示电路图，连接电路，用电压表测量电阻R两端的电压。

教师：在连接电路的过程中，我们应该注意哪些问题呢？

学生回答：①连接电路时，开关要断开；②电压表的正确连接：并联，电流要“＋”进“－”出，所测电压不能超过其量程；③滑动变阻器的接线柱“一下一上”接入电路；④闭合开关前，滑动变阻器的滑片在阻值最大处。

(2)进行实验：教师提出实验要求，学生按要求进行实验。(教师巡查，同时提问、解答疑难)

①调节滑动变阻器的滑片，注意观察电压表的示数变化，使两端电压逐渐增大。

教师提问：电流表的示数变化是否与电压表示数变化一致?

各小组代表回答：电流表的示数随着电压表示数的增大而增大。

②换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍变大(如5 Ω、10 Ω、15 Ω)，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，注意观察电压表的示数变化，保持每次接入的定值电阻两端的电压不变，观察电流表的示数变化情况。

各小组代表回答：此时，接入电路的电阻越大，电流表的示数越小。

问：在什么情况下，电路的电阻越大，电流表的示数越小？

组内讨论，小组代表回答：在电压相同时，电路的电阻越大，电流表的示数越小。

(3)分析实验现象，引导学生总结得出滑动变阻器的作用：①改变电路中的电流的大小；②改变用电器两端的电压；③保护电路。

5.电阻箱

教师讲解：(1)电阻箱是一种能够表示出电阻大小的变阻器。(多媒体展示旋转式电阻箱、插孔式电阻箱等)

(2)使用方法：将电阻箱的两个接线柱接入电路中，调节四个旋钮就能得到0～9 999 Ω之间的任意整数电阻。

(3)读数方法：各旋钮对应的小三角指的数字×面板上标记的倍数，然后加起来就是电阻箱连入电路中的阻值。

学生练习(展示题目)：

例题讲解：(学生先练习，如有问题，教师补充讲解)

例1  小宇在实验室用如图16-4-7所示的电路做电学实验，请你帮助他完成以下的判断:

图16-4-7

(1)当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路中，滑片P向A端移动时，灯L亮度将        (选填“变暗”“不变”或“变亮”)。

(2)当滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，要使灯L变暗，滑片P应向        （选填“A”或“B”）端移动。

解析：(1)当滑片向A端移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，灯泡变暗。(2)当接A、D两个接线柱时，要使灯L变暗，则电流应变小，滑动变阻器连入电路的电阻应变大，连入电路的电阻丝应变长，所以滑片P应该向B端移动。

答案:(1)变暗  (2)B

例2  用笔画线代替导线，将图16-4-8中元件连接成电路，要求：向右移动滑片，灯泡变亮。

图16-4-8

解析：滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡变亮，必须使滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以滑动变阻器接入电路的接线柱一定有B接线柱，同时要能改变电阻，必须采用“一上一下”的接法，另一接线柱选上面金属杆两端的任一个即可，并且电源、开关、灯泡和滑动变阻器串联。

答案：如图16-4-9所示。

图16-4-9

二、变阻器的应用

学生自学教材，回答以下问题：

教师提问：使用滑动变阻器时，应注意哪些问题？

学生回答：(1)“一下一上”接入电路；(2)电路中的电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流；(3)在闭合开关前，滑片在阻值最大处；(4)应串联在电路中。

教师提问：怎样判断滑片在阻值最大处？

学生举手抢答：离下面的接线柱最远处。

教师：大家回答得很好。那么，现在请你结合前面的学习，能总结一下滑动变阻器的作用有哪些吗？

学生举手抢答：(1)保护电路；(2)改变电路中电流的大小。

学生举手补充：改变用电器两端的电压。

教师提问：联系咱们的生活实际，你知道哪些地方用到了滑动变阻器？

学生思考后回答：收音机中调节音量的旋钮、调光台灯的旋钮。

学生补充：电饭锅、可调温度的电热毯等。

学生：还有调节耳机音量的装置。

教师：大家回答得都很好，是学习物理的有心人，现在应用比较广泛的是数字电位器。(多媒体展示)

大家自学该部分内容，了解数字电位器的优点和用途。

数字电位器的优点：可程序控制改变电阻、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等。

数字电位器的应用：在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多重要领域得到广泛应用。

例题讲解：(学生先练习，如有问题，教师补充讲解)

例3 电位器是变阻器的一种，它可以用来改变收音机的音量。小红买了一个电位器，如图16-4-10所示。如果把它与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，请仔细观察，现想使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗，下列接法正确的是(    )

图16-4-10

A.连接A、C     B.连接B、C     C.连接A、B     D.以上都不正确

解析：由题图可知，碳膜电阻相当于滑动变阻器的电阻丝，滑动触头相当于滑动变阻器的滑片，它可以在碳膜电阻上顺时针或逆时针滑动，A、B、C为三个接线柱，为了使滑动触头顺时针转动时，电流变小，灯泡亮度变暗，接入电路中的电阻要增大，此时应该把滑动触头左边的碳膜电阻接入电路，即接入A、B两个接线柱。  

答案：C

课堂小结

1.变阻器是指        ，实验室常用的变阻器是        。

2.滑动变阻器的原理是        ，它在电路图中的符号是        。

3.滑动变阻器使用时，要        联在电路中；要把        两个接线柱接入电路；通过的电流        能超过它允许通过的最大电流；开关闭合前，滑动变阻器的滑片要放在        。

4.滑动变阻器的作用有        、        、        。

板书设计

第4节  变阻器

一、变阻器

1.定义：能改变接入电路中电阻大小的元件。

2.滑动变阻器

(1)原理：利用改变连入电路中电阻丝长度来改变电阻，从而改变电流。

(2)结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱等。

(3)符号：

(4)结构示意图：

(5)连接方法及注意事项

①串联；

②“一上一下”接入电路；

③通过的电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流；

④开关闭合前，滑片放在阻值最大处。

(6)作用

①保护电路；

②改变电路中电流的大小；

③改变用电器两端的电压。

二、变阻器的应用

1.注意事项：(1)通过的电流不能超过允许通过的最大电流；

(2)在使用前将电阻调到最大处。

2.作用：改变电路中的电流。

3.应用：机械电位器、数字电位器。

教学反思