物理九年级全册（2024）第十二章 欧姆定律第三节 变阻器教学设计及反思

这是一份物理九年级全册（2024）第十二章 欧姆定律第三节 变阻器教学设计及反思，共4页。教案主要包含了基础信息，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。
课时：1 课时（45min）
教材版本：2024 北师大版九年级全一册
学情：学生已经掌握电阻、影响电阻大小的四个因素；会连接简单电路、会使用电流表。高频误区：滑动变阻器接线柱分不清 “一上一下”；闭合开关前滑片位置记反；分不清接入的是哪一段电阻丝；把金属杆部分当成电阻；混淆滑动变阻器与电阻箱特点。
配套增值文档：彩蛋素材、学情反思（可独立拆分）
二、教学目标
1. 物理观念
知道滑动变阻器工作原理：通过改变接入电路电阻丝的长度改变电阻。
认识滑动变阻器构造、电路符号、铭牌含义；掌握滑动变阻器 “一上一下” 接线规则；理解闭合开关前滑片调到最大阻值处的操作要求。
知道电阻箱特点，会读取电阻箱示数；区分滑动变阻器与电阻箱优缺点。
了解生活中的变阻器：电位器，知道其实际应用。
2. 科学思维【?思维训练标注】
转换思维：改变电阻的多种方案对比，筛选最简便可行方案。
模型建构：看懂滑动变阻器结构示意图，判断滑片移动时接入电阻丝长度变化。
思辨辨析：苏格拉底提问辨析 “同上、同下” 两种错误接法带来的电路现象。
母题模式：根据接线柱，判断滑片移动时电阻、电流变化；电阻箱读数母题训练。
3. 科学探究
动手体验滑动变阻器的变阻实验；观察灯泡亮度、电流表示数变化；完成铅笔芯自制变阻器实践活动。
4. 科学态度与责任
联系生活：音箱音量旋钮、台灯调光、电暖器调温，体会物理服务生活。
动手实践，养成规范电路操作习惯，树立电路安全意识。
三、教学重难点
重点：滑动变阻器工作原理；一上一下接线；滑片移动，电阻大小变化判断；铭牌含义；电阻箱读数。
难点：判断滑片移动时，接入电路是哪一段电阻丝，电阻如何变化；区分两种错误接法（同上相当于导线，同下相当于定值电阻）。
四、教学准备
分组器材：电源、开关、小灯泡、电流表、滑动变阻器、导线、电阻箱；
演示素材：铅笔芯、铜丝（自制变阻器材料）；电位器实物图片。
五、教学过程（五步教学法）
环节一：情景导入（4min）
展示音箱、台灯、电热毯图片，抛出生活情景：旋转旋钮，可以改变音量大小、灯泡亮度、温度。
环节二：滑动变阻器原理与构造（12min）
原理总结：改变接入电路电阻丝的长度，从而改变电阻。
认识构造：电阻丝线圈、瓷筒、金属杆、滑片 P、四个接线柱 A、B（下），C、D（上）。
讲解：线圈上面绝缘层刮掉一部分，保证滑片和电阻丝接触导通；金属杆电阻几乎为零。认识电路元件符号。
铭牌解读：“50Ω 1.5A”
50Ω：滑动变阻器最大阻值 0~50Ω；
1.5A：允许通过的最大电流，电流超过会烧毁元件。
环节三：学生实验探究：体验滑动变阻器变阻（16min）
学生分组连接电路：电源、开关、灯泡、电流表、滑动变阻器，一上一下接线。
移动滑片 P，观察灯泡亮度、电流表示数。
以接 A、C 接线柱举例分析：接入电路电阻丝是 AP 段。
滑片向 A 移动：AP 变短，电阻变小，电流变大，灯泡变亮；
滑片远离 A 移动：AP 变长，电阻变大，电流变小，灯泡变暗。
小组任务：更换不同的一上一下接线柱，重复实验，记录滑片移动，电阻、电流、亮度变化。
交流讨论：
接 “同上” 两个接线柱：灯泡很亮，滑片移动亮度不变；
接 “同下” 两个接线柱：灯泡很暗，滑片移动亮度不变。
⚠高频易错警示：
判断电阻变化关键：看下接线柱！离下接线柱越远，接入电阻越大；离下接线柱越近，电阻越小。【?思维训练：提炼解题母题技巧】
环节四：电阻箱 + 生活变阻器（8min）
1. 电阻箱
滑动变阻器：可以连续改变电阻，但是不能直接读出电阻数值。
电阻箱：可以直接读出接入电阻，但是阻值不能连续变化，只能跳跃式调节。
读数方法：旋钮示数 × 对应倍数，全部相加。
母题训练示例：(1×1000+8×100+9×10+3×1)Ω =1893Ω。
2. 生活变阻器 —— 电位器
音箱音量、加湿器旋钮，本质就是滑动变阻器（机械式电位器）；拓展数字电位器简单介绍。
实践拓展：铅笔芯自制变阻器，演示铅笔芯滑动，灯泡亮度变化。
环节五：课堂小结与当堂训练（5min）
课堂小结
1. 滑动变阻器原理：改变接入电路电阻丝长度改变电阻。
2. 接法：一上一下；闭合开关前滑片调到最大阻值；看 “下接线柱” 判断电阻变化。
3. 铭牌物理意义；电阻箱读数；滑动变阻器与电阻箱优缺点对比。
4. 生活应用：电位器。
当堂练习题（参考全国头部城市统考）
1. 滑动变阻器是通过改变什么来改变电阻的（ ）
A. 导体材料 B. 接入电路电阻丝长度 C. 导体横截面积 D. 导体温度
答案：B
2. 某滑动变阻器铭牌 “20Ω 2A”，下面说法正确的是（ ）
A. 滑动变阻器最大电阻 2Ω
B. 允许通过最大电流 2A
C. 滑动变阻器电阻只能是 20Ω
D. 使用时电流必须等于 2A
答案：B
3. 滑动变阻器接线柱 A、C 接入电路，闭合开关前滑片放在 端；滑片向 D 移动，接入电阻 。
答案：D；变大
4. 电阻箱图示示数：__Ω。
答案：1893
5. 简答：滑动变阻器与电阻箱各有什么优缺点？
参考答案：滑动变阻器：可连续改变电阻，不能读数；电阻箱：能够读出电阻值，阻值不能连续调节。
板书设计
12.3 变阻器
1、滑动变阻器
原理：改变接入电路电阻丝的长度，改变电阻
接法：一上一下
闭合开关前：滑片调到【最大阻值处】保护电路
判断技巧：看下接线柱，远大近小
铭牌：50Ω 1.5A
50Ω：最大阻值 0~50Ω；1.5A：允许最大电流
错误接法：
同上：相当于导线；同下：相当于定值电阻
2、电阻箱
特点：直接读取电阻；不能连续调节
读数：旋钮示数 × 倍数，相加
3、生活应用：电位器（音量旋钮、调光旋钮）
课后作业
1. 教材自我检测全部习题；
2. 课后尝试利用铅笔芯动手自制简易变阻器。
【配套增值文档 1：彩蛋素材（独立文档）】
课堂趣味拓展彩蛋
1. 生活素材：台灯调光旋钮、音响音量旋钮、电风扇调速旋钮内部，都是电位器。
2. 趣味拓展：数字电位器，没有机械触点，寿命更长，用于数控音响设备。
3. 思考拓展：为什么闭合开关前滑片调到最大阻值？结合电流、欧姆定律简单解释。
4. 科普：滑动变阻器不能超过铭牌最大电流，否则电阻丝过热烧坏。
【配套增值文档 2：学情反思（独立文档）】
学情与教学反思
1. 高频学情误区
①学生记不住 “看下面接线柱”，做题时盯着上面接线柱判断电阻变化，造成判断完全错误，课堂反复强化母题技巧。
②很多同学忘记闭合开关前滑片位置，考试高频考点，要结合保护电路原理理解记忆，不能死记硬背。
③分不清两种错误接法的现象：同上相当于导线（灯很亮）；同下相当于定值电阻（灯很暗）。
④电阻箱读数，倍数容易看错，把 ×100 和 ×10 混淆，多加练习读数母题。
2. 实验注意点：
提醒学生接线，开关断开；滑动变阻器一上一下，实验结束及时断开电源，避免长时间短路。
3. 母题教学：画图题、实物连线题是本章高频考题，训练学生做题习惯，先确定下接线柱。
4. 实践活动：铅笔芯自制变阻器，条件允许课堂演示，条件不足留作课后动手实践，提升学习兴趣。
苏格拉底提问：
①旋钮转动，本质改变电路当中什么物理量？
②前面一节课学到，改变导体电阻有 4 种方法：材料、长度、横截面积、温度，哪一种方法操作最简单，方便连续调节？
学生回答，引出课题：变阻器。
【?思维训练：多方案对比，筛选最优可行方案】
苏格拉底提问：
①如果接上面两个接线柱 C、D，电流走金属杆，电阻是多大？（几乎为零，相当于导线）
②如果接下面两个接线柱 A、B，电流全部走电阻丝，滑片移动能不能改变电阻？（不能，相当于定值电阻）
小结正确接法：必须一上一下接线柱接入电路。【?思维训练：错误接法思辨，建立模型认知】
苏格拉底提问：闭合开关之前，滑片要调到什么位置？为什么？
小结：滑片调到接入电路最大阻值处，保护电路，防止电流过大烧坏元件。