資源簡介

第4節(jié)　變阻器
◇教學目標◇
知識目標
（1）通過連續(xù)改變電流的實驗，進一步加深學生對電阻在電路中作用的理解。
（2）知道常見的幾種變阻器，理解滑動變阻器的工作原理，會用滑動變阻器改變電流。
（3）會閱讀說明書，能按照說明書了解滑動變阻器的構(gòu)造，能根據(jù)需要正確使用滑動變阻器，并能通過實驗總結(jié)概括出正確的使用方法。
能力目標
（1）通過對連續(xù)改變電流儀器的自主設計，感知創(chuàng)新設計的一般方法。
（2）通過觀察滑動變阻器的工作原理，能正確使用滑動變阻器。
素養(yǎng)目標
（1）通過對滑動變阻器的設計過程，體驗發(fā)明創(chuàng)造的科學情趣。
（2）培養(yǎng)學生的實驗技能和良好的實驗習慣，在實驗中形成良好的合作意識，通過提出猜想、動手操作，在探究實驗中學習滑動變阻器的使用，掌握其規(guī)律，建立“實踐出真知”的觀念。
◇教學重難點◇
教學重點
滑動變阻器的作用、工作原理和使用方法。
教學難點
滑動變阻器在電路中是怎樣改變電阻和控制電流的。
◇教學過程◇
一、新課導入
老師在課堂上演示：（1）旋轉(zhuǎn)收音機音量旋鈕可以改變音量，如圖甲。
（2）出示調(diào)光臺燈，調(diào)節(jié)臺燈的旋鈕，讓學生觀察燈泡的變化，如圖乙。同學們會發(fā)現(xiàn)這種臺燈的亮度可以隨老師的調(diào)節(jié)而改變。
收音機聲音的變化、燈光亮度的變化可能是由哪些因素引起的呢？
二、教學步驟
探究點1　變阻器的了解
［閱讀課本］P68“想想做做”
［實驗］按課本圖16.4 1所示，在導線間夾入一根鉛筆芯，使一端在鉛筆芯上自由滑動，觀察燈泡亮度的變化。
［小組討論］是什么改變了燈泡亮度的變化呢？（教師提示：從電壓、電流、電阻上思考，且燈泡亮度的變化是由通過的電流引起的）
［分析］當夾子向左移動時，接入電路中的鉛筆芯的長度變小，電阻變小，燈泡的亮度變亮。
當夾子向右移動時，接入電路中的鉛筆芯的長度變大，電阻變大，燈泡的亮度變暗。
［歸納提升］燈泡亮度的變化，實質(zhì)上是通過改變接入電路中鉛筆芯的長度來改變電阻，從而改變通過燈泡的電流來改變燈泡的亮度。
探究點2　變阻器
［閱讀課本］P68~P69“變阻器”
［小組討論］影響電阻大小的因素有材料、長度、橫截面積和溫度，那么變阻器是根據(jù)改變什么的原理制作的呢？
［分析］方案一（改變導體的溫度）：如圖所示，在a、b間分別接入金屬導體電阻，如鎳鉻合金絲等，用酒精燈對導體加熱，閉合開關(guān)，觀察并記錄小燈泡的亮度變化。
方案二（改變導體的材料）：如圖所示，在a、b間分別接入長度、粗細相同，材料不同的導體電阻，如銅絲和鎳鉻合金絲，閉合開關(guān)，觀察并記錄小燈泡的亮度變化。
方案三（改變導體的橫截面積）：如圖所示，在a、b間分別接入長度相同，粗細不同的鎳鉻合金絲，閉合開關(guān)，觀察并記錄小燈泡的亮度變化。
方案四（改變導體的長度）：如圖所示，在a、b間（有鱷魚夾）夾入一段鎳鉻合金絲，固定一端，使另一端在鎳鉻合金絲上自由滑動，通過改變接入電路中鎳鉻合金絲的長度來改變接入電路中的電阻，閉合開關(guān)，觀察并記錄小燈泡的亮度變化。
［歸納提升］完成以上4組實驗后，從操作難易程度來看，改變導體的長度能較方便地改變小燈泡的亮度。
得出結(jié)論：
（1）工作原理：變阻器是通過改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻的。
（2）構(gòu)造：瓷筒、電阻線、金屬棒、金屬滑片、4個接線柱等。
（3）電路元件符號：。
［閱讀課本］P69實驗“練習使用滑動變阻器”
［小組討論］滑動變阻器上有4個接線柱，怎樣把這些接線柱接入電路？共有幾種接法？移動滑片時，哪兩個接線柱之間的電阻隨著改變？向哪個方向移動時電阻變大？
［歸納提升］正確的使用方法是上、下各接入一個接線柱（一上一下），串聯(lián)在電路中，共4種接法。不能使滑動變阻器電阻變化的接法有2種，其中“同下”電阻總是最大，而“同上”電阻總是最小。下面的接線柱決定著電阻的變化，接左下接線柱時，向右滑電阻變大；接右下接線柱時，向左滑電阻變大。上面的接線柱接哪個都一樣。
［小組討論］觀察滑動變阻器的銘牌：“1.5 A　20 Ω”表示什么意思？
［分析］“1.5 A”表示滑動變阻器能允許通過的最大電流，“20 Ω”表示滑動變阻器的最大阻值。
［思考］滑動變阻器的使用注意事項是什么？
［提示］（1）不允許超過滑動變阻器允許通過的最大電流。
（2）為避免電流過大，使用前將滑片放在阻值最大處。
［思考］同學們請按照課本圖16.4 3所示連接電路，試著將滑動變阻器接入電路，并移動滑片來改變燈泡的亮度（注意：移動的方向變化時，接入電路的電阻如何變化？燈泡的明暗程度如何變化？）。
［歸納提升］
接入電 路的接 線柱 接入電 路的電 阻絲 滑片向A端滑動
接入電路的 電阻如何變化 燈泡亮度 如何變化 電流的大小 如何變化
A、D AP 變小 變亮 變大
A、C AP 變小 變亮 變大
B、C BP 變大 變暗 變小
B、D BP 變大 變暗 變小
A、B AB 不變 不變 不變
C、D 0 不變 不變 不變
　　［實驗］按照課本圖16.4 4連接電路，試著按書本的要求完成實驗。
［思考］滑動變阻器接入電路中的作用是什么？
［提示］（1）通過改變電路中的電阻，逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓。
（2）保護電路。
探究點3　變阻器的應用
［閱讀課本］P70“變阻器的應用”
［歸納提升］電熱毯、電飯鍋、調(diào)光臺燈、油量表……
我們把通過機械式旋鈕調(diào)節(jié)阻值的大小的器件叫電位器。
優(yōu)點：可連續(xù)性地改變阻值、耐震動、噪聲小、壽命長、抗環(huán)境污染等。
三、板書設計
◇教學反思◇
本節(jié)課在教學過程中要充分利用想想做做這個活動作為鋪墊，引導學生了解滑動變阻器的原理。再從滑動變阻器的設計，帶領(lǐng)學生認識滑動變阻器的結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)新課程改革提出的“注重科學內(nèi)容和科學方法”。另外，在練習使用滑動變阻器的過程中，盡可能地讓學生動手進行實驗，體驗并歸納滑動變阻器的使用方法。
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