資源簡介

第4節　變阻器
【教學目標】
1．知道滑動變阻器的構造、原理、會畫結構示意圖。
2．知道滑動變阻器的作用，會將其正確連入電路并會正確使用。
3．知道滑動變阻器銘牌上參數的含義、使用規則和實際應用。
【教學重難點】
1．重點：滑動變阻器的原理及使用。
2．難點：理解滑動變阻器的原理和它的結構特點；掌握滑動變阻器的使用。
【課前準備】
教師：兩節電池、小燈泡、開關、導線、鱷魚夾、鉛筆芯、滑動變阻器。
學生：兩節電池、小燈泡、開關、導線、鱷魚夾、鉛筆芯、滑動變阻器、電流表、電壓表、多個不同阻值的電阻。
【教學過程】
【情境引入】
教師用多媒體演示：舞臺劇演出就要開始了，幕布被徐徐地拉開，隨著劇情的變化，舞臺上的燈光逐漸由亮變暗(或由暗變亮)。
師：其實，對于同一盞電燈，亮度的變化就是電流的變化。那么，在電路兩端電壓不變的情況下，應該怎樣去改變電路中的電流呢？
生：可改變電路中的電阻。
師：那么，在電路中接入一個什么元件能改變電路中的電阻呢？
這個元件就是變阻器，今天我們就來學習變阻器的相關知識。
【互動新授】
(一)變阻器
1．學生實驗：
讓學生根據電路圖連接電路，把電池、小燈泡、鉛筆芯、鱷魚夾用導線連成電路。一端的鱷魚夾不動，移動另一端的鱷魚夾。
教師提出問題：如果將鱷魚夾夾在鉛筆芯的不同位置處，你會發現什么現象？
學生回答：小燈泡的亮度發生變化。
教師：小燈泡亮度的變化與接入電路中導體的長度有關嗎？什么關系？
學生觀察實驗現象后，回答：有關系。接入電路的導體越短，小燈泡越亮。
教師：為什么接入電路中導體長度的變化會導致小燈泡的亮度發生變化呢？
學生思考后回答：導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面積有關。長度越長，電阻越大。接入電路中的鉛筆芯長度變短，電阻變小，電路中的電流變大，所以小燈泡變亮了。
引導學生提煉知識：利用改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻。
教師追問拓展：如果通過改變材料、橫截面積或溫度來改變電阻，可以嗎？
學生討論交流后總結：可以。但選擇改變導體的長度最容易。
2．滑動變阻器：
(1)原理。
在剛才的實驗中可以得到：利用改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻就是變阻器的工作原理。我們使用的鉛筆芯能改變電路中的電阻，它可以說是一個變阻器，但鉛筆芯太短，太脆，電阻變化范圍不大。為了解決這些問題，先來看第一種要認識的變阻器——滑動變阻器。
(2)結構。
請同學們觀察手中的滑動變阻器，并閱讀說明書來認識滑動變阻器，滑動變阻器由幾部分構成？
學生觀察并回答：電阻線、金屬桿、滑動接觸片、四個接線柱和陶瓷管構成。滑片頂部有銘牌。
教師要指出：①金屬桿和滑片的電阻幾乎為零。
②電阻線彼此間要絕緣，與滑片接觸的絕緣漆被刮掉。
③銘牌的含義，能調節的最大阻值和允許通過的最大電流。
滑動變阻器的符號：
(3)連接方法。
教師設問：滑動變阻器有四個接線柱，接入電路中時需要兩個接線柱，那么有幾種組合呢？多媒體展示滑動變阻器：
同學們討論：AB、AC、AD、BC、BD、CD六種組合接法。
實驗探究：在使用時怎么接線才能達到我們的使用目的呢？
小組合作連接電路探究，實驗數據記錄如表：
滑片P移動方向 燈泡亮度變化 變阻器阻值變化
AB
AC
AD
BC
BD
CD
結論
　　實驗過程中，教師巡視實驗情況，并用多媒體展示注意事項：
①使用不同接線柱時，接入電路的有效部分是電阻線的哪段？
②滑片移動時，接入電路的電阻如何變化？
③接入電路的電阻大小與接線柱的選擇有什么關系？
實驗結束后，同學們總結滑動變阻器的使用：
①金屬桿接入電路中，燈泡太亮，滑動變阻器不起作用，不行。
②整個電阻絲接入電路中，燈泡幾乎不亮，調節滑動變阻器不起作用，不行。
③接線時，必須一上一下，調節滑動變阻器，燈泡亮度變化。
④閉合開關時，滑片距離選擇的下面接線柱越遠，越能起保護電路的作用，否則燈泡很亮。
教師總結使用方法：接線一上一下、阻值初置最大。
3．練習使用滑動變阻器：
按圖連接電路，其中R是定值電阻，R′是滑動變阻器。
實驗要求：
(1)閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使R兩端的電壓成整數倍地變化，如
0.5 V、1 V、1.5 V、2 V等。
(2)換不同的定值電阻，使電阻成整數倍地變化，閉合開關，調節滑片，保持每次接入的定值電阻兩端的電壓不變。
(二)變阻器的應用
教師提問：生活中有什么地方用到了變阻器？學生回答：調光的臺燈、收音機調音量、電熱毯等。
多媒體展示機械式電位器：
　　
利用電位器調節耳機音量
除機械式電位器外，還有數字式電位器：
【課堂小結】
老師：今天你學到了什么，有什么成功的經驗和收獲？
學生：1.滑動變阻器的工作原理。
2．滑動變阻器的使用方法。
3．生活中的電位器。
【板書設計】
第4節　變阻器
1．滑動變阻器：
(1)原理：利用改變接入電路的電阻線的長度來改變電阻的大小。
(2)符號：。
(3)使用：接線“一上一下”，初置阻值最大。
2．生活中的電位器。

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