2020-2021学年第4节 变阻器教案

第4节　变阻器

◇教学目标◇

【知识与技能】

(1)通过连续改变电流的实验,进一步加深学生对电阻在电路中作用的理解。

(2)知道常见的几种变阻器,理解滑动变阻器的工作原理,会用滑动变阻器改变电流。

(3)会阅读说明书,能按照说明书了解滑动变阻器的构造,能根据需要正确使用滑动变阻器,并能通过实验总结概括出正确的使用方法。

【过程与方法】

(1)通过对连续改变电流仪器的自主设计,感知创新设计的一般方法。

(2)通过观察滑动变阻器的工作原理,能正确使用滑动变阻器。

【情感·态度·价值观】

(1)通过对滑动变阻器的设计过程,体验发明创造的科学情趣。

(2)培养学生的实验技能和良好的实验习惯,在实验中形成良好的合作意识,通过提出猜想、动手操作,在探究实验中学习滑动变阻器的使用,掌握其规律,建立“实践出真知”的观念。

◇教学重难点◇

【教学重点】

滑动变阻器的作用、工作原理和使用方法。

【教学难点】

滑动变阻器在电路中是怎样改变电阻和控制电流的。

◇教学过程◇

一、新课导入

老师在课堂上演示:(1)旋转收音机音量旋钮可以改变音量。

(2)出示调光台灯,调节台灯的旋钮,让学生观察灯泡的变化。同学们会发现这种台灯的亮度可以随老师的调节而改变。

收音机声音的变化、灯光亮度的变化可能是由哪些因素引起的呢?

二、教学步骤

探究点1　变阻器的了解

[阅读课本]P68“想想做做”

[实验]按图16.4⁃1所示,在导线间夹入一根铅笔芯,使一端在铅笔芯上自由滑动,观察灯泡亮度的变化。

[小组讨论]是什么改变了灯泡亮度的变化呢(教师提示:从电压、电流、电阻上思考,且灯泡亮度的变化是由通过的电流引起的)?

[分析]当夹子向左移动时,接入电路中的铅笔芯的长度变小,电阻变小,灯泡的亮度变亮。

当夹子向右移动时,接入电路中的铅笔芯的长度变大,电阻变大,灯泡的亮度变暗。

[归纳提升]灯泡亮度的变化,实质上是通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变电阻,从而改变通过灯泡的电流来改变灯泡的亮度。

探究点2　变阻器

[阅读课本]P68“变阻器”

[小组讨论]影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度,那么变阻器是根据改变什么的原理制作的呢?

[分析]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,如镍铬合金丝等,用酒精灯对导体加热,闭合开关,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间分别接入长度、粗细相同,材料不同的导体电阻,如铜丝和镍铬合金丝,闭合开关,观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案三(改变导体的横截面积):如图所示,在a、b间分别接入长度相同,粗细不同的镍铬合金丝,闭合开关,观察并记录小灯泡的亮度变化。

方案四(改变导体的长度):如图所示,在a、b间(有鳄鱼夹)夹入一段镍铬合金丝,固定一端,使另一端在镍铬合金丝上自由滑动,通过改变接入电路中镍铬合金丝的长度来改变接入电路中的电阻,闭合开关,观察并记录小灯泡的亮度变化。

[归纳提升]完成以上4组实验后,从操作难易程度来看,改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。

得出结论:

(1)工作原理:变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。

(2)构造:瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、4个接线柱等。

(3)电路元件符号:。

[阅读课本]P69实验“练习使用滑动变阻器”

[小组讨论]滑动变阻器上有4个接线柱,怎样把这些接线柱接入电路?共有几种接法?移动滑片时,哪两个接线柱之间的电阻随着改变?向哪个方向移动时电阻变大?

[归纳提升]正确的使用方法是上、下各接入一个接线柱(一上一下),串联在电路中,共4种接法。不能使滑动变阻器电阻变化的接法有2种,其中“同下”电阻总是最大,而“同上”电阻总是最小。下面的接线柱决定着电阻的变化,接左下接线柱时,向右滑电阻变大;接右下接线柱时,向左滑电阻变大。上面的接线柱接哪个都一样。

[小组讨论]观察滑动变阻器的铭牌:“1.5 A　20 Ω”什么意思?

[分析]“1.5 A”表示滑动变阻器能允许通过的最大电流,“20 Ω”表示滑动变阻器的最大阻值。

[思考]滑动变阻器的使用注意事项是什么?

[提示](1)不允许超过滑动变阻器允许通过的最大电流。

(2)为避免电流过大,使用前将滑片放在阻值最大处。

[思考]同学们请按照图16.4⁃3所示连接电路,试着将滑动变阻器接入电路,并移动滑片来改变灯泡的亮度(注意:移动的方向变化时,接入电路的电阻如何变化?灯泡的明暗程度如何变化?)。

[归纳提升]

　　[实验]按照图16.4⁃4连接电路,试着按书本的要求完成实验。

[思考]滑动变阻器接入电路中的作用是什么?

[提示](1)通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压。

(2)保护电路。

探究点3　变阻器的应用

[阅读课本]P70“变阻器的应用”

[归纳提升]电热毯、电饭锅、调光台灯、油量表……

我们把通过机械式旋钮调节阻值的大小的器件叫电位器。

优点:可连续性地改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等。

三、板书设计

◇教学反思◇

本节课在教学过程中要充分利用【想想做做】这个活动作为铺垫,引导学生了解滑动变阻器的原理。再从滑动变阻器的设计,带领学生认识滑动变阻器的结构,体现新课程改革提出的“注重科学内容和科学方法”。另外,在练习使用滑动变阻器的过程中,尽可能地让学生动手进行实验,体验并归纳滑动变阻器的使用方法。