初中物理人教版九年级全册第十六章 电压 电阻第4节 变阻器评优课教学练习题习题ppt课件

课题名

16.4 《变阻器》

教学目标

1.了解变阻器的构造、在电路中的符号，理解变阻器的工作原理；

2.通过探究怎样用变阻器改变灯泡的亮度，知道正确使用变阻器的方法.

教学重点

滑动变阻器的原理及使用.

教学难点

根据要求正确使用与连接滑动变阻器.

教学准备

不同规格的滑动变阻器、电池组、小灯泡、铅笔（或铅笔芯）、金属夹、导线若干、实物投影仪、多媒体课件等.

教学过程

情景导入

用课件播放视频：在北京的某剧场里，人们正在焦急地等待着全国青年舞蹈大奖赛的开始，突然，剧场里的灯光逐渐由亮变暗，幕布拉开了，演员优美的舞姿映入了我们的眼帘，把我们带入了翩翩的遐想之中……请同学们想一想，用什么办法可以改变灯泡的亮度呢？这节课，老师给同学们做一个实验，我们只要在电路中串联一个叫滑动变阻器的仪器就可以改变小灯泡的亮度。展示滑动变阻器，引入新课。

合作探究

探究点一  探究变阻器的工作原理

1．提出问题：灯泡亮度的变化是由通过的电流变化引起的，而电流的变化则是由电阻的变化引起的。启发学生猜想：调光台灯的电阻变化是由改变导体电阻的什么因素引起的？

2．实验探究：学生根据影响导体电阻大小的三个因素(导体的材料、横截面积和长度)去猜想，其中不排除有其他的想法。教师将持有不同意见的学生分成不同的探究实验小组，启发学生设计出以下三种类型实验方案：

归纳总结：

方案1：如图所示，在A、B间分别接入不同材料的导体电阻，如铜丝和铅笔芯，观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

探究变阻器原理的电路

方案2：如上图所示，在A、B间改变导线横截面积(分别接入1根笔芯与2根笔芯)，观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

方案3：如上图所示，在A、B间(有鳄鱼夹)夹入一段铅笔芯，使一端在铅笔芯上自由滑动，通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变接入电路中的电阻，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

3．交流评价：让完成以上三种不同类型的小组相互交流，并归纳筛选出这样一个结果：改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。最后师生共同总结归纳出：调光台灯，实质上是通过改变导体接入电路中的长度，来改变电阻，从而改变台灯的亮度的。要想弄清其原理，我们先来学习一种能改变电阻的器件——变阻器。其实，实验室所用的变阻器也是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的器件。

归纳总结：导体电阻的大小与导体的长度有关。在相同粗细的条件下，导体越长，电阻越大；导体越短，电阻越小。可以通过改变导体在电路中的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流，这就是变阻器的工作原理。

探究点二  怎样用变阻器改变灯泡的亮度

1．探究变阻器的构造和使用方法：引导学生结合实验桌上滑动变阻器的实物认识变阻器的主要构造，并重点强调观察4个接线柱和表面涂有绝缘漆的合金线所绕成的线圈，猜想这种结构的设计有什么理由。然后用课件展示问题，引导学生思考：

 滑动变阻器的构造

（1）电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了？为什么要刮去？

（2）哪两个接线柱之间的电阻是不变的？

（3）哪两个接线柱之间的电阻很小，几乎是零？

（4）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？

教师在学生实验的基础上演示归纳变阻器连入电路要改变电阻必须是金属横杆和电阻线上各接上一个接线柱。演示观察，接AC或AD效果是相同的，同理接BC或BD是相同效果。进一步分析讨论接AC或AD时，当滑片P向右移时由于滑片离A点越来越远，接入电阻线的长度在增加，电阻就变大，电流变小；同理向左移时，由于接入电阻线长度变小，电阻变小，电流变大。(如下图)

                                  滑动变阻器的接法

通过上述实验操作、分析，学生对变阻器的原理和使用已有了一个完整的认识。

归纳总结：（1）电阻丝上能接触滑片的地方，绝缘漆已被刮去。刮去的目的是为了使滑片能和所接触的电阻丝之间通过电流；

（2）下面两个接线柱之间的电阻是不变的；

（3）上面两个接线柱之间的电阻很小，几乎是零；

（4）移动滑片时，两个接线柱之间的电阻随着改变的情况有四种：A和C、A和D、B和C、B和D。若接AC或AD时，只要向B移动电阻就变大；若接BC或BD时，只要向A移动电阻就变大。若接AB时，电阻器的全部电阻接入电路，此时接入的电阻最大；若接CD时，只是把金属棒接入电路，此时变阻器接入的电阻几乎为零。

（5）变阻器的接法可总结为：A.改变电阻、四种接法、两种效果；B.不变电阻、两种接法、两种效果。

（6）电阻器结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱。符号：

2．练习正确使用变阻器

设计学生实验，让学生动手去探究滑动变阻器的正确使用，使学生在动手实践中去理解变阻器的使用。)

提出问题：(多媒体课件展示)

①要使灯泡和变阻器中的电流大小相同，变阻器应该与灯泡串联还是并联？

②要能控制电流的大小，应该使用变阻器上的哪两个接线柱？

③要使灯泡由暗变亮，接通电路前应将滑片放到什么位置上？

实验探究：

学生相互讨论，首先，设计出实验电路如右图所示，接着根据各自制定的计划进行操作，尝试控制灯泡的亮度。同时，教师巡视，并指导各实验小组将变阻器的实物连接、电路图连接、及电路符号连接进行对照，研究电阻变化的原理和规律。

用变阻器控制灯泡亮度

交流评价：各小组分别结合各自的实验结果相互讨论，共同归纳总结，教师对学生的表现作出评价。

为了便于学生进行记忆，可向学生介绍以下口诀：串入电路，调流控压；一上一下，作用最大；同上同下，没有变化；接入电路，拨到最大。

探究点三  变阻器的应用

活动1：让学生通过实验探究和生活中所见的具体实例，交流、讨论。你见到过生活中的变阻器有哪些？

根据学生的回答，归纳为：电位器，及可以调节灯泡亮暗的台灯、可以调节温度高低的电热毯、电饭锅等。

知识拓展：

 电阻箱

师 电阻箱是一种能够表示出阻值大小的变阻器，在电路图中用符号表示，一般有两种电阻箱：旋钮式和插孔式.

(1)旋钮式：

①使用方法：将电阻箱的两个接线柱连入电路中，调节四个旋钮就能得到0~9999Ω之间的任意整数电阻值.

②读数方法：将各旋钮对应的小三角指的数字乘以面板上标记的倍数，然后加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值.如图所示是一电阻箱的实物图，该图的示数为3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω.

(2)插孔式：

①使用方法：插孔式电阻箱的盖上有一排铜块，铜块间有插孔，孔里插有铜塞，插孔下相邻的两个铜块间有电阻线相连.当铜塞插在孔里，就把相邻的两个铜块连在一起，电流就从铜块上通过.当铜塞拔出时，电流通过插孔下面的电阻线，拔出的铜塞越多，连入电路的电阻越大.

②读数方法：每个插孔下的电阻线的电阻值都标在插孔旁边.只要把未插入铜塞的插孔旁的数值加在一起，就是接入电路的电阻值.如图所示，将20Ω和50Ω上方的铜塞拔出，其连入电路中的电阻值就是20Ω+50Ω=70Ω.

【课堂延展】

滑动变阻器和电阻箱的主要异同点：（多媒体展示）

课堂小结

课堂练习1-5

学生活动

同学们想一想，用什么办法可以改变灯泡的亮度呢

同学们想一想，用什么办法可以改变灯泡的亮度呢

学生设计出以下三种类型实验方案：

完成以上三种不同类型的小组相互交流，并归纳筛选出这样一个结果：改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。

学生结合实验桌上滑动变阻器的实物认识变阻器的主要构造，并重点强调观察4个接线柱和表面涂有绝缘漆的合金线所绕成的线圈，猜想这种结构的设计有什么理由。

学生动手去探究滑动变阻器的正确使用，使学生在动手实践中去理解变阻器的使用。

学生相互讨论，设计出实验电路接着根据各自制定的计划进行操作，尝试控制灯泡的亮度

学生通过实验探究和生活中所见的具体实例，交流、讨论。你见到过生活中的变阻器有哪些？

学生小组讨论变阻器和变阻箱的区别

学生自主完成课堂练习

设计意图

以剧场里的灯逐渐由亮变暗创设课堂情境激发学生的好奇心引入新课

师生共同总结归纳出：调光台灯，实质上是通过改变导体接入电路中的长度，来改变电阻，从而改变台灯的亮度的。

归纳总结：（1）电阻丝上能接触滑片的地方，绝缘漆已被刮去。刮去的目的是为了使滑片能和所接触的电阻丝之间通过电流；

（2）下面两个接线柱之间的电阻是不变的；

（3）上面两个接线柱之间的电阻很小，几乎是零；

（4）移动滑片时，两个接线柱之间的电阻随着改变的情况有四种：A和C、A和D、B和C、B和D。若接AC或AD时，只要向B移动电阻就变大；若接BC或BD时，只要向A移动电阻就变大。若接AB时，电阻器的全部电阻接入电路，此时接入的电阻最大；若接CD时，只是把金属棒接入电路，此时变阻器接入的电阻几乎为零。

（5）变阻器的接法可总结为：A.改变电阻、四种接法、两种效果；B.不变电阻、两种接法、两种效果。

（6）电阻器结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱。符号：

让学生小组讨论总结变阻器和 电阻箱的区别可以强化学生对这两个知识点的理解和认识

布置作业

对应本节课课后同步练习题

板书设计

第4节   变阻器

教学反思

本节教学中通过剧场里的灯光逐渐由亮变暗的情景导入新课，激发学生强烈的求知欲，创设良好的学习情景，顺利引出课题。通过探究如何“用铅笔芯控制小灯泡的亮度”了解滑动变阻器的原理，引导学生联系前面学过的引起电阻变化的因素，猜想如何设计一个可以改变电阻的元件，引导学生设计利用改变电阻线的长度来改变电阻的电阻器，大部分学生能设计出用金属夹子在电阻线上滑动，从而改变接入电阻线长度来改变电阻的简易变阻器。

要求学生结合滑动变阻器实物和照片，了解滑动变阻器的构造。在学习滑动变阻器的构造、工作原理和用法的情况下，进一步理解滑动变阻器的作用。要让学生注意每个变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值。

探究时把改变小灯泡的亮度作为实际需要，让学生运用滑动变阻器来解决实际问题，并且采用科学探究的方式。由于变阻器的学习属技能性训练方面的内容，因此探究的方式也与前面的学习有所不同，以提出思考性问题的方式展开，并且课本中的思考问题只有通过动手操作，才能深刻领会。

学生在探究中，一方面熟悉并掌握变阻器的结构和连接方法。另一方面使变阻器知识有的放矢，同时这一活动又是实践性和开放性并存，给学生留有很大的空间。因此在指导上要有张有弛，对技能方面的训练要严格，对学生提出的新问题、新思路、新方法要给予指导和鼓励。