小學語文微課教案
發(fā)表時間:2021-04-10《變阻器》。
《變阻器》
教學目標:
◆知識與技能
①熟悉常用的滑動變動器的結構,能正確使用滑動變阻器。
②會用滑動變阻器來控制電路中燈泡的亮度。
◆過程和方法
通過觀察實驗、對比、探究等方法,學習利用滑動變阻器改變電流、電壓。
◆情感態(tài)度與價值觀
通過探究活動,體驗探究的樂趣,使學生樂于觀察、實驗,培養(yǎng)學生團隊合作與交流的能力。
三、教學重點、難點
學情分析:由于變阻器的部件比較多,接線柱多,而且在使用過程中又是動態(tài)變化的,而課本一下子就提到一個叫滑動變阻器的裝置,對初二學生來說,在變阻原理的理解上感到起點較高,學生難于接受。根據(jù)學生以上特點確定以下重、難點。
重點、難點:滑動變阻器的使用方法以及滑動變阻器的構造和原理。
【教材教法】
根據(jù)新課程基本理念“注重科學探究,提倡學習方式多樣化”,在本節(jié)課教學中,我們提出“提出問題──實驗探究──交流評價”物理課堂教學模式,它是在教師的引導下,學生根據(jù)已有的知識和對身邊物理現(xiàn)象的已有觀察、對生產技術的已有感性認識發(fā)現(xiàn)問題,提出假設和猜想,進而自行設計實驗、驗證假設、交流評價最后歸納出物理概念和規(guī)律的一系列教學活動,從而使學生把科學知識的獲得與思維能力的培養(yǎng)有機的結合起來,主動獲得對科學的理解,達到獲取物理知識、培養(yǎng)創(chuàng)造能力和實踐能力的一種探究性教學模式。
【教學程序】
一、新課引入:(約4分鐘)
采用演示實驗引入新課。應用演示實驗,把要研究的物理現(xiàn)象生動地展現(xiàn)在學生的面前,使其感到驚奇,產生疑問,引起思維,激發(fā)興趣,從而順利引入新課。具體做法是:教師出示調光臺燈實物,并當堂演示調光臺燈亮度的變化,并引導學生觀察的同時讓學生提出問題:(投影)
①這種臺燈與其它的臺燈有什么不同的地方?
②調節(jié)旋鈕,臺燈的亮度有什么變化?
③它能夠改變亮度的原理是怎樣的?
(“導入”中創(chuàng)設了物理情景,注重“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課程理念。)
二、變阻器原理的學習:(約16分鐘)
提出問題教師引導:燈泡亮度的變化是由通過的電流引起的,而電流的變化則是由電阻的變化引起的。啟發(fā)學生猜想:調光臺燈的電阻變化是由改變導體電阻的什么因素引起的?
實驗探究學生會根據(jù)影響導體電阻大小的三個因素(導體的材料、橫截面積和長度)去猜想,其中不排除有其它的想法。教師將持有不同意見的學生分成不同的探究實驗小組,啟發(fā)學生設計出以下3種類型的實驗方案:
方案一(改變導體的材料):如圖所示,在A、B間分別接入不同材料的導體電阻,如銅絲和鉛筆芯,觀察小燈泡的亮度變化,觀察并記錄小燈泡的亮度變化,并加以比較。
方案二(改變橫截面積):如圖所示,在A、B間改變導線橫截面積(分別接入1根筆芯與2根筆芯),觀察小燈泡的亮度變化,觀察并記錄小燈泡的亮度變化,并加以比較。
方案三(改變長度):如圖所示,在A、B間(有鄂魚夾)夾入一段鉛筆芯,使一端在鉛筆芯上自由滑動,通過改變接入電路中鉛筆芯的長度來改變接入電路中的電阻,觀察并記錄小燈泡的亮度變化,并加以比較。
(觀察是科學探究的基礎,是提出問題獲得證據(jù)或數(shù)據(jù)的來源。在觀察到現(xiàn)象后及時作出記錄,這是科學研究的最基本方法)
交流評價讓完成以上3種不同類型的小組相互交流,并歸納篩選出這樣一個結果:改變導體的長度能較方便地改變小燈泡的亮度。最后師生共同總結歸納出:調光臺燈,實質上是通過改變接入電路中電阻的長度,來改變電阻,從而改變臺燈的亮度的。要想弄清其原理,我們先來學習一種能改變電阻的器件──變阻器。其實,實驗室所用的變阻器也是通過改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻的器件。
6.4變阻器(板書)
原理:變阻器就是通過改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻的器件。(板書)
三、正確使用變阻器的學習(約20分鐘)
①變阻器結構的學習(約3分鐘)
教師首先要求學生結合實驗桌上滑動變阻器的實物認識變阻器的主要構造,并重點強調觀察4個接線柱和表面涂有絕緣漆的合金線所繞成的線圈,猜想這種結構的設計有什么理由。然后打出投影:
◆電阻絲什么位置的絕緣漆被刮去了?為什么要刮去?
◆哪兩個接線柱之間的電阻是不變的?
◆哪兩個接線柱之間的電阻很小,幾乎是零?
教師結合投影片介紹其構造,理解銘牌上數(shù)據(jù)的物理意義;并要求學生學會畫滑動變阻器的結構簡圖和電路符號。(板書)
結構:瓷筒、電阻線、金屬棒、金屬滑片、接線柱(泡泡演講稿 www.wj62.com)
符號:
(該部分內容簡單,讓學生觀察,師生共同解決,教學中主要采用問題法和講授法。)
②正確使用滑動變阻器
該部分是本節(jié)的重點與難點,為了化解難點突出重點,我們在此設計了一個學生實驗,讓學生動手去探究滑動變阻器的正確使用。
提出問題(投影)
◆要使燈泡和變阻器中的電流大小相同,變阻器應該與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)?
◆要能控制電流的大小,應該使用變阻器上的哪兩個接線柱?
◆要使燈泡由暗變亮,接通電路前應將滑片放到什么位置上?
◆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?
◆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?
實驗探究學生相互討論,首先,設計出實驗電路如圖所示,接著根據(jù)各自制定的計劃進行操作,嘗試控制燈燈泡的亮度。同時,教師巡視,并指導各實驗小組將變阻器的實物連接、電路圖連接、及電路符號連接進行對照,研究電阻變化的原理和規(guī)律。
交流評價各小組分別結合各自的實驗結果相互討論,共同歸納出:(并板書)
使用:①能使變阻器電阻變化的接法有4種(“一上一下”);
②不能使變阻器電阻變化的接法有2種,其中“同下”電阻總是很大,而“同上”
電阻總是很小。
③滑片越靠近下端的接線柱,接入電路的電阻越小。
(本環(huán)節(jié)中重組了教材內容,讓學生經歷“提出問題──實驗探究──交流評估”這一個性化的過程,去主動突?!白冏杵鳌边@一教學重難點,使學生“不僅知其然,而且知所以然?!保?/p>
【板書】
板書將教學內容系統(tǒng)化、條理化,使學生易于掌握知識的重點、分散教學難點,加深對基本概念和規(guī)律的認識,便于學生筆記和復習,易于在學生大腦中留下深刻的印象。
6.3變阻器
1.原理:利用改變連入電路中電阻線長度來改變電阻。
2.結構:瓷筒、電阻線、金屬棒、金屬滑片、接線柱。
3.符號:
4.使用:
①能使變阻器電阻變化的接法有4種(“一上一下”);
②不能使變阻器電阻變化的接法有2種,其中“同下”電阻總是很大,而“同上”的
電阻總是很小。
③滑片越靠近下端的接線柱,接入電路的電阻越小。
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電阻和變阻器
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初三1-8物理
一一
&14.1電阻和變阻器新課(第一課時)
認知目標:
知道電阻的概念、單位及其換算,電阻在電路中的符號。
能力目標:
理解決定電阻大小的因素。
情感目標:
學會用控制變量法研究物理問題,在“交流與討論”中,培養(yǎng)表達自己的觀點,尊重他人的意識。
電阻,決定電阻大小的因素,電阻的單位及其換算關系。
1、理解電阻的概念及決定電阻大小的因素。
演示法,討論法
討論法
電阻定律演示器、電池阻、開關、導線若干
一、復習:
將一只燈泡,一個演示電流表,一節(jié)干電池和一個開關連接成電路,并讀出電流表的示數(shù)。
二、引入新課:
用電阻定律演示器伏演示實驗。將導線AB代替燈泡連入上述電路,閉合開關,讀出電流表的示數(shù),兩次表的示數(shù)不同。
提出問題:上述的兩次實驗,用的都是一節(jié)干電池,也就是說電壓相同,那么導線中的電流大小為什么不同呢?
三、新授:
原來,導體能夠通過電流,但同時對電流有阻礙作用,以金屬導體為例,金屬導體中定向移動的電子跟金屬正離子頻繁碰撞而形成對電流的阻礙作用,在物理學中用電阻這個物理量來表示導體對電流阻礙作用的大小。
在相同的電壓下,導線中通過的電流大,表明AB對電流的阻礙作用小,導線AB的電阻??;導線CD中通過的電流小,表明CD對電流的阻礙作用大,導體CD的電阻大。
不同導體,電阻一般不同,電阻是導體本身的一種性質。
一、電阻用來表示導體對電流阻礙作用的大小,用字母“R”表示。
二、在國際單位中,電阻的單位是歐姆,符號是“Ω”
如果導體兩端的電壓是1伏,通過的電流是1安,那么這段導體兩端的電壓就是1歐。
還有千歐(kΩ)兆歐(MΩ)
單位換算1兆歐=1000千歐
1千歐=1000歐
指出:實驗室里約1米長的銅導線電阻小于百分幾歐,通??陕匀ゲ挥?。
在電子技術中,要經常用到具有一定阻值的元件——電阻器。也叫做定值電阻,簡稱電阻,在電路中的符號為:
提出問題:導體的電阻既然是導
體本身的一種性質,你猜一猜它跟那
些因素有關?
右圖所示的裝置做下列三組學生實驗:
(1)研究導體的電阻跟它制作它的
材料是否有關。
取什么樣的導線來進行研究。如何研究。
導線材料長度橫截面積電壓電流電阻
AB錳銅相同相同相同
CD鎳鉻合金
分析實驗數(shù)據(jù)得出:導體的電阻跟導體的材料有關。
(2)研究導體的電阻跟它的長度是否有關。
取什么樣的導線來進行研究。如何研究。
導線材料長度橫截面積電壓電流電阻
CD相同1米相同相同
EF0.5米
分析實驗數(shù)據(jù)得出:導體的電阻跟導體的長度有關。在材料、橫截面積相同的情況下,導體越長電阻越大。
(3)研究導體的電阻跟它的橫截面積是否有關。
取什么樣的導線來進行研究。如何研究。
導線材料長度橫截面積電壓電流電阻
CD相同相同S相同
GH2S
分析實驗數(shù)據(jù)得出:導體的電阻跟導體的橫截面積有關。在材料、長度相同的情況下,導體橫截面積越小電阻越大。
導體的電阻還跟那些因素有關呢?
實驗:把鐵絲按下圖接入電路,當用
酒精燈對鐵絲緩緩加熱的過程中,看電流
表的示數(shù)有何變化?
從電流表的示數(shù)變化情況看,當導體
被加熱后,它的溫度升高,電流表的示數(shù)
變小,表明導體的電阻變大。這說明導體
的電阻還跟溫度有關,對大多數(shù)導體來說,溫度越高,電阻越大。
綜上所述:導體的電阻決定于導體的長度、橫截面積、材料和溫度。
(可用街道來類比決定導體電阻大小的因素)
導體的電阻由它自身的條件決定,因此,不同的導體,電阻一般不同,所以說,電阻是導體本身的一種性質。
為了表示導體的電阻跟材料的關系,應取相同長度、橫截面積的不同材料,在相同溫度下加以比較,課本上列舉了一些1米長,橫截面積為1毫米2,在20℃的不同材料的導線的電阻值。
提問:從表中你知道那些導體的導電性能好?(銀、銅、鋁)
介紹電阻率的概念。
四、練習題:
1.電阻的國際單位是什么?0.2兆歐=歐
2.為什么說導體的電阻是導體本身的一種性質?
3.有兩條粗細相相同的導線,一條長20厘米,另一條長1.3米,哪條導體的電阻大?為什么?
4.有兩條長度相同,材料相同的導線,一條橫截面積是0.4厘米2,另一條是2毫米2,哪條導線的電阻大?為什么?
5.“銅導線比鐵導線的電阻小”,這種說法對嗎?應當怎樣說?
五、作業(yè):《九年級同步提速訓練》P40-42
六、板書:
一、電阻
(1)定義:導體對電流的阻礙作用叫電阻。
(2)符號:國際上通常用字母R來表示導體的電阻,在電路圖中的符號。
①在物理學中,用電阻來表示導體對電流的阻礙作用的大小,導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越大。電阻的產生是由導體本身的性質決定的。
②不同的導體,其電阻一般不同。
(3)單位:在國際單位制中,電阻的單位是歐姆,簡稱歐,符號是Ω。
(4)電阻的大小與哪些因素有關。
導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于導體的長度、橫截面積、和材料,導體的電阻還跟溫度有關。
變阻器教學設計
四、變阻器
整體設計
本節(jié)是電學中的重點內容,是進一步學習“歐姆定律”的基礎,具有承上啟下的作用?!白冏杵鳌笔请妼W實驗中非常重要的一種儀器,是對“電阻”知識的具體應用。它在電學實驗中占有重要地位,學好變阻器,即有助于學生更好地理解電阻的概念,又為今后的學習特別是做電學實驗作好必要的準備。“變阻器”的教學歷來是電學中的難點之一,由于“變阻器”的部件較多,接法多種,涉及面廣,有時必須將電阻、電壓、電流綜合起來分析,常常成為初中學生難以接受和融會貫通的知識點。
本節(jié)教學可通過演示收音機控制音量的旋鈕(改變音量的實際需要)、調光臺燈的控光旋鈕(改變光亮的實際需要)等,激發(fā)學生強烈的求知欲,創(chuàng)設良好的學習情景,順利引出課題。
通過探究如何“用鉛筆芯控制小燈泡的亮度”了解滑動變阻器的原理,引導學生聯(lián)系前面學過的引起電阻變化的因素,猜想如何設計一個可以改變電阻的元件,引導學生設計利用改變電阻線的長度來改變電阻的電阻器,大部分學生能設計出用金屬夾子在電阻線上滑動,從而改變接入電阻線長度來改變電阻的簡易變阻器。
要求學生結合滑動變阻器實物和照片,了解滑動變阻器的構造。在學習滑動變阻器的構造、工作原理和用法的情況下,進一步理解滑動變阻器的作用。要讓學生注意每個變阻器都有規(guī)定的最大電阻值和允許通過的最大電流值。
探究:把改變小燈泡的亮度作為實際需要,讓學生運用滑動變阻器來解決實際問題,并且采用科學探究的方式。由于變阻器的學習屬技能性訓練方面的內容,因此探究的方式也與前面的學習有所不同,以提出思考性問題的方式展開,并且課本中的思考問題只有通過動手操作,才能深刻領會。
學生在探究中,一方面熟悉并掌握變阻器的結構和連接方法。另一方面使變阻器知識有的放矢,同時這一活動又是實踐性和開放性并存,給學生留有很大的空間。因此在指導上要有張有弛,對技能方面的訓練要嚴格,對學生提出的新問題、新思路、新方法要給予指導和鼓勵。
教學重點:
變阻器的原理及使用。
教學難點:
根據(jù)要求正確連接與使用變阻器。
教學方法:
教師引導、啟發(fā)、示范,學生觀察、親自操作。師生共同討論分析,歸納出變阻器的使用規(guī)則。具體過程:創(chuàng)設情境——提出問題——實驗探究——得出結論——交流評價。
課時安排:1課時
三維目標
一、知識與技能
1.了解變阻器的構造、在電路中的符號,理解變阻器的工作原理;
2.通過探究怎樣用變阻器改變燈泡的亮度,知道正確使用變阻器的方法。
二、過程與方法
在探究變阻器的使用過程中,體驗科學探究的方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
1.激發(fā)學生運用所學知識解釋變阻器改變電阻的道理,產生動手操作使用變阻器的欲望;
2.培養(yǎng)使用電學儀器的技能和良好習慣,在實驗中逐步形成良好的合作精神。
課前準備
多媒體課件、調光臺燈、收音機、電位器、滑動變阻器、電阻箱、干電池(帶電池盒)、變阻器、小燈泡、開關、導線若干、鉛筆芯、銅絲、鐵絲。
教學設計
[導入新課]
一、復習舊知,做好鋪墊
(課件展示問題)
1.在物理學中,用電阻表示______________,導體的電阻在國際上通常用字母______來表示。
2.進行下列單位換算:
0.3MΩ=______Ω40Ω=________kΩ2.1MΩ=______kΩ
3.導體的電阻是________的一種性質,它的大小決定于導體的__________、__________、________和________。
4.粗細一定的錳銅線,甲長0.4m,乙長30cm,則它們的電阻R甲______R乙(選填“大于”“等于”或“小于”)。
5.下列關于導體的說法中,正確的是()
A.粗細相同的兩根導線,長度大的電阻一定大
B.長度相同的兩根導線,橫截面積小的電阻一定大
C.同種材料制成的長短相同的兩根導線,橫截面積小的電阻一定大
D.鐵導線的電阻一定比銅導線的電阻大
參考答案:1.導體對電流阻礙作用大小R
2.3×1054×10-22.1×103
3.導體本身材料長度橫截面積溫度
4.大于5.C
二、創(chuàng)設情境,引入課題
方案一:演示創(chuàng)設
情境創(chuàng)設:教師出示調光臺燈和帶調音旋鈕的收音機實物,并當堂演示調光臺燈亮度的變化,并引導學生觀察的同時讓學生提出問題:(課件展示問題)
①這種臺燈與其他的臺燈有什么不同的地方?
②調節(jié)旋鈕,臺燈的亮度有什么變化?
③它能夠改變亮度的原理是怎樣的?
學生思考后回答,由學生的回答引出下面對變阻器原理的探究。
收音機
(教學說明:采用演示實驗引入新課。應用演示實驗,把要研究的物理現(xiàn)象生動地展現(xiàn)在學生的面前,使其感到驚奇,產生疑問,引起思維,激發(fā)興趣,從而順利引入新課。)
結論:調光臺燈可以用調節(jié)旋鈕調節(jié)臺燈的亮度,它的原理是用一個可以連續(xù)改變阻值的電阻(調節(jié)旋鈕)來改變電路中的電流,從而達到連續(xù)改變燈泡亮度的目的。收音機的調音旋鈕中也是應用了這種電阻,這種電阻(電位器)實際上是一種變阻器。
方案二:播放視頻創(chuàng)設
(用課件播放視頻)
在北京的某劇場里,人們正在焦急地等待著全國青年舞蹈大獎賽的開始,突然,劇場里的燈光逐漸由亮變暗,幕布拉開了,演員優(yōu)美的舞姿映入了我們的眼簾,把我們帶入了翩翩的遐想之中……請同學們想一想,用什么辦法可以改變燈泡的亮度呢?這節(jié)課,老師給同學們做一個實驗,我們只要在電路中串聯(lián)一個叫滑動變阻器的儀器就可以改變小燈泡的亮度。展示滑動變阻器,引入新課。
[推進新課]
一、探究實驗:探究變阻器的原理
1.提出問題:
燈泡亮度的變化是由通過的電流變化引起的,而電流的變化則是由電阻的變化引起的。啟發(fā)學生猜想:調光臺燈的電阻變化是由改變導體電阻的什么因素引起的?
2.實驗探究:
學生會根據(jù)影響導體電阻大小的三個因素(導體的材料、橫截面積和長度)去猜想,其中不排除有其他的想法。教師將持有不同意見的學生分成不同的探究實驗小組,啟發(fā)學生設計出以下三種類型的實驗方案:
方案1(改變導體的材料):如右圖所示,在A、B間分別接入不同材料的導體電阻,如銅絲和鉛筆芯,觀察小燈泡的亮度變化,觀察并記錄小燈泡的亮度變化,并加以比較。
探究變阻器原理的電路
方案2(改變橫截面積):如右圖所示,在A、B間改變導線橫截面積(分別接入1根筆芯與2根筆芯),觀察小燈泡的亮度變化,觀察并記錄小燈泡的亮度變化,并加以比較。
方案3(改變長度):如右圖所示,在A、B間(有鱷魚夾)夾入一段鉛筆芯,使一端在鉛筆芯上自由滑動,通過改變接入電路中鉛筆芯的長度來改變接入電路中的電阻,觀察并記錄小燈泡的亮度變化,并加以比較。
(教學說明:觀察是科學探究的基礎,是提出問題獲得證據(jù)或數(shù)據(jù)的來源。在觀察到現(xiàn)象后及時進行記錄,這是科學研究的最基本方法,教學中要注意這一點。)
3.交流評價:
讓完成以上三種不同類型的小組相互交流,并歸納篩選出這樣一個結果:改變導體的長度能較方便地改變小燈泡的亮度。最后師生共同總結歸納出:調光臺燈,實質上是通過改變導體接入電路中的長度,來改變電阻,從而改變臺燈的亮度的。要想弄清其原理,我們先來學習一種能改變電阻的器件——變阻器。其實,實驗室所用的變阻器也是通過改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻的器件。
總結:導體電阻的大小與導體的長度有關。在相同粗細的條件下,導體越長,電阻越大;導體越短,電阻越小。可以通過改變導體在電路中的長度來改變電阻,從而改變電路中的電流,這就是變阻器的工作原理。
4.即學即練:(課件展示問題)
(1)導體的電阻大小與導體的長度有關,導體越長,導體的電阻越______(填“大”或“小”)。
(2)滑動變阻器是通過______________來改變電阻的。
A.改變電阻線的長度B.改變電阻線的材料
C.改變電阻線的橫截面積D.改變電阻線在電路中的長度
答案:(1)大(2)D
二、探究實驗:怎樣用變阻器改變燈泡的亮度
1.探究變阻器的構造和使用方法
引導學生結合實驗桌上滑動變阻器的實物認識變阻器的主要構造,并重點強調觀察4個接線柱和表面涂有絕緣漆的合金線所繞成的線圈,猜想這種結構的設計有什么理由。然后用課件展示問題,引導學生思考:
滑動變阻器的構造
①電阻絲什么位置的絕緣漆被刮去了?為什么要刮去?
②哪兩個接線柱之間的電阻是不變的?
③哪兩個接線柱之間的電阻很小,幾乎是零?
④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?
(教學說明:本部分內容較簡單,可由學生討論后回答,然后教師總結即可。)
教師在學生實驗的基礎上演示歸納變阻器連入電路要改變電阻必須是金屬橫桿和電阻線上各接上一個接線柱。演示觀察,接AC或AD效果是相同的,同理接BC或BD是相同效果。進一步分析討論接AC或AD時,當滑片P向右移時由于滑片離A點越來越遠,接入電阻線的長度在增加,電阻就變大,電流變小;同理向左移時,由于接入電阻線長度變小,電阻變小,電流變大。(如下圖)
滑動變阻器的接法
通過上述實驗操作、分析,學生對變阻器的原理和使用已有了一個完整的認識。
總結:①電阻絲上能接觸滑片的地方,絕緣漆已被刮去。刮去的目的是為了使滑片能和所接觸的電阻絲之間通過電流;②下面兩個接線柱之間的電阻是不變的;③上面兩個接線柱之間的電阻很小,幾乎是零;④移動滑片時,兩個接線柱之間的電阻隨著改變的情況有四種:A和C、A和D、B和C、B和D。若接AC或AD時,只要向B移動電阻就變大;若接BC或BD時,只要向A移動電阻就變大。若接AB時,電阻器的全部電阻接入電路,此時接入的電阻最大;若接CD時,只是把金屬棒接入電路,此時變阻器接入的電阻幾乎為零。
變阻器的接法可總結為:A.改變電阻、四種接法、兩種效果;B.不變電阻、兩種接法、兩種效果。
電阻器結構:瓷筒、電阻線、金屬棒、金屬滑片、接線柱。
符號:
播放視頻,師生共同觀看滑動變阻器使用的教學視頻。
變阻器的使用(視頻截圖)
教師介紹使用規(guī)則:
①首先觀察變阻器的銘牌,弄清變阻器的最大值和允許通過的最大電流。
②連接時要將滑動變阻器的“一上、一下”兩個接線柱串聯(lián)接入所要控制的電路中。
③閉合電路前,應將滑動變阻器滑片調到阻值最大的位置上。
2.練習正確使用變阻器
(教學說明:該部分是本節(jié)的重點與難點,為了化解難點突出重點,在此設計了一個學生實驗,讓學生動手去探究滑動變阻器的正確使用,使學生在動手實踐中去理解變阻器的使用。)
提出問題:(多媒體課件展示)
①要使燈泡和變阻器中的電流大小相同,變阻器應該與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)?
②要能控制電流的大小,應該使用變阻器上的哪兩個接線柱?
③要使燈泡由暗變亮,接通電路前應將滑片放到什么位置上?
實驗探究:
學生相互討論,首先,設計出實驗電路如右圖所示,接著根據(jù)各自制定的計劃進行操作,嘗試控制燈泡的亮度。同時,教師巡視,并指導各實驗小組將變阻器的實物連接、電路圖連接、及電路符號連接進行對照,研究電阻變化的原理和規(guī)律。
用變阻器控制燈泡亮度
交流評價:
各小組分別結合各自的實驗結果相互討論,共同歸納總結,教師對學生的表現(xiàn)作出評價。
為了便于學生進行記憶,可向學生介紹以下口訣:串入電路,調流控壓;一上一下,作用最大;同上同下,沒有變化;接入電路,撥到最大。
播放視頻:用滑動變阻器改變小燈泡的亮度。
用滑動變阻器改變小燈泡的亮度
3.即學即練:(課件展示問題)
(1)一個滑動變阻器上標有“50Ω2A”的字樣,50Ω是指__________;2A是指________。
(2)如右圖,要使滑動變阻器的滑片P向右移動時,電阻變大,應選擇的接線柱是()
A.A、DB.B、CC.A、BD.C、D
(3)如下圖所示,一些實驗儀器具有調節(jié)作用。下列滑動變阻器在電路中的接線方式不同,其中對電路能起調節(jié)作用的是()
(4)李明想用如下圖所示的器材,設計一個可以調節(jié)小燈泡亮度的電路。請你用筆畫線代替導線,幫李明把圖中的器材連接起來。
要求:①滑動變阻器的滑片向右滑動時,燈泡的亮度變暗;②用電流表測燈泡的電流(燈泡的電阻約為10Ω),電壓表測燈泡兩端的電壓。
李明檢查電路連接無誤后,閉合開關,測得燈泡的電流和電壓如圖甲、乙所示,則通過燈泡的電流是________A,燈泡兩端的電壓是________V。
答案:(1)最大電阻為50Ω允許通過的最大電流為2A(2)B
(3)A解析:本題考查滑動變阻器的使用?;瑒幼冏杵魇强扛淖兘尤腚娐分械碾娮杈€的長度來改變電阻的,在使用時要遵循“一上一下”的接線原則,即把滑動變阻器串聯(lián)在電路中時,對于四個接線柱的變阻器,要上面的兩個接線柱接一個,下面的兩個接線柱也要接一個,不能將兩條導線都接在上面或都接在下面。所以只有A正確。
(4)電路圖如下圖所示0.262.4
拓展深化:
把改變電阻和改變電流、電壓聯(lián)系起來,讓知識進一步擴散和遷移。
1.設計電路:要求學生設計調光燈的電路圖,并要求進一步討論變阻器滑片移動時燈泡
的明暗變化情況,電路里電流大小變化情況,如左下圖。
調光燈的電路圖
2.由于電阻變化,使相應的物理量也變化了。
教師演示連接如右上圖所示電路:用投影電流表和投影電壓表把電路中的電流和導體兩端的電壓投影在屏幕上,P從右向左移動時,引導學生觀察電壓表、電流表的讀數(shù)變化情況,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)由小變大,同時發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)也發(fā)生了變化,說明變阻器不僅改變電路里的電流強度,同時使部分用電器兩端電壓也發(fā)生了改變。
教師進一步引導學生討論下圖。若“6V0.5A”的燈泡要接入9V電路里使用,可用變阻器與燈泡串聯(lián)接入電路,調節(jié)變阻器,改變通過燈泡的電流,同時使燈泡兩端電壓不超過6V,達到保護電路讓燈泡能正常發(fā)光的目的。
[課堂總結]
本節(jié)課主要學習了以下知識:
變阻器是通過改變導體在電路中的長度來改變電阻的,其使用規(guī)則如下:
①首先觀察變阻器的銘牌,弄清變阻器的最大值和允許通過的最大電流。
②連接時要將滑動變阻器的“一上、一下”兩個接線柱串聯(lián)接入所要控制的電路中。
③閉合電路前,應將滑動變阻器滑片調到阻值最大的位置上。
[布置作業(yè)]
動手動腦學物理1、2。
板書設計
四、變阻器
滑動變阻器原理:通過改變導體在電路中的長度改變電阻構造:瓷筒、電阻線、金屬棒、金屬滑片、接線柱電路中的符號:使用規(guī)則弄清變阻器的最大值和允許通過的最大電流用一上、一下兩個接線柱串聯(lián)接入電路閉合電路前,應將滑動變阻器滑片調到阻值最大的位置上
活動與探究
課題:設計制作一種簡易變阻器。
設計依據(jù):決定導體電阻大小的因素。
實驗材料:
1.可選擇金屬電阻絲(如電爐絲),因為它的韌性和可塑性好;
2.為便于使用,又不影響導體電阻,需要用絕緣體制作一個配套的固定裝置。
設計過程:
制作簡易變阻器的過程可分四步:(見下圖)。
1.繞線。(目的:減小空間范圍)
2.安裝滑片。(目的:可任取相應阻值)
3.安裝固定架。(目的:便于操作)
4.連入電路,測試其性能。
設計反思
本節(jié)引入仍然是“從生活走向物理”,運用調光臺燈引出新的問題,激發(fā)學生進行探究。探究變阻器的原理是本節(jié)的重點內容,所以設計時側重了讓學生通過對實驗的探究過程和對實驗現(xiàn)象的體驗,達到理解變阻器的原理和作用以及變阻器的使用方法的目的。這種方法要比老師介紹學生記憶的教學方法效果要好得多,而且這樣做不僅使學生掌握了知識內容,還鍛煉了他們的動手能力及歸納總結的能力。學生探究時可能會設計出多種不同的方案,也可能會遇到各種問題,教師要作好指導,對學生提出的新問題、新思路、新方法要給予指導和鼓勵。
參考資料
一、滑動變阻器的應用
變阻器在電路中,其應用有二:一是“分壓”,二是“限流”。即在串聯(lián)電路中可以調節(jié)其電阻的阻值,限制電路中的電流,也可以在并聯(lián)電路中調節(jié)其電阻而調節(jié)用電器兩端的電壓(即分壓器)的作用。另外要說明的是,滑動變阻器一般只是在實驗室中有應用,而在實際電路中一般是不用它的。其原因就是由于其熱效應,在工作中不但要多消耗一部分電能,還要產生多余的熱量,影響用電器的正常工作;在實際電路中用來調節(jié)電壓、電流的是變壓器、電感線圈、硅控管、電容器等電子元件。
二、家用調光臺燈常見故障排除
1.工作原理
調光臺燈的典型電路如右圖所示。主電路由電源開關S、燈泡H、雙向可控硅SCR、電感L等構成;電位器RP1(微調)、RP2(帶開關)、電阻R1、電容C2和雙向二極管SD組成雙向可控硅的觸發(fā)電路。UC充電電壓達到雙向二極管正負導通電壓閾值時,觸發(fā)雙向可控硅SCR雙向導通;當輸入電源電壓過零時,SCR自動關斷。調整電位器阻值可調整充電速率,即可調整可控硅的導通角,從而調節(jié)燈光的強弱。另外,L和C1構成高頻濾波電路,使高頻觸發(fā)信號不致污染電網(wǎng)。它們的工頻阻抗很小,不會影響燈光的亮度。
2.常見故障及排除
(1)調光不正常
接通電源后燈能亮,但調不到最亮。這表明主回路是正常的,故障在觸發(fā)電路,主要原因是RP2磨損導致接觸不良,電阻值無法調??;或電容C2嚴重漏電,應予以更換。
燈光調不到最暗。其故障也出在觸發(fā)電路。主要原因是C2變值(變小)、微調電阻RP1失調(阻值減小),這時,可將RP2調在阻值最大(燈光最暗)的位置,用小改錐微調RP1,調到燈絲暗紅就可以了。
不能調光,始終為最亮,其原因有:雙向可控硅SCR被擊穿、雙向二極管SD短路、電容C2開路或虛焊等。
不能調亮,大多是由于電位器RP2磨損,導致動臂未與碳膜片接觸所致。這時測量其動臂引腳與其他兩端的電阻,為無窮大。為了減輕這種磨損,可改變使用習慣將原來焊在電位器上下兩端的引線交換。這樣,剛一開燈光最亮,需要暗光時,再將旋鈕順時針旋轉調暗(但缺點是開燈電流沖擊較大)。
(2)燈泡不亮
這除了燈絲燒斷、燈頭與燈座接觸不良、電源開關損壞、連線斷路外,控制電路中雙向二極管或可控硅開路,或C2擊穿等也較常見。
《變阻器》教學設計
學習
目標
知識目標:
1.了解滑動變阻器的構造,在電路中的符號,理解變阻器的工作原理。
2.會把滑動變阻器正確地連入電路來改變電路中的電流。
過程方法:在探究滑動變阻器使用過程中,體驗科學探究的方法。
情感目標:激發(fā)學生運用所學知識解釋變阻器改變電阻的道理,激發(fā)學生的發(fā)明創(chuàng)造熱情。
學習重點
變阻器的原理及使用
學習難點
正確連接與使用變阻器
教學方式
演示法、觀察法、討論法
課型
問題探究
教具與
媒體
演示用電流表、干電池組、開關、導線若干、小燈泡、滑動變阻器、電阻箱、調光臺燈、半導體收音機一臺、電位器、投影儀。
教
學
程
序
內容與教師活動
學生活動
設計依據(jù)
一、創(chuàng)設情境,引入新課(5min)
〖師〗上節(jié)課我們學習了電阻的有關知識,知道了導體中有一種阻礙電流的性質,我們把它叫做電阻。如果在某個簡單電路中,接有一個小燈泡,如何改變小燈泡的亮度呢?
老師連接實驗電路。并演示燈泡的發(fā)光情況。
啟發(fā)學生。
學生:連一個電阻。
〖師〗如果想讓燈泡的亮度不斷變化,該如何辦呢?
學生:連一個阻值可以變化的電阻。
【視頻1】演示滑動變阻器在聲音、亮度等方面的控制。它是如何改變阻值大小的?它的原理是什么?
今天我們就學習阻值可以發(fā)生變化的裝置──滑動變阻器和電阻箱。(板書課題)
二、進入新課,科學探究
(一)變阻器及其構造(10min)
1.變阻器:電阻大小可以發(fā)生變化的裝置。
2.變阻器的原理
【問題】(1)影響電阻大小的因素有哪些?
有長度、橫截面積、材料和溫度。
(2)利用這些因素如何改變電阻的大小呢?
(3)靠改變哪個因素改變電阻容易一些呢?
【結論】靠改變長度改變電阻的大小比較容易,其它的因素都比較麻煩。
學生觀察、思考
學生回答
學生回答
學生討論
用小實驗引入情景,可以提高學生的興趣
通過討論認識到改變長度的好處才好,不是教師強加的
3.變阻器的構造
(1)如何改變導體的長度呢?
(2)要增大導線電阻的可調范圍,該怎么做?
電阻線必須做得很長。
(3)如何使之小巧、輕便呢?
要將電阻線繞在絕緣瓷管上,并使各線圈間互不接觸。
(4)怎樣保證不互相接觸呢?
電阻絲外面要涂絕緣層。
(5)滑片滑動時又如何保證滑片與電阻絲接觸呢?
把滑片與電阻絲接觸地方的絕緣皮擦掉。
【觀察】大家觀察滑動變阻器的構造,重點看電阻線的繞法、絕緣皮的是否刮掉,滑片如何與電阻線連接的。
(6)電阻絲是用什么材料做的?
為使變阻器的可調范圍變大,導線用電阻絲代替,它是用電阻率較大的合金線制成的,這種合金線又叫電阻線。
【結論】變阻器是通過改變接入電路中導體的長度來改變其電阻的
4.變阻器的結構
5.變阻器的銘牌
變阻器滑片上還有一個銘牌,上面寫有“50Ω1.5A”是什么意思呢?“最大阻值”和允許通過的“最大電流”。
為了防止燒壞變阻器,通過變阻器的電流,不能超過允許的最大值。
二、探究“怎樣用變阻器改變燈泡的亮度”(10min)
【提出問題】如何用滑動變阻器改變電路中燈泡的亮度呢?
【觀察分析】
(1)電阻絲什么位置的絕緣漆被刮去了?
(2)哪兩個接線柱問題的電阻是不變的?
(3)哪兩個接線柱間的電阻很小?幾乎是零?
(4)移動滑片時,哪兩個接線柱間的電阻隨著改變?向哪個方向移動時電阻變大?
【設計實驗】
(1)燈泡應該串聯(lián)在電路中,還是并聯(lián)在電路中?
(2)要控制燈泡的亮度,應該接哪兩個接線柱?
(3)閉合開關前,為保護電路,滑片應該處于什么位置?
(4)如何設計你的實驗電路圖?
【實驗操作并觀察現(xiàn)象】
根據(jù)變阻器連入電路的情況,先判斷滑片向哪個方向移動,電路中的電流會增大還是減小,然后再通過實驗判斷是否正確。
【學生交流】
(二)電阻箱(6min)
1.分類:旋盤式電阻箱、插入式電阻箱
2.介紹其構造并觀察練習讀數(shù)。
【動畫展示】
(三)課外拓展(5min)
【失誤中的發(fā)現(xiàn)—導電塑料】在上世紀70年代的一天,日本的一位科學家在實驗室里用常規(guī)方法,獲得一種具有金屬光澤的銀灰色薄膜。而按經驗,用同樣方法得到的應當是聚乙稀黑色粉末。他發(fā)覺得奇怪。于是就回過頭來檢查他的實驗過程有沒有差錯,結果發(fā)現(xiàn)添加的催化劑規(guī)定數(shù)量多出了1000多倍。但是,測試結果顯示這種產物確實是聚乙稀塑料,并且它能夠導電。就這樣,導電塑料在這次意外的操作中誕生了。
導電塑料兼具塑料和金屬的優(yōu)點,密度比金屬小得多,不需要冶煉,也不需要在高溫條件下加工,而制取導電塑料的資源也十分豐富,造價低廉。因此,導電塑料的出現(xiàn),將會給21世紀的材料科學帶來新的生機。
三、練習(略)
學生思考、交流、探究
初步學會觀察、分析的良好的學習習慣
學生觀察學生練習畫符號圖
帶著問題觀察
學生分組實驗,教師巡視指導
學生回答、討論
學生觀察、思考
學生讀數(shù)練習
學生練習
培養(yǎng)學生良好的發(fā)散思維和問題意識
有目的的觀察會大大提高觀察效果
由實物圖到符號,體現(xiàn)了建立模型的思想
培養(yǎng)任何裝置都有使用限度的意識
使學生經歷基本的科學探究過程,學習科學探究方法,發(fā)展初步的科學探究能力,形成尊重事實、探索真理的科學態(tài)度。
拓展學生的知識面
拓展學生的知識面
小
節(jié)
這節(jié)課我們學習了能改變電阻大小和裝置──滑動變阻器,它的原理是通過改變導體的長度改變電阻大小的,其構造是把較長的電阻絲繞在瓷筒上以減小電阻絲所占的空間,電阻絲都涂上絕緣漆,在滑片與電阻絲接觸的地方,將絕緣漆刮去,使滑片與電阻絲接觸良好。
變阻器也有規(guī)格,我們使用時也不能超出其規(guī)格使用,所以使用前要觀察滑動變阻器的銘牌。
實際變阻器接入電路時,只需要兩個接線柱即可,一般采用一“上”一“下”的方式,開關閉合前,變阻器在調到阻值最大的位置,以保護電路不至于電流過大。
作
業(yè)
P211T、2T
教
學
流
程
板
書
設
計
第三節(jié):電阻(2)──變阻器
一、變阻器:能夠改變電阻大小的裝置
二、滑動變阻器
1.原理:通過改變導體在電路中的長度來改變電阻
2.構造:電阻絲繞成的線圈、絕緣管、金屬棒、滑片
3.電路圖中的符號
4.滑動變阻器的銘牌
三、探究:怎樣用滑動變阻器改變燈泡的亮度
問題:
觀察:
實驗電路圖:
實驗結論:
課
后
反
思
該課是繼上節(jié)課后的第2個課時,主要講變阻器,由于學生對變阻器不熟悉,所以我發(fā)了一些變阻器讓學生觀察,發(fā)現(xiàn)再讓他們回答相關問題時,比光看書回答問題效果好得多。
該實驗不難做,主要是讓學生連好變阻器,在電路比較完全的情況下(二節(jié)干電池、一個2.5V燈泡),完全可以放手發(fā)動學生,不必但心燒壞燈泡的問題,就是學生連接錯誤也有自己更正的機會,這樣就能真正實現(xiàn)讓學生在探索中提高、在疑問中進步。
電阻箱的知識用多媒體播放效果較好,特別是練習讀數(shù),它是許多讀數(shù)的基礎,多練習一下是比較好的,學生在此出現(xiàn)的問題并不多,相反,他們的學生興趣還非常容易激發(fā)。