《变阻器》教学设计

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广东省江门市蓬江区荷塘镇篁湾中学　林永周



　　【教材分析】



　　《变阻器》是八年级物理人教版第六章第四节的教学内容，也是第六章的重点和难点，安排在学生学习了“电流、电压、电阻”等概念后。这样符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，同时又保持了知识的结构性和系统性，为学习“欧姆定律”打好基础。学生在前一节已经学习了《电阻》，对电阻的概念已经有了初步的了解，学生已经理解了电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积有关，这为本节课的学习奠定了知识基础，但是滑动变阻器的结构和接线比较复杂，学生往往难以掌握，本节教学中，我采用探究性教学和多媒体教学相结合的教学方式，教师让学生亲自动手去探究，使他们在学习上获得主动权，摆脱传统教学中教师“灌”的陈旧方式。问题提出后，让学生自行设计实验，通过实验探究、实验现象的记录、比较归纳、讨论交流等一系列教与学的活动，充分展现物理学科的特点的魅力，让全班同学参与动手动脑，积极参加小组讨论以及分工合作，让学生在轻松的环境中学到知识，同时又培养了学生自己设计实验、动手操作的能力。让学生初步体验科学研究中的曲直和艰辛，渗透物理学的基本研究方法，培养学生带着教材走向生活的学习习惯，注重多种能力的协调发展。



　　【教学目标】



　　1、知识与技能



　　（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。



　　2、过程与方法



　　（1）通过理解滑动变阻器的设计、制作过程，了解科学发明创造、科技革新的过程。



　　（2）通过探究滑动变阻器的使用方法，培养学生的概括、归纳能力。



　　3、情感态度和价值观



　　激发学生运用所学知识解释变阻器改变电阻的原理，产生动手操作使用变阻器的欲望，培养学生的创新能力、自信能力。



　　【教学重难点】



　　重点：滑动变阻器的原理及使用。



　　难点：根据要求正确使用与连接滑动变阻器。



　　【教学方法】



　　观察法、讨论法、实验探究法、多媒体演示法。



　　【教学用具】



　　自制多媒体课件、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、多媒体教学平台。



　　【课时安排】一节课



　　【教学过程】



　　一、创设问题的情境，引入新课



　　从列举生活中需要改变音量或改变电灯泡亮度的实例（如：演示旋转收音机音量旋扭可以改变音量、旋转调光台灯的控光旋扭可以改变等的亮度）入手，激发强烈的求知欲，创设良好情景，引入“变阻器”，提高学生的学习兴趣。（实物演示）



　　二、新课教学



　　1、探究滑动变阻器的工作原理



　　引出课题后，我采用分步引导学生自己设计电路图和连接实物图。



　　问题：自己动手设计电路图将台上的仪器连接起来（干电池、灯泡、铅笔芯、开关、导线连接起来，之后观察灯泡是否会亮，有什么办法可以改变灯泡的亮度。学生基本上能够将电路连接起来，在探讨改变亮度上，很多学生都能够想到改变电阻的大小，但是改变的方法有所不同，有的学生说可以改变干电池的个数，有的学生想到改电阻的长度。这时老师就需要给予适当的引导，告诉学生实际生活的电源的电压220V是确定的，不能改变的，所以只能改变电阻（铅笔芯）的长度。



　　下面请学生自己动手连接电路，并将连接铅笔芯的导线一端打开，并使其在另一端滑动，观察灯泡的亮度与接入的铅笔芯的关系。



　　发现问题：连入电路的铅笔芯越长，灯越暗，连入电路的铅笔芯越短，灯越亮。先请学生思考然后回答，最后老师总结：电源的电压不变，铅笔芯越长，电阻大，电流小；铅笔芯越短，电阻小，电流大，所以通过改变铅笔芯在电路中的长度来改变电阻，从而改变电路的电流，这就是滑动变阻器的原理。（通过改变连入电路的电阻线的长度→改变电阻→改变电流──变阻器的原理。）紧接着，我进一步引导学生通过不断地改进，将一个长电阻线逐步改装成一个变阻器。



　　讨论滑动变阻器的构造（需要解决以下几个问题）



　　问题1：材料选择：镍铬合金线



　　为了滑动变阻器的调节的范围更大，我们还需更长的电阻线，应该选择什么材料最合适？引导学生参阅书本“几种金属导线的电阻值”，让学生充分讨论。最后得出结论：相同长度和横截面积的条件下，镍铬合金线的电阻比较大点，容易调节。



　　问题2：导线太长──绕成线圈



　　有同学指出解决办法是将导线绕成线圈，有的同学说，平时我们见到的缝纫机线，弹簧就是这样的，我很满意。（课件演示）我又开始引导：导线较软，线圈没有支架，容易散乱。



　　问题3：支架──绝缘材料（瓷筒）



　　首先，我提示大家，选导体作支架的，是导体还是绝缘材料，学生基本一致认为：绝缘材料。进一步引导：众多的绝缘材料用什么材料较好呢？同学提出了很多方案，硬纸筒，圆木棒，塑料棒（没有同学提瓷筒）我为了鼓励同学们说：“很好，这些绝缘材料都可以做支架”。但我想提醒同学们，如果用这些材料作变阻器线圈支架的话，它也有的缺点，比如，线圈中通过的电流较大时，因导体发热，容易出现什么不好的结果？这时，就有部分学生开始小声地议论：会烧起来。这时，很多同学都醒悟过来，我让同学们继续找既能绝缘，又不会出现因电流过大而引导事故的绝缘材料。最终确定用瓷筒。



　　问题4：线圈短路──涂油漆绝缘



　　紧密排绕的镍铬合金线线圈横向之间会导电，怎么解决这个问题？同学们提出用塑料以绝缘的时候，我作了一此引导，塑料、油漆等绝缘都可以，但塑料绝缘比油漆绝缘线圈占用的空间大，所以常用油漆绝缘。当绝缘问题解决后，我又提出新的问题，导线夹在密绕的被绝缘的导线上移动时，电路会出现什么问题？电路是否是通路？经过启发、讨论，采用部分刮漆的办法解决达成了共识。



　　问题5：怎样改变镍铬合金线的长度──滑片



　　引导学生回忆刚才做的实验，导线一端在铅笔芯上自由滑动。（课件演示滑动变阻器的滑片和金属杆）



　　问题6：滑片靠在绝缘油漆上，不能跟镍铬合金线上接触──将与滑片接触的镍铬合金线绝缘油漆刮掉。（课件演示）



　　问题7：连接导线夹的导线→金属棒（固定滑片）



　　问题8：为了使之连入电路→加接线柱。接着介绍滑动变阻器的结构示意图



　　3、介绍铭牌，引出注意事项：



　　（1）介绍铭牌含义



　　我采用让学生试讲，然后由师生共同纠正的方法，最后得出准确含义。



　　（2）注意事项



　　a、电路中的电流不能超过滑动变阻器通过的最大电流；



　　b、使用前应将电阻调到阻值最大端。



　　4、探究滑动变阻器正确使用规则



　　下面我们进行实验探究：怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度。首先要告诉学生滑动变阻器应该串联在电路中不能并联，同学们在设计实验和进行实验前要弄清下列7个问题。(用多媒体课件投影)



　　（1）滑动变阻器有4个接线柱而接入电路时，如果只需接两个，共有几种接法。



　　(2)滑动变阻器哪两个接线柱之间的电阻是不变的。



　　(3)滑动变阻器哪两个接线柱之间的电阻很小，几乎为零？



　　(4)移动滑动变阻器的滑片，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？



　　(5)要使灯泡和变阻器中的电流大小相同，滑动变阻器应该与灯泡串联还是并联？



　　(6)要使灯泡由暗变亮，接通电路前应将滑动变阻器滑片放到什么位置上？



　　(7)画出实验电路图。



　　学生分组讨论，设计实验电路图及实验步骤。最后把学生设计的电路图和实验结果拿出来投影，交流，最后引导学生总结滑动变阻器的正确使用规则，然后再用多媒体课件动态演示变阻器的正确使用方法。此外，在指导学生判断滑片移动引起电阻变化时，应注意让学生培养先分析变阻器上电流的流向的习惯。



　　（结论：使用方法是上、下各接入一个接线柱，串联在电路中。）（课件演示）



　　4、课堂小结：引导学生通过自己思考和小组讨论，归纳出本节课所学的内容。



　　5、完成课堂练习，老师巡视，给学生指导。



　　八、教学反思



　　1、本节课采用探究性教学与多媒体教学相结合的教学方法，改变了以往以老师教学生听为主的传统教学方法，从根本上调动了学生学习积极性，提高了学生的学习兴趣，大部分学生都能够积极参与思考，参与探究实验，从课后学生的反馈来看，学生基本上能够懂得滑动变阻器的工作原理以及正确使用滑动变阻器。



　　2、本节课的教学充分体现了学生的主体地位，让学生带着问题去设计实验和探究，让学生模仿科学家的探究途径，体验人类认识自然的过程，激发了学生强烈的求知欲望，同时培养了学生的合作精神和科学素养。



　　3、考虑到学生的智力水平、动手能力以及知识结构的不同等原因，因此，我到实验室后对学生的座位重新做了编排，把物理成绩好的跟差的分在同一小组，把动手能力强的跟相对较弱的学生分在同一小组，这样更加有利于调动学生的积极性和参与度，发挥小组合作的精神。



　　4、由于变阻器的学习属技能性训练，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，并且教材中的思考题只有动手操作，才会深刻体会，所以对学生实验过程中出现的错误要及时纠正，要提醒学生把滑片置于电阻最大位置，然后再合上开关，移动滑片，判断接入电路电阻的大小的变化，观察灯泡亮度的变化和电流的大小，让学生学会正确使用滑动变阻器。