變阻器教學(xué)設(shè)計(jì)教材簡(jiǎn)介：《變阻器》是九年級(jí)物理教育版第16章第4節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。 它安排在電流、電壓和電阻之后進(jìn)行研究。 電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量并不是孤立的。 本課直觀地展示了電阻的變化對(duì)電路中電流的影響，為深入探究電流、電壓、電阻之間的關(guān)系提供了思路的轉(zhuǎn)變。 同時(shí)，壓敏電阻是電阻知識(shí)的延伸和實(shí)際應(yīng)用。 它是電學(xué)中最常用的重要電路元件，也是本章教學(xué)的重點(diǎn)。 學(xué)習(xí)變阻器可以幫助學(xué)生更好地理解電阻的概念，為以后的電學(xué)實(shí)驗(yàn)做好必要的準(zhǔn)備。 它在初中電氣學(xué)習(xí)過(guò)程中起到了承前啟后的作用。 教材通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)介紹了壓敏電阻，并介紹了常見(jiàn)壓敏電阻的結(jié)構(gòu)。 重點(diǎn)安排實(shí)驗(yàn)來(lái)探索滑動(dòng)壓敏電阻的結(jié)構(gòu)、原理以及正確使用方法。 在本教學(xué)部分，我采用探究式教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法。 老師讓學(xué)生獨(dú)立探索。 通過(guò)滑動(dòng)變阻器的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高將知識(shí)轉(zhuǎn)化為技術(shù)的意識(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。 教學(xué)目標(biāo)： 1、知識(shí)技能 （1）了解壓敏電阻的結(jié)構(gòu)、電路中的符號(hào)、壓敏電阻的工作原理。 （2）通過(guò)探索如何使用變阻器改變燈泡的亮度，了解如何正確使用變阻器。 2、過(guò)程和方法（1）通過(guò)了解滑動(dòng)變阻器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程，了解科學(xué)發(fā)明、創(chuàng)造和技術(shù)創(chuàng)新的過(guò)程。 (2)通過(guò)探索滑動(dòng)變阻器的使用，培養(yǎng)學(xué)生的概括和歸納能力。
3、情感態(tài)度和價(jià)值觀激發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)講解變阻器改變阻值的原理，產(chǎn)生操作變阻器的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和自信心能力。 教學(xué)重點(diǎn)是：滑動(dòng)變阻器的原理及使用。 難點(diǎn)：按照要求正確使用和連接滑動(dòng)壓敏電阻。 教學(xué)方法包括觀察法、討論法、實(shí)驗(yàn)探究法、多媒體演示法。 教學(xué)工具有自制多媒體課件、不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器、電池組、小燈泡、鉛筆（或鉛筆芯）、金屬夾、若干根電線、實(shí)體投影儀、多媒體教學(xué)平臺(tái)。 上課安排：一小時(shí)教學(xué)流程 1、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引入新課。 首先列舉生活中需要改變音量或者需要改變燈泡亮度的例子，激發(fā)強(qiáng)烈的求知欲，創(chuàng)造良好的情境，引入“變阻器”，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 （實(shí)物演示） 二、新課程教學(xué) 1、探究滑動(dòng)變阻器的工作原理引入課題后，我一步步指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)電路圖，連接實(shí)物圖。 問(wèn)題：自己設(shè)計(jì)一張電路圖，連接好桌子上的儀器（干電池、燈泡、鉛筆芯、開(kāi)關(guān)、電線），然后觀察燈泡是否會(huì)亮，有沒(méi)有辦法改變亮度燈泡的。 同學(xué)們基本都能連接電路了，在討論改變亮度的時(shí)候，很多同學(xué)都會(huì)想到改變電阻的大小，但改變的方法各有不同。 有的同學(xué)說(shuō)可以改變干電池的數(shù)量，有的同學(xué)想到了改變電阻的長(zhǎng)度。 相比之下，這是最方便的。 方法是改變電阻器（鉛筆芯）的長(zhǎng)度。
接下來(lái)，要求學(xué)生自己連接電路，將連接鉛筆芯的電線一端打開(kāi)，在另一端滑動(dòng)，觀察燈泡的亮度與所連接的鉛筆芯之間的關(guān)系。 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：連接電路的鉛筆芯越長(zhǎng)，燈光越暗； 連接到電路的鉛筆芯越短，燈就越亮。 首先請(qǐng)學(xué)生思考，然后回答。 最后老師得出結(jié)論：電源電壓不變。 鉛筆芯越長(zhǎng)，電阻越大，電流越小； 鉛筆芯越短，電阻越小，電流越大，所以通過(guò)改變電路中鉛筆芯的長(zhǎng)度。 改變電阻，從而改變電路中的電流，就是滑動(dòng)變阻器的原理。 （改變阻值，改變電流變阻器的原理是通過(guò)改變連接電路的電阻絲的長(zhǎng)度。）然后，我進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)不斷改進(jìn)，逐步將長(zhǎng)電阻絲修改為變阻器。 討論滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)（需要解決以下問(wèn)題） 問(wèn)題一：材料選擇：鎳鉻絲 為了使滑動(dòng)變阻器有更寬的調(diào)節(jié)范圍，我們需要更長(zhǎng)的電阻絲。 應(yīng)該選擇什么材料最合適？ 引導(dǎo)學(xué)生參考《幾種金屬絲的電阻值》這本書(shū)，并讓學(xué)生充分討論。 最后得出結(jié)論：在相同長(zhǎng)度和截面積下，鎳鉻絲的電阻更大，更容易調(diào)節(jié)。 問(wèn)題二：電線太長(zhǎng)，繞成線圈。 有學(xué)生指出，解決辦法是將電線繞成線圈。 有同學(xué)說(shuō)，我們平常看到的縫紉機(jī)線里的彈簧是這樣的。 電線較軟，線圈無(wú)支架，容易散落。 問(wèn)題三：支架的絕緣材料（瓷筒） 首先提醒大家，支架的導(dǎo)體選擇應(yīng)該是導(dǎo)體還是絕緣材料。 學(xué)生們基本一致認(rèn)為：絕緣材料。
進(jìn)一步指導(dǎo)：絕緣材料眾多，哪種材料更好？ 同學(xué)們提出了很多解決方案，有紙板管、原木棒、塑料棒、瓷管等，相比之下還是用瓷管比較好。 問(wèn)題四：如果線圈短路，緊繞涂有絕緣漆的鎳鉻合金線線圈會(huì)橫向?qū)щ姡绾谓鉀Q？ 當(dāng)學(xué)生建議用塑料做絕緣時(shí)，我給予了一些指導(dǎo)。 塑料、油漆等絕緣都可以，但塑料絕緣比油漆絕緣線圈占用空間大，所以常用油漆絕緣。 絕緣問(wèn)題解決后，我又提出了一個(gè)新問(wèn)題：當(dāng)線夾在緊繞的絕緣線上移動(dòng)時(shí)，電路會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？ 電路是路徑嗎？ 經(jīng)過(guò)啟發(fā)和討論，就局部刮漆的解決方案達(dá)成了共識(shí)。 問(wèn)題5：如何改變鎳鉻絲的長(zhǎng)度？ 幻燈片指南引導(dǎo)學(xué)生回憶他們剛剛做過(guò)的實(shí)驗(yàn)。 電線的一端在鉛筆芯上自由滑動(dòng)。 （課件演示了滑動(dòng)變阻器的滑板和金屬桿）問(wèn)題六：滑板靠在絕緣漆上，不能接觸鎳鉻絲。 刮去與滑板接觸的鎳鉻絲的絕緣漆。 （課件演示） 3、介紹銘牌并引起注意： （1）介紹銘牌的含義：例如讓學(xué)生嘗試解釋20歐姆和2安培的含義，然后教師和學(xué)生將一起糾正，最終得到準(zhǔn)確的含義。 （二）注意事項(xiàng)電路中的電流不能超過(guò)通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流； b. 使用前應(yīng)將電阻調(diào)節(jié)至最大阻值。 4、探索滑動(dòng)變阻器的正確使用方法。 我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探討一下：如何使用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變燈泡的亮度。
首先要告訴學(xué)生滑動(dòng)變阻器在電路中應(yīng)該串聯(lián)，不能并聯(lián)。 學(xué)生在設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)了解以下多媒體課件投影）（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器有4個(gè)接線柱并連接到電路時(shí)，如果只有兩個(gè)接線柱有多種連接方式。 當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑塊時(shí)，哪兩個(gè)端子之間的電阻發(fā)生變化？ 當(dāng)您移動(dòng)時(shí)，阻力朝哪個(gè)方向增加？ 畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。 學(xué)生分組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)驗(yàn)流程。 最后，對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了投影和交流。 最后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)滑動(dòng)壓敏電阻的正確使用規(guī)則，然后利用多媒體課件動(dòng)態(tài)演示壓敏電阻的正確使用方法。 另外，在指導(dǎo)學(xué)生判斷滑塊運(yùn)動(dòng)引起的電阻變化時(shí)，要注意讓學(xué)生養(yǎng)成先分析變阻器上電流流向的習(xí)慣??。 結(jié)論：使用方法是在上下各接一個(gè)接線柱，串聯(lián)在電路中。 4、課堂總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自己的思考和小組討論，總結(jié)本堂課所學(xué)內(nèi)容。 5、完成課堂練習(xí)后，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行檢查和指導(dǎo)。 《變阻器》部分學(xué)習(xí)成績(jī)分析 九年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)了一些電學(xué)知識(shí)、電流與電路、電阻及其影響因素，掌握了解決電學(xué)問(wèn)題的一些基本方法（如控制變量法、變換法等） .)。 他們有一定的電氣基礎(chǔ)，但九年級(jí)的學(xué)生感性思維能力較強(qiáng)，理性思維能力較差。 因此，我們應(yīng)該從學(xué)生的常見(jiàn)現(xiàn)象出發(fā)，根據(jù)他們所學(xué)的知識(shí)進(jìn)一步設(shè)計(jì)這樣的電路元件。 九年級(jí)學(xué)生具有一定的探究能力，因此本部分采用探究式教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法。 教師允許學(xué)生自主探究。
通過(guò)滑動(dòng)變阻器的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高將知識(shí)轉(zhuǎn)化為技術(shù)的意識(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。 《電阻器》教學(xué)效果 《電阻器》是初中物理電學(xué)部分的重要內(nèi)容。 是電流和電阻知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，是后面進(jìn)一步學(xué)習(xí)“歐姆定律”的基礎(chǔ)。 具有承上啟下的作用。 它在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮著重要作用。 學(xué)好壓敏電阻不僅可以幫助學(xué)生更好地理解電阻的概念，也可以為以后學(xué)習(xí)特種電學(xué)實(shí)驗(yàn)做好必要的準(zhǔn)備。 變阻器是電學(xué)中最常用的重要電路元件，也是本章教學(xué)的重點(diǎn)。 雖然本課的課程標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有明確的要求，但通過(guò)我對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的理解，我覺(jué)得如果讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索電流、電壓、電阻的關(guān)系，就必須學(xué)習(xí)電阻的原理和結(jié)構(gòu)。壓敏電阻，能夠正確地將其連接到電路中，并了解其在電路中的作用。 這堂課一開(kāi)始，我就用調(diào)節(jié)電熨斗的溫度、調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)臺(tái)燈的亮度等常見(jiàn)的生活現(xiàn)象來(lái)引入話題。 通過(guò)這樣一個(gè)學(xué)生可以觀察和體驗(yàn)的例子，我立刻把學(xué)生帶入正題。 然后我問(wèn)了“為什么燈泡的亮度會(huì)變化？”的問(wèn)題。 “什么原因?qū)е码娏靼l(fā)生變化？” “改變電阻的方法有哪些？” “哪種方法更容易實(shí)現(xiàn)？” 了解變阻器的原理就是“通過(guò)改變電路中電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻值”。 電阻絲實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證讓同學(xué)們充滿了興趣物理資源網(wǎng)，肯定了自己之前的成果，初步獲得了成就感。
對(duì)于“滑動(dòng)變阻器”的結(jié)構(gòu)初中物理電流與電路教案，我采取完全開(kāi)放的方式，讓學(xué)生自己探索、研究、討論初中物理電流與電路教案，最終交流研究成果，解決疑難問(wèn)題。 下面有人介紹一下滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)并解釋一下它的工作原理。 從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)過(guò)程中的每一個(gè)難點(diǎn)和疑點(diǎn)都得到了解決。 并且老師在教學(xué)中真正指導(dǎo)如何觀察和分析。 我們應(yīng)該實(shí)事求是地學(xué)習(xí)科學(xué)，而不是僅僅了解表面的知識(shí)。 通過(guò)論證實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，在實(shí)際應(yīng)用中，人們通過(guò)改變電路中電阻線的長(zhǎng)度來(lái)逐漸改變阻值，并根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)了滑動(dòng)變阻器。 這段電阻絲雖然可以變阻，但阻值變化的范圍太小，實(shí)用價(jià)值不大。 問(wèn)：如何增加其電阻范圍？ 學(xué)生回答：可以增加電阻絲的長(zhǎng)度，采用電阻率較大的合金絲。 問(wèn)個(gè)問(wèn)題：電阻絲太長(zhǎng)，用戶操作不方便。 如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？ 進(jìn)一步解釋滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)和符號(hào)。 通過(guò)滑動(dòng)壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖，我們來(lái)講解一下壓敏電阻的六種連接方式中哪一種可以起到可變電阻的作用，哪些連接方式是等效的，以及四種連接方式都可以起到可變電阻的作用。 這四種連接方式有哪些共同特點(diǎn)？ 學(xué)生答：一上一下。 指出“點(diǎn)擊”是關(guān)鍵。 滑塊距離連接電路的下端子越近，連接電路的電阻越小，電流越大。 如果滑塊遠(yuǎn)離連接到電路的下部接線柱，則情況相反。 通過(guò)分析歸納得出規(guī)則，學(xué)生很容易掌握。
通過(guò)這樣深入的教學(xué)，學(xué)生可以在理解的基礎(chǔ)上掌握滑動(dòng)壓敏電阻的使用。 然后我演示連接電路，并讓學(xué)生畫(huà)出老師的物理連接電路，進(jìn)一步加深理解。 下節(jié)課將通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)來(lái)鞏固練習(xí)，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握使用方法。 我覺(jué)得效果非常好。 1、成功調(diào)動(dòng)了學(xué)生的情緒。 學(xué)生們積極配合老師，尤其是小組合作。 無(wú)論是討論問(wèn)題還是做實(shí)驗(yàn)，他們都積極配合、互相幫助、積極提問(wèn)。 沒(méi)有人不積極參與其中。 上課了，這讓我很感動(dòng)。 學(xué)生能夠順利完成實(shí)驗(yàn)并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 知識(shí)訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更好的掌握。 2、缺點(diǎn)：學(xué)生思考的時(shí)間太少，探究過(guò)程中對(duì)個(gè)別學(xué)生的指導(dǎo)不夠。 教材分析 一、教材重點(diǎn)難點(diǎn)分析 1、滑動(dòng)變阻器的原理可以從決定電阻大小的因素看出。 通過(guò)改變長(zhǎng)度、截面積、材料和溫度可以改變電阻大小。 但考慮到實(shí)際操作，改變長(zhǎng)度是簡(jiǎn)單可行的。 只需使用滑動(dòng)頭在阻力線上移動(dòng)即可。 可以改變連接到電路上的電阻絲的長(zhǎng)度，從而改變電阻的大小。 學(xué)習(xí)時(shí)要注意對(duì)比實(shí)物、結(jié)構(gòu)圖、電路符號(hào)，找出各種情況下電阻絲是接在電路的哪一部分？ 滑動(dòng)時(shí)連接電路部分的電阻絲長(zhǎng)度如何變化？ 相應(yīng)的電阻如何變化？ 2、滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)的注意事項(xiàng) (1) 選擇合適的變阻器。 每個(gè)變阻器都有指定的最大電阻和允許通過(guò)的最大電流。 使用時(shí)，根據(jù)需要進(jìn)行選擇。 請(qǐng)勿讓通過(guò)的電流超過(guò)最大值。 否則會(huì)燒壞壓敏電阻。
(2)使用前，將連接電路的滑動(dòng)變阻器的電阻值調(diào)至最大。 (3)無(wú)論滑動(dòng)變阻器有多少個(gè)端子，均采用“一上一下”接線方式。 “一上”表示將上金屬棒兩端的任意端子接入電路，“下”表示將下線圈兩端的任意端子接入電路，即選擇其中之一上、下兩個(gè)端子。 連接到電路。 連接方式有四種：A、C、A、D、B、C、B、D。由此可見(jiàn)，連接A、C和A、D時(shí)，滑塊左側(cè)的電阻絲P 連接到電路。 滑動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的長(zhǎng)度、電阻、電流的變化都是等價(jià)的； 同樣，將B和C連接到B和D也是等價(jià)的。 所以總結(jié)起來(lái)，本質(zhì)就是兩種連接方式，即“左加”和“右加”。 連接“C和D”相當(dāng)于將變阻器短路，連接部分的電阻為零。 而連接“A和B”就相當(dāng)于一個(gè)定值電阻（阻值是變阻器上標(biāo)注的最大阻值）。 在這兩種情況下，變阻器的功能都會(huì)丟失。 3、如何判斷壓敏電阻滑塊滑動(dòng)時(shí)電路中電阻、電流、電壓的變化（1）根據(jù)實(shí)際連接方法確定壓敏電阻電阻絲的哪一部分與電路連接（左）滑塊P的側(cè)面