16.4 变阻器 第1课时教学设计 2023－2024学年人教版物理九年级全册

课题 变阻器（第一课时） 教学目标 教学目标： 知识目标：知道滑动变阻器的结构，会画它在电路图中的符号，理解变阻器工作原理； 能正确使用滑动变阻器，会用滑动变阻器来改变电路中灯泡亮度。 能力目标：通过观察实验、探究等方法，学习利用滑动电阻器改变电路中的电流和用电 器两端电压，培养学生观察及分析、总结问题的能力。 情感目标：通过探究活动，体验探究的乐趣，使学生乐于观察、勤于动手，培养学生实 事求是的科学态度。 教学重点： 滑动变阻器的结构、符号、工作原理和使用方法； 滑动变阻器的使用，会分析滑动变阻器引起电路中电流变化的原因。 教学难点： 正确使用滑动变阻器，会用滑动变阻器改变电路中电流和用电器两端电压。 教学过程 时 间 教学环节 主要师生活动 2 分 钟 引入 【PPT】这是我们生活中常见的亮度可调的台灯。 【播放视频】 【问】台灯的亮度是可以连续变化的，灯泡的亮度为什么可以 发生变化呢？ 【PPT】我们把小灯泡连入电路中。 5 分 钟 滑动变阻 器的 构造、 原理、 元件符号 【问】改变小灯泡亮度的方法有哪些呢？ 【答】通过前面的学习，我们知道，改变电路中电池个数，可 以改变电灯泡的亮度。但是不能使其亮度发生连续变化。 【问】有什么办法能让小灯泡的亮度发生连续变化吗？ 【答】上节课我们学习了，在电路中串联一根电阻丝，可以改 变电路中的电流。改变电阻丝的材料、长度、横截面积，都能 改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮度。 【问】那么，哪种方法能让灯泡亮度发生连续变化呢？我们来 做做看。 【PPT】我们把一根电阻丝跟小灯泡串联接入电路。改变电阻 丝接入电路的长度，观察小灯泡亮度变化。我们开始实验。 【实验】闭合开关，小灯泡发光，电路中的电流从电源的正极 出发，经过开关、电阻丝 AB 段、小灯泡、又回到电源负极， 向 C 端移动导线夹，灯泡的亮度变暗。 【问】导线夹在移动的过程中改变的是什么呢？ 【答】改变的是接入电路中电阻丝的长度，长度变大，电阻变 大，通过灯泡的电流变小，灯泡变暗。 【问】可是灯泡的亮度并没有改变的那么明显，我要想大范围 改变灯泡的亮度又能怎么办呢？ 【答】让电阻丝阻值变化范围更大一些就可以了。 【问】想一想，如何使电阻丝阻值变化范围更大呢？ 【答】让这个电阻丝更长一些就可以了，可是电阻丝变长，操 作起来就不是那么方便了。 【问】如何在增加电阻丝长度的前提下，不改变导线夹操控距 离呢？回答这个问题之前，请同学们思考，学校操场上的环形 跑道一圈只有 400m 。大家跑步时，最多只能跑 400m 吗？想 过这个问题，对回答刚才的问题有帮助吗？ 【答】对，我可以让电阻丝绕圈。我们可以把电阻丝绕成紧密 的线圈缠绕在物体上。 【问】那么缠绕在什么材料的物体上？ 【答】可以缠绕在绝缘体上，因此要缠绕在绝缘的瓷管上。 【问】那么又出现问题了，由于电阻丝的紧密缠绕，电流会直 接穿过线圈，为了避免这种情况发生，我们需要对线圈进行怎 样的改进呢？ 【答】我们可以给线圈加绝缘外皮。 【问】旧的问题解决了，新的问题又出现了。由于绝缘外皮的 存在，导线夹就无法与线圈直接接触，电路就断开了。如何解 决这个问题呢？ 【答】我们可以把导线夹与电阻丝接触地方的绝缘皮刮掉，放 大一点，电阻丝彼此之间还是绝缘的，而导线夹却可以和电阻 丝直接接触，连通电路了。实际上，为了在一个瓷管上缠绕更 多的电阻丝，用绝缘漆替代了绝缘外皮。可以看到右侧线圈中 间的这一条亮线，就是绝缘漆被刮掉的部分。 【问】那导线夹如何固定呢？ 【答】我们可以把导线夹改进成滑片并固定在金属杆上。 【PPT】这就是实验室中的滑动变阻器，它能改变接入电路中 的电阻的大小。首先，我们来认识一下它的结构，电阻丝缠绕 在绝缘的瓷管上，有四个接线柱，其中两个下接线柱 AB 固定 电阻丝的两端，金属杆固定滑片 P ，它的两端与两个上接线柱 CD 连接，可以方便地把滑片接入到电路中。 【问】那么滑动变阻器的工作原理是什么呢？ 【答】通过改变接入电路的电阻丝的长度，改变电阻，从而改 变电路中电流的大小。 【PPT】滑动变阻器作为重要的电学元件，我们来看一下它的 实物图与结构示意图，与实物图相对照，有四个接线柱为 ABCD ，电阻丝是下面 AB 这一段，金属杆为 CD 这一段，滑 片为 P 。它的元件符号与电阻相类似，在电阻的上面有一个向 下的箭头形象地来表示滑片。 10 分 钟 滑动变阻 器的使用 【PPT】在滑片的上方，有一个铭牌，铭牌上有两个数值：20 欧，2 安培。 【问】你能猜出它们所表示的物理意义吗？ 【答】没错，20 欧表示这个滑动变阻器能接入电路的最大阻 值为 20 欧，2 安培则表示这个滑动变阻器允许通过的最大电 流为 2 安培