16.4 变阻器 教学设计 2024-2025学年人教版初中物理九年级全一册

2025人教版初中物理九年级全一册第十六章 电压 电阻《第4节 变阻器》教学设计 教材分析 《变阻器》是人教版九年级物理全一册第十六章第四节的内容。本节主要介绍了滑动变阻器、电位器等变阻器的构造及其符号，以及通过实验探究怎样用变阻器改变灯泡的亮度。它是在学生学习了电阻知识之后的延伸和实际应用，同时又为后续 “欧姆定律” 等内容的学习奠定基础，具有承上启下的重要作用。学好变阻器，有助于学生更好地理解电阻的概念，也为学生进行电学实验和理解电学知识在生活中的应用提供了必要的准备，在电学知识体系中占有重要地位。 学情分析 学生在学习本节课之前，已经对电流、电压、电阻等概念有了一定的了解，并且掌握了影响电阻大小的因素。通过问卷调查发现，大部分学生对变阻器的结构和原理有一定的理解能力，但在理解滑片与电阻线圈的接通方式、哪段电阻线接入电路以及滑动变阻器的正确连接和使用等方面可能存在困难。在认知发展方面，学生可以通过动手实验，结合已学知识分析得出变阻器的原理，但在探究过程中，对于实验现象的观察、数据的分析以及归纳总结规律等方面还需要进一步引导和培养。 教学目标 知识与技能：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；能说出滑动变阻器的构造，画出其电路符号及结构示意图；会把滑动变阻器正确连入电路，会使用滑动变阻器改变电路中的电流及用电器两端的电压。 过程与方法：通过思考观察实验、动手探究等方法，学习利用滑动变阻器改变电流；在探究活动中，体验科学探究的方法，感知优选法简化问题的应用；通过自主探究滑动变阻器改变灯泡亮度的实验，体验并总结改变滑动变阻器连入电路中电阻大小的方法和规律。 情感态度与价值观：培养严谨的科学态度，尊重实验事实，理解变阻器在日常生活和科学技术中的应用价值，增强对物理学习的兴趣和责任感；培养使用电学仪器的技能和良好习惯，逐步形成良好的合作精神。 教学重难点 教学重点：变阻器的原理及其使用方法；滑动变阻器的构造、原理和在电路中的作用；理解并应用滑动变阻器改变电路中电阻和电流的规律。 教学难点：根据要求正确连接与使用滑动变阻器；理解滑动变阻器接入电路后电阻变化对电路中其他物理量的影响；滑片是如何与电阻线圈接通的，哪段电阻线接入电路中。 教学法 讲授法：结合多媒体课件，系统地向学生讲解变阻器的原理、结构、符号等基础知识。 实验探究法：组织学生分组进行实验，让学生通过亲自动手操作，探究滑动变阻器对电路中电流和电压的影响，培养学生的实验操作能力和科学探究精神。 讨论法：在实验过程中及实验结束后，引导学生对实验现象、数据进行分析讨论，总结规律，加深对知识的理解，培养学生的合作交流能力和思维能力。 演示法：教师通过演示滑动变阻器的正确连接和调节方法，以及一些关键的实验步骤，让学生更直观地观察到实验现象和操作要点，增强学生的感性认识。 教学过程 导入新课 1. 生活实例引入：展示调光台灯、音量调节器等生活中使用变阻器的实例，引导学生思考这些设备是如何调节亮度或音量的，从而引出变阻器的概念。 设计意图：从生活中的常见现象入手，激发学生的学习兴趣和好奇心，使学生感受到物理与生活的紧密联系，自然地引入新课。 2. 设疑激趣：提问学生：“你们知道这些设备内部是如何实现亮度或音量调节的吗？” 设计意图：设置疑问，引发学生的思考和探究欲望，为后续的学习做好铺垫。 新课教学 1. 变阻器原理介绍 （1）定义讲解：介绍变阻器的定义，即能够改变电路中电阻值的装置。 设计意图：明确概念，为学生后续的学习提供清晰的基础。 （2）原理分析：利用多媒体课件展示变阻器的原理动画，解释滑动变阻器如何通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻值。引导学生回忆影响导体电阻大小的因素，让学生理解改变电阻丝长度是改变电阻的一种有效方式。 设计意图：通过动画演示，将抽象的原理直观化，帮助学生更好地理解变阻器的工作原理，同时复习旧知识，建立知识之间的联系。 2. 滑动变阻器结构和使用方法 （1）实物展示：展示滑动变阻器的实物，介绍其基本结构，包括电阻丝、滑片、接线柱、瓷筒、金属棒等，并让学生观察滑动变阻器上的铭牌，理解如 “20Ω 2A” 等字样的物理意义。 设计意图：让学生直观地认识滑动变阻器的各个组成部分，为理解其工作原理和使用方法奠定基础。 （2）使用演示：教师演示如何正确连接滑动变阻器到电路中，并调节其阻值。强调接线柱的选择和滑片的移动方向对电路的影响，如 “一上一下” 的接线原则，以及滑片靠近下接线柱时电阻变小，远离下接线柱时电阻变大。 设计意图：通过教师的示范，让学生更清楚地了解滑动变阻器的正确使用方法，避免学生在后续实验中出现错误。 3. 实验探究 （1）实验设计：指导学生设计实验方案，探究滑动变阻器对电路中电流和电压的影响。例如，可以设计一个简单的串联电路，将滑动变阻器与小灯泡、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端，通过改变滑动变阻器的阻值，观察电流表和电压表的示数变化以及小灯泡的亮度变化。 设计意图：培养学生的实验设计能力和科学思维，让学生学会根据实验目的设计合理的实验方案。 （2）实验操作：学生分组进行实验，使用电流表、电压表测量并记录不同阻值下滑动变阻器两端及电路中其他部分的电流和电压值，同时观察小灯泡的亮度变化情况，并将实验数据记录在表格中。教师巡视各小组，及时给予指导和帮助，纠正学生的错误操作。 设计意图：让学生亲身体验实验过程，提高学生的动手操作能力和团队协作能力，培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。 （3）数据分析：引导学生分析实验数据，讨论滑动变阻器阻值变化与电路中电流、电压变化的关系，以及小灯泡亮度变化与电流、电压的关系。例如，当滑动变阻器的阻值增大时，电路中的电流减小，小灯泡变暗；当滑动变阻器的阻值减小时，电路中的电流增大，小灯泡变亮等。 设计意图：培养学生分析数据、归纳总结的能力，让学生从实验数据中得出结论，加深对滑动变阻器工作原理和作用的理解。 课堂小结 1. 要点归纳：总结滑动变阻器的原理、结构和使用方法，强调其在电路中的作用和重要性，如可以改变电路中的电流、保护电路等。 设计意图：帮助学生梳理本节课的重点知识，形成系统的知识体系，加深对所学内容的记忆。 2. 重点强调：提醒学生注意实验中的安全问题，如电路的连接方式、电流表和电压表的量程选择等，以及在使用滑动变阻器时要遵循 “一上一下” 的接线原则，闭合开关前要将滑片置于最大阻值处。 设计意图：强化学生的安全意识和规范操作意识，避免在实验和实际应用中出现问题。 拓展延伸 1. 应用实例：介绍滑动变阻器在日常生活和科学技术中的其他应用实例，如电子调谐器、电阻箱、汽车油量表等，还可以介绍一些新型的变阻器，如数字电位器等，拓宽学生的知识面。 设计意图：让学生了解变阻器在实际生活中的广泛应用，体会物理知识与生活、科技的紧密联系，提高学生学习物理的兴趣和积极性。 2. 创新设计：鼓励学生思考并尝试设计一种基于滑动变阻器的新型电路或装置，如设计一个可以调节亮度和颜色的彩灯电路等，培养学生的创新思维和实践能力。 设计意图：激发学生的创新意识，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。 作业布置 1. 完成配套习题册中本章的复习题和课后练习题，重点巩固滑动变阻器的相关知识。 2. 设计一个利用滑动变阻器改变电路中电流或电压的实验方案，并简述实验步骤和预期结果，要求画出实验电路图。 设计意图：通过作业巩固学生所学的知识，培养学生运用知识解决问题的能力和实验设计能力。 板书设计 变阻器 1. 原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻 2. 滑动变阻器结构：电阻丝、滑片、接线柱、瓷筒、金属棒 3. 使用方法：“一上一下” 接线，闭合开关前滑片置于最大阻值处 4. 作用：改变电流、保护电路 5. 应用：调光台灯、音量调节器等 教学反思 在本节课的教学中，通过生活实例引入和实验探究的方式，使学生对变阻器有了较为直观的认识和理解，注重了理论与实践的结合，培养了学生的实践能力和科学探究精神。同时，通过拓展延伸环节，激发了学生的创新思维。然而，在实验操作过程中，部分学生仍存在接线不规范、读数不准确等问题，需要在后续教学中加强指导和训练。另外，在时间把控上还可以进一步优化，给学生更多的时间进行讨论和交流，让学生更好地理解和掌握知识。在今后的教学中，可以引入更多的实际应用案例，让学生更好地体会物理知识的实用性，提高学生的学习兴趣和积极性。 学科网（北京）股份有限公司 $$