11.8 变阻器 教学设计2024-2025学年北师大版初中物理九年级全一册

2025北师大版（2024）初中物理九年级全一册第十一章《8. 变阻器》教学设计 项目 内容 教材分析 “变阻器”是北师大版初中物理九年级全一册第十一章的重要内容。在学生已经学习了电流、电压和电阻等基本电学概念的基础上，本节课进一步深入探讨电阻的变化及其控制方法，对学生构建完整的电学知识体系具有关键作用。 从知识体系角度来看，变阻器是电阻知识的拓展与实际应用，它不仅加深了学生对电阻概念的理解，而且为后续学习欧姆定律、电功率等知识提供了实验和理论基础。变阻器在生活和科技领域有着广泛的应用，如调节收音机音量、控制汽车灯光亮度等，学习这部分内容能让学生切实体会到物理知识与生活实际的紧密联系，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 在实验教学方面，通过探究变阻器的工作原理和使用方法，学生可以进一步熟悉电路连接、电表使用等基本实验技能，提升实验操作和数据处理能力，为今后进行更复杂的电学实验奠定基础。同时，这部分知识也有助于培养学生的科学探究精神和创新思维，引导学生从生活现象中发现物理问题，通过实验探究寻找答案，在整个初中物理教学中起到了承上启下的重要作用。 学情分析 九年级学生已经具备了一定的电学基础知识，对电流、电压和电阻等概念有了初步的认识，并且掌握了简单电路的连接方法，具备了一定的实验操作能力，这为学习变阻器提供了知识和技能基础。他们在日常生活中也接触过一些与变阻器相关的电器设备，对调节电器的某些功能有直观的感受，这使得他们对变阻器的学习具有一定的好奇心和求知欲。 然而，九年级学生的抽象思维能力虽然有所发展，但对于变阻器这种通过改变接入电路电阻丝长度来改变电阻的较为抽象的工作原理，理解起来仍有一定难度。在实验探究过程中，学生可能难以准确把握实验变量之间的关系，在设计实验和分析实验数据时容易出现错误。同时，将变阻器的原理应用到实际生活场景中，解释一些复杂的电学现象，对学生的知识迁移能力和综合运用能力要求较高，部分学生可能会感到困难。因此，在教学过程中，需要采用直观教学手段，结合大量生活实例，引导学生进行实验探究和深入思考，逐步帮助学生理解和掌握变阻器的相关知识。 教学目标 1. 知识与技能目标 （1）理解滑动变阻器的构造、工作原理和连接方法，知道滑动变阻器上铭牌的含义。 （2）会正确使用滑动变阻器改变电路中的电流和部分电路两端的电压。 （3）了解电阻箱的读数方法，知道滑动变阻器和电阻箱在使用上的优缺点。 （4）能根据实际电路的需要选择合适的变阻器，并能运用变阻器的知识解决简单的电学问题。 2. 过程与方法目标 （1）通过观察滑动变阻器的结构，培养学生的观察能力和空间想象能力。 （2）经历探究滑动变阻器改变电阻的实验过程，让学生学会设计实验、进行实验操作、收集实验数据，并能对数据进行分析和归纳，得出实验结论，从而提高学生的科学探究能力和逻辑思维能力。 （3）在小组合作学习中，培养学生的交流与合作能力，学会倾听他人意见，共同完成学习任务。 3. 情感态度与价值观目标 （1）通过对变阻器在生活和科技中广泛应用的介绍，激发学生学习物理的兴趣，培养学生关注生活、热爱科学的情感。 （2）在实验探究过程中，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，让学生养成尊重实验数据、敢于面对失败并积极寻找解决问题方法的良好习惯。 （3）通过了解变阻器在现代科技中的重要作用，使学生认识到物理知识对推动社会发展的重要意义，增强学生学习物理的责任感和使命感。 教学重难点 1. 教学重点 （1）滑动变阻器的工作原理、构造和连接方法。 （2）正确使用滑动变阻器改变电路中的电流和电压。 （3）电阻箱的读数方法。 2. 教学难点 （1）理解滑动变阻器改变电阻的原理以及如何根据实际需求选择合适的连接方式。 （2）运用滑动变阻器和电阻箱解决实际电路问题，如分析电路中电流、电压的变化情况等。 （3）让学生理解变阻器在复杂电路中的作用，以及与其他电学元件之间的相互关系。 教学方法 1. 实验探究法 设计多个实验，如探究滑动变阻器改变电阻的实验、用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验等，让学生亲身体验变阻器的工作过程，通过观察实验现象、收集实验数据，探究变阻器的工作原理和使用方法，培养学生的实验操作能力和科学探究精神。 2. 讲授法 对变阻器的基本概念、工作原理、连接方法、读数方法等重要知识点进行系统讲解，帮助学生构建完整的知识体系，加深学生对知识的理解。在讲授过程中，结合实验现象和生活实例，使讲解更加生动形象，便于学生接受。 3. 讨论法 组织学生对实验现象、遇到的问题以及生活中的应用实例进行讨论，鼓励学生发表自己的观点和看法，促进学生之间的思维碰撞，培养学生的合作交流能力和逻辑思维能力。在讨论过程中，教师适时引导，帮助学生理清思路，得出正确结论。 4. 多媒体辅助教学法 利用图片、动画、视频等多媒体资源，展示滑动变阻器的内部结构、工作过程以及在各种电器设备中的应用，将抽象的物理知识直观化、形象化，帮助学生更好地理解和掌握知识，提高教学效果。例如，通过动画演示滑动变阻器滑片移动时电阻丝接入电路长度的变化，以及对电路中电流和电压的影响，使学生更清晰地理解变阻器的工作原理。 教学过程 1. 导入新课（5分钟） （1）情境创设：教师打开教室的灯，然后拿出一个调光台灯，逐渐调节台灯的亮度，让学生观察台灯亮度的变化。 （2）提出问题：引导学生思考“台灯的亮度为什么能够调节呢？”“在调节台灯亮度的过程中，电路中发生了什么变化？”引发学生的好奇心和探究欲望。 （3）引出课题：通过这个生活中常见的现象，引出本节课要学习的内容——变阻器，让学生对即将学习的知识有一个初步的印象，激发学生的学习兴趣。 2. 新课讲授（35分钟） （1）电阻的变化（5分钟） ①回顾旧知：引导学生回顾电阻的概念和影响电阻大小的因素，包括导体的材料、长度、横截面积和温度。 ②提出问题：教师提问“在实际生活中，我们有时需要改变电路中的电阻大小，那么如何改变电阻呢？”让学生根据已学知识进行思考和讨论。 ③举例说明：教师结合生活实例，如调节收音机音量时，音量旋钮的转动会改变电路中的电阻，从而改变电流大小，实现音量的调节；调节电熨斗的温度时，也是通过改变电阻来控制电流，进而调节温度。通过这些实例，让学生明白改变电阻在生活中的广泛应用，引出对变阻器的学习。 （2）滑动变阻器（15分钟） ①展示实物：教师拿出一个滑动变阻器，向学生展示其外观，让学生观察滑动变阻器的结构，包括瓷筒、电阻丝、滑片、金属杆、接线柱等部分。 ②讲解构造：结合滑动变阻器的实物，详细讲解各部分的名称和作用。例如，电阻丝是由电阻率较大的合金制成，绕在瓷筒上，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻；滑片可以在金属杆上滑动，从而改变接入电路的电阻丝长度；接线柱用于将滑动变阻器接入电路。 ③工作原理：引导学生思考滑动变阻器是如何改变电阻的。教师通过动画演示或在黑板上画图的方式，展示当滑片移动时，接入电路中电阻丝长度的变化情况，进而分析电阻的变化。让学生理解滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小。当滑片向远离下接线柱的方向移动时，接入电路的电阻丝变长，电阻增大；反之，电阻减小。 ④连接方法：讲解滑动变阻器的连接方法，强调“一上一下”的连接原则。教师通过实物演示，分别展示正确和错误的连接方式，让学生观察电路中电流的变化情况，以及灯泡的亮度变化，加深学生对连接方法的理解。例如，当只接上面两个接线柱时，滑动变阻器相当于一根导线，电阻几乎为零；当只接下面两个接线柱时，滑动变阻器的电阻始终最大，且无法改变。 ⑤铭牌含义：让学生观察滑动变阻器上的铭牌，如“20Ω 1A”，讲解铭牌上数字和字母的含义。“20Ω”表示滑动变阻器的最大阻值为20Ω，即当滑片滑到阻值最大位置时，接入电路的电阻为20Ω；“1A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，在使用时，通过滑动变阻器的电流不能超过这个值，否则会损坏滑动变阻器。 （3）探究：使用滑动变阻器改变电路中的电流（10分钟） ①提出问题：引导学生思考“如何使用滑动变阻器改变电路中的电流呢？”让学生根据所学知识和生活经验进行猜想。 ②设计实验：教师引导学生讨论实验方案，确定实验器材（电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表、导线若干）和实验步骤。例如，首先按照“一上一下”的原则连接好滑动变阻器，将电流表串联在电路中，测量电路中的电流；然后闭合开关，移动滑片，观察电流表的示数变化以及灯泡亮度的变化；记录不同滑片位置时电流表的示数。 ③进行实验：学生分组进行实验，小组成员分工合作，分别负责连接电路、操作滑片、观察电流表示数、记录数据等任务。在实验过程中，教师巡视各小组，指导学生规范操作，提醒学生注意观察实验现象和数据的变化。 ④分析数据：实验结束后，各小组对实验数据进行分析讨论。引导学生思考当滑片移动时，接入电路的电阻如何变化，电路中的电流如何变化，灯泡的亮度又如何变化，这些变化之间有什么关系。 ⑤得出结论：组织各小组代表发言，分享实验结论。师生共同总结得出：当滑动变阻器接入电路的电阻增大时，电路中的电流减小，灯泡变暗；当滑动变阻器接入电路的电阻减小时，电路中的电流增大，灯泡变亮。进一步强化学生对滑动变阻器改变电路中电流的理解。 （4）电阻箱（5分钟） ①展示实物：教师拿出电阻箱，向学生展示其外观，让学生观察电阻箱的结构，包括旋盘、旋钮、接线柱等部分。 ②讲解读数方法：结合电阻箱的实物，详细讲解电阻箱的读数方法。电阻箱的每个旋盘上都标有数字和倍数，读数时，将每个旋盘对应的数字乘以相应的倍数，然后将各个旋盘的读数相加，即可得到电阻箱接入电路的电阻值。例如，某个电阻箱的四个旋盘上的数字分别为1、2、3、4，对应的倍数分别为1000Ω、100Ω、10Ω、1Ω，则电阻箱接入电路的电阻值为1×1000Ω + 2×100Ω + 3×10Ω + 4×1Ω = 1234Ω。 ③对比优缺点：引导学生对比滑动变阻器和电阻箱在使用上的优缺点。滑动变阻器可以连续地改变接入电路的电阻，但不能准确读出接入电路的电阻值；电阻箱虽然不能连续地改变电阻，但可以准确读出接入电路的电阻值。让学生了解在不同的实验和实际应用场景中，应根据具体需求选择合适的变阻器。 3. 课堂小结（5分钟） （1）引导回顾：引导学生回顾本节课所学内容，提问学生滑动变阻器的构造、工作原理、连接方法、铭牌含义，电阻箱的读数方法，以及滑动变阻器和电阻箱在使用上的优缺点等知识点。请几位学生回答，其他学生进行补充和纠正。 （2）重点强调：强调本节课的重点内容，即滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小，连接时要遵循“一上一下”的原则；电阻箱的读数方法是各个旋盘读数乘以相应倍数后相加。同时提醒学生注意理解和应用这些知识时的要点，加深学生对知识的理解和记忆。 4. 课堂练习（5分钟） （1）提出问题：在多媒体上展示以下练习题： ①滑动变阻器是通过改变______来改变电阻大小的。 ②如图所示，滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻______（选填“变大”“变小”或“不变”），电路中的电流______（选填“变大”“变小”或“不变”）。（此处需配相应电路图） ③一个电阻箱的四个旋盘上的数字分别为0、5、6、8，对应的倍数分别为1000Ω、100Ω、10Ω、1Ω，则电阻箱接入电路的电阻值为______Ω。 （2）学生解答：学生自主思考并解答练习题，在解答过程中，教师巡视，观察学生的解题情况，了解学生对知识的掌握程度。 （3）讲解点评：请学生回答问题，教师进行讲解和点评。针对学生回答中的错误和问题，进行详细分析，帮助学生找出错误原因，强化学生对知识点的理解和应用能力。例如，在分析滑动变阻器滑片移动时电阻和电流变化的问题时，引导学生根据滑动变阻器的工作原理和欧姆定律进行思考，加深学生对相关知识的理解。 5. 布置作业（2分钟） （1）书面作业：完成教材课后练习题，通过书面作业巩固本节课所学的基础知识，如滑动变阻器的原理、连接方法、电阻箱的读数等，让学生进一步熟悉知识点，提高解题能力。 （2）实践作业：观察生活中还有哪些电器设备中使用了变阻器，选择其中一个进行深入探究，了解其工作原理和使用方法，并写一篇简短的报告，包括设备名称、变阻器的作用、工作原理分析等内容。通过实践作业，培养学生观察生活、发现问题、解决问题的能力，提高学生的实践能力和科学素养，同时让学生感受到物理知识在生活中的广泛应用，激发学生学习物理的兴趣。 板书设计 变阻器 1. 电阻的变化 影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积、温度 改变电阻的方法 2. 滑动变阻器 （1）构造：瓷筒、电阻丝、滑片、金属杆、接线柱 （2）工作原理：改变接入电路电阻丝长度改变电阻 （3）连接方法：“一上一下” （4）铭牌含义：最大阻值、允许通过最大电流 3. 探究：使用滑动变阻器改变电路中的电流 实验器材 实验步骤 实验结论：电阻变大，电流变小；电阻变小，电流变大 4. 电阻箱 （1）结构：旋盘、旋钮、接线柱 （2）读数方法：各旋盘读数×相应倍数后相加 （3）与滑动变阻器对比：滑动变阻器可连续变阻但不能准确读数；电阻箱可准确读数但不能连续变阻 教学反思 在本节课的教学过程中，通过多种教学方法的综合运用，学生对变阻器的相关知识有了较为深入的理解和掌握，取得了较好的教学效果。实验探究环节激发了学生的学习兴趣和参与度，让学生在亲身体验中理解了滑动变阻器的工作原理和使用方法，培养了学生的科学探究能力和团队协作精神。结合生活实例讲解知识，使学生深刻体会到物理知识的实用性，增强了学生学习物理的动力。 然而，教学过程中也存在一些不足之处。在实验探究环节，部分学生在连接电路时出现错误，操作不够熟练，导致实验进度受到影响。这需要在今后的教学中加强对学生实验基本技能的训练，在实验前更详细地讲解实验注意事项和操作要点，让学生做好充分的准备。 在讲解滑动变阻器的工作原理和连接方法时，尽管采用了多种直观教学手段，但仍有部分学生理解困难。在后续教学中，可以增加一些针对性的练习和演示实验，让学生通过实际操作和观察，更好地理解这部分知识。例如，设计一些不同连接方式的电路，让学生观察电流的变化情况，分析原因，加深对连接方法的理解。 另外，在课堂练习环节，发现部分学生在运用知识解决实际问题时，灵活性不足，不能很好地将所学知识与具体情境相结合。在今后的教学中，要加强针对性练习，提供更多复杂多变的实际问题，培养学生分析问题和解决问题的综合能力。同时，鼓励学生在课后积极观察生活中的电学现象，运用所学知识进行解释，提高学生的知识迁移能力和应用能力，不断改进教学方法，提高教学质量，让学生更好地掌握物理知识，提升科学素养。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$