课例探究：变阻器

　　【教学目标】

 

　　一、知识与技能

 

　　1.了解滑动变阻器的结构，能正确使用滑动变阻器。

 

　　2.会用滑动变阻器来控制电路中灯泡的亮度。

 

　　二、过程和方法

 

　　实验探究滑动变阻器的正确使用。

 

　　三、情感态度与价值观

 

　　通过探究活动，体验探究的乐趣，培养学生团队合作与交流能力。

 

　　【教学重、难点】

 

　　重点：滑动变阻器的构造、原理以及滑动变阻器使用方法。

 

　　难点：由于变阻器的部件比较多，接线柱多，而且在使用过程中又是动态变化的，对初中学生来说，在变阻器原理的理解上感到起点较高，学生难于接受。

 

　　【教材教法】

 

　　根据新课程理念“注重科学探究，提倡学习方式多样化”，在本节课教学中，采取“提出问题──实验探究──交流评价”物理课堂教学模式，在教师的引导下，学生根据已有的知识提出假设和猜想，进而设计实验、验证假设、交流评价最后归纳出物理概念和规律的一系列教学活动，从而使学生把科学知识的获得与思维能力、实践能力的培养有机结合起来。

 

　　【教学过程】

 

　　一、新课引入

 

　　教师：（出示调光台灯实物，并引导学生观察）

 

　　学生思考两个问题：

 

　　⑴调节旋钮，台灯的亮度有什么变化？⑵它能改变灯亮度的原理是怎样的？

 

　　学生：台灯能亮能暗（对于第二个问题，学生在思考中……）

 

　　评注：“导入”中创设了物理情景，注重“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念，同时把第二个问题提出来造成悬念，抓住学生的注意力，引起学生的好奇心和求知欲，使学生带着问题去听课，这样可以提高学生的课堂效率。

 

　　二、变阻器原理的学习

 

　　教师：（提出问题）灯泡亮度的变化是由通过的电流引起的，而电流的变化则是由电阻的变化引起的。启发学生猜想：调光台灯的电阻变化是由改变导体电阻的什么因素引起的？我们来做一个演示试验，如图所示。

 

 

　　教师：随着夹子的移动，小灯泡的亮度如何变化？

 

　　学生：夹子由A-B，小灯泡逐渐变暗；夹子由B-A，小灯泡逐渐变亮。

 

　　教师：小灯泡的亮度是如何调节？

 

　　（学生处于思考状态，很想知道答案……）

 

　　教师：影响导体电阻大小的三个因素（导体的材料、横截面积和长度）。

 

　　（实验探究）教师将学生分成不同的探究实验小组，启发学生设计出以下3种类型的实验方案：

 

　　方案一（改变导体的材料）：如图所示，在A、B间分别接入不同材料的导体电阻，如铜丝和铅笔芯，观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

 

　　方案二（改变横截面积）：如图所示，在A、B间改变导线横截面积（分别接入1根笔芯与2根笔芯），观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

 

　　方案三（改变长度）：如图所示，在A、B间（有鄂鱼夹）夹入一段铅笔芯，使一端在铅笔芯上自由滑动，通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变接入电路中的电阻，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

 

　　（观察是科学探究的基础，是提出问题获得证据或数据的来源，在观察到现象后及时作出记录，这是科学研究的最基本方法）

 

　　交流评价：完成以上3种不同类型的小组相互交流，并归纳筛选出这样一个结果：改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。最后师生共同总结归纳出：调光台灯，实质上是通过改变接入电路中电阻的长度，来改变电阻，从而改变台灯的亮度的。要想弄清其原理，我们先来学习一种能改变电阻的器件──变阻器。其实，实验室所用的变阻器也是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的器件。

 

　　评注：物理实验是一项兴趣盎然的活动，生动有趣的实验不仅能激发学生的学习兴趣，同时也是提出问题、解决问题的有力武器。本节课采用演示实验把研究“变阻器的原理”生动地展现在学生面前，使其感到惊奇，产生疑问，使学生的思维始终处于比较活跃的状态。

 

　　三、变阻器结构的学习

 

　　教师首先要求学生结合实验桌上滑动变阻器的实物认识变阻器的主要构造，并重点强调观察4个接线柱和表面涂有绝缘漆的合金线所绕成的线圈，猜想这种结构的设计有什么理由？

 

　　教师：电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了？为什么要刮去？

 

　　学生：……

 

　　教师结合课件，介绍其构造，理解铭牌上数据的物理意义；并要求学生学会画滑动变阻器的结构简图和电路符号。

 

　　教师：（将内容显示在屏幕上）

 

 

　　（该部分内容简单，让学生观察，师生共同解决，教学中主要采用问题法和讲授法。）

 

　　教师：在我们的生活中变阻器的应用很广泛，调节电视机上的某个旋钮时，荧光屏的画面会变明变暗、收音机的音量开关、电风扇的调速器、油量表等等都用到了变阻器。

 

　　在屏幕上出示实物。

 

　　评注：通过实例介绍，将物理问题生活化，使学生明白了问题的来源，明白自己所学的知识，并不只是在书本上用，对于“物理来源于生活，应用于生活”的理解也会更加深刻，同时激起了学生学习的兴趣，唤起了学生的求知欲，使他们兴趣盎然的参与到教学全过程中来。

 

　　四、正确使用滑动变阻器

 

　　（该部分是本节的重点与难点，为了化解难点突出重点，在此设计了一个学生实验，让学生动手去探究滑动变阻器的正确使用。）

 

　　教师：（提出问题，在屏幕上出现）

 

 

　　实验探究：首先，设计出实验电路如图所示，接着根据各自制定的计划进行操作，尝试控制灯灯泡的亮度。

 

 

　　

 

　　学生实验，教师巡视，指导各实验小组的实物连接。

 

　　学生实验结束后，引导学生交流、思考：

 

　　教师：哪些接法能起到变阻作用？

 

　　学生：将AD．AC．BD．BC接线柱接入电路可以起到变阻作用。

 

　　（课件展示四种接法电流的流向，形象、直观的动画有利于学生的理解）

 

　　教师：这四种接法中，有什么共同的特点？

 

　　学生：“一上一下”

 

　　教师：同学门在记滑动变阻器正确接法时，可以结合古代诗句：“路慢慢其修远兮，吾将上下而求索”中的“上下而求索”。

 

　　（用“上下而求索”帮助同学们理解滑动变阻器的接法，同时渗透了对学生的思想品德教育，教育学生在追寻真理、真知方面，前方的道路还很漫长，但还要百折不挠、不遗余力地去追求和探索，只有不畏艰辛、奋力拼搏、才有希望达到光辉顶点。）

 

　　教师用课件加以说明。并且指出“一下”是关键，滑片越接近连入电路的下接线柱，连入电路的电阻越小，电流越大。滑片远离连入电路的下接线柱则反之。

 

　　教师：这四种接法中，有哪些接法是等效的？（即随着滑片的移动，电流的变化、灯泡亮度的变化是相同的。）

 

　　学生：将AD、AC接线柱接入电路或将BD、BC接线柱接入电路都是等效的。

 

　　教师：将AB或CD接线柱接入电路，滑动变阻器都不能起到变阻的作用，这两种接法有什么区别？

 

　　学生：接CD时，灯泡很亮，此时相当于接入一段导线；接AB时，灯泡很暗，此时相当于接入一段定值电阻。

 

　　交流评价：各小组分别结合各自的实验结果相互讨论交流。

 

　　学生：……

 

　　教师：在屏幕上投出文字

 

 

　　（本环节中重组了教材内容，让学生经历“提出问题──实验探究──交流评估”这一个性化的过程，去主动突破“变阻器”这一教学重难点，使学生“不仅知其然，而且知所以然。”）

 

　　评注：电教手段能直观形象地再现客观事物的各种物理现象，缩短学生与教学内容在时间、空间上的距离，为学生提供直观、生动的感性材料，并能帮助学生更好地理解那些抽象的物理概念，给学生“身临其境”的真实感，因而有效地活跃了学生的思维，大大激发了学生的求知欲望。

 

　　课堂小结：

 

　　通过这节课的学习，请每个小组请一个代表用一句话总结这节课学到了什么？

 

　　学生：……

 

　　布置作业：

 

　　1．实验室用的滑动变阻器的原理：__________________________。

 

　　2．如图所示，A、B、C、D是滑动变阻器的四个接线柱，将这个变阻器与一小灯泡串联接入电路，通电后，向左移动滑片P，灯泡逐渐变暗，该滑动变阻器接入电路的两个接线柱为（    ）

 

 

　　A．A、C接线柱

 

　　B．B、D接线柱

 

　　C．C、D接线柱

 

　　D．A、B接线柱

 

　　3．如图所示是滑动变阻器连入电路的一种情况，则连入电路的电阻是______（填“AP”或“BP”）部分；若要使它连入电路的电阻减小，则滑动片P应向_____。（填“左”或“右”）移动。