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初中物理变阻器教学设计,
初中物理《变阻器》教学设计
【教材分析】
《变阻器》是八年级物理人教版第六章第四节的教学内容，也是第六章的重点和难点，安排在学生学习了“电流、电压、电阻”等概念后。这样符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，同时又保持了知识的结构性和系统性，为学习“欧姆定律”打好基础。学生在前一节已经学习了《电阻》，对电阻的概念已经有了初步的了解，学生已经理解了电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积有关，这为本节课的学习奠定了知识基础，但是滑动变阻器的结构和接线比较复杂，学生往往难以掌握，本节教学中，我采用探究性教学和多媒体教学相结合的教学方式，教师让学生亲自动手去探究，使他们在学习上获得主动权，摆脱传统教学中教师“灌”的陈旧方式。问题提出后，让学生自行设计实验，通过实验探究、实验现象的记录、比较归纳、讨论交流等一系列教与学的活动，充分展现物理学科的特点的魅力，让全班同学参与动手动脑，积极参加小组讨论以及分工合作，让学生在轻松的环境中学到知识，同时又培养了学生自己设计实验、动手操作的能力。让学生初步体验科学研究中的曲直和艰辛，渗透物理学的基本研究方法，培养学生带着教材走向生活的学习习惯，注重多种能力的协调发展。
【教学目标】
1、知识与技能
(1)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。
(2)通过探究怎样用变阻器改变灯泡的亮度，知道正确使用变阻器的方法。
2、过程与方法
(1)通过理解滑动变阻器的设计、制作过程，了解科学发明创造、科技革新的过程。
(2)通过探究滑动变阻器的使用方法，培养学生的概括、归纳能力。
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3、情感态度和价值观
激发学生运用所学知识解释变阻器改变电阻的原理，产生动手操作使用变阻器的欲望，培养学生的创新能力、自信能力。
【教学重难点】
重点：滑动变阻器的原理及使用。
难点：根据要求正确使用与连接滑动变阻器。
【教学方法】
观察法、讨论法、实验探究法、多媒体演示法。
【教学用具】
自制多媒体课件、不同规格的滑动变阻器、电池组、小灯泡、铅笔(或铅笔芯)、金属夹、导线若干、实物投影仪、多媒体教学平台。
【课时安排】一节课
【教学过程】
一、创设问题的情境，引入新课
从列举生活中需要改变音量或改变电灯泡亮度的实例(如：演示旋转收音机音量旋扭可以改变音量、旋转调光台灯的控光旋扭可以改变等的亮度)入手，激发强烈的求知欲，创设良好情景，引入“变阻器”，提高学生的学习兴趣。(实物演示)
二、新课教学
1、探究滑动变阻器的工作原理
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引出课题后，我采用分步引导学生自己设计电路图和连接实物图。
问题：自己动手设计电路图将台上的仪器连接起来(干电池、灯泡、铅笔芯、开关、导线连接起来，之后观察灯泡是否会亮，有什么办法可以改变灯泡的亮度。学生基本上能够将电路连接起来，在探讨改变亮度上，很多学生都能够想到改变电阻的大小，但是改变的方法有所不同，有的学生说可以改变干电池的个数，有的学生想到改电阻的长度。这时老师就需要给予适当的引导，告诉学生实际生活的电源的电压220V是确定的，不能改变的，所以只能改变电阻(铅笔芯)的长度。
下面请学生自己动手连接电路，并将连接铅笔芯的导线一端打开，并使其在另一端滑动，观察灯泡的亮度与接入的铅笔芯的关系。
发现问题：连入电路的铅笔芯越长，灯越暗，连入电路的铅笔芯越短，灯越亮。先请学生思考然后回答，最后老师总结：电源的电压不变，铅笔芯越长，电阻大，电流小;铅笔芯越短，电阻小，电流大，所以通过改变铅笔芯在电路中的长度来改变电阻，从而改变电路的电流，这就是滑动变阻器的原理。(通过改变连入电路的电阻线的长度→改变电阻→改变电流──变阻器的原理。)紧接着，我进一步引导学生通过不断地改进，将一个长电阻线逐步改装成一个变阻器。
讨论滑动变阻器的构造(需要解决以下几个问题)
问题1：材料选择：镍铬合金线
为了滑动变阻器的调节的范围更大，我们还需更长的电阻线，应该选择什么材料最合适?引导学生参阅书本“几种金属导线的电阻值”，让学生充分讨论。最后得出结论：相同长度和横截面积的条件下，镍铬合金线的电阻比较大点，容易调节。
问题2：导线太长──绕成线圈
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有同学指出解决办法是将导线绕成线圈，有的同学说，平时我们见到的缝纫机线，弹簧就是这样的，我很满意。(课件演示)我又开始引导：导线较软，线圈没有支架，容易散乱。
问题3：支架──绝缘材料(瓷筒)
首先，我提示大家，选导体作支架的，是导体还是绝缘材料，学生基本一致认为：绝缘材料。进一步引导：众多的绝缘材料用什么材料较好呢?同学提出了很多方案，硬纸筒，圆木棒，塑料棒(没有同学提瓷筒)我为了鼓励同学们说：“很好，这些绝缘材料都可以做支架”。但我想提醒同学们，如果用这些材料作变阻器线圈支架的话，它也有的缺点，比如，线圈中通过的电流较大时，因导体发热，容易出现什么不好的结果?这时，就有部分学生开始小声地议论：会烧起来。这时，很多同学都醒悟过来，我让同学们继续找既能绝缘，又不会出现因电流过大而引导事故的绝缘材料。最终确定用瓷筒。
问题4：线圈短路──涂油漆绝缘
紧密排绕的镍铬合金线线圈横向之间会导电，怎么解决这个问题?同学们提出用塑料以绝缘的时候，我作了一此引导，塑料、油漆等绝缘都可以，但塑料绝缘比油漆绝缘线圈占用的空间大，所以常用油漆绝缘。当绝缘问题解决后，我又提出新的问题，导线夹在密绕的被绝缘的导线上移动时，电路会出现什么问题?电路是否是通路?经过启发、讨论，采用部分刮漆的办法解决达成了共识。
问题5：怎样改变镍铬合金线的长度──滑片
引导学生回忆刚才做的实验，导线一端在铅笔芯上自由滑动。(课件演示滑动变阻器的滑片和金属杆)
问题6：滑片靠在绝缘油漆上，不能跟镍铬合金线上接触──将与滑片接触的镍铬合金线绝缘油漆刮掉。(课件演示)
问题7：连接导线夹的导线→金属棒(固定滑片)
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问题8：为了使之连入电路→加接线柱。接着介绍滑动变阻器的结构示意图
3、介绍铭牌，引出注意事项：
(1)介绍铭牌含义
我采用让学生试讲，然后由师生共同纠正的方法，最后得出准确含义。
(2)注意事项
a、电路中的电流不能超过滑动变阻器通过的最大电流;
b、使用前应将电阻调到阻值最大端。
4、探究滑动变阻器正确使用规则
下面我们进行实验探究：怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度。首先要告诉学生滑动变阻器应该串联在电路中不能并联，同学们在设计实验和进行实验前要弄清下列7个问题。(用多媒体课件投影)
(1)滑动变阻器有4个接线柱而接入电路时，如果只需接两个，共有几种接法。
(2)滑动变阻器哪两个接线柱之间的电阻是不变的。
(3)滑动变阻器哪两个接线柱之间的电阻很小，几乎为零?
(4)移动滑动变阻器的滑片，哪两个接线柱之间的电阻随着改变?向哪个方向移动时电阻变大?
(5)要使灯泡和变阻器中的电流大小相同，滑动变阻器应该与灯泡串联还是并联?
(6)要使灯泡由暗变亮，接通电路前应将滑动变阻器滑片放到什么位置上?
(7)画出实验电路图。
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学生分组讨论，设计实验电路图及实验步骤。最后把学生设计的电路图和实验结果拿出来投影，交流，最后引导学生总结滑动变阻器的正确使用规则，然后再用多媒体课件动态演示变阻器的正确使用方法。此外，在指导学生判断滑片移动引起电阻变化时，应注意让学生培养先分析变阻器上电流的流向的习惯。
(结论：使用方法是上、下各接入一个接线柱，串联在电路中。)(课件演示)
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