第四节 变阻器优质教案设计

变阻器

【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。

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

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

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）

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。

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）

4、课堂小结：引导学生通过自己思考和小组讨论，归纳出本节课所学的内容。

5、完成课堂练习，老师巡视，给学生指导。