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1、第四节变阻器第四节变阻器教学目标 一、知识目标 知道滑动变阻器的构造，会把滑动变阻器正确地连入电路来改变电路中的 电流. 二、能力目标 1.通过观察和实验，探究电阻及影响电阻大小的因素，培养学生观察、分 析、比较、概括的能力. 2.通过学生探究活动，研究电阻大小与材料种类、长度、横截面积的关系， 渗透研究问题的一种方法控制变量法. 三、德育目标 教学重点 变阻器的原理及使用. 教学难点 根据要求正确连接与使用变阻器. 教学方法 实验法、观察法、比较法. 教具准备 接线板、演示用电流表、干电池组、开关、导线若干、小灯泡、长短粗细 相同的铁丝及铜丝各一段、滑动变阻器、电阻箱、调光台灯、半导体收音机
2、一 台、电位器、投影仪. 课时安排 1 课时 教学过程 一、引入新课 师前面实验中，铁丝和铜丝电阻不同，接入电路中，使电路中电流的 大小不同.由此，同学们考虑电阻的作用是什么呢？ 生电阻可以改变电路中的电流. 师不同材料的铜丝、铁丝接入电路可以改变电路中的电流，那么同一 种材料的一根导线能否改变电路中的电流呢？ 想想做做 用刀将铅笔剖开，仔细取出铅笔芯，注意不要折断.用铅笔芯代替前面实验 中铁丝（铜丝）或照图 6.3-5 连接电路. 师铅笔芯是导体还是绝缘体？ 生铅笔芯接入电路，电灯能发光，所以铅笔芯是导体. 师如果想要改变接入电路中的铅笔芯的长度，谁有办法，请来操作一 下. 生将连接铅笔芯的
3、导线一端打开，并使其在铅笔芯上滑动. 师滑动过程中同学们观察到了什么现象？ 生灯泡的亮度发生了变化. 生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. 师同学们观察得非常仔细，表现很好. 我们在这个过程中电源没动，是同一个电源，灯的亮、暗又说明了什么问题？ 生灯泡的亮暗，说明通过灯泡中的电流大小不同，灯亮时电流大，灯 暗时电流小. 生相同电压下，电流大、电阻小；电流小、电阻大. 生铅笔芯越长，电阻越大；铅笔芯越短，电阻越小. 师如果我们换用铁丝做实验会怎样呢？ （重复上述实验） 生铁丝越长,电阻越大；铁丝越短，电阻越小. 师铁丝和铅笔芯都是导体,根据实验现象能得到什么结论呢？ 生
4、导体电阻的大小与导体的长度有关.在相同粗细的条件下，导体越长， 电阻越大；导体越短，电阻越小. 生可以通过改变导体在电路中的长度来改变电阻，从而改变电路中的 电流. 师同学们的表现太棒了，这就是变阻器的工作原理. 但是，老师有一个问题需要同学们帮助，在前面观察 P13“几种金属导线 的电阻”时，哪种金属电阻最大呢？ 生镍铬合金.长 1 m，横截面积是 1 mm2的镍铬合金的电阻是 0.1 . 师如果老师需要电阻在 010 范围内变化，使用电阻最大的镍铬合 金丝，需要多长? 生需 100 m. 师也就是说，老师要想将接入电路的电阻从 0 变化到 10 ，就必须进 行一次百米跑，这样做可行吗？ 生
5、不行! 师同学们有什么办法呢？ 生将 100 m 长的镍铬线绕成像弹簧那样的圈，就能减小长度. 师 （教师可预先将变阻器拆开，取出绕着线圈的瓷管）请同学们看，是 不是这样绕就可以呢？（得到同学们的肯定后，教师继续引导）怎样使用它呢？生需要使用哪部分，就在哪个地方抽出一个头. 生就像刚才实验中在铅笔芯上滑动一样，用一个头在线圈上滑动就可 以. 师 （教师将滑动变阻器的金属杆及滑片再装上）是不是这样就可以了呢？ （同学们肯定）利用滑片在线圈上滑动就可以改变接入电路的电阻，所以把它 叫做：（同学们一起说） “滑动变阻器”. 师同学们面前的就是实验室常用的滑动变阻器.请大家仔细观察你面前 的滑动变阻器
6、并阅读教材 P16第一自然段，弄清以下问题.看看大家还有什么疑 问？板书变阻器的构造： 结构示意图：（如右图）变阻器在电路图中的符号： （先板书问题，然后由同学补充结论） 生电阻丝是用什么材料做的？ 生为什么要将电阻丝绕在绝缘瓷管上？ 生电阻丝外面为什么要涂绝缘层？ 教师引导同学们分析后明确： 滑动变阻器是用电阻率较大的合金线制成的，这种合金线又叫电阻线. 变阻器是通过改变接入电路中导体的长度来改变其电阻的.要想增大变阻 范围，电阻线必须做得很长.因此要将电阻线绕在绝缘管上，并使各线圈间互不 接触. 生变阻器滑片上还有一个铭牌，上面写有“50 ，1.5 A”是什么意思 呢？ 师同学们讨论一下，
7、你认为是什么意思？ 生 “50 ”可能是说这个变阻器的变化范围是 050 ，它的最大电阻 值就是 50 . 生 “1.5 A”应该是说它能通过 1.5 A 的电流. 师同学们分析的很正确.变阻器铭牌上标出的是滑动变阻器的“最大阻 值”和允许通过的“最大电流”.因此在使用滑动变阻器的时候要注意以下规则. 投影滑动变阻器使用规则 为了防止烧坏变阻器，通过变阻器的电流，不能超过允许的最大值. 为了避免电路中电流过大，使用变阻器前应将其阻值调到最大. 师同学们对变阻器有了一定了解.请大家观察下面现象. 演示 1.用调光台灯的控光旋钮，改变灯的亮度. 2.用收音机控制音量的旋钮改变收音机的音量. 师光亮
8、的控制、改变，收音机音量的控制、改变就是利用变阻器来实 现的.收音机控制音量的变阻器是我们教材 P16的电位器. 师谁能给大家说说电位器的电阻是如何改变的？ 生从图上可以看到，电位器的滑片是可以在电阻丝上滑动的.滑片在不 同的位置上时电阻丝接入电路的长度也会不同，这样就可以改变接入电路的电 阻的大小. 师同学们想不想试试怎样用滑动变阻器来改变灯泡的亮度呢？ 探究怎样用变阻器改变灯泡的亮度？ 师同学们先移动滑动变阻器的滑片，看一下滑片滑过的地方有什么特 别吗？ 生滑片滑过的地方绝缘漆被刮去了. 师为什么呢？是因为变阻器使用太多，不小心刮掉了吗？ 生 （学生讨论）不是不小心刮掉了.必须刮掉这些地方
9、的绝缘漆，滑片 到达时，变阻器才能接入电路. 师同学们现在可以设计电路，进行实验，在设计和实验过程中弄清下 列问题. 投影 哪两个接线柱之间的电阻是不变的？移动滑片时，哪两个接线柱之间的电阻随着改变？向哪个方向移动，电 阻变大？ 使灯泡和变阻器中电流大小相等，变阻器应与灯泡串联还是并联？ 要能控制电流的大小，应使用滑动变阻器的哪两个接线柱？ 要使灯泡由暗变亮，接通电路前应将滑片放到什么位置上？ 学生操作，教师巡视指导. 实验结束，各组进行交流，提出发现的问题. 师请同学们说说你们的收获吧. 生把 AB 或 CD 两个接线柱串联接入电路时，灯泡的亮度都不变，说 明 AB 间和 CD 间的电阻都不
10、变；但是接 C、D 时灯很亮，说明 C、D 间电阻很 小，几乎为零；接 A、B 时灯很暗说明 A、B 间的电阻很大. 生要想控制电路中电流的大小，改变小灯泡的亮度，滑动变阻器必须 串联接入电路，并使用“一上、一下”两个接线柱. 生要使灯由暗变亮，接通电路前就应将滑动变阻器滑片放在电阻最大 的位置上.但我发现有的组和我们不一样，我们在最左（A）端，他们在最右 （B）端，难道最大值位置有两个吗？ 生我也发现了使灯由暗变亮有的从左向右滑，有的从右向左滑. 师请同学将你们滑动变阻器不同的连接情况画在黑板上. 师引导学生仔细观察比较各组变阻器的连接情况，分析产生区别的原 因，进一步弄清滑动变阻器的使用规
11、则及方法. 滑动变阻器阻值的最大位置及滑片的移动方向，都与变阻器的连接情况有 关.如图，如果使用接线柱 CA 或 DA，电阻丝 AP 段被接入电路，这时电阻值最 大的位置滑片 P 应在 B 端，滑片从 B 端向 A 端滑动时，电阻逐渐减小电流逐渐 变大，灯泡由暗变亮.如果使用接线柱 CB 或 DB，则电阻丝 PB 部分被连入电路， 电阻最大值的位置就应是滑片 P 在 A 端，而要使灯由暗变亮，滑片要从 A 端向 B 端滑动.投影学生探究报告，互相交流、学习.鼓励同学们在科学探究的过程中养成 良好的习惯，培养科学的态度. 三、小结 引导学生归纳、总结本课内容： （1）物理学中用电阻来表示导体对电
12、流阻碍作用的大小，导体的电阻是导 体本身的一种性质. （2）电阻的符号是 R，单位是欧姆（） ，电阻在电路图中的符号是. （3）滑动变阻器 原理：通过改变导体在电路中的长度来改变电阻. 构造：电阻丝绕成的线圈、绝缘管、金属棒、滑片. 结构示意图：电路图中的符号： 使用规则： a.首先观察变阻器的铭牌，弄清变阻器的最大值和允许通过的最大电流. b.连接时要将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制 的电路中. c.闭合电路前，应将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置上. 四、动手动脑学物理 1.要使滑动变阻器能控制灯泡的亮度，滑动变阻器应和灯泡串联.（图略） 滑动变阻器滑片的移动方向应根据滑动变阻器接线柱的连接情况来定. 2.此电路不能满足题目要求. 因为接线柱接错，使电阻器成了一个不变的电阻.应用“一上、一下”两个 接线柱. 五、板书设计 （一）电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻. 电阻的符号： 电阻的单位： （略） 电阻在电路图中的符号： （二）滑动变阻器 原理： 构造： 结构示意图： （略） 电路图中符号： 使用规则：
