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初中物理变阻器教学设计

    11-14 22:52:05    浏览次数: 518次    栏目:初中物理教学设计

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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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