“變阻器”教學設計與課堂實施

(本節課選自人教版義務教育課程標準實驗教科書《物理》八年級下冊第六章第四節。)

設計思路:

本節課內容分兩階段進行，第一階段通過學生思考生活中電視機、收音機是如何改變音量的來引入課題“變阻器”，各學習小組通過手中的變阻器，在教師的引導下認識變阻器的構造。教師提出質疑:將變阻器上面兩個接線柱接入電路中，移動滑片觀察燈泡的亮度;再將變阻器下面兩個接線柱接入電路中，移動滑片再觀察燈泡的亮度。通過演示上面兩個質疑提出的問題歸納出使用變阻器的正確方法(一上一下)，在此基礎上教師按正確方法連接變阻器，通過移動滑片，再觀察燈泡亮度的變化，分析其改變電阻的原理。第二階段是課堂練習，通過課堂練習解決如下兩個問題:(1)了解變阻器在電路中所起的作用(保護用電器和改變電路中電流的大小)(2)理解變阻器在電路中改變電阻大小的三種連接方式及其變阻原理，為學生今后解決復雜電學問題掃清障礙。

教學目標:

1.知識與技能目標:了解變阻器的構造，通過探究變阻器工作時對燈泡亮度的影響，理解變阻器的工作原理，知道正確使用變阻器的方法。

2.過程與方法目標:在探究變阻器的使用過程中，體現科學探究的方法。

3.情感與價值觀目標:激發學生運用所學知識解釋變阻器改變電阻的原理的積極性，產生動手操作使用變阻器的欲望。

教學重點與難點:

重點:變阻器改變電阻的原理。

難點:變阻器改變燈泡亮度的原理。

課前準備:

教學演示用電路板;學生電源;定值電阻(5 、10 、15 各一只);滑動變阻器9只(分組演示用);課堂練習課件。

教學過程:

第一階段

導入新課:

師:我們生活中的電視機、收音機是通過什么方法來改變音量的?

生:通過變阻器來改變音量的。(板書《變阻器》。)

發放變阻器(每小組一個)，教師引導學生認識變阻器的構造。

師:畫出變阻器的結構圖，將C、D兩接線柱接入電路中，移動滑片時觀察燈泡的亮度是否變化?

生:滑片移動時燈泡的亮度很亮，但亮度沒有任何變化。

師:變阻器在電路中起什么作用?

生:變阻器在電路中相當于導線的作用。

師:如果再將A、B兩接線柱接入電路中，移動滑片時觀察燈泡的亮度又是如何變化的?

生:滑片移動過程中燈泡的亮度很暗，且亮度沒有任何變化。

師:變阻器在電路中又起什么作用?

生:變阻器在電路中相當于定值電阻的作用。

師:上面兩種情況都不能改變滑動變阻器的阻值，那么怎樣連接變阻器接線柱才能起到變阻的作用呢?

生:一上一下地連接。

師:變阻器的接線柱按一上一下連接有哪幾種情況?

生:有A、C;A、D;B、C;B、D四種情況。

師:現在我們通過實驗來驗證一下同學們的猜想是否正確，將A、D接線柱連入電路中，閉合開關，當滑片向右滑動時觀察燈泡的亮度變化。

生:當滑片向右滑動時燈泡亮度變暗，電阻變大。

師:變阻器如何改變電阻的呢?(仔細觀察變阻器的連接情況。)

生:滑片移動的過程中實際上改變連入電路中電阻絲的長度，從而改變了接入電路中的電阻。

師:根據上面的連接方式當滑片滑到A端時，變阻器上的電阻如何?

生:當滑片位于A端時電阻為0。

師:如果滑片滑到B端時，變阻器上的電阻又如何呢?

生:當滑片位于B端時變阻器上的電阻最大。

師:觀察手中變阻器，理解用電器銘牌的含義及作用。

第二階段

課堂練習:

1.如圖所示是學生實驗中常用的滑動變阻器，要改變其接入電路中的電阻大小，若一根導線接在C接線柱時，另一根導線應接在____接線柱上，按你的接法，實驗前滑片P應移到 ____端(均用圖中字母表示A或B;B或A)。

2.如圖所示電路中，要調節燈泡的亮度，接入滑動變阻器的位置應為()。

A.只能接在MM′之間B.只能接在NN′之間

C.這兩個位置都可以 D.這兩個位置都不可以

師:通過第1題說明變阻器在電路中起什么作用?閉合開關前，滑動變阻器滑片應在什么位置?

生:滑動變阻器有保護用電器的作用，閉合開關前，滑動變阻器滑片應位于最大值端。

師:根據第2題你又能發現變阻器在電路中起什么作用?變阻器必須與被控制用電器怎樣連接?

生:變阻器能調節電路中的電流，變阻器必須與被控制電流的用電器串聯。

(設計意圖:通過上面2道題幫助學生了解滑動變阻器在電路中的兩個作用，為其今后實驗探究題的學習打基礎。)

課堂練習:

3.如圖所示的電路中，當開關閉合，滑片P向右移動時，滑動變阻器連入電路的阻值( )。

A.變大B.變小C.不變D.無法判斷

4.如圖所示是用滑動變阻器調節燈泡亮度的幾種方案，你認為可以達到目的的方案是( )。

5.如圖所示電路中的a、b兩點間電壓不變，當滑動變阻器的滑片P向d端移動一段距離時，下列電路中電流表的讀數會變小的是( )。

師:通過上面3道題你會發現變阻器在電路中的連接方式有幾種情形?每種情形是如何改變電阻的?

生:有3種情形。

情形1:當變阻器滑片向右移動時，變阻器電阻增大。

情形2:接入電路中的電阻絲是滑片左側的部分，當變阻器滑片向右移動時，變阻器電阻增大。

情形3:接入電路中的電阻絲是滑片右側的部分，當變阻器滑片向右移動時，變阻器電阻減小。

(設計意圖:通過以上3道題的學習，教會學生能根據滑動變阻器在電路中的不同連接方式判斷當滑動變阻器的滑片移動時，變阻器上的電阻如何變化，又是如何影響電路中的用電器工作的，這樣為今后解決復雜的電學問題掃清障礙，一定會起到事半功倍的作用。)

小結:滑動變阻器在電路中是如何改變電阻的?滑動變阻器在電路中常見的連接方式有哪幾種?各是如何改變電阻的?

課后反思:

回想起多年的教學實踐，電學部分的問題，簡單的內容還可以，但一遇到條件復雜的，學生就懵了，錯題率極高。有一部分學生甚至看到電學題不管三七二十一，不做任何思考一律放棄，產生這一現象的原因主要是學生對變阻器在電路中的工作原理掌握不透。為解決這一問題，我在講授“變阻器”這一節內容時，將教學策略進行了調整。

首先引導學生認識滑動變阻器的構造，理解其內在工作原理，通過演示實驗，連接變阻器的兩種特殊情況(上面兩接線柱或下面兩接線柱接入電路中)，引起學生認知上的沖突，從而順理成章地總結出使用變阻器的正確使用方法。

使用滑動變阻器時，關鍵是明確在變阻器工作過程中，當滑片移動時，變阻器上電阻的變化對電路產生哪些影響。我總結出變阻器在電路中連接的3種情況，使學生在解決問題過程中有規律可循，學生只要把這3種情況弄明白了，電學問題的難點就解決了一半。通過課堂練習的檢驗，學習效果特明顯，達到了預期的效果。