《電阻和變阻器》設(shè)計(jì) 省賽一等獎(jiǎng)

《電阻和變阻器》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能了解變阻器的構(gòu)造，理解變阻器的工作原理。知道正確使用變阻器的方法過程與方法培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、創(chuàng)新能力、判斷推理能力和歸納總結(jié)能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀激發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解釋變阻器改變電阻的道理，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生動(dòng)手操作使用變阻器的欲望?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】電阻，決定電阻大小的因素，電阻的單位及其換算關(guān)系；滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造、原理和使用方法?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】理解電阻的概念及決定電阻大小的因素；根據(jù)滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)方向來判斷連入電路中電阻的變化情況以及對(duì)電路中電流的影響?！窘虒W(xué)方法】探究法，演示法，討論法【課前準(zhǔn)備】動(dòng)變阻器（4個(gè)接線柱）、小燈泡、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干?！菊n時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課1.課件展示電路板。2.給學(xué)生展示幾種電路板實(shí)物。這些電路板上有很多的元件，其中有一種叫“電阻”的元件，它在各種用電器中都有，你們想認(rèn)識(shí)它、了解它嗎？請(qǐng)隨老師一起進(jìn)入今天的這節(jié)新課的學(xué)習(xí)吧。（設(shè)計(jì)說明：這樣的設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生體會(huì)到“電阻”就在身邊，所學(xué)的知識(shí)很有用處，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。）講授新課（一）電阻1.電阻的概念、符號(hào)、單位，電路圖符號(hào)（1）電阻的概念通過學(xué)生已有“水在水管中流動(dòng)會(huì)受到阻力”的生活經(jīng)驗(yàn)類比“電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)也會(huì)受到阻力”，從而導(dǎo)出電阻的概念。（設(shè)計(jì)說明：這樣的設(shè)計(jì)符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，易于保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣）（2）符號(hào)：R（3）單位及換算。歐姆，簡稱歐。用符號(hào)“Ω”表示。千姆（KΩ）兆姆（MΩ）1KΩ=1000Ω1MΩ=1000000Ω（4）電路圖符號(hào)實(shí)物展示，了解他們常用在收音機(jī)中、電視機(jī)等電器中。實(shí)物投影幾種用電器的電路圖圖紙，讓學(xué)生找出其中的電阻。（設(shè)計(jì)目的：讓學(xué)生熟悉電阻的電路圖符號(hào)，同時(shí)也讓學(xué)生感受到學(xué)有所用，有利于培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)的物理知識(shí)和生活實(shí)際相聯(lián)系。）（5）電阻的作用：調(diào)節(jié)電器中的電流和電壓。（二）實(shí)驗(yàn)探究：決定電阻大小的因素提出問題：你家的輸電線用什么材料制成？為什么不用鐵絲？你家安裝的電線為何比總電線細(xì)？師：是因?yàn)閷?duì)電阻大小的要求不同，那么影響電阻大小的因素有哪些呢？（設(shè)計(jì)說明：由學(xué)生所熟悉的生活用電中導(dǎo)線的選擇不同來導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)探究，這樣能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望，使他們進(jìn)入接受知識(shí)、發(fā)展思維的最佳狀態(tài)）猜想：（由學(xué)生回答）（1）可能與長度有關(guān)，越長電阻越大。（2）可能與粗細(xì)有關(guān)，越粗電阻越大。（3）可能與材料有關(guān)。（4）可能與電流，電壓有關(guān)。（5）可能與溫度有關(guān)讓學(xué)生回憶，初二物理中，在探究“摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”、“決定動(dòng)能、勢能的大小有哪些因素”的實(shí)驗(yàn)中，我們采用了什么方法？（設(shè)計(jì)說明：引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想，從而導(dǎo)出制約問題的因素有多個(gè)方面，所以實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)采用控制變量法）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：[問]：為了驗(yàn)證猜想1可以怎樣來設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？[交流討論]：分小組討論，然后將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案填在學(xué)案上。[收集方案、點(diǎn)評(píng)]：教師收集幾組具有代表性的設(shè)計(jì)方案，再點(diǎn)評(píng)。[歸納小結(jié)]：教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納小結(jié)，得出最后的實(shí)驗(yàn)方案。導(dǎo)線ABCD材料相同長度1截面積相同電流電阻[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]：教師請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)配合進(jìn)行演示。分析論證：教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論，填寫教材P65的空白。用同樣的辦法對(duì)橫截面積、材料、溫度等因素對(duì)電阻的影響進(jìn)行探究。（設(shè)計(jì)說明：在整個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過程中，教師只起引導(dǎo)的作用，讓學(xué)生主動(dòng)參與，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，在實(shí)驗(yàn)探究中，注意讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的實(shí)施和在探究此類問題中的重要性，充分體現(xiàn)讓學(xué)生自身去感受知識(shí)產(chǎn)生過程的新課程理念。）[媒體展示]通過媒體展示再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程（設(shè)計(jì)說明：通過媒體展示可以再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，也可以彌補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)可見度小的毛病，使學(xué)生的印象更深刻。）（三）變阻器1.滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)、符號(hào)和結(jié)構(gòu)示意圖師：演示實(shí)驗(yàn)（讓學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）實(shí)驗(yàn)1：出示臺(tái)燈調(diào)節(jié)臺(tái)燈的亮度變化。演示2：出示收音機(jī)調(diào)節(jié)收音機(jī)的音量的變化。實(shí)驗(yàn)完畢請(qǐng)學(xué)生思考看到什么現(xiàn)象？聽到什么現(xiàn)象？生：調(diào)節(jié)旋鈕時(shí)，臺(tái)燈和收音機(jī)的亮度和音量發(fā)生了變化。提出問題：剛才我給同學(xué)們演示的是兩個(gè)非常簡單的物理現(xiàn)象，針對(duì)這兩個(gè)現(xiàn)象請(qǐng)同學(xué)們思考臺(tái)燈和收音機(jī)是采用什么方法使其亮度和音量發(fā)生變化的？（學(xué)生思考）師：為了解決給問題下面我們將通過實(shí)驗(yàn)去探索和研究解決問題的方法。師：演示實(shí)驗(yàn)出示自制的“直線式變阻器”，移動(dòng)導(dǎo)線夾改變燈泡的亮度。提出問題：“直線式變阻器”中電流的路徑；思考它是怎樣改變電路中電流的大小的？生：（討論、分析）靠改變接入電路中的合金線的長度來改變電阻的，從而改變電流的。師：根據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn)我們很容易解釋剛開始提出的問題，剛開始我們看到的臺(tái)燈和收音機(jī)其實(shí)就是通過改變與燈串聯(lián)的電阻的大小從而使其亮度發(fā)生變化的。我們就把能夠很方便的改變電阻大小的儀器叫變阻器，這也就是今天我們重點(diǎn)研究的課題，圍繞這樣一個(gè)課題，我給大家提出四個(gè)小課題，下面我們就分別去研究。電腦展示課題1：示教板的電阻線加上可以移動(dòng)的導(dǎo)線夾就組成一個(gè)最簡單的“直線式變阻器”那么該變阻器有何缺點(diǎn)？怎樣改進(jìn)？改進(jìn)時(shí)應(yīng)注意什么？生：分組討論生A：太長了，可把合金線繞成一匝匝線圈。師：繞在什么樣的物體上？密繞后線圈之間導(dǎo)通了怎么辦？生B：繞在絕緣體上，如一個(gè)瓷筒、一個(gè)木棍上；為防止線圈間相互導(dǎo)通，可在合金線的表面涂上絕緣漆。師：根據(jù)實(shí)際應(yīng)選瓷筒，合金線表面涂漆，那么涂漆后，導(dǎo)線頭與合金線不能接通了，怎么辦？生C：在導(dǎo)線頭與合金線接觸處的漆刮去。師：還有什么缺點(diǎn)？怎樣改進(jìn)？生D：導(dǎo)線頭與合金線滑動(dòng)接觸時(shí)，使用不方便。師：根據(jù)剛才同學(xué)們的討論教師出示實(shí)物演示制作的過程。最后出示滑動(dòng)變阻器的實(shí)物，對(duì)照實(shí)物講述，并結(jié)合從網(wǎng)上下載的資料讓學(xué)生認(rèn)識(shí)變阻器的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)示意圖以及符號(hào)。（2）：滑動(dòng)變阻器的原理和作用師：剛才我們共同學(xué)習(xí)了變阻器的結(jié)構(gòu)，那么變阻器的作用是什么？原理是什么？師生討論，最后電腦展示。（3）：滑動(dòng)變阻器的連線方法師：變阻器有四個(gè)接線柱，但是連入電路中只能接其中的兩個(gè)接線柱，那么如何接線呢？下面我們將通過實(shí)驗(yàn)去研究和探索。在實(shí)驗(yàn)之前師生共同討論實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)電路：在電路中串聯(lián)一個(gè)電流表，目的是為了觀察滑片P移動(dòng)時(shí)電流的變化情況，從而通過電流的變化情況去了解變阻器連入電路中電阻的變化情況。因此在實(shí)驗(yàn)中一定要注意觀察電流表示數(shù)的變化情況以及燈泡的亮度變化情況。實(shí)驗(yàn)步驟：變阻器有四個(gè)接線柱，兩兩搭配有六種可能，分六組進(jìn)行，每小組實(shí)驗(yàn)一種情況，實(shí)驗(yàn)完畢將結(jié)果填表格中，并請(qǐng)各組匯報(bào)展示。師：安排分組探索實(shí)驗(yàn)，研究變阻器的連線方法。投影展示各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，師生共同討論歸納總結(jié)。（加深信息反饋，培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力）師：經(jīng)過討論可以看出有兩種接法不可取，余下的四種接法有何共同特點(diǎn)？請(qǐng)學(xué)生用一句話來概括。生：一上一下搭配好，主要看下?！景鍟O(shè)計(jì)】電阻與變阻器一、電阻的概念、符號(hào)、單位，電路圖符號(hào)。1.概念:導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用2.符號(hào):R3.單位:歐姆(Ω)千姆（KΩ）兆姆（MΩ）1MΩ=1000000Ω1KΩ=1000Ω4.電路圖符號(hào)、示意圖二、電阻大小的影響因素。1.長度:2.橫截面積:3.材料:4.溫度三、變阻器1.定義：阻值可以改變的電阻器叫變阻器。2.種類：滑動(dòng)變阻器和電阻箱是常見的兩種變阻器。3.滑動(dòng)變阻器：①原理：靠改變連入電路的電阻線的長度來改變電阻。②作用：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可以逐漸改變連入電路中的電阻，從而逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓，有時(shí)還起到保護(hù)電路的作用。③構(gòu)造：滑動(dòng)變阻器是由瓷筒、套在瓷筒上表面涂了絕緣漆的電阻線繞成的線圈、瓷筒上方架在絕緣架上的金屬棒