初中物理人教版九年級全冊第4節(jié) 變阻器優(yōu)質(zhì)ppt課件

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第4節(jié)  變阻器設(shè)計說明本節(jié)內(nèi)容主要包括兩部分：變阻器、變阻器的應(yīng)用，可以通過視頻、課件或?qū)嵨镎故镜确绞揭胄抡n，讓學(xué)生觀察到燈泡的亮度是可以改變的，使學(xué)生知道可以通過改變電阻的大小的方法來改變燈泡亮度，變阻器的結(jié)構(gòu)及使用較為復(fù)雜，不僅組成部件多、接線柱多，還由于在使用過程中變阻器的動態(tài)變化會導(dǎo)致電流、電壓也隨著發(fā)生動態(tài)變化，其中滑動變阻器的原理和連接是重點，也是難點。在實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的過程中，主要采用科學(xué)探究為主，講授為輔的方式，遵循從感性到理性，從簡單到復(fù)雜的原則，符合學(xué)生的認知規(guī)律。在學(xué)生實驗過程中，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察：滑動變阻器的幾種接法，每種接法連入電路中的是哪段電阻，注意觀察比較不同接法時燈泡的亮暗變化，從而總結(jié)出滑動變阻器的使用方法及注意事項。同時強調(diào)使用滑動變阻器時，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片調(diào)至阻值最大處，可以起到保護電路的作用。在“變阻器的應(yīng)用”教學(xué)中，可以在學(xué)生自學(xué)的同時，充分利用實物或視頻向?qū)W生展示生活中哪些常見物品使用了變阻器，還可以通過實際操作讓學(xué)生了解電阻大小的變化，體現(xiàn)“物理就在身邊”的理念，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。教學(xué)過程分為兩個階段：第一階段學(xué)習(xí)變阻器的有關(guān)知識，第二階段了解變阻器的應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)【知識與技能】1.能說出滑動變阻器的構(gòu)造，畫出它在電路圖中的符號，理解滑動變阻器的工作原理。2.會把滑動變阻器正確連入電路，通過滑動變阻器來改變電路中的電流及用電器兩端的電壓。【過程與方法】通過熟悉的事物如水流的形成以及水壓是水管中形成水流的原因來進行類比，從而得出電壓是形成電流的原因的結(jié)論。【情感態(tài)度和價值觀】通過發(fā)現(xiàn)生活實例來解釋所學(xué)知識，感受科學(xué)就在身邊，強化STS的要求。重點難點教學(xué)重點1.滑動變阻器的原理；2.滑動變阻器的使用方法。教學(xué)難點利用滑動變阻器改變電路中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓。教學(xué)方法探究法：通過學(xué)生的探究實驗，引導(dǎo)學(xué)生正確使用滑動變阻器。 教具、學(xué)具教師用：多媒體課件(展示電位器、電阻箱及變阻器的最新進展、應(yīng)用，滑動變阻器工作原理等)、旋轉(zhuǎn)式電阻箱、插孔式電阻箱、滑動變阻器、調(diào)光燈、教師用示教板等。學(xué)生用：(分組)干電池(帶盒)兩節(jié)、滑動變阻器一個、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、鉛筆芯一個、夾子一個、電流表一個、小燈泡一個、電阻箱一個。授課時數(shù)1課時教學(xué)過程回顧思考1.影響電阻大小的因素        、        、        、        。2.在探究影響電阻大小的因素時，采用了        法。導(dǎo)入新課教師：展示連接如圖16-4-1所示的電路。由一節(jié)電池改為兩節(jié)電池串聯(lián)供電，觀察燈泡的亮度變化，回答這個現(xiàn)象說明了什么？圖16-4-1學(xué)生回答：電壓改變，電路中的電流就會改變。電壓變大，電流變大，燈泡亮度變亮。教師提問：你還有什么方法改變燈泡的亮度呢？講授新課一、變阻器1.改變小燈泡的亮度學(xué)生分組實驗：按如圖16-4-2所示連接電路，閉合開關(guān)，使小燈泡發(fā)光。(多媒體投影電路圖)圖16-4-2教師提問：有哪些方法可以改變燈泡的亮度？(電源電壓一定時，引導(dǎo)學(xué)生從影響電阻大小的因素回答)學(xué)生回答：可以改變連入電路中鉛筆芯的長度或橫截面積以及將鉛筆芯換為其他材料。教師引導(dǎo)：哪種方法更簡便一些呢？學(xué)生討論回答：通過改變接入電路中的鉛筆芯的長度改變小燈泡的亮度比改變鉛筆芯的橫截面積和更換鉛筆芯的方法要簡便。教師提問：如圖所示實驗中，當(dāng)右端夾子向左移動時，燈泡的亮度如何變化？當(dāng)右端夾子向右移動時，燈泡的亮度如何變化？仔細觀察實驗現(xiàn)象并分析：①當(dāng)右端夾子向左移動時，接入電路中鉛筆芯的長度變短，電阻變小，燈泡變亮。②當(dāng)右端夾子向右移動時，接入電路中鉛筆芯的長度變長，電阻變大，燈泡變暗。實驗歸納：實驗中，使電流變化的原因是改變了連入電路中鉛筆芯的長度。教師提問：在實驗中，利用鉛筆芯來改變電阻的大小，有哪些缺點？應(yīng)怎樣改進？學(xué)生討論后回答：缺點——鉛筆芯的電阻變化范圍小；易斷；用夾子來改變連入電路中的鉛筆芯的長度不方便等。改進意見：使用電阻大的合金絲，改成易操作的等。教師引入“變阻器”——能改變連入電路中電阻大小的元件叫做變阻器。實驗室常用的是滑動變阻器。2.認識滑動變阻器教師利用多媒體展示滑動變阻器圖片，學(xué)生自學(xué)教材，并回答問題：(1)提問：滑動變阻器由哪些部件組成？學(xué)生回答：由絕緣管、線圈(繞在絕緣管上，表面涂有絕緣層的電阻絲)、金屬桿、滑片(套在金屬桿上)。教師多媒體投影如圖16-4-3所示的滑動變阻器的構(gòu)造圖圖16-4-3(2)提問：你能畫出結(jié)構(gòu)示意圖和符號嗎？              甲                   乙圖16-4-4學(xué)生上臺演示：如圖16-4-4所示。(3)提問：滑動變阻器的工作原理是什么？學(xué)生回答：靠改變連入電路的電阻絲的長度來改變電阻的大小。教師引導(dǎo)學(xué)生討論分析：影響電阻大小的因素有導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和溫度。在橫截面積、材料和溫度不變時，導(dǎo)體的長度越長，電阻越大。(4)提問：滑動變阻器有什么作用呢？引導(dǎo)學(xué)生討論回答：①調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片的位置，改變連入電路中的電阻的大小，從而改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓；②保護電路。(5)教師：大家都知道，大多數(shù)儀器都有說明書、銘牌等，上面有使用方法、注意事項等，大家請看大屏幕，這個銘牌上標(biāo)有“200 Ω  5 A”字樣，表示什么意思呢？學(xué)生回答：滑動變阻器銘牌上“200 Ω  5 A”表示的物理意義：該滑動變阻器的最大阻值是200 Ω，或者該滑動變阻器阻值變化范圍是0～200 Ω，允許通過的最大電流是5 A。注意：使用滑動變阻器時，通過的電流不能超過允許通過的最大電流。3.實驗探究滑動變阻器的連接方法教師提問：滑動變阻器有四個接線柱，可能有哪些接法呢？所有接法的效果都一樣嗎？下面我們來探究一下。(1)分組實驗：按如圖16-4-5所示電路連接實物圖，閉合開關(guān)，移動滑片，觀察燈泡亮度如何變化，并記錄在表格中。教師巡查，發(fā)現(xiàn)問題，及時提示，及時解答。圖16-4-5注意：①調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片的位置，觀察是否能改變電路中電流的大小及燈泡的亮度。②閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)在阻值最大處，即離下面接入電路的接線柱最遠的位置。 電路連接圖燈泡亮度分析阻值變化分析電路圖 滑片向右移動，燈泡變暗，電流表的示數(shù)變??；滑片向左移動，燈泡變亮，電流表的示數(shù)變大連入電路中的電阻是AP段 連入電路中的電阻是AP段 滑片向右移動，接入電路的電阻絲的長度變長，電阻變大；滑片向左移動，連入電路的電阻絲的長度變短，電阻變小 滑片向右移動，燈泡變亮，電流表的示數(shù)變大；滑片向左移動，燈泡變暗，電流表的示數(shù)變小連入電路中的電阻是BP段連入電路中的電阻是BP段 滑片向右移動，連入電路的電阻絲的長度變短，電阻變??；滑片向左移動，連入電路的電阻絲的長度變長，電阻變大滑片左右移動，燈泡亮度不變，電流表的示數(shù)不變沒有電阻絲連入電路 連入電路的相當(dāng)于一根導(dǎo)線，電阻不變滑片左右移動，燈泡亮度不變，電流表的示數(shù)不變所有電阻絲全部連入電路 連入電路的相當(dāng)于定值電阻，電阻不變(2)教師提問，學(xué)生分析回答：①要改變電路中的電流的大小，滑動變阻器是串聯(lián)還是并聯(lián)在電路中，有哪幾種接法？答：串聯(lián)，有四種接法。②哪幾種接法不能改變電阻及電流的大??？答：上面兩個接線柱接入電路，電流不變且電流最大；下面兩個接線柱接入電路，電流不變且電流最小。③滑動變阻器為什么能改變電流的大小？答：因為改變了連入電路中的電阻絲的長度，即電阻的大小。④滑動變阻器的作用有哪些？答：改變電路中電流的大?。槐Ｗo電路。⑤在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片在什么位置？為什么？答：在阻值最大處。因為此時電路中的電流最小，能起到保護電路的作用。引導(dǎo)學(xué)生歸納，得出結(jié)論：滑動變阻器的連接方法：①串聯(lián)在電路中；②接線柱“一下一上”接入電路；③閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片在阻值最大處(離下面的接入電路的接線柱最遠的位置)；④電路中的電流不能超過滑動變阻器允許通過的最大電流值。4.用滑動變阻器控制電阻兩端電壓圖16-4-6(1)按照如圖16-4-6所示電路圖，連接電路，用電壓表測量電阻R兩端的電壓。教師：在連接電路的過程中，我們應(yīng)該注意哪些問題呢？學(xué)生回答：①連接電路時，開關(guān)要斷開；②電壓表的正確連接：并聯(lián)，電流要“＋”進“－”出，所測電壓不能超過其量程；③滑動變阻器的接線柱“一下一上”接入電路；④閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片在阻值最大處。(2)進行實驗：教師提出實驗要求，學(xué)生按要求進行實驗。(教師巡查，同時提問、解答疑難)①調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，注意觀察電壓表的示數(shù)變化，使兩端電壓逐漸增大。教師提問：電流表的示數(shù)變化是否與電壓表示數(shù)變化一致?各小組代表回答：電流表的示數(shù)隨著電壓表示數(shù)的增大而增大。②換用不同的定值電阻，使電阻成整數(shù)倍變大(如5 Ω、10 Ω、15 Ω)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，注意觀察電壓表的示數(shù)變化，保持每次接入的定值電阻兩端的電壓不變，觀察電流表的示數(shù)變化情況。各小組代表回答：此時，接入電路的電阻越大，電流表的示數(shù)越小。問：在什么情況下，電路的電阻越大，電流表的示數(shù)越??？組內(nèi)討論，小組代表回答：在電壓相同時，電路的電阻越大，電流表的示數(shù)越小。(3)分析實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)得出滑動變阻器的作用：①改變電路中的電流的大??；②改變用電器兩端的電壓；③保護電路。5.電阻箱教師講解：(1)電阻箱是一種能夠表示出電阻大小的變阻器。(多媒體展示旋轉(zhuǎn)式電阻箱、插孔式電阻箱等)(2)使用方法：將電阻箱的兩個接線柱接入電路中，調(diào)節(jié)四個旋鈕就能得到0～9 999 Ω之間的任意整數(shù)電阻。(3)讀數(shù)方法：各旋鈕對應(yīng)的小三角指的數(shù)字×面板上標(biāo)記的倍數(shù)，然后加起來就是電阻箱連入電路中的阻值。學(xué)生練習(xí)(展示題目)：例題講解：(學(xué)生先練習(xí)，如有問題，教師補充講解)例1  小宇在實驗室用如圖16-4-7所示的電路做電學(xué)實驗，請你幫助他完成以下的判斷:圖16-4-7(1)當(dāng)滑動變阻器的B、C兩個接線柱接入電路中，滑片P向A端移動時，燈L亮度將        (選填“變暗”“不變”或“變亮”)。(2)當(dāng)滑動變阻器的A、D兩個接線柱接入電路中，要使燈L變暗，滑片P應(yīng)向        （選填“A”或“B”）端移動。解析：(1)當(dāng)滑片向A端移動時，滑動變阻器連入電路的電阻變大，電路中的電流變小，燈泡變暗。(2)當(dāng)接A、D兩個接線柱時，要使燈L變暗，則電流應(yīng)變小，滑動變阻器連入電路的電阻應(yīng)變大，連入電路的電阻絲應(yīng)變長，所以滑片P應(yīng)該向B端移動。答案:(1)變暗  (2)B例2  用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖16-4-8中元件連接成電路，要求：向右移動滑片，燈泡變亮。圖16-4-8解析：滑動變阻器的滑片向右移動時，燈泡變亮，必須使滑動變阻器接入電路的電阻變小，所以滑動變阻器接入電路的接線柱一定有B接線柱，同時要能改變電阻，必須采用“一上一下”的接法，另一接線柱選上面金屬桿兩端的任一個即可，并且電源、開關(guān)、燈泡和滑動變阻器串聯(lián)。答案：如圖16-4-9所示。  圖16-4-9二、變阻器的應(yīng)用學(xué)生自學(xué)教材，回答以下問題：教師提問：使用滑動變阻器時，應(yīng)注意哪些問題？學(xué)生回答：(1)“一下一上”接入電路；(2)電路中的電流不能超過滑動變阻器允許通過的最大電流；(3)在閉合開關(guān)前，滑片在阻值最大處；(4)應(yīng)串聯(lián)在電路中。教師提問：怎樣判斷滑片在阻值最大處？學(xué)生舉手搶答：離下面的接線柱最遠處。教師：大家回答得很好。那么，現(xiàn)在請你結(jié)合前面的學(xué)習(xí)，能總結(jié)一下滑動變阻器的作用有哪些嗎？學(xué)生舉手搶答：(1)保護電路；(2)改變電路中電流的大小。學(xué)生舉手補充：改變用電器兩端的電壓。教師提問：聯(lián)系咱們的生活實際，你知道哪些地方用到了滑動變阻器？學(xué)生思考后回答：收音機中調(diào)節(jié)音量的旋鈕、調(diào)光臺燈的旋鈕。學(xué)生補充：電飯鍋、可調(diào)溫度的電熱毯等。學(xué)生：還有調(diào)節(jié)耳機音量的裝置。教師：大家回答得都很好，是學(xué)習(xí)物理的有心人，現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的是數(shù)字電位器。(多媒體展示)大家自學(xué)該部分內(nèi)容，了解數(shù)字電位器的優(yōu)點和用途。數(shù)字電位器的優(yōu)點：可程序控制改變電阻、耐震動、噪聲小、壽命長、抗環(huán)境污染等。數(shù)字電位器的應(yīng)用：在自動檢測與控制、智能儀器儀表、消費類電子產(chǎn)品等許多重要領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例題講解：(學(xué)生先練習(xí)，如有問題，教師補充講解)例3 電位器是變阻器的一種，它可以用來改變收音機的音量。小紅買了一個電位器，如圖16-4-10所示。如果把它與燈泡串聯(lián)起來，利用它改變燈的亮度，請仔細觀察，現(xiàn)想使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變暗，下列接法正確的是(    )圖16-4-10A.連接A、C     B.連接B、C     C.連接A、B     D.以上都不正確解析：由題圖可知，碳膜電阻相當(dāng)于滑動變阻器的電阻絲，滑動觸頭相當(dāng)于滑動變阻器的滑片，它可以在碳膜電阻上順時針或逆時針滑動，A、B、C為三個接線柱，為了使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動時，電流變小，燈泡亮度變暗，接入電路中的電阻要增大，此時應(yīng)該把滑動觸頭左邊的碳膜電阻接入電路，即接入A、B兩個接線柱。  答案：C課堂小結(jié)1.變阻器是指        ，實驗室常用的變阻器是        。2.滑動變阻器的原理是        ，它在電路圖中的符號是        。3.滑動變阻器使用時，要        聯(lián)在電路中；要把        兩個接線柱接入電路；通過的電流        能超過它允許通過的最大電流；開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片要放在        。4.滑動變阻器的作用有        、        、        。 板書設(shè)計第4節(jié)  變阻器一、變阻器1.定義：能改變接入電路中電阻大小的元件。2.滑動變阻器(1)原理：利用改變連入電路中電阻絲長度來改變電阻，從而改變電流。(2)結(jié)構(gòu)：瓷筒、電阻線、金屬棒、金屬滑片、接線柱等。(3)符號：(4)結(jié)構(gòu)示意圖：(5)連接方法及注意事項①串聯(lián)；②“一上一下”接入電路；③通過的電流不能超過滑動變阻器允許通過的最大電流；④開關(guān)閉合前，滑片放在阻值最大處。(6)作用①保護電路；②改變電路中電流的大??；③改變用電器兩端的電壓。二、變阻器的應(yīng)用1.注意事項：(1)通過的電流不能超過允許通過的最大電流；(2)在使用前將電阻調(diào)到最大處。2.作用：改變電路中的電流。3.應(yīng)用：機械電位器、數(shù)字電位器。 教學(xué)反思