滑动变阻器的使用-教学设计

《滑动变阻器的使用复习》教学设计

一、教学策略：

1．教学意义：新课程教育理念是为学生提供学习经历，和以学生发展为本。滑动变阻器是中学物理电学部分的重要元件之一，在电学部分，几个实验中都用到滑动变阻器，而有些学生不能熟练掌握滑动变阻器的使用，对电学中滑动变阻器的选择和作用往往难于做出正确判断。因此我设计本节课，利用课堂随手实验及虚拟物理实验，让学生亲自经历，从分析几个实验中的变阻器的作用特点，逐步深入地理解滑动变阻器使用的有关知识，对学生提高高考电路设计分析能力有好处。

2．教学对象：高三（B1）班全体学生（58人）。学生为高三年理科较优秀的学生，主要是培养高考优秀生，而目前学生在电路设计中有关滑动变阻器的选择判断方法上还较差。所以设计本节课让学生在探究中逐步掌握滑动变阻器的使用特点及选择判断方法。

2．教学模式：本节课的采用“情景——问题——探究——交流——深层研究”的教学模式，让学生在以往的学习的情景中发现问题，来探究解决问题的方法。“情景——问题——探究——交流——深层研究”的教学模式是物理教育科研的一项课题，在教学实践中探索这种模式与物理课堂教学的整合。

3．教学方法：本节课的教学方法是实验发现与理论结合法。让学生通过探究以往学习过的实验中的滑动变阻器在电路中的作用及变通使用，加深理解在设计电路时怎么选择变阻器，选择变阻器要考虑那些因素。

4．教学手段：教学手段是信息技术和物理课堂教学的整合，利用实验与虚拟实验技术相结合，把电路中较抽象的因素生动具体的展现出来，极大的克服了学生的思维障碍，有助于他们理解和掌握规律。让学生在这些情景中发现问题、提出问题，分析问题，研究问题，得出规律。信息技术与物理学科的整合，能使学生由传统的被动学习变为独立的主动学习，有利于因材施教，有利于拓展学生的学习与探究的空间,有利于发展学生的空间智能,这也顺应了新课改的理念。

二、教学目标

（一）知识和技能：

1．复习电学中使用滑动变阻器的几个实验（学生自己整理）；

2．加深理解滑动变阻器在电路中的作用；

3．加深理解使用滑动变阻器的注意事项；

4．能够选择滑动变阻器设计电路，并能优化实验设计.

（二）情感目标

让学生自己做随堂实验，老师指导实验、学生分析实验现象、师生共同归纳规律的过程，培养学生严谨的科学态度，树辨证唯物主义世界观。激发对科学的求知欲，激励探索与创新的意识。敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。

（三）重点与难点

1．加深理解使用滑动变阻器的注意事项；

2．能够选择滑动变阻器设计电路，并能优化实验设计。

（四）教具

各种规格的滑动变阻器、物理电学实验电源台、伏特表、滑动变阻器、开关、导线、、电位器、小电珠、电阻箱、灵敏电流表、多媒体设备及其软件（虚拟物理实验室）等。

三、教学过程

课题引入：

下述高中电学分组实验中有哪些要用到滑动变阻器？（引出本节课题）

伏安法测电阻；描绘小电珠的伏安特性曲线；

测金属的电阻率；测电源的电动势及内阻；

测电表的内阻；多用表的使用等。

复习电学基本分组实验----实物动画连接（多媒体动画模拟）

再由学生回答下列问题：

1、变阻器在电路中有什么作用？

学生答：在电路中改变电流和电压的作用。

2、我们在使用变阻器时要注意什么？

学生答：

（1）根据电路的要求来选择变阻器（如要考虑电路中可能出现的电流、电压的范围）；

（2）实际流过变阻器的电流不能超过其额定值。

由以上问题引出：使用滑动变阻器我们还要注意什么？让学生探究。

（一）实验探究

情景1：

让学生自已观察滑动变阻器的结构，表述特征。（提高观察描述语言组织能力）

学生：电阻线、瓷筒、金属杆、接线柱、滑片，表面绝缘电阻线（防止匝间短路）是一匝一匝绕上瓷筒的。

滑动变阻器--结构与制作动画演示

问题1：滑动变阻器是如何改变电阻的？作用如何？

学生：改变电阻线的长度，从而改接入电路的有用电阻值。保护电路，改变电路两端的电压大小。

问题2：滑动变阻器改变电阻是不是连续改变的？（提醒学生认真思考） 学生：连续的 不连续的 ……

师生分析：滑片在滑动过程中，电阻线是逐匝改变的。因此在讨论电阻改变时可引入单匝电阻概念，N

R r M

o =

,大家观察桌上的各种滑动变阻器，单匝电阻约多大呢？ 新的认识：逐匝改变电阻，大阻值的单匝电阻大，小阻值的单匝电阻应较小。

问题3：初中习惯称滑动变阻器可从0-R M 均匀连续改变电阻值，现在同学们经过认真分析初中讲法合理吗？

学生顿悟：不合理，该是错误的认识。

下面我们共同来探讨不同阻值的滑动变阻器对电路的控制不同效果。

探究1：限流式接法--用50Ω和10Ω的滑动变阻器分别调节控制5Ω电阻的电压。

按图（一）连接实物图。（提醒：连接电路要注意什么？）

把滑动变阻器左滑距离及电压表读数填入下表中。（从最左端开始测量，电源电压3伏）

在右坐标纸上按上表数据合理做出两个U-X 图象。 （提醒：充分利用坐标纸）

老师在电子表中填入数据，用图表显示曲线。

X

分析：从所画图象看出不阻值滑动变阻器对电路电压控制特点。

学生总结获得结论：最低起控电压不同，调节电压先慢后快，50Ω后阶断极难控制电路，电阻越小越接近线性，但起控电压过高。

智力拓展：请大家粗画出用100Ω控制5Ω电阻的曲线形状图。 经验常识：一般X M R R )53(-≈,此时较易控制，电压变化比较均

匀，避免调高压时电压变化极快，难于精确控制，有违实验的可操作原则。

探究2：分压式接法--用50Ω和5Ω的滑动变阻器分别调节控制10Ω电阻的电压。

按图（二）连接实物图。

把滑动变阻器左滑距离及电压表读数填入下表中。（从最左端开始测量起，电源电压3伏）

在右坐标纸上按上表数据合理做出两个U-X 图象。 老师在电子表中填入数据，用图表显示曲线。

5欧控制5欧 20欧控制5欧

10欧控制5欧

50欧控制5欧

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