一、教学目标
(一)知识与技能
1.能说出滑动变阻器的构造,画出其电路符号及结构示意图;
2.通过实验探究理解滑动变阻器的工作原理;
3.会把滑动变阻器正确连入电路,会使用滑动变阻器改变电路中的电流及用电器两端的电压。
(二)过程与方法
通过探究发现改变电路中电流的方法,进一步加深对电阻改变在电路中的作用的理解,感知优选法简化问题的应用。
(三)情感态度和价值观
培养使用电学仪器的技能和良好习惯,逐步形成良好的合作精神。
二、教学重难点
本节由“变阻器”和“变阻器的应用”两部分内容组成,变阻器是电学中一个很重要的电路元件,广泛用于各种电路中。在学习过影响电阻大小的因素之后,由于电路的需求,就出现了如何改变电阻的问题。本节在前面学习过电流、电压及电阻后再研究变阻器,符合学生由易到难、由简到繁的认知规律。影响电阻大小的因素较多,通过实验探究对比,发现改变接入电路中电阻线的长度改变电阻较为方便,变阻器是如何改变接入电路中电阻大小的,即变阻器的工作原理是本节的教学重点。在使用变阻器改变电路时,需要掌握滑动变阻器的连接方法,由于滑动变阻器结构较复杂,接线柱较多,需要通过实验探究出滑动变阻器的连接方法,如何把滑动变阻器接入电路等。虽然学生对连接电路已经比较熟悉,但按要求正确使用滑动变阻器改变电路,对于初学者还是有一定的难度,所以按要求正确连接变阻器是本课教学的难点。
重点:知道变阻器的工作原理。
难点:按要求正确连接变阻器。
三、教学策略
通过学生分组实验改变灯泡亮度,可以改变电源或改变电阻,结合影响电阻大小的因素,学生提出改变电阻的方法,但通过对比可以得出,改变电阻线的长度来改变电阻比较方便。根据此实验引入滑动变阻器的工作原理,介绍滑动变阻器的构造、电路符号等。通过实验练习使用滑动变阻器,掌握滑动变阻器的使用方法,正确使用滑动变阻器改变电路中的电流,改变用电器两端的电压,为后面研究电路中的电流与电压、电阻的关系作实验操作上的铺垫。通过介绍实际中的变阻器的应用,加强社会、物理与科技的应用,如普通用电器用到的电位器,以及较先进的数字电位器等,这些不同的电位器有各自的优缺点,但它们的作用都是改变电路中的电流或电路两端的电压。
四、教学资源准备
多媒体课件整合网络、电压表、灯泡、滑动变阻器、电流表、调光台灯、多媒体音响、不同规格的铅笔芯、开关、电位器等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
(5分钟)
展示或演示调光灯改变台灯亮度的视频。
调光灯是如何改变灯泡亮度的?
学生观察视频,思考问题。
创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。
引入新课
(5分钟)
回忆影响电阻大小的因素、电流大小与电压的关系。
连接一个灯泡发光的简单电路,提出改变此灯泡亮度的方法。
学生提出改变灯泡亮度的方法:改变电源电压、电路中的电阻大小等。
知识巩固,为后面的学习作铺垫。
新课内容(25分钟)
改变小灯泡亮度
展示一个连有铅笔芯的简单电路,闭合开关使小灯泡发光。
思考:有哪些方法可以使小灯泡的亮度发生改变?
改变电池的节数就是改变电源电压,可以使电路中电流发生改变。要如何改变铅笔芯才能使灯的亮度发生改变?
教师演示学生提出的各种方案,对比除了改变电压,如何改变铅笔芯最简便?
那么刚才大家看到调光灯也是利用了像铅笔芯这么长的电阻丝来调节灯的亮度的吗?
学生结合前面学习的内容提出方案:(1)改变电池的节数;(2)改变铅笔芯。
结合影响电阻大小的因素回答,可以改变铅笔芯的长度、材料、横截面积等。
学生观察实验,发现改变铅笔芯接入电路的长度改变灯泡亮度是最简便的。
培养学生观察实验、分析实验的能力。
培养学生的总结和分析能力。
变阻器
能改变接入电路中电阻大小的元件叫变阻器。实验中常用的是滑动变阻器。
展示一个滑动变阻器。
在物理实验中经常使用滑动变阻器来改变电路中的电流。
投影出滑动变阻器的使用说明书,通过此说明书思考下列问题:
(1)滑动变阻器的构造。
(2)工作原理。
(3)技术参数中的电阻值和电流的意义。
(4)变阻器在电路中的作用。
(5)制作变阻器电阻丝的材料特点。
◆结构及工作原理
滑动变阻器由合金丝、瓷管,滑动头、滑杆、支架、接线柱等主要部件组成。它用有氧化膜绝缘层的合金电阻丝密绕在瓷管上。在电阻丝的表面上,有可以在线面滑动的导电电刷,它是一种通过变更电阻线的长短来改变电阻大小,进而改变电压或电流的仪器。
◆技术数据
型号:XXXXX
电阻值:0~50Ω
电流:2A
电阻值误差不超过±10%
变阻器能在环境温度-10℃至40℃,相对湿度不大于85%的条件下连续工作。
滑动变阻器上有四个接线柱,在连接电路时只需要连接两个接线柱即可,如何把滑动变阻器正确接入电路才能起到其改变电路中电流或电压的作用呢?
学生阅读滑动变阻器的结构及工作原理、技术数据,结合课本内容思考提出的问题。
(1)滑动变阻器主要是由绝缘管、电阻丝、滑片、接线柱、金属杆等组成的。
(2)通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻。
(3)50Ω表示此滑动变阻器接入电路的最大阻值为50Ω;2A表示允许通过的最大电流为2A。
(4)滑动变阻器在电路可以通过改变电阻来改变电路中的电流和电压
(5)电阻丝的材料主要是由电阻率大的合金丝做成的。
培养学生的自学能力。
为后面不同电路中电压的规律作铺垫。
练习使用滑动变阻器
教师演示一个使用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路。
下面请大家自己利用手边的器材连接一个可以改变灯泡亮度的电路,记录滑动变阻器接入电路的接线柱,以及移动滑片P时灯的亮度变化。
P向左移
P向右移
AC
AD
BC
BD
AB
CD
下面我们请同学来汇报实验结果。
滑动变阻器有哪些接法是可以改变电阻的?这些接法中有哪些规律?
滑动变阻器需要使用“一上一下”的接法才能改变电阻。
在实验中利用滑动变阻器改变了灯泡中的电流,那么灯泡两端的电压有没有发生改变呢?
(1)连接如图所示的电路,用电压表测量电阻R两端的电压。
(2)调节滑动变阻器的滑片,使电阻R两端的电压逐渐变大,观察电流表的示数变化情况是否与电压表示数变化相同。
(3)换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍变化(如:5Ω、10Ω、15Ω),闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,保持每次接入的定值电阻两端的电压不变,观察电流表示数的变化规律。
实验表明:调节滑动变阻器的滑片,不但能改变电路中的电流大小,还能改变用电器两端的电压。
思考:如果在不知道接通电路时电路中电流会有多大的情况下,闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于哪个位置。
实验室的变阻器还有电阻箱,它可以显示接入电路的阻值大小。
展示电阻箱,介绍其内部结构。
利用旋钮改变电阻箱的阻值进行读数。
学生观察教师连接电路的过程,初步了解滑动变阻器的连接的方法。
学生进行分组实验,观察实验现象,记录实验结果。
学生汇报实验结果,总结滑动变阻器有哪些接法可以改变电阻大小,分别是AB、AC、BC、BD。
这些接法中有一个共同点:滑动变阻器必须要接一个下面的接线柱和一个上面的接线柱才能直到改变电阻的作用。
对比实验数据可以发现滑动变阻器的改变作用主要取决于下面的接线柱,即只要接了A接线柱,C、D可以任选,滑片P向右移,接入电路的电阻都是在变大的。
学生根据电路图连接实物,调节滑动变阻器的滑片,观察电压表示数的变化。
改变定值电阻的大小,利用滑动变阻器调节定值电阻两端的电压保持不变。
学生结合滑动变阻器的使用,讨论可以得出,在连接电路时,把滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,可以使电路中的电流较小,起到保护电路的作用。
学生观察电阻箱,尝试读数。
培养学生设计实验和动手的能力。
培养学生总结实验的能力。
掌握滑动变阻器的使用方法,为后面研究电流与电压和电阻的关系打下实验基础。
通过实验知道可以利用滑动变阻器改变电路中的电流和电压。
培养学生的合作学习的能力。
变阻器的应用
在电路中,变阻器的作用主要是通过调节接入电路中的电阻值的大小,改变电路中的电流和改变用电器两端的电压。滑动变阻器一般只在实验室中应用。那么开始大家看到的调光灯中使用的也是滑动变阻器吗?
拆开一个台灯,观察内部调节装置。
在家用电器中有灯光调节、音量调节等装置,它们也是一种变阻器,通常称为电位器。
展示一些常见的电位器。
大家还见过哪些电器中使用到电位器?
大家举的这些例子中有的是机械式的电位器,通过旋钮来调节接入电路的电阻,也有的一些是数字电位器。例如耳机的线控装置、电视机遥控器改变音量等。
与机械式电位器相比,数字电位器有哪些优点呢?
数字电位器已经在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多领域得到广泛应用。
引导学生把变阻器应用于实际。
学生观察台灯内部装置。
学生举例,如可调亮度的台灯、可调温的电热毯、电饭锅、收音机、电视机等。
学生阅读课本总结:
与机械式电位器相比,数字电位器具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点。
培养利用物理知识解决实际问题的能力。
加强物理、技术与生活的联系,了解数字电位器在现实中的应用。
滑动变阻器的应用
1.如图所示的甲、乙两电路是在电源电压不变的情况下,利用滑动变阻器改变灯泡亮度,其中可以改变亮度的是______。
2.如图所示电路,滑动变阻器的滑片P向左移动时,连入电路的电阻变_______,电阻中的电流变______(电源电压保持不变)。
3.将元件连接起来,要求L1和L2并联,用滑动变阻器控制L1亮度。
4.汽车的油量表。
学生思考:滑动变阻器在改变电路时要与被改变的电路串联,并联电路互不影响,滑动变阻器与灯泡并联无法改变灯泡亮度。
学生思考:本题中滑动变阻器接入电路的是AP段电阻,当P向左移动时,AP的长度变短,接入电路的电阻变小,电路中的电流变大。
学生根据题意设计电路,交流。
变阻器与被控制的灯L1串联,再与灯L2并联。
利用物理方法解决实际问题,加强理论联系实际。
总结(5分钟)
课堂小结:
1.通过这节课你学到了什么?
2.滑动变阻器的构造、原理。
3.滑动变阻器的铭牌表示的意思。
4.滑动变阻器的使用方法。
5.变阻器的应用。
学生梳理本节课知识内容。
1.本节主要学习了变阻器和变阻器的应用。
2.滑动变阻器利用改变接入电路中电阻丝的长度改变接入电路的电阻。
3.滑动变阻器的铭牌反映了滑动变阻器的参数,如最大阻值及允许通过的最大电流。
4.滑动变阻器要与被改变的电路串联,接入电路时要采用上下接法等。
5.实际中使用较多的变阻器是电位器,广泛应用于电路中的调节。
培养学生总结归纳的能力。
作业布置
完成《动手动脑学物理》第1~4题。
按要求完成。
知识巩固。
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人教版九年级物理《变阻器》知识点
1.滑动变阻器
一种可以调节获得不同电阻的电子部件.
滑动变阻器可以调节电阻大小的装置,接在电路中能调整电流的大小。电阻丝外面涂着绝缘层,绕在绝缘管上,它的两端连在A、B两个接线柱上。滑片P通过金属杆和接线柱C相连,滑片移动到不同位置时,A、C两个接线柱间电阻丝的长度不一样,这样就可以改变接入电路中电阻的大小。一般的变阻器用电阻较大的导线和可以改变接触点以调节电阻线有效长度的装置构成。
滑动变阻器构造:1.接线柱2.滑片3.瓷筒4.线圈5.金属杆6.四个接线柱原理:金属杆电阻小,电流顺着划片从金属丝流过从而改变了电阻丝接入电路的长度,也改变了电阻的大小。
滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上,大部分滑动变阻器电阻丝为镍络合金丝,电阻丝外面涂有绝缘层。
2.电阻箱
滑动变阻器能够逐渐地改变连入电路的电阻,起到连续改变电流大小的作用,但不能准确知道连入电路的电阻值。如果需要知道连入电路的电阻的阻值,就要用电阻箱。
所以,电阻箱是一种可以调节电阻的并且能够显示出电阻阻值大小的变阻器。
它与滑动变阻器比较,滑动变阻器不能表示出连入电路的电阻值,但它可以连续改变接入电路中的电阻。电阻箱能表示出连入电路中的阻值大小,但阻值变化是不连续的.
电阻箱的使用
使用时,把两个接线柱接入电路,调节旋盘就能得到0~××××××欧之间的任意阻值。各旋盘对应的指示点的示数以面盘上标出的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
滑动变阻器的分压接法
分压是和分流相对的
滑动变阻器在电路中可以作限流器用,也可以作分压器用,应当如何选用这两种不同的形式呢?这首先是由电路中的需要来决定的,例如,有时需要负载电压有较大幅度的变化,有时需要能够做到细微的调节。哪一种电路能满足这些要求,这就需要我们研究两种电路的输出特性。
实验前取滑动变阻器(20Ω/0.5A)、直流电流表、直流电压表、直流电源(6伏)、电阻箱(0-9999Ω)、开关。
九年级物理《电压》学案新版人教版
电压
教学目标1.初步认识电压,知道电压的作用;电源是提供电压的装置。
2.知道电压的单位,能对电压的不同单位进行换算。
3.记住干电池、家庭电路及人体安全电压的电压值。
4.知道电压表的用途及符号,会正确使用电压表,能正确地读出电压表的示数初步认识电源、电流、电压的关系。正确使用电压表测电压电压表的正确选择、连接及读数一、设置情景,引入新课
〖师〗电与我们的生活息息相关。“电压”这个词听起来也不陌生,同学们知道哪些知识与电压有关吗?
手电筒里的电池有电压,电压值是1.5V;电子表和电动玩具车里用的电池也有电压;高压线上有电压;那么电压到底是什么呢?今天我们就学习这个概念。
二、进入新课,科学探究
(一)电压【实验1】电路中必须有电源,才能使电路中的自由电子产生定向移动,电路中才会有电流。
看来,电源的两极间存在着某种“力量”,迫使整个电路中的电子产生了定向移动,我们就把电源两极间的这种作用称为“电压”。
1.【概念】电压是使电路中形成电流的原因。而电源就是提供电压的装置。
电压的形成与水压的形成很相似,下面我们看一下【视频1】水压的作用。
[想想做做]改变电路中接入的电池的多少,请同学们仔细观察,灯泡的亮度相同吗?看来,电压也是有大小的,电源的电压越大,电路中的电流就越大,灯泡就越亮。
2.电压的符号是“U”
3.电压的单位是“伏特”,简称为“伏”,单位符号是“V”.电压常用的单位还有:“毫伏(mV)”“微伏(μV)”“千伏(kV)”它们之间的换算关系是:
1kV=103V1mV=10-3V1μV=10-6V
4.了解常见电压值,记住干电池的电压值、人体安全电压值及家庭电路的电压值并做单位换算练习。
【视频资料1】生活常用电压值
【视频资料2】电池电压
(二)电压表的构造
1.表盘上标有字母“V”的就是电压表。电压表符号应该是V。
2.①该电压表的零刻度线在表盘的最左端。
②该电压表有三个接线柱,两个量程。一个公共的“-”接线柱和两个“+”接线柱。
③使用“-”和“3”两个接线柱时,量程是3V,刻度盘上每一大格表示“1V”,每一小格表示“0.1V”;使用“-”和“15”两个接线柱时,量程是15V,刻度盘上每一大格表示“5V”,每一小格表示“0.5V”。
④电压表中间的旋钮可以调零。
(三)电压表的使用
【视频】电压表使用
1.电压表要并联在被测电路的两端;2.要使电流从电压表的“+”接线柱流入,从电压表的“-”接线柱流出;3.被测电压不能超过电压表的量程;4.允许直接接在电源两极但不能超过量程。
读数时一要看清电压表所用的量程;二要看清每一小格所表示的数值。
练习读数。
练习:1.一名同学使用学生用电压表测电压。这只电压表有两个量程:0~3V,0~15V。经判断选用0~3V这一量程连入电路,但是0~3V的刻度盘上的数字模糊不清,无法准确读出实验数据,于是他从0~15V刻度盘上看到指针在12.5V处,从而判断出实验测得电压是_________V。
2.【语言误区】在学习电压概念时,甲同学说:“加在电灯两端的电压是6V,而乙同学说:“通过电灯的电压是6V”,谁说的对?
3.电压表与电流表在构造、使用上有什么区别?
继电流概念之后,为了能揭示出电流的原因,我们又引入了电压的概念,其符号为U,单位为伏特,符号为V;电压的大小用电压表来测量,电压表使用时要并联在电路中,让电流从它的正接线柱流入,从它的负接线柱流出,被测电压值不能超过它的量程,如何才能判断出被测电压没有超出其量程呢?一是估测,二是试触。
读数时一定要先看电压表所接量程,明确每个最小格是多少,视线与刻度盘垂直等,否则读数可能有误。
板书设计
第一节:电压
一、概念:电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置。符号为U。
单位:伏特,符号为V
常用单位有“毫伏(mV)”“微伏(μV)”“千伏(kV)”它们之间的换算关系是:
1kV=103V1mV=10-3V1μV=10-6V
二、电压表:测量电压的仪表
1.构造:接线柱,表盘
2.使用方法:(1)电压表要并联在被测电路的两端;(2)要使电流从电压表的“+”接线柱流入,从电压表的“-”接线柱流出;(3)被测电压不能超过电压表的量程;(4)允许直接接在电源两极但不能超过量程。教学反思
文章来源:http://m.jab88.com/j/4940.html
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