一、教学目标
1、知识与技能
(1)知道滑动变阻器的构造,会把滑动变阻器接入电路以改变电路的电流,会读电阻箱的示数。
(2)培养学生积极的学习态度,不怕困难、解决实际问题的能力。
2、过程与方法
(1)通过实验探究经历从猜想到制订计划实验方案,接着进行实验的探究过程。
(2)通过做变阻器的有关实验,进一步了解和学习物理学中探究问题的方法——探究法。
3、情感态度与价值观
通过亲身的体验和感悟,初步认识科学对人类社会和生活的实际意义,使学生获得感性认识,为后续学习打下基础。培养团结合作、主动交流的精神。
二、教学重点与难点
1、教学重点
如何采用控制变量的方法进行科学探究
2、教学难点
对滑动变阻器连接方法的掌握
三、课前准备
教师课前将全班同学分成小组,每组四人,先让学生回家自己查找滑动变阻器相关的知识,形成对滑动变阻器的初步了解。
四、教学过程
1、新课引入
【教师】让灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。例如改变电源电压,或者改变接入电路的电阻。长1m横截面积是1mm2的镍铬合金的电阻是0.1 Ω。接入电路的电阻从0变化到10 Ω,就需100 m这样做肯定不行,将100 m长的镍铬线绕成像弹簧那样的线,就能减小长度。利用滑片在线圈上滑动就可以改变接入电路的电阻,所以把它叫做滑动变阻器。
2、新课教学
【教师】今天这节课,我们来学习滑动变阻器的原理和使用方法。
1、滑动变阻器(打开AR物理仿真实验室-第十六章-第五节,借助屏幕上的滑动变阻器进行讲解)
(1)原理:通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的;
(2)结构示意图:(打开AR物理仿真实验室-第十六章-第五节);
(3)铭牌:滑片上标出的数字“20Ω 2A”,其中20Ω表示最大阻值,2A表示允许通过的最大电流;
(4)元件符号:
(5)作用:调节滑动变阻器可以逐渐改变连入电路的电阻,从而逐渐改变电路中的电流。
(6)使用方法:
在如图所示电路图中把变阻器接入M,N中,共有几种接法?哪些接法能起到改变电阻作用?不能改变电阻接法的实质是什么?
经过大家的讨论,共有6种接法,其中接AC,AD,BC,BD能起到改变电阻作用,而接AB相当于接定值电阻,接CD相当于接电阻很小的金属棒。上述六种接法中,只有前四种为正确接法,能起到改变电阻作用,正确接法为金属棒和合金线各一个接线柱接入。后两种接法都不能改变电阻。
变阻器的四种接法:
滑动变阻器接入电路中,闭合开关前要注意滑片应处于最大阻值位置,使电流最小,操作把滑片远离下接线柱即可。
正确接法:“一上一下”接法。
3、设计实验
【教师】引导学生根据猜想分组讨论设计实验方案并说出器材在其中的作用,确定可行的实验方案。让学生明确实验观察什么、测量什么和记录的数据以及实验的主要步骤及过程。
4、进行实验,记录数据:(打开AR物理仿真实验室-第十六章-第五节)
(1)观察滑动变阻器的结构
(2)连接电路
(3)闭合开关
(4)调节滑动变阻器的滑片,用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
学生操作实验,并及时填写实验数据,思考猜想是否正确。
实验次数 | 电流表示数I/A | 小灯泡亮暗情况 |
1 | ||
2 | ||
...... |
5、分析归纳,得出结论:
【学生】分小组汇报实验数据和观察结果。
【教师】指导学生根据实验数据讨论得出滑动变阻器的使用方法和电阻对灯泡亮暗的影响。
【学生】验证猜想后,进一步分析、归纳,得出实验结论。
6、评估、交流:
【教师】提出一些实验中遇到的现象,共同分析。
【学生】总结实验过程中,成功与失败之处。