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  • “变阻器”教学设计

    日期:2004-01-18  地址:  作者:
      

    初中物理第二册第十六章第七节“变阻器”的教学历来是电学教学中的难点,由于“变阻器”的部件较多,接法多种,涉及面广,有时必须将电阻、电压、电流综合起来分析,常常成为初中学生难以接受和融会贯通的知识点。

    本人在教学中为分散难点特设计如下教学过程

    一、设置情景:联系学生在生活中的体验,出示调光台灯和收音机,让学生体验回想调光台灯如何使电灯由暗变亮,收音机声音由小变大,都是由旋纽在起作用。引发了学生求知的欲望,教师又进一步设计下一情景:

    每位学生或二人一组把铅笔芯接入A、B两点间,与电流表、电灯、开关组成电路,夹子接头P在铅笔芯AB上从左向右移动,再从右向左移动,让学生观察电流表示数的变化情况,电灯亮暗的变化情况,让学生置身于一目了然的调光灯的情景之中,使学生观察到由于接人电路电阻线长度的变化,引起了电流强度的变化,同时达到了“调光”的目的。同时帮助学生复习了导体的电阻与长度成正比。让学生初探到调光台灯中一定有一个可以变化电阻的元件在起作用,唤起了设计猜想的欲望。

    二、猜想、设计导人新课

    联系前面学过的引起电阻变化的因素,猜想如何设计一个可以改变电阻的元件,引导学生设计利用改变电阻线的长度来改变电阻的电阻器,大部分学生能设计出用金属夹子在电阻线上滑动,从而改变按人电阻线长度来改变电阻的简易变阻器,为使用和接线方便,教师进一步引导出示实物变阻器,导人新课,进一步让学生了解变阻器的原理是改变电阻线长度从而改变电阻,改变电阻以后达到了改变电路中电流强度的目的。

    三、实验操作,归纳变阻器的接线方法

    由变阻器结构图中A、B、C、D四接线柱,要求学生在下述电路中:M、N两点间只能接上变阻器的任意两个接成柱,教师不作任何其他规定,学生在实验操作以后进行充分讨论得出下述结论:

    1、改变电阻、四种接法、二种效果

    2、不变电阻、两种接法。二种效果

    教师在学生实验的基础上演示归纳变阻器连入电路要改变电阻必须是金属横杆和电阻线上各接上一个接线柱。演示观察,接CA、CB效果是相同的,同理接DA或DB是相同效果。进一步分析讨论接CA或CB时,当滑片P向右移时由于滑片离C点越来越远,接人电阻线的长度在增加,电阻就变大,电流变小,同理向左移时,由于接入电阻线长度变小,电阻变小,电流变大。

    通过上述实验操作、分析,学生对变阻器的原理和使用已有了一个完整的认识。

    四、扩散思维

    使改变电阻同改变电流、电压联系起来,让知识进一步扩散和迁移。

    1、设计电路:学以致用,要求学生设计调光灯的电路图:并要求进一步讨论变阻器滑片移动时灯亮暗变化情况,电路里电流大小变化情况,如图4。

    2、由于电阻变化,使相应的物理量也变化了。

    教师演示连接图5电路:用投影示教电表VA投影在屏幕上,P从右向左移动时,引导学生观察电压表、电流表的读数变化情况,发现电流表示数由小变大,同时出发现电压表示数也发生了变化,说明变阻器不仅改变电路里的电流强度,同时使部分用电器两端电压也发生了改变。这在实验中很有用处。同时教师引导学生讨论图6。

    若6V0.5A的电灯要接入9V电路里使用,可用变阻器与电灯串联接入电路里,改变电灯中的电流,同时使灯两端电压不超过6V,达到保护电路让电灯能正常发光的目的。

    3、综合运用

    在学习了欧姆定律以后,还必须对变阻器的接线和使用进行进一步的讨论,从而通过变阻器在电路中的作用把电压、电流、电阻进一步融会贯通起来。

    选题一:

    若电源电压是60V,电阻R1=60Ω,R2的最大值是100Ω,电压表的量程是0—15V,

    ①为使电压表不损坏,R2上AP的电阻最大是多少?

    分析:上题中R2形式上是变阻器,当如图7连接以后,实际上不改变电阻,而变成一个分压器,教师指导学生拆去电压表(学生已了解拆去电压表不影响电路)让学生进一步看清图中移动滑片时,不改变电阻,也不改变电流强度,变阻器接了电阻线上的两接线柱,把变阻器当作了一个定值电阻使用,问题转化成串联分压的问题,即凡RAP的值为多大时,它

    ②若用导线将CD直接连起来,为使电压表不损坏人。上AP段的电阻最大值为多少?

    分析:当CD用导线连接后,电路变成了图8,容易看出RPB被短接,电压表测RAp两端电压,移动滑片时改变了接入电路的电阻,同时也改变了电流,R2连接情况变成了一个变阻器,问题变成当变阻器上分担电压不超过15V时,连入电阻的最大值为多大?学生用分压原理即解出此时RAp=20Ω。

    选题二:

    如图9,已知R1=6欧,当S合上时,R2的滑片P从B向左移动时,R2的值变化了4欧姆,A表读数变化了0.1安,此时A示数是1安。

    求①电源电压②R2的最大值

    分析“此题充分体现了变阻器改变电阻从而改变电流强度的作用,要求学生对欧姆定律要有一个完整的认识和灵活运用,首先判断出P向左移时,电阻减小了4欧姆,那么电流应增大,A示数变化了0.1安即增大了0.1安培,由此确定,P在B点时,电流是0.9安,P左移了电流是1安,再由欧姆定律列出方程组:U=0.9×(R1+R2) (1)U=1×(R1+R2-4) (2)

    解出电源电压是36伏,R2的最大值是34欧姆。

    学习了伏安法测电阻以后,还可以进一步讨论运用变阻器的不同接线方法,有时可以改变电阻,有时可以当作定值电阻使用而设计出多种测电阻方法,不仅进一步掌握了变阻器在电路中作用,同时也使所学知识得到举一反三,融会贯通的作用。


    Tags:“变
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