3.2.3 物质的导电性 课件(共37张PPT)+教案

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3.2.3 物质的导电性 课件(共37张PPT)+教案

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八年级上册第三章第二节《电物质的导电性》教案第三课时
一、核心概念与跨学科概念
1.核心概念
物质与相互作用:滑动变阻器通过“改变接入电阻丝长度”连续调节电流,体现电阻受长度、横截面积和温度的工程化应用。
技术与工程:变阻器是控制变量、保护电路与分压取样的通用技术元件。
2.跨学科概念
系统与模型(把“电阻丝-滑片-支架”抽象为“可调电阻模型”)
量值与尺度(厘米级长度→欧姆级电阻→毫安级电流)
稳定与变化(滑移→电阻连续变化→电流连续变化)
二、教学目标
维度 目标内容
科学观念 说出滑动变阻器的制作原料(镍铬合金丝、陶瓷筒、滑片、支架)及结构;掌握“两上一下”接线原则。
科学思维 能用“电阻定律”解释滑片移动→电阻变化;能根据需求选择“限流”或“分压”接法。
探究实践 独立完成“自制滑动变阻器”并用它调节小灯泡亮度。
态度责任 认识劣质滑动变阻器易磨损、易起火;养成实验“先断电后接线”的习惯。
教学重难点
重点:滑动变阻器的结构、接线规则及连续变阻原理。
难点:区分“限流接法”与“分压接法”;实验操作中滑片位置与电阻增减的即时对应。
四、教学准备
器材:透明滑动变阻器模型(可拆)、镍铬合金丝1m、陶瓷筒、滑片、万用表、干电池1.5V×2、小灯泡2.5V、开关、导线若干、劣质滑动变阻器烧毁实物。
资源:PPT动画“滑片移动→电阻变化”、任务单、实验报告单。
学生:任务单、剪刀、记号笔、铅笔芯一段。
五、教学过程
1、情境导入 投影:台灯旋钮调光→问:旋转时内部发生了什么? 学生答“电阻改变”,调光器通过改变电阻,使流过灯泡的电流发生变化,以调节灯泡亮度。
生活中,通过改变电阻也可改变收音机、电话机和电视机等的音量,风扇的风力大小等。由于实际需要,我们常常要改变电路中的电流大小,这时要使用可以改变电阻值的电阻器,即变阻器。
设计意图:真实需求
2、回顾引导 影响电阻大小的因素有哪些 其中用哪个因素来改变电阻的大小最为方便?
影响电阻的因素有材料、长度、横截面积、温度。改变长度来改变电阻值最为简便。
Q1:要使灯光调得更暗些该怎么办
学生:接入的电阻丝再长些。
Q2:这种办法有什么缺陷?
学生:电阻丝如果太长操作不方便,如果太短电阻变化不明显而不易控制电流。
Q3:合金线我们要选电阻率较高的材料,为了防止合金线缠绕时接触导电,所以排列比较疏。有没有缺陷呢?
学生:合金线太短,电阻变化幅度较小,控制电流效果不明显。
Q4:能否将合金线缠绕更紧密并层层缠绕呢?如何解决接触导电的问题呢?
教师:用绝缘的漆涂在合金线的外面而制成绝缘的漆包线。但滑片与漆包线之间的接触需要导电,漆包线表面与滑片接触部分的漆除去。
设计意图:知识巩固,引出新知。
拆解探秘 展示透明变阻器事物→逐层拆:陶瓷筒→镍铬丝→滑片→支架 学生传看→说部件功能。
仔细观察滑动变阻器结构;铭牌上面标着的是什么意思?“15Ω1.5A”的含义:最大电阻是15欧姆,允许通过的最大电流为1.5安培。
变阻器的工作原理:是通过改变电阻丝的长短,来改变接入电路的电阻值。
设计意图:由表及里
原理建模 演示滑片移动,按图所示连接电路,左右移动滑动变阻器的滑动触头P,观察灯泡的亮度如何变化,分析亮度变化的原因→接入长度L改变→R改变→I改变 学生用手比长度变化,分析:滑动触头P向右移,灯变亮;向左移,灯变暗。
设计意图:原理可视化
接线规则 示范“两上两下”接线柱的连接:①两上CD②两下AB③一上一下AC④一上一下BC⑤一上一下AD⑥一上一下BD 逐个空接演练→分析电流路径→正确路径
总结:滑动变阻器的使用方法
接线柱连接:一上一下(2)闭合开关前,滑片P应移到阻值最大处位置
(3)不超过允许通过的最大电流值(4)串联在电路中可改变电路中电流大小
6、自制变阻器 任务:1.利用电池、小灯座、木工铅笔芯和导线等制作调光灯。2.用铅笔芯作为电阻,设计一个可改变电阻使灯泡亮度发生变化的电路。3.写出整个实验设计与操作的步骤。→滑片用回形针→接入电路改变灯泡亮度
设计意图:做中学
7、生活应用 日常生活中我们经常用到的旋钮型变阻器,其原理与滑动变阻器相同,所不同的是滑动变阻器的形状由直线型变成了圆弧型。旋钮型变阻器的A、C接线柱接入电路,要使接入电路的电阻增大,旋钮触片应向哪个方向转动?
8、科学·技术·社会·环境
敏感电阻
敏感电阻是指电阻值会因温度、光照、压力等环境因素的变化而变化的电阻器。其种类分别有热敏电阻、光敏电阻、气敏电阻、力敏电阻等。
敏感电阻在人们的生产和生活中有着广泛的应用。例如,光敏电阻器在光照下,其阻值会迅速减小,因此可用于光的测量、光的控制和光电转换(将电阻光的变化转换为电的变化)。力敏电阻是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件,它的电阻值会随外加力的大小改变而改变,常用于各种张力计、转矩计、加速度计及各种压力传感器中。电子秤中就有力敏电阻,它能把压力转换成电信号后显示在显示屏上。
油量表、测身高、测压力、测风速等应用分析。
六、板书设计
3.2.3滑动变阻器
1. 原料:镍铬合金丝(ρ↑)、陶瓷筒(绝缘)、滑片(铜)、支架
2. 原理:改变接入电路的电阻长度,改变电阻
3. 使用规则
接线柱连接:一上一下(2)闭合开关前,滑片P应移到阻值最大处位置
(3)不超过允许通过的最大电流值(4)串联在电路中可改变电路中电流大小
4. 应用:调光台灯、油量表、测身高
七、作业设计
A 基础巩固
1. 作业第 1、2 题(接线图)。
2. 家庭实验:拆废旧台灯旋钮,测滑片在两端时的电阻并记录。
B 拓展提升
3. 在线模拟:BT中插入滑动变阻器调光并截图。
C 挑战任务(选做)
4. 设计“可调速小风扇”方案:选变阻器规格并绘接线图,下节展示。
八、教学反思
学生自制变阻器成功率93%,但3组镍铬丝绕松导致接触不良——下次加“绕线模板”。(共37张PPT)
3.2 物质的导电性
【第三单元 电路探秘】
八年级上册
调光器通过改变电阻,使流过灯泡的电流发生变化,以调节灯泡亮度。
通过改变电阻也可改变收音机、电话机和电视机等的音量,风扇的风力大小等。
生产、生活和实验研究中,经常用到具有一定阻值的元件:电阻器(也称为电阻)来控制电路中的电流大小。电阻器的符号是: 。
温故知新
什么是电阻?
电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量;电阻越大对电流阻碍作用越大。
影响电阻大小的因素有哪些 其中用哪个因素来改变电阻的大小最为方便?
影响电阻的因素有材料、长度、横截面积、温度。
改变长度来改变电阻值最为简便。
由于实际需要,我们常常要改变电路中的电流大小,这时要使用可以改变电阻值的电阻器,即变阻器。
改变长度来控制电流
镍铬合金线
要使灯光调得更暗些该怎么办
接入电阻丝再长些。
这种办法有什么缺陷?
电阻丝如果太长操作不方便,如果太短电阻变化不明显而不易控制电流。
如何改正缺陷?
可以把较长的合金线缠绕起来。
合金线我们要选电阻率较高的材料
陶瓷筒
合金线
有没有缺陷呢?
合金线太短,电阻变化幅度较小,控制电流效果不明显。
为了防止合金线缠绕时接触导电,所以排列比较疏。
能否将合金线缠绕更紧密并层层缠绕呢?如何解决接触导电的问题呢?
陶瓷筒
合金线
用绝缘的漆涂在合金线的外面而制成绝缘的漆包线。
如何改正缺陷?
但滑片与漆包线之间的接触需要导电
漆包线表面与滑片接触部分的漆除去。
接线柱
接线柱
金属杆
滑片
合金线圈
金属杆一般是电阻率小
仔细观察滑动变阻器结构;铭牌上面标着的是什么意思?
“15Ω1.5A”的含义
最大电阻是15欧姆
允许通过的最大电流为1.5安培
●变阻器的工作原理:是通过改变电阻丝的长短,来改变接入电路的电阻值。
按图所示连接电路,左右移动滑动变阻器的滑动触头P,观察灯泡的亮度如何变化,分析亮度变化的原因。
滑动触头P向右移,灯变亮;向左移,灯变暗。
如果把B接线柱上的导线改接到A接线柱上,左右移动滑动变阻器的滑动触头P,观察灯泡的亮度如何变化,分析亮度变化的原因。
滑动触头P向左移,灯变亮;向右移,灯变暗。
讨论
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
如果滑动变阻器有四个接线柱。哪些接法能起到变阻作用?
B
D
A
P
D
A
B
C
C
接入电路的接线柱CD
错误,电阻为0,无法改变
【返回】
B
D
A
P
D
A
B
C
C
接入电路的接线柱AB
错误,电阻为全部,无法改变
【返回】
B
D
A
P
D
A
B
C
C
接入电路的接线柱AC
如何增大接入电路的电阻?
A、滑片向左移
B、滑片向右移
【返回】
B
D
A
P
D
A
B
C
C
接入电路的接线柱AD
如何增大接入电路的电阻?
A、滑片向左移
B、滑片向右移
【返回】
B
D
A
P
D
A
B
C
C
接入电路的接线柱BC
如何增大接入电路的电阻?
A、滑片向左移
B、滑片向右移
【返回】
接入电路的接线柱BD
如何增大接入电路的电阻?
A、滑片向左移
B、滑片向右移
B
D
A
P
D
A
B
C
C
【返回】
总结:滑动变阻器的使用方法
(1)接线柱连接:一上一下
(3)不超过允许通过的最大电流值
(2)闭合开关前,滑片P应移到阻值最大处位置
怎样用变阻器改变灯泡的亮度?
●提出问题:
图1
图2
分别按下面电路图1、图2连接好电路,在闭合开关前,注意把滑动变阻器的滑片移到电阻最大位置。闭合开关,移动滑片,观察灯泡亮度是否改变?
●进行实验:
●实验结论:
变阻器与灯泡串联时,便可以改变灯泡的亮度。
总结:滑动变阻器的使用方法
(1)接线柱连接:一上一下
(3)不超过允许通过的最大电流值
(2)闭合开关前,滑片P应移到阻值最大处位置
(4)串联在电路中可改变电路中电流大小。
根据右侧电路图,用笔代线连接实物图。
课堂检测1:当滑动变阻器的滑片向b端滑动时,下列四种接法中,变阻器阻值变大的是(  )
A
D
C
B
C
课堂检测2:如图所示,向右移动滑片时,电阻的变化效果相同的是(  )
A.甲和乙 B.甲和丙
C.甲和丁 D.乙和丁
C
日常生活中我们经常用到的旋钮型变阻器,其原理与滑动变阻器相同,所不同的是滑动变阻器的形状由直线型变成了圆弧型。
顺时针转动旋钮触片,电阻如何变化?
旋钮型变阻器的A、C接线柱接入电路,要使接入电路的电阻增大,旋钮触片应向哪个方向转动?
1.利用电池、小灯座、木工铅笔芯和导线等制作调光灯。
2.用铅笔芯作为电阻,设计一
个可改变电阻使灯泡亮度发生变化的电路。
3.写出整个实验设计与操作的
步骤。
敏感电阻
敏感电阻是指电阻值会因温度、光照、压力等环境因素的变化而变化的电阻器。其种类分别有热敏电阻、光敏电阻、气敏电阻、力敏电阻等。
敏感电阻在人们的生产和生活中有着广泛的应用。例如,光敏电阻器在光照下,其阻值会迅速减小,因此可用于光的测量、光的控制和光电转换(将电阻光的变化转换为电的变化)。力敏电阻是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件,它的电阻值会随外加力的大小改变而改变,常用于各种张力计、转矩计、加速度计及各种压力传感器中。电子秤中就有力敏电阻,它能把压力转换成电信号后显示在显示屏上。
光敏电阻
热敏电阻
压敏电阻
气敏电阻
油量表
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2
3
L
R`
R
加油
用油
油量表
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2
3
L
R`
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油量表
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2
3
L
R`
R
油量表
0
1
2
3
L
R`
R

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