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《3.2 物质的导电性（3）——变阻器》教学设计
课程名称 3.2 物质的导电性（3）——变阻器 课程类型 新授课
教学目标 1.科学观念：知道电阻器（电阻）是具有一定阻值的元件，作用是控制电流的大小；理解变阻器的概念和用途；理解滑动变阻器的构造（上、下接线柱、金属杆、滑片、陶瓷圆筒、线圈）、原理（靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小）和作用（逐渐改变连入电路的电阻，从而逐渐改变电路中的电流）；知道滑动变阻器铭牌的含义（如“50Ω 1A”）及使用注意事项；了解旋钮式变阻器和敏感电阻。 2.科学思维：根据影响电阻大小的因素推理改变电阻大小的最简便方法（改变接入电路的有效长度），培养推理与方案选择能力；通过分析滑动变阻器不同接线柱组合接入电路的情形（一上一下、同上、同下），培养严密的分类讨论思维。 3.探究实践：能通过探索活动判断滑动变阻器不同接线柱（AD、AC、BC、BD、CD、AB）接入电路时滑片移动引起的变化规律，总结“一上一下、近小远大”的接线规则；能用铅笔芯制作调光灯；能正确连接和使用滑动变阻器（闭合开关前滑片置于阻值最大处、与被控用电器串联）。 4.态度责任：通过调音台、音量调节、电动汽车调速等实例，体会变阻器在生产生活中的广泛应用；通过敏感电阻（热敏、光敏、力敏、气敏）的学习，感受传感器技术与现代生活的联系；在制作调光灯的实践活动中培养动手能力和创造兴趣。
教学重难点 （一）教学重点： 1.滑动变阻器的原理和接线方法（“一上一下”），滑片移动时电阻变化的判断（“近小远大”）。 2.滑动变阻器的正确使用（铭牌含义、闭合开关前滑片置阻值最大处、与用电器串联）。 （二）教学难点： 根据接线柱的组合判断接入电路的有效电阻丝，并推理滑片移动时电阻和电流（灯泡亮度）的变化情况。
教学过程 【环节一】情景导入 展示情境：专业音响设备的调音台，利用一组可变电阻可改变各种音调的声音成分的响度，从而改变声音的品质；通过改变电阻也可改变收音机、电话机和电视机等的音量。提出问题：电阻是怎样被改变的？由此引入变阻器的学习。 【环节二】新知探究 一、电阻器与变阻器 （1）核心知识点： 电阻器：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），作用是控制电流的大小。 变阻器：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。应用实例：改变音响设备发出的声音的品质、改变收音机和电视机等的音量、改变电动汽车的行车速度。 思考与讨论：根据影响电阻大小的因素分析，改变电阻大小的方法有改变导体的长短、粗细、材料、温度，其中最简便的方法是改变电阻丝接入电路的有效长度。 （2）学生活动：列举生活和生产中需要改变电流的实例，讨论并选择改变电阻的最简便方法。 （3）教师指导：引导学生从“改变长度最易操作”得出变阻器的设计思路，体会技术设计源于科学原理。 二、滑动变阻器的构造与探索活动 （1）核心知识点： 构造：滑动变阻器由上接线柱、下接线柱、金属杆、滑片、陶瓷圆筒、线圈（电阻丝）组成，有结构示意图和电路符号。 原理：靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小。作用：调节滑片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。 探索活动（六种接线情形）： ①接 AD（一上一下，下接 A）：有效电阻为 AP 段。滑片向右移动，连入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，灯泡变暗；滑片向左移动，电阻丝长度变短，电阻变小，灯泡变亮。 ②接 AC（一上一下，下接 A）：有效电阻为 AP 段，变化规律与接 AD 相同。 ③接 BC（一上一下，下接 B）：有效电阻为 BP 段。滑片向左移动，电阻丝长度变长，电阻变大，灯泡变暗；滑片向右移动，电阻丝长度变短，电阻变小，灯泡变亮。 ④接 BD（一上一下，下接 B）：有效电阻为 BP 段，变化规律与接 BC 相同。 ⑤接 CD（同上，只接金属杆两端）：无论滑片如何移动，都没有电阻丝连入电路，相当于连入一根导线，灯泡较亮。 ⑥接 AB（同下，接电阻丝两端）：无论滑片如何移动，连入电路的电阻丝长度都不变（电阻丝全部连入电路），相当于连入一个定值电阻，灯泡较暗。 使用规则：①滑动变阻器接入电路的接线柱必须“一上一下”；②有效电阻丝的长度取决于下面接入电路的接线柱到滑片 P 的距离——滑片 P 到下面接线柱的距离越大，电阻越大；距离越小，电阻越小，可简记为“近小远大”。 （2）学生活动： 分组按六种接线方式接入电路，移动滑片观察灯泡亮度变化并分析原因，填表归纳。 总结接线规则，理解同上（短接）、同下（定值）两种接法为何不能变阻。 （3）教师指导：借助结构示意图逐一分析有效电阻段，帮助学生建立“看下面接线柱定有效段”的思维路径。 三、滑动变阻器的使用注意事项与其他变阻器 （1）核心知识点： 注意事项：①要了解所使用滑动变阻器的阻值范围和允许通过的最大电流。如一个滑动变阻器上标有“50Ω，1A”字样，表示此滑动变阻器的最大阻值是 50Ω，允许通过的最大电流是 1A，使用时不能使通过的电流超过最大电流值。②接入电路的两个接线柱必须是“一上一下”。③为了保护电路，在闭合开关前应将滑片置于阻值最大处（即离所选下接线柱最远的一端）。④滑动变阻器要与被控制的用电器串联。 旋钮式变阻器：由电阻体和旋钮触片组成。若将 a、b 接线柱接入电路，接入的有效电阻为 a 至旋钮触片，要使电阻增大，旋钮触片应逆时针方向转动。 实践活动（自制调光灯）：①利用电池、灯座、铅笔芯和导线等制作调光灯，画出工作电路图；②用铅笔芯作为电阻，通过改变铅笔芯接入电路的长度，改变电阻大小从而改变电路中的电流，使灯泡亮度发生变化；③按电路图连接电路，连接时将带鳄鱼夹的导线固定在铅笔芯的两端，闭合开关观察小灯泡的亮度；从右向左慢慢移动铅笔芯右端鳄鱼夹，观察到小灯泡的亮度逐渐变亮。 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，种类有热敏电阻、光敏电阻、气敏电阻、力敏电阻等。光敏电阻器在光照下电阻值会迅速减小，可用于光的测量、光的控制和光电转换；力敏电阻是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件，电阻值随外力大小改变，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。 （2）学生活动： 完成自制调光灯实践活动，写出实验设计与操作步骤。 分析旋钮式变阻器的接线与转动方向问题。 完成“小试牛刀”：滑片 P 向左移动时电流表示数变小，判断滑动变阻器接入的接线柱（C 和 B）；滑动变阻器构造的正误判断（线圈不能用铜丝或铝丝制作——铜丝铝丝电阻太小，应用电阻率大的合金线）；铭牌“20Ω 2A”的含义（最大阻值 20Ω、允许通过的最大电流 2A）；滑片 P 向右移动时接入电阻增大的接法；滑动变阻器与旋钮式变阻器的比较（两者都是通过改变接入的电阻丝长度来改变电阻）。 （3）教师指导：强调闭合开关前滑片置阻值最大处的保护作用；通过铭牌“20Ω 2A”的分析，澄清“通过 2A 电流时电阻就是 20Ω”等错误认识。 【环节三】课堂小结 引导学生回顾本课核心内容： 电阻器和变阻器各是什么？滑动变阻器的原理是什么？ 滑动变阻器怎样接线才能变阻？滑片移动时电阻如何变化（近小远大）？ 使用滑动变阻器要注意什么？敏感电阻有哪些种类和应用？ 学生梳理知识框架，教师总结强调“一上一下、近小远大、闭合开关前阻值最大”。 【环节四】作业设计 1.完成课件“小试牛刀”中的习题（判断接线柱组合、构造正误、铭牌含义、滑片移动时电阻变化、变阻器原理比较）。 2.完成调光灯制作的小报告：画出电路图，说明灯泡亮度变化的原理，并思考如何用滑动变阻器替代铅笔芯改进装置。
板书设计 3.2 物质的导电性（3）——变阻器 一、电阻器：控制电流的大小 变阻器：可改变电阻值的电阻器 二、滑动变阻器 原理：改变接入电路的电阻丝的有效长度 接线：“一上一下”；有效段＝下接线柱到滑片 P（近小远大） 同上＝导线（灯最亮）；同下＝定值电阻 三、使用注意：①铭牌“50Ω 1A”→最大阻值/最大电流 ②一上一下 ③闭合开关前滑片置阻值最大处 ④与用电器串联 四、旋钮式变阻器、敏感电阻（热敏/光敏/气敏/力敏）
教学反思 1. 效果评估： （1）知识掌握：大部分学生理解了滑动变阻器的原理，掌握了“一上一下”的接法和“近小远大”的判断口诀；但面对具体电路图判断滑片移动引起电流变化时，仍有部分学生出错，需要更多的图示训练。 （2）实验操作：六种接线情形的探索活动秩序良好，学生能准确记录灯泡亮度变化；自制调光灯活动兴趣浓厚，多数小组成功实现亮度调节。 （3）思维培养：通过六种接线情形的分类讨论，学生的分类思维和推理能力得到训练；由影响电阻因素推理出变阻器设计思路的过程，体现了“科学原理→技术发明”的思维路径。 （4）态度责任：调音台、电动汽车调速等实例让学生体会到变阻器的应用价值；敏感电阻的学习拉近了物理知识与智能生活的距离。 2. 改进方向： （1）可用大型演示变阻器或多媒体动画展示内部结构，帮助学生看清有效电阻段。 （2）增加“滑片移动→电阻变化→电流变化→灯泡亮度变化”的完整推理链训练，突破难点。 （3）自制调光灯活动中铅笔芯易断，可提供备用铅笔芯或改用镍铬合金丝。 （4）敏感电阻可结合电子秤、光控灯等实物或视频展开，增强体验感。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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