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　　专题复习课：滑动变阻器在电路中的作用
　　南昌市铁路一中   刘华根
　　一、教学设计思想：
　　本节课是以“滑动变阻器在电路中的作用”为主题的中考专题复习课。由于滑动变阻器被称为中考八大基本器材（刻度尺、温度计、量筒、天平、弹簧测力计、电流表、电压表、滑动变阻器）之一，是八大器材中唯一的非测量工具。它几乎贯穿初中电、磁部分，在中考物理试题中屡见不鲜，各种题型都有出现，所以，复习坚持教为主导、学为主体、思为核心的理念进行，将以滑动变阻器为线索, 以点带面，把相关知识、技能、方法纵横相连，以帮助络和技能平台、积淀物理实验思想和探究方法、提升思维品质和解决问题能力。当然一堂课时间有限，不可包罗万象，也应有所取舍。
　　二、教学重、难点：
　　1、滑动变阻器在电路中的作用分析。
　　2、滑动变阻器引起电路中电学物理量的变化分析。
　　三、教学目标
　　知识与技能
　　1、知道滑动变阻器的构造、工作原理
　　2、会把滑动变阻器正确地连入电路来改变电路中的电流
　　3、知道滑动变阻器在电路中的作用及多次实验的目的
　　4、能运用相关知识分析滑动变阻器引起电路中电学量的变化
　　过程与方法
　　1、通过探究，熟悉滑动变阻器的连接方法和工作过程。
　　2、通过实验题研究，进一步掌握控制变量法的运用。
　　3、通过比较活动，辨清滑动变阻器在不同电学实验中的作用。
　　4、通过构建知识网络，回顾并熟悉电学相关概念和规律。
　　情感态度与价值观
　　1、在复习过程中，体会滑动变阻器在生产、生活中的作用，进一步激发学好物理的热情。
　　2、在复习过程中，体验构建知识、技能、方法网络的好处，培养乐于自主整理所学内容的意识和习惯。
　　四、教具：
　　PPT课件、滑动变阻器、粗导线
　　五、活动过程
　　教师活动及主要语言 学生活动
　　引言
　　今天在这里上一堂中考专题复习课，尽管和同学们是首次合作，但我相信大家有英雄胆量，能做到不怕出错，积极发言，学有所得。专题复习课题是：滑动变阻器在电路中的作用（全程课件配合）。让我们先来复习一下滑动变阻器的基本知识。
　　一、复习滑动变阻器的基本知识
　　这是滑动变阻器 (课件、实物展示)关于它的知识同学们知道或记得多少，请说一说。
　　学生回答问题后予以肯定，有错纠错。
　　现在重点强调：
　　1、滑动变阻器的工作原理：
　　通过改变接入电路中的电阻线长度来改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流。
　　2、滑动变阻器的连接方法
　　从实物图及结构示意图看到滑动变阻器有4 个接线柱，那么让其中两个接线柱连接到电路中，有哪几种接法？如图是滑动变阻器在电路中的符号，在电路图中有这样两种接法，它们实质相同还是不同？说明理由。
　　（有AB、CD、AC、AD、BC、BD六种接法；实质相同。因为右边图中滑动变阻器滑片右边电阻线被短路了。）
　　继续提问：当问题要用滑动变阻器改变电路中电阻(或电流或电压分配)时，你认为上述六种接法中有效的是哪几种？ 说明理由?（展示接法图）
　　（有AC、AD、BC、BD四种接法；AB接法把滑动变阻器接成定值电阻了，CD滑动变阻器接成导线了。）
　　当四图中的滑动片都向右移动时，电阻变大的是哪几种接法？电阻变小的是哪几种接法？观察分析四图同学们有什么发现吗？
　　（1、变阻的正常连接方法是：将滑动变阻器两个接线柱“一上一下”串联接入需要控制的电路中； 2、变阻规律是：滑动片移近下接线柱电阻变小，远离下接线柱电阻变大。即“近小远大”；3、变阻情况与接哪个下接线柱有关，与接哪个上接线柱无关。）
　　下面练习滑动变阻器的连接问题：
　　展示题目：1、如果将图示的变阻器连入电路，使滑片向右移动时连入电路的电阻值变小，应将          两点接入电路中。
　　*2、 下图是某电位器的结构示意图，电阻片R的两端分别与接线端A、C相连，滑动片P的一段通过转轴O与接线端B相连，另一端与电阻片R接触良好，并能绕转轴O在电阻片R上滑动。若滑动片顺时针旋转，连入电路电阻要增大，应接哪两个接线端？
　　学生回答后，点评并展示答案
　　二、滑动变阻器在电路中的作用
　　滑动变阻器在电路中的作用有哪些呢？怎样才能确保它发挥这些作用呢？说明道理。
　　（1、保护电路作用。将滑动变阻器两个接线柱“一上一下”串联接入要控制的电路中，并且闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置便可发挥作用；理由是电压一定，电阻最大，电流便最小，能起到保护电路的作用。2、有改变电路中电阻、电流及各用电器两端电压作用；只要不把滑动变阻器接成导线便可发挥作用）
　　好，现在通过例题来比较滑动变阻器在实验电路中的作用
　　实验一：探究导体中的电流与电压的关系
　　例1：在探究“电流与电压关系”的实验中，同学们进行了交流与合作．
　　（1）如图所示，同学们在交流中提出甲、乙两个探究思路，请对这两个探究思路进行评估。
　　*（2）请设计一份记录该实验数据的表格．
　　请问：导体中的电流与哪些因素有关？该用什么方法进行探究？请画出甲、乙两同学的实验电路图。（两学生上台各画一图）
　　（导体中的电流与电压、电阻有关。应该用控制变量法进行探究。）
　　学生回答问题并画图后，问：实验探究方案主要应从哪些方面去评估？
　　（操作是否方便；实验是否安全；收集数据是否方便、是否有普遍性。）
　　请学生答题，之后展示答案。
　　通过答题，你们认为滑动变阻器在此实验电路中起什么作用？为什么它能起这样的作用？
　　（滑动变阻器在此实验电路中的作用：一是保护电路，道理前面已讨论；二是起改变定值电阻两端电压作用；因为R、R/串联，在串联电路中，电压分配规律是：电压与电阻成正比，且U=U1+U2，所以移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器连入电路中电阻变化，分得的电压变化，这样定值电阻两端电压也就随之改变）
　　老师曾用乙同学的电路图做了一次实验，数据是2V  0.2A，能得出电流与电压的关系吗？如何才能找出这个关系？再展示两组数据，请同学们分析得出结论？
　　学生回答后提问：你们是如何判断这两物理量是否成正比的呢？
　　（若两物理量的比值是定值，则这两物理量成正比）
　　其实两三次特殊值实验得的结论不一定可靠，但取特殊值容易看出物理量间的关系，是否可靠，应继续取非特殊值做实验，取得数据加以验证。这是一种科学方法。那么此实验多次实验的目的是什么？
　　（多次实验目的是取得多组数据，找出电流随电压的变化规律）
　　实验二：探究导体中的电流与电阻的关系
　　例2：（1）某同学用如图所示的电路探究导体中的电流跟导体的电阻关系。他先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间，闭合开关S，读出电流表的示数填入表中。由实验数据可以看出电流跟电阻不成反比。试分析为什么在这个实验中电流跟电阻不成反比？答：___________________________。　
　　（2）该同学经过认真分析，发现了错误的原因，他改进实验后，先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间进行实验，结果验证了在电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比的关系。图甲、乙提供的两个电路图，哪个是他设计的电路？答：__________（填“甲图”或“乙图”），在这个实验中，滑动变阻器的作用是：_______________                              。               
　　学生先答第一问后，提问：如何判断两物理量是否成反比？
　　（若两物理量的乘积是定值，则这两物理量成反比；）
　　学生再答第二问后，提问：第二问你们认为乙图是他设计的电路，为什么不是甲图？
　　（甲图中电流表示数不是通过定值电阻的电流，电流和电阻不是同一研究对象上的物理量，因此用甲图得不出正确结论）
　　强调：以后在探究物理规律时，要注意各物理量的“同一性”和“同时性”。
　　保持U=2V一定
　　电阻R/Ω 5 10 20
　　电流I/A 0．4 0．2 0．1
　　这是用图乙做的实验记录数据表，当用1 0Ω或20Ω的电阻替代5Ω电阻时，电压表示数将如何变化？为什么？表中0.2A、0.1A应该是何时读出来的？
　　（电压表示数会变大；因为R、R/串联，在串联电路中，电压分配规律是：电压与电阻成正比。所以，定值电阻增大，它分得的电压增多；应该是把电压表示数调回到2V时读出的。）
　　如何才能把电压表示数调回到2V？说明操作理由。
　　（应向右移动滑动变阻器滑动片；因为要把电阻R上的电压降至2V，那变阻器R/分得的电压就应增大，所以R/连入电路中的电阻要变大才行。）
　　启发学生总结本实验保持a、b两点间电压不变的调阻方法：
　　（当电阻R换成大阻值时，滑动变阻器的阻值也要调大；当电阻R换成小阻值时，滑动变阻器的阻值也要调小。）
　　那么此实验多次实验的目的是什么？
　　（多次实验目的是取得多组数据，找出电流随电阻的变化规律）
　　实验三：电磁铁磁性强弱跟电流大小关系
　　例3：如图是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图．
　　（1）电磁铁磁性的强弱是通过观察_____________来确定的．
　　（2）闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向   （填“a”或“b”）端移动时，电磁铁磁性增强。
　　学生答题，简要点评，展示答案
　　电磁铁磁性的强弱在此不能直接测出，但可通过观察吸引铁钉多少来间接确定，这样的研究方法叫什么？滑动变阻器在此起了什么作用呢？
　　（转换法；滑动变阻器起了保护电路和改变电路中电流大小的作用。）
　　继续提问：移动滑动变阻器改变电路中电流大小的目的是什么？
　　（多次实验取得多组数据，找出电磁铁磁性强弱跟电流大小关系）
　　以“为什么上面三个实验都要多次实验？”问题引导学生归纳共同特点：
　　（通过一次实验，并不能找出需要探索的规律 。多次实验是为了多测几组数据，便于总结出实验规律。）
　　那位同学能列举一个具有上述特点的实验。
　　（探究液体压强与深度的关系实验；探究物体浸没时，物体所受浮力大小与深度的关系、------）
　　实验四： “伏安法”测电阻实验
　　例4：小玲在做“伏安法测电阻”的实验时，蓄电池是新的 。
　　*（1）按所示电路图，用笔画线代替导线将实物连接起来,电压表选用0～3V量程．
　　（2）该同学连接好电路的最后一根导线时，电流表指针有微小偏转，移动滑动变阻器滑片，电流表指针不动。导致上述现象的两个操作错误是   ①                                       ；
　　②                                                   。
　　（3）改正电路正确无误后开始实验．前两次的实验数据已填在下页表格内，第三次实验时电流表的示数如下页图所示，请将下面表格中的空白处填写完整．（计算结果保留一位小数）
　　学生答题，简要点评，展示答案
　　提问：这里多次实验数据你们求了平均值，那么什么情况下多次实验是为求平均值呢？在此实验中滑动变阻器的主要作用是什么？
　　（实验测的是一个具有定值的物理量，一次测量，测得值可能偏大或偏小，误差较大。多次实验可取得多组数据，求平均值可以减小误差；滑动变阻器在此实验中的主要作用是改变定值电阻两端的电压和通过的电流）
　　哪位同学再说一个具有上述特点的实验？
　　（测量物体长度的实验）
　　实验五： “伏安法”测小灯泡电功率实验
　　例5：小明同学按课本要求做“测算小灯泡的电功率”实验时，用的电路图如下，小灯泡的额定电压是3.8V，灯丝电阻大约10Ω，电源是三节新的干电池，滑动变阻器上标有“10Ω1A”的字样。    
　　（1）电路接好后，闭合开关，灯不亮，小明认为一定是电路出了故障，你认为呢？           
　　（2）明白道理后，小明继续实验，分别得到三组数据如下表：
　　老师认为小明同学通过三次测量得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误，为什么？_________________。  
　　（2）你认为P额＝_______W。这里多次实验的目的是                    。
　　学生答题，简要点评，展示答案
　　提问：那在此滑动变阻器的作用是什么？
　　（在此滑动变阻器的主要作用是改变小灯泡两端的电压。U=U额、U< U额、U> U额）
　　引导归纳此类实验特点：当不同情况下物理量的值是变化的，那取平均值代表该物理量是毫无意义的，所以在这类实验中多次实验的目的是为了测量（或比较）物理量在不同情况下的值。
　　哪位同学再说一个具有上述特点的实验？
　　（测量小灯泡工作时的电阻实验）
　　实验六：探究串联电路的电压关系
　　例6：小刚和小丽用下图所示的器材探究串联电路的电压关系，用三节干电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同。
　　*(1)小刚用电压表测量L1两端的电压时，直接选用0～3V的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法应该是                。
　　(2）通过实验，得出了下表所示的一组数据。他们便总结出了串联电路电压关系U=U1+U2，你认为实验步骤有缺陷吗？若有，改进建议是：                           。
　　学生答题，简要点评，展示答案
　　提问：一次实验也得出了结论，为什么要多次测量？若在电源和L1或L2之间串联一个滑动变阻器也可实现有效的多次测量，滑动变阻器在此起什么作用？
　　引导归纳此类实验特点：：一次实验能得出初步结论，但不能肯定正确。所以此类实验中多次实验的目的是为了使探寻出的实验规律（或结论）具有普遍性（或更可靠）。滑动变阻器主要作用是改变小灯泡两端电压
　　哪位同学再说一个具有上述特点的实验？
　　（探究杠杆平衡条件实验）
　　下面再来复习滑动变阻器在实用电路中的作用
　　1、如图是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案，你认为可能达到目的的方案是（　　）
　　引导学生先说说审查电路图的一般步骤：
　　（一看电路有无短路；二看电路连接方式； 三看电表测量哪里；四看滑片移向何方； 开关一拔重新审查。）
　　学生答题，简要点评后，展示答案
　　2、计算机鼠标内装有起自动控制作用的传感器，图是它的工作原理示意图。当物体M在导轨上平行移动时，可带动与之相连的金属滑片P移动，通过电压表示数可反映物体M移动的距离。当物体M向右移动时，电流表示数将______，电压表示数将___________。（选填“变大”、“不变”或“变小”
　　学生答题，简要点评，展示答案
　　点评：滑动变阻器在这里没有改变电路中电阻，因为“上接线柱”上连接了几乎不通电流的电压表。只是改变了电压表示数移动的距离。
　　大家想想：滑动变阻器在电路中不变阻的情况有哪些？
　　（一是两上接线柱同时接入电路；二是只是两下接线柱接入电路；三是与滑片相连的导线串联了电压表。）
　　3、下图是自动测定油箱内油量的原理图．R2是规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器。油量表是由量程为0～0.6A的电流表改装而成的，R1的阻值为10Ω，电源电压为3V。当油面上升时，电路中的电阻将_________，电流将_____________（均选填“增大”或“减小”）；
　　学生答题，简要点评，展示答案
　　点评：这里是“变形”的滑动变阻器,但变阻原理一样.R1起保护电路作用,滑动变阻器在此起改变电流,以显示油量多少的作用.
　　*4、学习了电学相关知识后，学校举办了一次综合实践活动，活动的主题是利用电流表或电压表设计电子秤原理图．下图是小红设计的电子秤原理图.  从理论上分析发现该方案的最大不足是表盘刻度不均匀。若用电压表制作一个简易电子秤，这个不足便可解决，请你画出这个原理图．
　　引导学生分析得出答案并小结方法
　　（表盘刻度均不均匀得看电表测量的物理量（应变量）是否与影响它的因素（自变量）成不成正比。）
　　*三、分析：滑动变阻器引起电路中电学量的变化
　　如图所示，电源电压保持不变时,当滑动变阻器滑片
　　P向右滑动过程中（  ）
　　A．电压表V示数变小
　　B．电流表A1示数变大
　　C．电流表A2示数不变
　　D．电流表A2示数变小
　　学生答题，简要点评后，展示答案
　　*四、引导学生小结
　　滑动变阻器的作用与实验的目的有关，实验目的不同，作用可能不同 ；滑动变阻器不是在任何电路中都起保护电路作用、也不是在任何电路中都起变阻作用。
　　不同实验多次测量的目的不尽相同，不能认为多次实验（或测量）就是为了求平均值，减小误差，也可能是为了找出实验规律、也可能是使找出的规律具有普遍性、也可能是想比较某物理量在不同情况下的值是如何变化的。
　　展示 “滑动变阻器在不同实验中的作用一览表”。
　　接着请学生思考右图可用来做哪些实验？学生回答后，展示老师末详尽整理的参考答案。（一图四用）
　　五、布置作业：
　　通过复习？有何收获？还有什么问题？请在复习笔记本上整理好（要求上交）。
　　（注：带“*”内容，由于时间关系，简单一提，展示即过。）
　　、 
　　鼓足勇气，放松心情。
　　搜索、思考，抢答或提出问题，活跃气氛
　　回答问题
　　学习比较、分析、归纳方法。发现问题，总结规律。
　　变式练习，类比解决，及时反馈、及时纠错。
　　回忆、思考，回答问题
　　练习做题
　　比较滑动变阻器在不同实验中的作用、比较不同实验中多次实验的不同目的。
　　思考回答。熟悉控制变量法设计实验、熟悉如何评估探究方案、熟悉数据分析中常常用到的如何判断两物理量成正比还是成反比的方法。
　　明白科学规律的得出要多次实验，通常先取特殊值容易找出可能关系，再取任意值予以证实，确保规律具有普遍性。
　　做题练习
　　明白实验探究物理规律时，要注意各物理量的“同一性”和“同时性”。
　　熟悉滑动变阻器的使用，做到有目的地移动滑动片。
　　熟悉科学探究中常用方法转换法的运用。
　　归纳上述实验共同特点，回答为什么都要多次实验。
　　分析滑动变阻器在电路中产生故障的原因。
　　归纳此类实验特点，回答为什么要多次实验。
　　回顾真实实验过程，回答实验现象产生原因。
　　归纳此类实验特点，回答为什么要多次实验。
　　应用举例
　　归纳此类实验特点，回答为什么要多次实验。
　　练习做题
　　熟悉滑动变阻器在实用电路中的作用，明白滑动变阻器不是在任何电路中都起保护电路作用、也不是在任何电路中都起变阻作用。
　　通过练习熟悉电路分析方法，同时明白滑动变阻器在电路中不变阻的几种情况
　　知识迁移，把“变形”滑动变阻器与实验室用过的滑动变阻器类比解决问题。
　　学习利用滑动变阻器（包括变形的变阻器）配合电表尝试设计实用电路
　　理解表盘刻度均不均匀得看电表测量的物理量（应变量）是否与影响它的因素（自变量）成不成正比
　　熟悉滑动变阻器引起电路中电学量（或电表示数）的变化的分析方法。
　　整理复习过的知识和方法。
　　回顾、整理、消化、深化、巩固所复习内容