關(guān)于滑動(dòng)變阻器教學(xué)方法的新嘗試

王寧波

滑動(dòng)變阻器是初中物理電學(xué)部分的一個(gè)重要元件，是電路的重要組成部分，它的連接方法、原理是學(xué)生解電學(xué)綜合題的關(guān)鍵。近幾年來(lái)，有關(guān)滑動(dòng)變阻器的電學(xué)題層出不窮，比如利用滑動(dòng)變阻器滑片滑至兩個(gè)端點(diǎn)判斷電流表和電壓表的量程選擇，利用滑動(dòng)變阻器求電阻值等等，這些題目對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是重點(diǎn)更是難點(diǎn)，學(xué)生往往遇到這類問(wèn)題感到很棘手。不知從何入手，但是究其根本，解題關(guān)鍵仍然是對(duì)滑動(dòng)變阻器構(gòu)造和原理的了解，連接方法的熟練掌握。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是直接給出滑動(dòng)變阻器，讓學(xué)生通過(guò)了解它的構(gòu)造和連接方法，這種直接給出的方法給學(xué)生留下的印象并不深刻，所以在課程改革的今天，我嘗試用另一種教學(xué)方法來(lái)進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生從最根本處了解滑動(dòng)變阻器：利用問(wèn)題拋磚引玉，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)出一個(gè)滑動(dòng)變阻器。設(shè)計(jì)如下，教學(xué)目的：

1.理解滑動(dòng)變阻器的原理和作用。

2.知道滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造，認(rèn)識(shí)它的符號(hào)和構(gòu)造示意圖。

3.會(huì)用滑動(dòng)變阻器改變電流。

4.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、技術(shù)創(chuàng)新能力。

教學(xué)重點(diǎn)：滑動(dòng)變阻器的原理和使用方法

教學(xué)難點(diǎn)：滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造

教具：PPT課件、干電池二節(jié)、小燈泡、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干，滑動(dòng)變阻器等

教學(xué)思路設(shè)計(jì)：滑動(dòng)變阻器是電路中的一個(gè)重要元件，它可以通過(guò)移動(dòng)滑片的位置來(lái)改變自身的電阻，從而起到控制電路的作用。在電路分析中，滑動(dòng)變阻器既可以作為一個(gè)定值電阻，也可以作為一個(gè)變值電阻。滑動(dòng)變阻器的構(gòu)成一般包括接線柱、 滑片、電阻絲、金屬桿和瓷筒等五部分?；瑒?dòng)變阻器的電阻絲繞在絕緣瓷筒上，電阻絲外面涂有絕緣層。在教學(xué)中，構(gòu)建情境，以一個(gè)可以改變亮度的電燈為入手點(diǎn)，提出問(wèn)題：為什么燈的亮度發(fā)生了變化？亮度的變化說(shuō)明什么發(fā)生了變化？引導(dǎo)學(xué)生思考----亮度變化-----電流變化-----在電壓不變的情況下，通過(guò)改變電阻可以改變電流。

教師接著再引導(dǎo)學(xué)生思考：怎樣樣可以改變電阻呢？學(xué)生利用以往的知識(shí)很容易想出有四種辦法可以改變電阻：1，改變電阻的長(zhǎng)度。2，改變電阻的橫截面積。3，改變電阻的溫度。4，改變電阻的材料。教師繼續(xù)提出問(wèn)題：這四種方法該怎么去實(shí)現(xiàn)？在具體操作過(guò)程中，有哪些弊端？相比之下哪種方法更好？通過(guò)層層遞進(jìn)的問(wèn)題的拋出，學(xué)生一步一步地思考解決問(wèn)題，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和參與度，也符合中學(xué)生的思維特點(diǎn)。學(xué)生很快就通過(guò)討論得出結(jié)果，改變電阻的長(zhǎng)度更加方便快捷。這時(shí)教師實(shí)物展示導(dǎo)線夾在石墨棒上滑動(dòng)改變電流的方法，再次提出問(wèn)題：這種操作在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有何弊端？學(xué)生思考得出：可以改變的電阻值范圍小，石墨裸露容易引發(fā)觸電事故。教師接著提出：有何解決辦法？

學(xué)生發(fā)揮自己的奇思妙想得出方法：增加導(dǎo)線長(zhǎng)度——太長(zhǎng)占空間——把長(zhǎng)導(dǎo)線繞起來(lái)節(jié)約空間。 在導(dǎo)線上包絕緣層防止觸電——在防止觸電同時(shí)還要能接通電路——把和導(dǎo)線夾連接的部分的絕緣層刮去。在教師層層設(shè)疑，逐漸遞進(jìn)的拋出問(wèn)題之后，學(xué)生步步緊跟，積極思考，終于自己設(shè)計(jì)出了滑動(dòng)變阻器的雛形。在此基礎(chǔ)上，再介紹滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造和原理，那對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)就是輕而易舉了，問(wèn)題迎刃而解。在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生自己探究滑動(dòng)變阻器的連接方法就簡(jiǎn)單多了。

教學(xué)過(guò)程：

1.新課引入（幻燈片展示）

師：剛才通過(guò)大屏幕，同學(xué)們不僅欣賞了優(yōu)美的音樂(lè)，你還看到了什么？

生：各種用電器

2.講授新課。

師：隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的用電器的強(qiáng)大的功能給我們的生活帶來(lái)了精彩和方便，但是要知道，這些強(qiáng)大的功能的實(shí)現(xiàn)需要一種電子元件的幫忙，那就是電阻器，電阻器簡(jiǎn)稱電阻，它的類型很多，具有各種阻值，下面我們就來(lái)了解一下電阻器的龐大家族的成員。（幻燈片）電阻器是電子設(shè)備中的重要元件，從宇航設(shè)備到我們家的臺(tái)燈都離不開(kāi)它，說(shuō)道臺(tái)燈，我的女兒向我提出了一個(gè)問(wèn)題（幻燈片）

師：燈的亮度變化說(shuō)明什么變了？

生：通過(guò)燈泡的電流發(fā)生了變化

師：在電源電壓不變的情況下，怎樣可以改變燈泡中的電流呢？（幻燈片）

生：（討論）可以改變電阻。

師：那電阻又如何改變？

生：可以改變材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度。

師：具體的方法？

生：（討論并回答）

師：請(qǐng)同學(xué)們討論一下，你認(rèn)為哪種方法最好。為什么？

生：（討論）改變長(zhǎng)度的方法最好，因?yàn)檫@種方法最簡(jiǎn)單易行，其他的方法太麻煩，準(zhǔn)備的材料太多！

師：同學(xué)們同意他的意見(jiàn)嗎？現(xiàn)在我們來(lái)看相關(guān)的實(shí)驗(yàn)?。ɑ脽羝?/p>

（學(xué)生觀察試驗(yàn)現(xiàn)象并有語(yǔ)言描述）

師：導(dǎo)線夾和石墨棒就構(gòu)成了一個(gè)最簡(jiǎn)單的改變電阻的裝置————變阻器。如果同學(xué)們是設(shè)計(jì)師，你會(huì)在實(shí)際電路中采有這個(gè)裝置嗎？

生：（討論并回答）

有弊端，石墨的材質(zhì)問(wèn)題、觸電問(wèn)題、導(dǎo)線太短等問(wèn)題

師：那你能改進(jìn)一下嗎？

生：（討論并回答）

師：同學(xué)們的改進(jìn)都不錯(cuò)。請(qǐng)同學(xué)們看桌上的這個(gè)變阻器，觀察它的構(gòu)造，看看它是否把我們提出的弊端都改進(jìn)了？是怎么改進(jìn)的？和你的設(shè)計(jì)一樣嗎？

（幻燈片展示滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造和組裝過(guò)程，介紹它的名稱和電路符號(hào)）

師：滑動(dòng)變阻器對(duì)我們而言是一個(gè)新的物理儀器，你想了解有關(guān)它的那些知識(shí)？

生：（討論）它的原理、作用、使用方法等。

師：（幻燈片）請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)滑動(dòng)變阻器的作用和原理。

作用：通過(guò)改變電阻來(lái)改變電流

原理：通過(guò)改變連入電路的導(dǎo)線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻。

師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們自己動(dòng)手，用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變小燈泡的亮度！

（學(xué)生實(shí)驗(yàn)總自己研究滑動(dòng)變阻器的接法）

（交流與評(píng)估）

師：你采取了那種連接方式？

生：串聯(lián)。

師：為什么不采用并聯(lián)？

生：（討論并回答）展示電路圖。

師：你選擇了那兩個(gè)接線柱？移動(dòng)滑片你有什么發(fā)現(xiàn)？為什么會(huì)這樣？

生回答出六種解法

師借助Flash課件總結(jié)：“一上一下”“一下”是關(guān)鍵并介紹銘牌和使用時(shí)的注意事項(xiàng)：

（1）使用時(shí)要根據(jù)需要進(jìn)行選擇，不能使通過(guò)的電流超過(guò)最大值，否則會(huì)燒壞變阻器。

（2）使用前應(yīng)將電阻調(diào)到最大。

提出問(wèn)題：使用前將電阻調(diào)到最大的目的是什么？

學(xué)生回答：電路中的電阻最大、電流最小，可以保護(hù)電路。

師：這節(jié)課，我們主要研究了滑動(dòng)變阻器，實(shí)際上，變阻器的種類還有很多，比如電位器和變阻箱，請(qǐng)同學(xué)們課后去了解。

通過(guò)這樣的巧妙設(shè)計(jì)，讓學(xué)生從根本上了解了滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造原理和使用方法，相信他們會(huì)掌握的很透徹，印象深刻，應(yīng)用起來(lái)也會(huì)得心應(yīng)手。課堂學(xué)生參與積極，各抒己見(jiàn)，真像一個(gè)個(gè)小發(fā)明家，不僅學(xué)到了知識(shí)，也體會(huì)了一個(gè)發(fā)明創(chuàng)造的過(guò)程的艱辛，滲透了科學(xué)家的探索精神。其實(shí)，學(xué)生的探索精神是無(wú)窮的，關(guān)鍵看教師怎么引導(dǎo)，放開(kāi)手，交給學(xué)生，而不是一手包辦，授之魚(yú)不如授之以漁。新課程改革的原則和方向即是如此。

（責(zé)編 張景賢）