關(guān)于滑動變阻器教學(xué)方法的新嘗試

王寧波

滑動變阻器是初中物理電學(xué)部分的一個重要元件，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，有關(guān)滑動變阻器的電學(xué)題層出不窮，比如利用滑動變阻器滑片滑至兩個端點判斷電流表和電壓表的量程選擇，利用滑動變阻器求電阻值等等，這些題目對學(xué)生來說是重點更是難點，學(xué)生往往遇到這類問題感到很棘手。不知從何入手，但是究其根本，解題關(guān)鍵仍然是對滑動變阻器構(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變阻器，讓學(xué)生通過了解它的構(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)方法來進行教學(xué)，讓學(xué)生從最根本處了解滑動變阻器：利用問題拋磚引玉，讓學(xué)生自己設(shè)計出一個滑動變阻器。設(shè)計如下，教學(xué)目的：

1.理解滑動變阻器的原理和作用。

2.知道滑動變阻器的構(gòu)造，認識它的符號和構(gòu)造示意圖。

3.會用滑動變阻器改變電流。

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

教學(xué)重點：滑動變阻器的原理和使用方法

教學(xué)難點：滑動變阻器的構(gòu)造

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

教學(xué)思路設(shè)計：滑動變阻器是電路中的一個重要元件，它可以通過移動滑片的位置來改變自身的電阻，從而起到控制電路的作用。在電路分析中，滑動變阻器既可以作為一個定值電阻，也可以作為一個變值電阻。滑動變阻器的構(gòu)成一般包括接線柱、 滑片、電阻絲、金屬桿和瓷筒等五部分。滑動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，以一個可以改變亮度的電燈為入手點，提出問題：為什么燈的亮度發(fā)生了變化？亮度的變化說明什么發(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)生利用以往的知識很容易想出有四種辦法可以改變電阻：1，改變電阻的長度。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)提出問題：這四種方法該怎么去實現(xiàn)？在具體操作過程中，有哪些弊端？相比之下哪種方法更好？通過層層遞進的問題的拋出，學(xué)生一步一步地思考解決問題，調(diào)動了學(xué)生的積極性和參與度，也符合中學(xué)生的思維特點。學(xué)生很快就通過討論得出結(jié)果，改變電阻的長度更加方便快捷。這時教師實物展示導(dǎo)線夾在石墨棒上滑動改變電流的方法，再次提出問題：這種操作在實際應(yīng)用時有何弊端？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)線長度——太長占空間——把長導(dǎo)線繞起來節(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，逐漸遞進的拋出問題之后，學(xué)生步步緊跟，積極思考，終于自己設(shè)計出了滑動變阻器的雛形。在此基礎(chǔ)上，再介紹滑動變阻器的構(gòu)造和原理，那對學(xué)生來說就是輕而易舉了，問題迎刃而解。在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生自己探究滑動變阻器的連接方法就簡單多了。

教學(xué)過程：

1.新課引入（幻燈片展示）

師：剛才通過大屏幕，同學(xué)們不僅欣賞了優(yōu)美的音樂，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，越來越多的用電器的強大的功能給我們的生活帶來了精彩和方便，但是要知道，這些強大的功能的實現(xiàn)需要一種電子元件的幫忙，那就是電阻器，電阻器簡稱電阻，它的類型很多，具有各種阻值，下面我們就來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)備到我們家的臺燈都離不開它，說道臺燈，我的女兒向我提出了一個問題（幻燈片）

師：燈的亮度變化說明什么變了？

生：通過燈泡的電流發(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、長度、橫截面積、溫度。

師：具體的方法？

生：（討論并回答）

師：請同學(xué)們討論一下，你認為哪種方法最好。為什么？

生：（討論）改變長度的方法最好，因為這種方法最簡單易行，其他的方法太麻煩，準備的材料太多！

師：同學(xué)們同意他的意見嗎？現(xiàn)在我們來看相關(guān)的實驗！（幻燈片）

（學(xué)生觀察試驗現(xiàn)象并有語言描述）

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

生：（討論并回答）

有弊端，石墨的材質(zhì)問題、觸電問題、導(dǎo)線太短等問題

師：那你能改進一下嗎？

生：（討論并回答）

師：同學(xué)們的改進都不錯。請同學(xué)們看桌上的這個變阻器，觀察它的構(gòu)造，看看它是否把我們提出的弊端都改進了？是怎么改進的？和你的設(shè)計一樣嗎？

（幻燈片展示滑動變阻器的構(gòu)造和組裝過程，介紹它的名稱和電路符號）

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

生：（討論）它的原理、作用、使用方法等。

師：（幻燈片）請同學(xué)們總結(jié)滑動變阻器的作用和原理。

作用：通過改變電阻來改變電流

原理：通過改變連入電路的導(dǎo)線的長度來改變電阻。

師：現(xiàn)在請同學(xué)們自己動手，用滑動變阻器來改變小燈泡的亮度！

（學(xué)生實驗總自己研究滑動變阻器的接法）

（交流與評估）

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：你選擇了那兩個接線柱？移動滑片你有什么發(fā)現(xiàn)？為什么會這樣？

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的注意事項：

（1）使用時要根據(jù)需要進行選擇，不能使通過的電流超過最大值，否則會燒壞變阻器。

（2）使用前應(yīng)將電阻調(diào)到最大。

提出問題：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，可以保護電路。

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

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

（責(zé)編 張景賢）