第第頁人教版（2024）九年級全一冊物理16.4變阻器教案一、教材版本、課時、對應(yīng)課標教材版本：新人教版九年級物理全冊（第十六章第4節(jié)）課時：1課時（45分鐘）對應(yīng)課標：認識變阻器的構(gòu)造，了解其工作原理；會正確使用滑動變阻器改變電路中的電流和電壓；通過實驗探究，體會變阻器在電路中的作用，了解其在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用；結(jié)合實例，認識科學(xué)技術(shù)與社會的聯(lián)系（新課標“電和磁”主題相關(guān)要求）二、教學(xué)目標物理觀念：學(xué)生能說出變阻器的作用（改變電路中的電阻、電流或部分電路兩端的電壓）；描述滑動變阻器的構(gòu)造（電阻絲、滑片、接線柱等）和工作原理（通過改變接入電路中電阻絲的長度改變電阻）；能正確使用滑動變阻器（選擇接線柱、調(diào)節(jié)滑片、判斷阻值變化），并能畫出其電路符號?？茖W(xué)思維：通過類比（如“調(diào)節(jié)水管閥門控制水流”類比“調(diào)節(jié)變阻器控制電流”）理解變阻器的作用，培養(yǎng)抽象思維能力；在分析滑動變阻器阻值變化時，運用邏輯推理判斷電流和電壓的變化，提升科學(xué)思維能力。科學(xué)探究：經(jīng)歷“觀察滑動變阻器—設(shè)計實驗使用變阻器—解決實際問題”的過程，學(xué)會規(guī)范操作滑動變阻器，能分析實驗中出現(xiàn)的故障（如接線錯誤導(dǎo)致阻值不變），提升實驗操作和問題解決能力。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：在實驗操作中培養(yǎng)嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度，通過小組合作增強團隊協(xié)作意識；認識變阻器在電子設(shè)備、工業(yè)控制中的廣泛應(yīng)用，體會物理知識的實用價值，激發(fā)探索科技的興趣。三、教學(xué)重難點重點：滑動變阻器的構(gòu)造、工作原理及正確使用方法；變阻器在電路中的作用。難點：滑動變阻器“一上一下”接線柱的選擇依據(jù)；通過滑片移動判斷接入電路中電阻的變化；理解變阻器改變電路中電流和電壓的原理。四、教學(xué)準備實驗器材：滑動變阻器（20Ω2A、50Ω1A）、電源（3V）、小燈泡（2.5V）、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干、鉛筆芯（自制簡易變阻器）、電阻箱、演示電路板。數(shù)字化工具：AI互動模擬軟件（可模擬滑動變阻器內(nèi)部電阻絲連接及阻值變化）、多媒體課件（含變阻器應(yīng)用視頻、滑動變阻器工作原理動畫）、虛擬實驗室平臺（供學(xué)生預(yù)習(xí)接線操作）、在線故障診斷系統(tǒng)（分析學(xué)生接線錯誤并提示原因）。跨學(xué)科材料：電子工程中“音量調(diào)節(jié)器、亮度調(diào)節(jié)器”的電路原理圖；生物學(xué)科中“神經(jīng)細胞膜電位調(diào)節(jié)與離子通道（類似可變電阻）”的資料；汽車工程中“油門踏板與變阻器控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速”的案例。五、教學(xué)過程主題及活動時間教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、情境導(dǎo)入（5分鐘）1.演示實驗：用一個電池、燈泡、導(dǎo)線組成簡單電路，觀察燈泡亮度；串聯(lián)一個鉛筆芯，移動導(dǎo)線在鉛筆芯上的接觸點，觀察燈泡亮度變化。

2.提問：

-為什么移動導(dǎo)線接觸點，燈泡亮度會變化？

-這種能改變電路中電阻的裝置有什么作用？

3.展示生活中應(yīng)用：調(diào)光臺燈旋鈕、收音機音量調(diào)節(jié)按鈕，引出“變阻器”概念。1.觀察實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)鉛筆芯接入越長，燈泡越暗，推測“接入電阻變大，電流變小”。

2.結(jié)合生活經(jīng)驗討論：“變阻器可以調(diào)節(jié)電流大小，控制設(shè)備工作狀態(tài)”。通過自制簡易變阻器實驗和生活實例，建立“改變電阻→改變電流”的認知，激發(fā)探究興趣。二、認識滑動變阻器（10分鐘）1.展示滑動變阻器實物，提問：“它由哪些部分組成？如何實現(xiàn)電阻變化？”

2.結(jié)合AI模擬軟件演示：

-構(gòu)造：瓷筒、鎳鉻合金電阻絲（電阻率大、熔點高）、滑片、金屬桿（導(dǎo)電）、接線柱（4個，上2下2）。

-原理：滑片移動時，接入電路中電阻絲的長度改變，電阻隨之改變（長度越長，電阻越大）。

3.介紹電路符號（），強調(diào)“滑片可移動”的特征。

4.分組觀察實物：讓學(xué)生觸摸電阻絲和金屬桿，觀察滑片移動時電阻絲接入長度的變化。1.觀察實物和模擬動畫，記錄滑動變阻器的構(gòu)造和原理。

2.動手操作滑片，直觀感受“接入長度變化”與“電阻變化”的關(guān)聯(lián)。

3.繪制電路符號，理解其表示意義。通過實物觀察和AI模擬，突破“電阻絲長度變化導(dǎo)致電阻變化”的原理難點，培養(yǎng)觀察能力。三、滑動變阻器的使用（15分鐘）1.提出問題：“如何正確將滑動變阻器接入電路以改變燈泡亮度？”

2.引導(dǎo)猜想：接線柱有4個，可能的連接方式有哪些？哪些方式能改變電阻？

3.實驗探究：

-提供器材，要求學(xué)生設(shè)計實驗（電路圖包含電源、開關(guān)、燈泡、滑動變阻器、電流表）。

-指導(dǎo)學(xué)生嘗試不同接線方式（接上面2個、下面2個、一上一下），觀察燈泡亮度和電流表示數(shù)變化。

4.總結(jié)規(guī)則：

-必須“一上一下”接線（接上面2個：電阻為0，電流過大；接下面2個：電阻最大，無法調(diào)節(jié)）。

-阻值判斷：滑片遠離下端接線柱時，接入長度變長，電阻變大，電流變小。

5.AI故障診斷：讓學(xué)生上傳接線圖，軟件自動識別錯誤（如“接下面兩個接線柱”）并提示原因。1.小組討論接線方式，繪制實驗電路圖。

2.動手實驗，記錄不同接線方式的現(xiàn)象：

-接上面2個：燈泡很亮，電流很大，無法調(diào)節(jié)。

-接下面2個：燈泡較暗，電流較小，無法調(diào)節(jié)。

-一上一下：移動滑片，燈泡亮度和電流隨滑片位置變化。

3.歸納正確使用規(guī)則，用AI軟件驗證接線正確性。通過“猜想—實驗—總結(jié)”的過程，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的使用規(guī)則，AI技術(shù)輔助突破接線難點。四、其他變阻器及應(yīng)用（8分鐘）1.介紹電阻箱：展示實物，說明其“能讀出具體電阻值”的特點，對比滑動變阻器“可連續(xù)調(diào)節(jié)但無法讀數(shù)”的差異。

2.跨學(xué)科應(yīng)用：

-電子工程：播放“音量調(diào)節(jié)旋鈕（滑動變阻器）”工作視頻，分析其如何改變電路電流控制音量。

-生物學(xué)科：簡單介紹“神經(jīng)細胞膜上的離子通道類似變阻器，通過調(diào)節(jié)離子通透性改變膜電位，實現(xiàn)信號傳導(dǎo)”。

3.實踐任務(wù)：用滑動變阻器設(shè)計“可調(diào)亮度的臺燈電路”，并用虛擬實驗室驗證。1.對比滑動變阻器和電阻箱的異同，理解不同變阻器的適用場景。

2.分析跨學(xué)科案例，認識變阻器在多領(lǐng)域的應(yīng)用價值。

3.完成設(shè)計任務(wù)，鞏固滑動變阻器的使用方法。拓展知識廣度，通過跨學(xué)科聯(lián)系和實踐任務(wù)，提升知識應(yīng)用能力。五、課堂小結(jié)與作業(yè)（7分鐘）1.思維導(dǎo)圖總結(jié)：滑動變阻器的構(gòu)造、原理、使用規(guī)則、應(yīng)用。

2.分層作業(yè)：

-基礎(chǔ)題：教材習(xí)題（判斷接線是否正確、分析滑片移動時電流變化）。

-拓展題：查閱資料，了解“數(shù)字變阻器”的工作原理，對比其與滑動變阻器的優(yōu)缺點。1.梳理知識框架，強化重點內(nèi)容的記憶。

2.完成作業(yè)，基礎(chǔ)題鞏固操作規(guī)則，拓展題培養(yǎng)信息獲取能力。通過小結(jié)和分層作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果，滿足不同學(xué)生的發(fā)展需求。六、教學(xué)評價課堂表現(xiàn)評價：

-實驗操作：評估學(xué)生接線是否規(guī)范（“一上一下”）、能否正確判斷阻值變化（如“滑片右移，電流變小”）。

-合作探究：觀察小組內(nèi)是否分工明確（接線、操作、記錄），能否共同解決接線錯誤等問題。

-跨學(xué)科討論：評價學(xué)生能否用變阻器原理解釋生活現(xiàn)象（如“調(diào)光臺燈的工作過程”）。實驗報告評價：

-完整性：是否記錄實驗?zāi)康?、電路圖、不同接線方式的現(xiàn)象及結(jié)論。

-科學(xué)性：能否正確分析“一上一下”接線的必要性，解釋其他接線方式無效的原因。

-創(chuàng)新性：是否提出改進實驗的建議（如“用電壓表測量燈泡電壓變化，更直觀反映變阻器作用”）。作業(yè)評價：

-基礎(chǔ)題：檢查對使用規(guī)則和阻值變化判斷的掌握程度。

-拓展題：評估學(xué)生對新型變阻器的了解程度及對比分析能力。七、教學(xué)反思成功之處：

-采用“自制鉛筆芯變阻器”導(dǎo)入，直觀且低成本，能有效激發(fā)學(xué)生興趣。

-實驗探究環(huán)節(jié)讓學(xué)生自主嘗試不同接線方式，通過“試錯”加深對規(guī)則的理解，比直接講解更有效。

-AI故障診斷系統(tǒng)及時反饋接線錯誤，幫助學(xué)生快速糾正操作。不足：

-部分學(xué)生對“滑片移動時阻值變化”的判斷仍有困難（如“接左下接線柱，滑片右移，電阻變大”），需增加“箭頭標注長度變化”的可視化工具。

-電阻箱的介紹時間較短，學(xué)生對其讀數(shù)方法掌握不夠扎實，可設(shè)計簡單的讀數(shù)練習(xí)。改進方向：

-開發(fā)“滑動變阻器阻值變化模擬器”，學(xué)生輸入接線柱和滑片方向，軟件實時顯示電阻絲接入長度和阻值大小。

-增加“變阻器在太陽能板功率調(diào)節(jié)中的應(yīng)用”等跨學(xué)科實踐項目，提升知識遷移能力。八、此教學(xué)設(shè)計運用了多種教學(xué)方法，旨在通過多樣化的互動與實踐，幫助學(xué)生深入理解變阻器相關(guān)知識，具體如下：1.實驗探究法教師引導(dǎo)學(xué)生進行“觀察滑動變阻器—設(shè)計實驗使用變阻器—解決實際問題”的系列實驗，如讓學(xué)生嘗試不同接線方式連接滑動變阻器，觀察燈泡亮度和電流表示數(shù)變化，自主探究滑動變阻器的正確使用規(guī)則。通過自制簡易變阻器（鉛筆芯）的演示實驗，讓學(xué)生直觀感受“改變接入電阻絲長度可改變電流”的現(xiàn)象，為理解滑動變阻器原理奠定基礎(chǔ)。2.觀察法展示滑動變阻器實物，引導(dǎo)學(xué)生觀察其組成部分（電阻絲、滑片、接線柱等），結(jié)合AI模擬軟件演示，讓學(xué)生觀察內(nèi)部電阻絲連接及阻值變化過程，從而認識其構(gòu)造和工作原理。觀察生活中變阻器的應(yīng)用實例（調(diào)光臺燈旋鈕、收音機音量調(diào)節(jié)按鈕），建立物理知識與生活的聯(lián)系。3.討論法在情境導(dǎo)入環(huán)節(jié)，針對“移動導(dǎo)線接觸點燈泡亮度變化”的現(xiàn)象，組織學(xué)生討論變化原因及這類裝置的作用，激發(fā)思考，培養(yǎng)表達能力。小組討論滑動變阻器的接線方式猜想，以及實驗中出現(xiàn)的故障原因（如接線錯誤導(dǎo)致阻值不變），通過交流碰撞思維，共同解決問題。4.類比法用“調(diào)節(jié)水管閥門控制水流”類比“調(diào)節(jié)變阻器控制電流”，幫助學(xué)生理解變阻器通過改變電阻來控制電流的作用，將抽象概念具象化，降低理解難度。5.多媒體輔助教學(xué)法運用多媒體課件展示變阻器應(yīng)用視頻、滑動變阻器工作原理動畫，使抽象的原理可視化、生動化。借助AI互動模擬軟件、虛擬實驗室平臺、在線故障診斷系統(tǒng)等數(shù)字化工具，輔助學(xué)生理解原理、規(guī)范操作、診斷錯誤，提升學(xué)習(xí)效率。6.對比法對比滑動變阻器和電阻箱的特點（滑動變阻器可連續(xù)調(diào)節(jié)但無法讀數(shù)，電阻箱能讀出具體電阻值但調(diào)節(jié)不連續(xù)），幫助學(xué)生理解不同變阻器的適用場景，加深對變阻器分類的認識。7.跨學(xué)科教學(xué)法結(jié)合電子工程（音量調(diào)節(jié)器電路原理圖）、生物學(xué)科（