九年級物理滑動變阻器實驗教學指導一、實驗準備：未雨綢繆，夯實基礎(chǔ)滑動變阻器是初中物理電學實驗中的核心儀器，其教學價值不僅在于讓學生掌握一種實驗技能，更在于深化對歐姆定律的理解，培養(yǎng)科學探究能力。有效的實驗教學始于充分的準備。（一）明確實驗?zāi)康谋緦嶒炛荚谝龑W生：1.認識滑動變阻器的構(gòu)造，理解其改變電阻的原理。2.學會正確連接和使用滑動變阻器，能使其有效改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓。3.通過實驗觀察，歸納出滑動變阻器在電路中的作用（限流、分壓，初中階段側(cè)重限流及改變特定用電器兩端電壓）。（二）厘清實驗原理滑動變阻器的核心原理是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變自身電阻，進而根據(jù)歐姆定律（I=U/R）改變電路中的電流大小。當滑動變阻器與用電器串聯(lián)時，其電阻的變化會引起電路總電阻的變化，從而改變通過用電器的電流，以及用電器兩端的電壓（U=IR）。（三）準備實驗器材1.電源：直流電源（如干電池組或?qū)W生電源，電壓選擇需考慮安全及燈泡等元件的額定值）。2.滑動變阻器：選擇合適規(guī)格（最大阻值、允許通過的最大電流），課前需檢查滑片是否順暢，電阻絲是否斷路。3.定值電阻：若干（可選不同阻值，用于探究電流與電阻關(guān)系時使用）。4.小燈泡：（帶燈座），用于直觀展示電流變化的效果。5.電流表、電壓表：量程選擇要適宜，確保指針能有明顯偏轉(zhuǎn)且不超量程。6.開關(guān)、導線若干：導線兩端絕緣皮需預(yù)先處理好，確保接觸良好。7.（可選）多媒體設(shè)備：用于展示滑動變阻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖、電路連接動態(tài)圖等。（四）學情分析與教學目標學生在之前的學習中已初步認識了電路的組成、電流表和電壓表的使用，以及歐姆定律的表達式。但對滑動變阻器這種可以“動態(tài)”改變電阻的元件較為陌生。*知識與技能：理解滑動變阻器的原理，會正確連接和使用滑動變阻器，能讀出其銘牌含義。*過程與方法：通過觀察、操作、分析，體驗科學探究的過程，學習運用控制變量法研究問題。*情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度、實事求是的科學精神，激發(fā)對電學探究的興趣。二、實驗教學實施流程：循序漸進，引導探究（一）創(chuàng)設(shè)情境，導入新課（約5分鐘）*問題驅(qū)動：“同學們，我們已經(jīng)知道，改變電路中的電阻可以改變電流。那么，有沒有一種裝置能方便地、連續(xù)地改變電路中的電阻呢？”引導學生思考。*演示激趣：教師可連接一個簡單電路（電源、開關(guān)、小燈泡、一段可伸縮的鎳鉻合金絲），通過改變接入電路中合金絲的長度，讓學生觀察到燈泡亮度的變化?！斑@種能改變接入電路中電阻絲長度的裝置，就是我們今天要學習和使用的滑動變阻器?！保ǘ┱J識器材，理解原理（約10-15分鐘）*實物展示與觀察：1.出示滑動變阻器，引導學生觀察其構(gòu)造：瓷筒、電阻絲、滑片、金屬桿、接線柱。2.提問：“電阻絲是什么材料制成的？為什么？”（電阻率較大的合金絲，如鎳鉻合金，使變阻器體積不至于過大）?！盎c電阻絲、金屬桿是如何接觸的？”（滑片與電阻絲緊密接觸，可在金屬桿上滑動）。*原理剖析：結(jié)合實物和示意圖，講解滑動變阻器的工作原理：通過滑片的移動，改變接入電路中電阻絲的長度，從而改變接入電路的電阻。*符號與銘牌：介紹滑動變阻器的電路符號。解讀其銘牌含義，如“20Ω2A”（最大阻值20歐姆，允許通過的最大電流2安培）。強調(diào)使用時不能超過其最大電流。*“一上一下”原則：這是滑動變阻器正確連接的關(guān)鍵。通過畫圖和實物比劃，說明為何必須“一上一下”接入電路（若同時接上面兩個接線柱，接入電阻為零；若同時接下面兩個接線柱，接入的是最大電阻且無法改變）。引導學生理解哪部分電阻絲接入了電路。（三）實驗設(shè)計與方案討論（約10分鐘）*提出問題：“如何利用滑動變阻器來改變電路中燈泡的亮度？”進一步延伸：“如何用它來改變電路中的電流大?。咳绾斡盟鼇砀淖兌ㄖ惦娮鑳啥说碾妷?？”*設(shè)計電路：引導學生分組討論，設(shè)計實驗電路圖。*探究一（基本作用）：將滑動變阻器與小燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，觀察滑片移動時電流表示數(shù)變化和燈泡亮度變化。*探究二（配合定值電阻）：在上述電路基礎(chǔ)上，將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，研究滑片移動時，定值電阻兩端電壓的變化。*方案交流與優(yōu)化：選取典型小組的設(shè)計方案進行展示和點評，強調(diào)電流表、電壓表的正負極接法、量程選擇，以及滑動變阻器的“一上一下”接法和滑片初始位置（通常應(yīng)置于最大阻值處，起到保護電路的作用）。（四）實驗操作與數(shù)據(jù)記錄（約15-20分鐘）*分組實驗：學生分組進行實驗，教師巡視指導，及時發(fā)現(xiàn)并糾正操作中的錯誤。*強調(diào)規(guī)范：*連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開。*滑動變阻器滑片在閉合開關(guān)前，應(yīng)移到阻值最大位置。*電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)，“+”進“-”出。*試觸法選擇合適量程。*操作步驟示例（以探究一為例）：1.按設(shè)計電路圖連接實物電路，檢查無誤后，將滑動變阻器滑片移至最大阻值處。2.閉合開關(guān)，緩慢移動滑片，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)和燈泡亮度變化。3.將滑片分別移到幾個不同位置，記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)（或觀察亮度變化情況）。4.斷開開關(guān)，整理器材。*數(shù)據(jù)記錄：指導學生設(shè)計簡單的表格記錄實驗數(shù)據(jù)，如：滑動變阻器滑片位置(左端/中間/右端)電流表示數(shù)(A)燈泡亮度(亮/較亮/暗)----------------------------------------------------------------------------（五）數(shù)據(jù)分析與結(jié)論得出（約5-10分鐘）*小組匯報：各小組分享實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。*共同分析：引導學生分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，得出結(jié)論：*滑動變阻器接入電路的電阻越大，電路中的電流越小，燈泡越暗（若研究電壓，則是定值電阻兩端電壓相應(yīng)變化）。*滑動變阻器接入電路的電阻越小，電路中的電流越大，燈泡越亮。*總結(jié)作用：滑動變阻器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變電阻，從而改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓。其主要作用有：改變電路中的電流、調(diào)節(jié)部分電路兩端的電壓、保護電路。（六）交流評估，拓展延伸（約5分鐘）*反思討論：*“實驗中遇到了哪些問題？是如何解決的？”*“如果滑動變阻器連接錯誤，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？”（如短路、電流過大燒壞元件、無法改變電流等）*“本實驗中，滑動變阻器起到了保護電路的作用，體現(xiàn)在哪里？”*知識拓展：簡單介紹生活中滑動變阻器的應(yīng)用，如收音機的音量旋鈕、調(diào)光臺燈的旋鈕等，讓學生體會物理知識的實用性。三、教學注意事項與常見問題解析（一）安全第一，防患未然*強調(diào)電源電壓選擇要適當，避免超過用電器的額定電壓。*提醒學生不要用手觸摸電路中裸露的金屬部分，尤其在電路接通時。*若發(fā)現(xiàn)電路元件異常發(fā)熱、冒煙等情況，應(yīng)立即斷開開關(guān)。（二）規(guī)范操作，培養(yǎng)習慣*教師示范要規(guī)范，對學生操作中的細節(jié)問題要及時指出，如導線連接是否牢固、電表正負接線柱是否接反、量程選擇是否合適等。*培養(yǎng)學生“先畫電路圖，再連接實物”、“連接電路時開關(guān)斷開”、“閉合開關(guān)前檢查”等良好實驗習慣。（三）常見故障及排除*現(xiàn)象一：閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表無示數(shù)：可能是電路某處斷路（如導線接觸不良、燈絲斷了、開關(guān)接觸不良）；也可能是滑動變阻器接入阻值過大，導致電流過小，燈泡不足以發(fā)光。*現(xiàn)象二：閉合開關(guān)，燈泡很亮，電流表指針偏轉(zhuǎn)過最大刻度：可能是滑動變阻器滑片未置于最大阻值處，或選擇的滑動變阻器最大阻值過小，或電源電壓過高。應(yīng)立即斷開開關(guān)檢查。*現(xiàn)象三：移動滑片，電流表示數(shù)不變，燈泡亮度不變：滑動變阻器連接錯誤，可能同時接了上面兩個接線柱（相當于導線）或同時接了下面兩個接線柱（相當于一個定值電阻）。*現(xiàn)象四：移動滑片，電流表示數(shù)變化，但燈泡亮度變化不明顯：可能是滑動變阻器的最大阻值與燈泡（或定值電阻）相比過小，或電源電壓過高。（四）關(guān)注差異，因材施教*對動手能力較強的學生，可以鼓勵他們嘗試用滑動變阻器完成更復雜的任務(wù)，如探究電流與電阻的關(guān)系（控制電壓不變）。*對操作有困難的學生，教師要耐心指導，幫助他們找到問題所在，樹立信心?？梢圆捎谩氨瘫钡姆绞?，發(fā)揮小組互助作用。（五）引導觀察，深化理解*不僅要讓學生觀察到“電流表示數(shù)變了”、“燈泡亮了/暗了”，更要引導他們思考“為什么會變”，將現(xiàn)象與滑動變阻器的工作原理聯(lián)系起來，真正理解其作用機制。四、實驗教學反思與拓展*成功之處：本實驗通過學生親自動手操作，能有效突破滑動變阻器連接和使用這一教學難點，將抽象的原理具體化、形象化。*不足與改進：部分學生可能對“哪段電阻絲接入電路”理解不夠透徹，可利用多媒體動畫或自制簡易滑動變阻器模型（如用鉛筆芯和導線制作）進行輔助說明。*拓展建議：*鼓勵學生課后查閱資料，了解除了滑動變阻器之外的其他可變電阻器