九年级物理教案第16章电压电阻第4节变阻器.docx
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九年级物理教案第16章电压电阻第4节变阻器
《变阻器》
课题
§16～4变阻器
设计思想
本节采用多种学习方式落实三维教学目标；
依据本节课的内容特点和科学探究的本质特征设计教学，不拘泥于科学探究的七个环节；为了体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学思想，让学生体验科技的进步和发展，关注生活，关注身边事物；通过学案在课堂中的导学作用，帮助指导学生更有效的学习，体现教师的教和学生的学相结合；在学案中设置不同层次的问题，满足不同层次的学生的学习需求。
学情分析
学生根据已有的知识和对身边物理现象、生产技术已有的感性认识发现问题，提出假设和猜想，进而自行设计实验、验证假设、交流评估，最后归纳出物理概念和规律，从而使学生不仅获取了物理知识，而且培养了创造能力和实践能力。
在教学过程中注意引导学生观察、分析、比较、归纳、探究从而得出结论。
教材分析
本节共分成二部分内容：
变阻器和变阻器的应用。
这既是上节电阻知识的实际应用，又是进一步学习下一章“欧姆定律”的基础，具有承上启下的作用。
所以学好变阻器，既有助于学生更好地理解电阻的概念，又为后续的学习特别是做电学实验作了必要的准备。
教学
目标
知识与
技能
1．通过演示模拟舞台灯光的变化，让学生理解滑动变阻器工作的原理；通过问题引导、动画演示和学生的分析讨论，让学生知道滑动变阻器的结构、结构示意图和电路图符号；
2．通过学生自主探究怎样正确使用滑动变阻器，让学生掌握正确使用滑动变阻器的方法；
3．通过指导学生的实验操作，培养学生正确使用仪器的技能和良好习惯。
过程与
方法
1．在经历观察、分析、讨论滑动变阻器结构的过程中，让学生体验科学与技术的联系，体验技术中的设计思路；
2．通过引导学生探究滑动变阻器的使用方法，让学生体验分类、对比、归纳等科学思维方法；
3．通过交流，培养学生的信息交流能力。
情感态度与
价值观
1．通过引入情景设计，培养学生关注社会生活、关注身边事物的人文素养；
2．引导学生寻找生活中的变阻器，从生活走向物理，让学生体会物理与生活的紧密联系；
3．通过观察、应用电位器，培养学生乐于探索物理、乐于把所学知识应用于生活实践的意识。
教学
重点
难点
1．认识滑动变阻器；
2．探究滑动变阻器的正确使用方法；
3．体验变阻器的应用和技术改进过程。
教学
方法
实验探究法、讨论法、观察对比法
使用器材
自制控灯亮度演示版、滑动变阻器演示板、滑动变阻器、电位器、电源、导线、开关、小灯泡、小手电、小电扇、多媒体设备
课时
1课时
教学过程设计
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
一、引入
新课
引入：
通过改变模拟舞台灯光的亮度引入课题。
问题1：
请同学们注意观察，舞台灯光的亮度发生了什么变化？
问题2：
假如你是舞台灯光的设计师，你用什么方法改变灯的亮度呢？
观察分析：
演示并提问：
夹子在电阻丝上滑动，改变了连入电路中电阻丝的什么？
注意：
分析模拟舞台灯光电路，明确滑动变阻器的工作原理。
实验、
观察、
思考、交流
从实验入手，通过学生观察与思考，结合教师设计的情景问题，从而引出课题，符合学生的认知特点，使学生有亲切感，乐于探究。
二、探究
新知
一、滑动变阻器
1．原理：
通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变
电阻，从而改变电路中的电流。
问题：
实际使用的电阻丝是很长的，使用很不方
便，怎么解决这个问题呢？
2．结构：
3．结构示意图：
二、探究滑动变阻器的正确使用方法：
三、使用方法
1．串联在电路中，上下各接一个接线柱（以下为准，近小远大）。
电路符号：
实验电路图：
2．开关闭合前，调到最大阻值（远离下方接线柱）。
3．铭牌：
“5Ω”：
滑动变阻器的最大阻值。
“3A”：
允许通过的最大电流。
◆探究活动：
用滑动变阻器调节灯的亮度。
要求：
补入滑动变阻器，且滑片由B端滑向A端时，
灯变亮。
思考：
应该选择哪两个接线柱，为什么？
开关闭合前，滑片应放在A端还是B端？
四、应用
1．提出问题：
变阻器可以用在生活中的哪些地方？
2．观察变阻器实物，动画模拟演示，帮助学生认识变阻器的结构。
3．引导学生将电位器连入电路，制作调速小风扇和调光小手电。
观察、思考、
实验、
交流
思考、分析、
讨论、交流、
观察、
实验
观察、
思考、回答
学生通过教师的“动画演示”和学生“动手”实验有机的结合，对滑动变阻器的原理、结构及结构示意图有了深刻的认识。
利用学生分组实验推进课程，使教学进程层层递进，同时通过实验掌握正确使用滑动变阻器的方法。
通过实物投影和动画演示了解变阻器的构造、使用方法及生活中的应用，体会其价值，学以致用。
三、巩固练习
1．使用滑动变阻器改变电路中电流的大小时，在闭合开关以前，应使变阻器在电路中的阻值最大，此时滑片P的位置如图所示，正确的是（）
2．要将下图所示的滑动变阻器，接在电路中与一个小灯泡串联，要求滑片P向B端滑动时小灯泡变暗，滑动变阻器接在电路中的两个接线柱应是（）
A.CDB.ADC.CBD.AB
3．如图所示，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数将（）
A.变大B.变小
C.不变D.无法确定
思考、
回答
四、课堂
小结
一、基本知识
1．滑动变阻器：
原理、示意图、符号。
2．滑动变阻器的正确使用方法。
3．应用
二、基本技能
会正确使用滑动变阻器改变电路电流。
三、基本方法：
观察法、对比法
思考、
回答
引导学生总结本节课学到的知识、经历的过程和运用的方法，使知识更具系统性。
五、知识延展
延展探索空间，了解其他变阻器
1．电阻箱：
利用电阻箱可以读出连入电路的电阻值。
2．光敏电阻：
光敏电阻是根据照射到电阻上的光的强弱来改变电阻阻值大小的。
思考、
练习
引发思考，拓展知识。
六、布置作业
教材：
P71动手动脑学物理1～4
板书设计
§16～4变阻器
一、滑动变阻器
1．原理：
通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。
2．结构
3．结构示意图
二、探究滑动变阻器的正确使用方法
三、使用方法
1．串联在电路中，上下各接一个接线柱（以下为准，近小远大）。
电路符号：
2．开关闭合前，调到最大阻值（远离下方接线柱）。
3．铭牌
四、应用
九年级上学期物理期末试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题
1．额定功率最接近700瓦的是（）
A．电冰箱B．电饭锅C．电子表D．电视机
2．下列说法中正确的是（ ）
A．一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B．摩托车上的热机工作时提供动力的是做功冲程
C．阳光射入房间内看到尘土飞扬，可以说明分子在不停地做无规则运动
D．用锯条锯木头时锯条发热，锯条的内能增加，木板的内能减少
3．甲、乙两灯，将它们并联在照明电路中均能正常发光，且甲灯比乙灯暗，不考虑温度对电阻的影响，那么
A．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
B．甲灯中的电流比乙灯中的电流小
C．甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大
D．甲灯的电阻比乙灯电阻大
4．下列估测符合生活事实的是
A．LED灯是用半导体材料制成的B．家用29寸彩电的功率约500W
C．120W的电冰箱一天耗电约3KW·hD．电饭锅的发热体是超导体
5．下列有关热现象，说法正确的是（）
A．1kg酒精比1g酒精的热值大
B．夏日荷塘里荷花盛开，花香四溢说明分子在不停地做无规则运动
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高是由于锯条从木板中吸收了热量
D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小
6．下列问题中，属于可以探究的科学问题的是
A．选择什么科目参加考试对高中学习会更好些？
B．改变导体两端的电压，导体的电阻会改变吗？
C．通过导体的电流大小与什么因素有关？
D．为什么磁场是看不见、摸不着的物质？
7．下列说法正确的是（）
A．光照在物体上时，物体的颜色由照射光的颜色决定
B．实验表明，色光的混合规律与颜料的混合规律相同
C．电视机的遥控器可以发出红外线，来实现对电视机的遥控
D．任何情况下，紫外线的照射对人体都是有害的
8．如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，a、b两接线柱间接一个标有“3V、1W”的灯泡L1，闭合开关S，灯泡L1恰好正常发光；如果在a、b两接线柱间换接一个标有“3V、2W”的灯泡L2，闭合开关S后，灯泡L2消耗的功率
A．大于2WB．等于2WC．小于2WD．不能确定
9．新交通法规于2013年1月1日施行，驾驶员不系安全带记3分，罚100元．汽车上设置了“安全带指示灯”，提醒驾驶员系好安全带．当安全带系好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；安全带未系好时，相当于断开开关，指示灯发光．（R是防止电源短路的电阻元件）图中符合上述要求的电路图是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，已知电源电压为3V，当闭合开关后发现电压表的读数为3V，如果除了灯泡外，电路中其它部分均完好，那么可能出现的故障是
①灯L1短路；
②灯L1断路；
③灯L2短路：
④灯L2断路
A．只有①B．只有②C．②或③D．①或④
11．你认为以下估测数据最符合实际的是
A．梵净山顶的大气压约为1.5×105Pa
B．一名中学生的体重约为200kg
C．从地上捡起物理书放在课桌上做功接近2J
D．人的正常体温是39℃
12．如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是
A.
由滑梯滑下臀部会有灼热感
B.
搓手取暖
C.
钻木取火
D.
水蒸气将木塞冲出
二、填空题
13．墨墨家住在市中心，奶奶嫌城市夏天太热而住在乡下，这激发了他探究城乡温差的原因。
星期天，他与全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出如图所示的“区域-温度”坐标图。
（1）从图中你发现的温度比较高.这种现象我们称为“城市热岛效应”。
（2）“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游那个时代，人们就已察觉到城市暖于郊区。
分析城市“热岛效应”的主要原因是：
①工厂、交通工具排放大量的废气，释放出很多；②建筑群、马路中的砂石、水泥路面的小，在相同日照下温度上升的更明显；③城市水面小，水的吸热（选填“多”或“少”）；④楼群林立，难以形成对流。
（3）如何减少环境热污染，请你提出合理的建议：
。
14．某小组在探究“比较两种物质在太阳照射下升温快慢”的活动中，同学们经过讨论，一致认为应控制两种物质的_____和初温相等，确保两种物质的受热面积相同且正对阳光，这样做是为了让两种物质在相同的时间内_____相同，若采用正确的方法进行探究，半小时后，甲物质的温度升高了5℃，乙物质的温度升高了2℃，则比热容较大的物质是_____（甲/乙）。
15．小明在用伏安法测量定值电阻的阻值实验中，当逐渐改变滑动变阻器滑片到某一位置时，并联在电阻两端的电压表的示数如图甲所示，与电阻串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为____V，电流表的示数为____A，测得电阻的阻值为____Ω（保留一位小数）.
16．如图所示，在一次家庭探究活动中，小梅把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动。
灯丝晃动的原因是____________。
17．如图所示实验是模拟________实验的一个场景,小磁针的作用是_____，实验现象说明了_______，将电池正负极对调后，重新闭合开关，小磁针偏转方向________.
18．钓鱼是很多人喜爱的一种休闲活动，如图是钓鱼示意图。
（1）钓鱼竿是杠杆，钓鱼时，若其它条件不变，鱼竿长度越长，手提鱼竿的力越_____。
（2）钓鱼者将一条重为5牛的鱼从水面提高2米，再沿水平方向移动1米。
在这一过程中，钓鱼者克服鱼的重力做功为______焦。
三、实验题
19．小丽和小华在做“用电流表和电压表测电阻”的实验。
（1）请你帮助他们在实物连接图13中，用笔画线代替导线将实物图连线补充完整（要求：
滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变大）。
（9）（用2B铅笔在答题纸的相应位置连线）
（2）当小丽完成电路连接后准备闭合开关时，同伴小华提醒她电路还有一处不妥当，你认为是：
（10）。
（3）在测量中小丽观察到电流表示数如图14所示，则Ｉ＝（11）安。
若此时电压表示数为2.5伏,则电阻的阻值为___（12）____欧。
小华建议她还应多次测量，最后求出电阻的平均值。
这样做的目的是_______（13）_________。
（4）在实验过程中，小丽突然发现电流表没有示数，而电压表有示数，且接近于电源电压，则故障可能是：
（14）。
20．物理课上，老师拿来一电热毯，铭牌上标有“220VXXW”的字样，其中额定功率值不清，估计在40W﹣60W之间，老师请同学们通过实验测出电热毯的额定功率值，老师准备的材料有：
一个蓄电池（电压为6V），三个开关，导线若干，另外，老师还提供选择的以下器材．
A．电流表（量程：
0～0.6A，0～3A）．
B．电压表V（量程：
0～3V，0～15V档已损坏）．
C．定值电阻R1（阻值：
20Ω）．
D．定值电阻R2（阻值：
500Ω）．
E．滑动变阻器RP1（阻值：
0～50Ω）．
F．滑动变阻器RP2（阻值：
0～3000Ω）．
请你帮助同学们设计一个实验方案，测出电热毯的额定功率值（电路不可重组，不计温度对电阻的影响），要求：
（1）为测出电热毯的额定功率，除了选择蓄电池、开关及导线外，还应选择的实验器材有（填写器材前面的字母序号）
（2）请在虚线框内画出你所设计的实验电路图．
（3）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤和需测量的物理量．
（4）写出额定功率P的数学表达式．（用已知量和测量量表示）
21．小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。
温度计显示煤油的温度。
（1）这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该______．
（2）小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”。
对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是______
A．因为煤油有颜色便于观察
B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度
D．因为煤油有比较小的比热容
（3）实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。
这表明：
在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越______，产生的热量越多。
22．小彬用如下图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。
电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。
（1）连接电路时，开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器滑片P要移到最端（选填“A”或“B”）。
（2）小彬5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为A。
（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数。
（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）。
（5）实验记录的多组数据如下表所示。
分析数据可得出论是。
（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？
老师指导小彬分析了不能更换的原因。
你认为其原因是。
实验次数
定值电阻（Ω）
电流表示数（A）
1
5
2
10
0.18
3
20
0.09
23．做“测定小灯泡的电功率”实验时，所用器材有：
电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。
请按要求完成下列实验内容：
（1）用笔画我代替导线，将如图甲的实物电路连接完整。
（_____）
（2）连接电路时，断开开关，变阻器的滑片P应置于最_________端（选填“左”或“右”）。
（3）通过移动滑片P，分别记录多组对应的电压表和电流表的示数，绘成了如图乙所示的U-I图象，则小灯泡的额定功率是_________W。
（4）由图乙看出，小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，由此可推断出小灯泡的电阻是_________（选填“不变”或“变化”）的。
四、计算题
24．如图，重为3.2×104N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行，已知斜坡长100m，斜坡的机械效率为80%．求卡车：
（1）运动过程中，克服重力做的功；
（2）爬坡时的牵引力；
（3）爬坡时的速度．
（4）汽车在上坡的过程中受到的摩擦力．
25．150．如图所示，一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到80℃。
［c水＝4.2×103J/（kg・℃）］
（1）水吸收的太阳能是多少?
（2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？
[q干木柴＝1.2×107J/kg]
26．小明家每天所消耗的天然气能将1标准气压下30kg、20℃的水烧开，通过燃气计量表，查出每天消耗的天然气约0.5m3，天然气的热值为3.6×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），求小明家
（1）烧水时有效利用的热量；
（2）每天消耗天然气放出的热量；
（3）所用烧水炉具的能量利用效率。
五、作图题
27．在图中标出小磁针的极．
六、简答题
28．小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简略的语言解释，并举出一个类似的例子。
【参考答案】
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
B
C
A
B
B
C
C
C
D
C
D
二、填空题
13．
（1）市中心
（2）①热量②比热容③少（3）多植树造林（合理可得分）
14．质量吸热乙
15．50.38.3
16．通电导体在磁场中受到力的作用
17．奥斯特显示通电导线周围的磁场通电导线周围的磁场改变
18．费力大、10
三、实验题
19．连线画图（右端）；小丽没有将滑动变阻器的滑片放在阻值最大的位置上（左端）；0.5；5；可以减小误差；待测电阻处断路
20．
（1）B、D、F；
（2）实验电路图如图所示；
（3）实验步骤：
①按照电路图连接好实物图，调节滑动变阻器的滑片使其接入电路中的电阻最大时，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片适当的位置，读出并记录电压表的示数U1；
②保持滑动变阻器的滑片不动，断开开关S1，闭合开关S2，读出并记录电压表的示数U2；
（4）电热毯的额定功率的表达式：
P=
．
21．
（1）相等
（2）D（3）大
22．
（1）A；
（2）R短路（或电压表断路、短路）0.36；（3）电压B；（5）当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（6）滑动变阻器阻值太小，调节、保护作用不明显（或定值电阻阻值太大）
23．
左0.5变化
四、计算题
24．见解析所示
25．
（1）6.3×107J
（2）5.25kg
26．
（1）1.008×107J；
（2）1.8×107J；（3）56%
五、作图题
27．
六、简答题
28．因为沙子的比热容比海水的比热容小，吸收相同热量，相同质量的沙子比海水温度上升高快，所以感到沙子烫脚，海水却凉凉的；在炎热的夏天，沿海地区气候比较凉爽，而内陆地区比较炎热，就是因为内陆地区多砂石，吸热升温快。
九年级上学期物理期末试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题
1．关于物体的内能，下列说法中正确的是
A．温度为0℃的物体没有内能
B．同一物体温度升高，它的内能一定增大
C．热传递是改变物体内能唯一的方法
D．温度相等的一杯水和一桶水的内能相同
2．84．把长短相同、粗细不同的两根镍铬合金线串联接入电路，如图所示，则电路中（）
A．.粗导体的电阻大于细导体的电阻
B．粗导体的电阻等于细导体的电阻
C．粗导体两端电压大于细导体两端电压
D．粗导体两端电压小于细导体两端电压
3．下列生活实例中，属于机械能转化为内能的是
A．冬天，人站在阳光下感到暖和
B．在炉子上烧水，水温升高
C．爆竹点燃后腾空而起
D．反复弯折铁丝，铁丝温度升高
4．电源电压为U，灯泡电阻为R且不变，电流为I；当电源电压为3U，电路中电流为
则下列判断正确的是（）
A．灯泡电功率不变
B．灯泡电功率是3R·I2
C．灯泡电功率是3UI
D．灯泡电功率是
5．如图所示，电路的电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点移到b端的过程中（ ）
A．灯泡变暗
B．电压表示数变大
C．电流表示数变小
D．电路总功率变小
6．如图所示，R为定值电阻，闭合开关S，电路连接正确且正常工作．若此时灯泡L被短路，则下列判断正确的是
A．电压表示数变小
B．电流表示数变小
C．灯泡将会因为电流过大而烧坏
D．电压表和电流表的示数的比值不变
7．如图所示，已知电源电压为3V，当闭合开关后发现电压表的读数为3V，如果除了灯泡外，电路中其它部分均完好，那么可能出现的故障是
①灯L1短路；
②灯L1断路；
③灯L2短路：
④灯L2断路
A．只有①B．只有②C．②或③D．①或④
8．一个220V40W的电热毯和一个220V40W的电风扇各自正常工作，它们在相等时间内消耗电能分别是W1和W2，产生的热量分别为Q1和Q2，则下列关系正确的是
A．W1=W2Q1=Q2B．W1=W2,Q1>Q2C．W1>W2,Q1>Q2D．W1
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