探究的意義在于發現與創新
目的:探究粗細、長短都相同的銅絲、不銹鋼絲的導電情況。
過程:
①學生設計實驗、選擇器材并操作(參考裝置見圖1);
②教師補充探究粗細、長短都相同的銅絲、碳鋼絲、康銅絲及鎳鉻合金絲的導電情況。
(學生)通過觀察燈泡的明暗去推斷電流強弱,并發表見解。
發現小結:粗細、長短都相同的不同金屬絲導電能力不一定相同,換言之它們對電流的阻礙作用可能有所不同。
(師)組織討論本次發現的意義。
意義概述:①粗細、長短都相同的金屬絲導電能力跟導體的種類有關;②不同導體的電阻可能不同。
(此步教學的目的是讓學生通過觀察、比較、分析,確認導體對電流有阻礙作用,并且使學生明確怎樣用實驗的方法來比較導體電阻的大小。從而初步突破“電阻”這一教學重難點。)
2.研討與發現。
目的:了解電阻。
過程:組織學生研讀“電阻”框,并積極鼓勵合作探究和對有效信息進行收集。
(學生)可能性的發現和提問:(摘選)
①電阻表示異體對電流的阻礙作用。符號r,電路圖中的符號,單位:歐姆(ω);
②對第13頁框表中所列的幾種導體在一定條件下的阻值數據提出猜想:導體電阻除與材料有關外,是否可能還與導體的長度、橫截面積及溫度有關。
(此種教學安排的目的有二,一是放手讓學生進行知識建構,突破“電阻”這一教學重難點;二是打開新的探究之門。)
3.實驗與發現。
目的:探究導體電阻的大小限它的長度有什么關系?
過程;
①學生設計實驗、選擇器材并操作(參考裝置見圖2);
②觀察燈泡亮度的變化。
(學生)發現:導體長度越長則電阻越大。
(師)組織討論本次發現的意義:
①某段電路中的電阻可以改變,做法之一就是改變導體接入電路中的長度。
②可根據導體的這一特性制作“可變電阻器件”。
三、創新與實踐(20分鐘)
創新課題:設計一種可以改變電路中電阻大小的器件。
設計依據:上述實驗的發現。(原則上應由學生給出)
設計選材:師生互動探討材料選擇。
主要材料選擇:
1.可選擇金屬電阻絲,因為它的韌性和可塑性好;
2.為便于使用,又不影響導體電阻,需用絕緣體制作配套的固定裝置。
設計過程:師生合作“制作”變阻器模型(見圖3)。
1.繞線(目的:減小空間范圍)
2.抽頭。(目的:取不同阻值)
3.設滑片。(目的:可任取相應阻值)
4.裝固定架。(目的:便于操作)
(師)組織學生觀察實際的“滑動變阻器”并探究有效接法與變阻情況。
學生討論得出:
1.接“a、b阻值最大,接c、d阻值幾乎為零,且均無法變阻。應接a(b)和c(d);
2.若接a和c(d),則p向a移動阻值減小……
(師)提醒學生注意“滑動變阻器”的最大阻值和允許通過的最大電流值。
操作實踐;用變阻器改變燈泡亮度。
注:實驗過程由學生完成(略)。
(師語)由于選材和變阻方式不同,變阻器會有很多種類,課后請同學們也試著設計一種變阻器,并了解實際生活中的其他變阻器件的應用。
(師)組織討論本次創新的意義:
1.學會了設計制作滑動變阻器,并為了解其他變阻設備的原理打下了基礎。