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第四节探究串、并联电路中电流的规律
●教学目标
一、知识目标
1.通过探究式实验,得出串、并联电路中电流的规律,学习科学探究的方法.
2.在实验过程中,巩固连接电路的训练.
3.正确使用电流表,识记使用规则.
二、能力目标
1.通过观察和实验,探究串、并联电路中电流的规律,提高学生对问题的探究能力.
2.通过学习和实验,培养学生动手操作能力.
3.通过对实验结论的归纳和总结,培养学生概括能力和语言表达能力.
三、德育目标
1.通过教师、学生的双边教学活动,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱科学,主动参与、乐于探究的精神.
2.在实验过程中,进一步培养学生严谨的科学态度和与其他同学的协作精神.
●教学重点
在实验中探究串、并联电路中电流的规律.
●教学难点
组织、指导学生在探究过程中,认真观察、分析、得出正确结论.
●教学方法
探究法、实验法、讨论法.
●教学用具
电池、开关、灯泡、导线、投影仪、电视机、录像机、录像带.
●课时安排
1课时?
●教学过程
一、创设问题情境,引入新课
[提出问题]
[师]同学们看黑板上的电路,从前面学过的知识知道,这是两个小灯泡组成的串联电路,电路中各点的电流之间有什么关系?
[启发猜想]
[师]大家现在先来猜想一下各点的电流有什么关系?
[生甲]我猜想电流是由大到小的,电流每经过一个小灯泡,就消耗一部分电能,回到负极时就小了.
[生乙]我认为小灯泡一样亮,电路中各点的电流应该相同.
[生丙]我有不同意见,我觉得电流有时大有时小.如大灯泡较亮,它需要的电流大,小灯泡暗,需要的电流就小,好像与用电器有关.
[生丁]我想靠近电源正负极的地方应大些.应该与电源位置有关.
[生戊]我的想法是导线粗的地方电流大;导线细的地方电流小.像粗水管中的水流大,细水管中水流小一样.
[师]到底是怎么样的呢?我们通过实验[探究]串并联电路电流的规律.
二、进行新课
[探究]串联电路电流的规律:
[设计实验]
[师]既然同学们的猜想这么多,又都坚持己见,下面分成五个组,讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到证实.
学生按五种猜想分成了小组,兴致很高,很快都制订了自己的实验计划.
甲组:学生用电源、导线、开关和三个灯泡组成串联电路.然后在电路图1中取A、B、C、D四点分别串联电流表就可得出结论.
乙组:我们组用电源、导线、开关和两个灯泡组成了串联电路,然后在A、B、C三点分别串联接入电流表,如图2所示.
丙组:我们组用电源、导线、开关和四个灯泡组成两个串联电路.第一次用两个小灯泡组成串联电路,第二次换用两个稍大的灯泡再做一次,电路图和乙组一样.
丁组:我们设计的和乙组一样,也是取了A、B、C三点,然后用电流表测其值.
戊组:我们的设计和乙组大体相同,只是又换成不同导线做了一次.
[进行实验]
[师]大家的实验计划都制订好了,一定着急要亲自验证一下自己的猜想到底如何.不过,同学们要注意电流表的连接.
[学生开始动手实验,教师给予指导]
[归纳总结]
[师]同学们的实验做完了,现在总结一下自己实验的结论吧!
甲组:我们组用了三个小灯泡,猜想的是回到负极时电流会变小,实际结果A、B、C、D四点的电流值都在0.15A左右,大小相同.
乙组:我们组猜想的是电流相同,而结果也是相同.我们测得A、B、C三点的电流值都在0.2A左右.
丙组:我们猜想大、小灯泡的电流不同,但换了灯泡后,发现A、B、C三点电流趋于相等.
丁组:我们组猜想靠近两极的点电流应大些,但结果A、B、C三点电流一样大.
戊组:我们组用粗、细导线做了两次实验,结论稍有偏差,但导线相同时,A、B、C三点的电流值相等.
[师]经过同学们的努力实践,现在可以统一意见了:串联电路中各点的电流相等.这一结论经过了同学们的探究和实践活动,已经得到了验证,下面大家谈一些自己的收获吧!
[生甲]我们不管如何设计,最终达到了我们的目的:得出了串联电路中电流的规律.
[师]实际上,这也是我们探究的目的,解决了一个实际问题.
[生乙]我们学会了研究问题的一种方法,和前几次的探究实验相比,今天的探究过程都是我们自己设计的.
[生丙]在平时很粗心,以致电流表的读数读错了,得出的结论和别人不同.在以后的学习中,我会牢记这次的教训.
[生丁]我们在实验中,应该不怕困难,大胆去验证结果.
[师]同学们的收获不少,大家都体验了科学探究的过程,也学习了科学探究的方法,给我们今后的学习打下了基础,为我们的收获和合作成功鼓掌!
[探究]并联电路中电流的规律
[提出问题]
[师]我们一起合作对串联电路中电流的规律进行了探索,大家都迫不急待想动手实验,找出并联电路中电流的规律,我们就开始吧!
[猜想和假设]
[师]同学们都知道,串联电路只有一条路径,并联电路有多条路径.我们把并联电路的各分支叫支路,总路径叫干路,而实际上我们只要探究干路和支路电流之间的关系.如下图所示.
接下来,同学们猜想一下干路和支路电流的关系吧!
[生甲]我在想,是不是和串联时一样,相等.
[生乙]看起来干路电流分配给两条支路,两支路电流的和应等于干路电流.
[生甲]我猜想如果灯泡不一样,两支路电流的和会超过干路电流.
[设计实验]
[师]同学们仿照串联电路中电流的设计,对以上猜想设计一下实验.
甲组:用电池、导线、一个开关、两个灯泡组成并联电路.然后在干路上的A点接入电流表,测出A点的电流;再在两条支路上分别接入电流表,测出两条支路中B点.C点的电流,这样就可得出干路A点电流与支路B点、C点电流的关系了,我们组设计的电路图如下
只要按照设计的电路图实验一下,就会得出结果了.
乙组:我们组设计的电路和甲组一样.我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和.
丙组:我们组设计的电路和别的组一样,我们觉得换成大灯泡,两支路电流要超过干路电流.
[进行实验]
[师]大家的电路设计大致相同,只是猜想的结论不同.现在大家根据设计好的电路图可以动手实验了.
[学生动手实验,教师给予指导]
[归纳总结]
[师]同学们都做完了实验.我相信结果已经出来了,请几位同学说一下你们组的结论吧!
甲组:我们的结论是A点的电流约等于B点和C点电流的和.数据在如下的表格内.(投影)我们发现并联电路中电流和串联电路中电流关系不同.我们分析,A点即干路电流比两支路电流之和稍小些,是由于导线也消耗了一点电能.
[师]你们分析得有道理,但相差不会很多.说明你们不只是做了实验,还对数据进行了分析,并且找到了问题的原因,你们这份执着探究的精神值得大家学习,同学们用掌声给予鼓励!
乙组:我们组的结论和刚才的结论一样,也和我们猜想的结果相同.至于数据吗,出入很小,干路上电流应等于两支路电流的和.
[师]你们组的猜想是正确的,同学们也为你们的成功表示祝贺!
丙组:我们组用的灯泡比他们的都大一些,我们的数据也在表格内.我们发现灯泡换成大的,电池没变,电流变小了.但规律没变;干路中A点的电流等于支路B点和C点的电流和.
[师]你们组的结论和别的组相同,也就是我们得到了统一的结论;我想你们组一定在考虑为什么换了灯泡,电流变小,希望大家课后继续探讨.接下来让大家放松一下,看一段动画[录像].(从并联电路的动画中,学生可以清楚地观察到电流从正极流向负极的过程中怎样并列流过二盏灯的具体情况,并使用闪烁效果,突出了分支处和汇合处的位置,并配以音响效果,使学生兴趣盎然,思维活跃,效果很好.)
[师]大家从动画中、实验探索中都明白了我们的结论.我们小结一下两次探究的结果吧!
三、小结
本节课我们主要学习了以下内容:
1.串联电路中电流的规律.
2.并联电路中干路和支路之间的电流关系.
四、布置作业
本节[动手动脑学物理]1、2、3
[动手动脑学物理参考答案]略
五、板书设计
电流
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《探究串联、并联电路中各处电流的关系》教案分析
课题
探究串联电路和并联电路中的电流关系
课型
实验课
教
学
目
标
知识与技能:
1.通过实验探究得到并理解串联电路各处电流相等.
2.通过实验探究得到并理解并联电路中干路电流等于各支路的电流之和.
过程与方法:
1.通过实验与操作,会使用电流表测量电路中的电流;
2.通过实验探究活动,学习收集实验数据信息;
3.通过实验探究活动,比较实验数据,总结出串联电路和并联电路中电流规律。
感情、态度与价值观:
1.通过观察、实验探究活动,培养学生尊重客观事实,实事求是的科学态度;
2.通过观察、实验探究活动,使学生领略物理规律的美妙与和谐。
教学重点
测量串并联电路中的电流规律
主要
教法
学生分组实验
教学难点
测量并联电路中的电流
学习指导
指导学生独立完成实验
教具
学生电源、开关一个、灯泡两个、导线若干、电流表一个
教
学
过
程
教
学
过
程
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按住CTRL键使用鼠标滚轮缩放图片教师教学活动
一.复习:
1.电流表的使用规则。2.电流表的读数。
二.探索新知:探究串、并联电路中电流的关系
(一)探究串联电路中电流的关系:
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1.提出问题:在串联电路中各处电流关系如何。
2.猜想与假设:
猜想一,在串联电路中各处电流都相等。
猜想二:电流从正极流出后回到负极逐渐减小。
3.设计实验:分别把A、B、C各点断开,把电流表接入电路,测量流过的电流,看它们之间有什么关系。
学生电源、开关一个、灯泡两个、导线若干、电流表一个等
4.进行实验:根据电路图连接实物并进行测量并把实验数据填入表格中。
测量位置
电流/A
A
B
C
比较A、B、C三处的电流得到的结论
5.分析与论证:测量结果说明:A、B、C三点电流相等。IA=IB=IC
6.得出结论:在串联电路中各处的电流都相等。
(二)探究并联电路中电流的关系:
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1.提出问题:在并联电路中各处电流关系如何。
2.猜想与假设:
猜想一,在并联电路中总电流等于支路电路之和。
猜想二:之路电流相等。
3.设计实验:分别把A、B、C各点断开,把电流表接入电路,测量流过的电流,看它们之间有什么关系。
4.进行实验:根据电路图连接实物并进行测量并把实验数据填入表格中。
测量位置
电流/A
A
B
C
比较A、B、C三处的电流得到的结论
5.分析与论证:测量结果说明:IA=IB+IC
6.得出结论:在并联电路中总电流等于个之路电流值和。而各支路电流
四.小结:
串联:I=I1=I2=……In
并联:I=I1+I2=……In
学生活动
学生回答问题
学生进行猜想并把猜想记在书中。
学生讨论实验方案
学生进行分组实验
讨论交流实验结果
得出实验结论
学生进行猜想并把猜想记在书中。
学生讨论实验方案
学生进行分组实验
讨论交流实验结果
得出实验结论
板
书
设
计
探究串联电路和并联电路中的电流的规律
一.串联电路中电流的规律:I=I1=I2
实验结论:串联电路中各处的电流都相等
二.并联电路中电流的规律:I=I1+I2
实验结论:在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和。
第二节探究串联电路中电压的规律
●教学目标
一、知识目标
1.通过探究实验,得出串联电路中电压的规律,学习科学探究的方法.
2.在实验过程中,训练连接电路的基本技能.
3.通过实验,训练正确识记、使用电压表的技能.
二、能力目标
1.通过观察和实验,探究串联电路中电压的规律,提高学生对问题的探究能力.
2.通过学生的亲自实验,培养他们初步的观察能力和动手操作的实验能力.
3.通过对实验结论的归纳和总结,培养学生的概括能力.
三、德育目标
1.通过学生探究活动,激发学生学习兴趣,培养学生热爱科学、积极研究、探索科学知识的精神.
2.通过同学们共同的实验过程,培养学生严谨的科学态度和协作精神.
●教学重点
通过实验探索串联电路中电压的规律.
●教学难点
组织指导学生在探究过程中认真观察,仔细分析,得出恰当的结论.
●教学方法
探究法、实验法、观察法、讨论法.
●教具准备
电池组、小灯泡(带座)、开关、导线若干、投影仪.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
[师]请同学们在纸上画出你熟悉的串联电路图.
学生画图,教师巡视,选出较好的图,用投影仪放大.
[师]同学们观察自己画出的串联电路图.
思考:你已经了解了串联电路的哪些知识,还想知道哪些内容,还有什么问题?
[生]串联电路中的电流处处相等.
[生]电流表工作的时候必须串联在电路中.
[生]串联电路中的电压有什么样的关系?也和电流一样,处处相等吗?(提出问题)
二、进行新课
[师]这位同学提出了一个很好的问题,同学们可以大胆猜想,你认为会是什么呢?
[猜想或假设]
[生]我认为串联电路中电压的关系应该和电流的关系相同,也是处处相等.
[生]我们认为电压应该从电源正极出发,沿着电流的方向越来越小.因为电压是使电路中形成电流的某种“力量”,力量会越用越小.
[生]我们认为灯泡大的地方电压大,灯泡小的地方电压就小.
[生]串联电池组的电压等于各个电池的电压之和,串联电路各点的电压之和也应该等于两点间的总电压.
…
[师]同学们作出了各种猜想,各样假设,真实的结果到底是什么?请同学们用实验来求证.大家先设计实验.
[设计实验]
(学生讨论,教师巡视了解)
[师]各组可以简单说明你们的设计方案.
第一组:我们计划用三节电池,选择两只完全相同的灯泡,分别测出每只灯泡两端的电压和两只灯的总电压进行比较.
第二组:我们组选择两只不同的灯泡,选三块电压表,同时测量每只灯泡和两只灯泡的电压,比较结果.
第三组:我们组选择三只差别较大的灯泡,分别测量每只灯泡的电压,每两只灯泡的电压和三只灯泡的总电压.
第四组:我们计划选四只灯泡,两只一组,先将两只灯泡串联接入电路,分别测每只灯泡的电压和两只灯泡总电压.然后再换上另外两只灯再次测量.(通过投影展示)这是我们的实验电路,这是我们设计的实验数据表格.
第五组:我们想选择两只灯泡,一块电压表,像测电流那样分别测出A、B、C各点的电压,然后进行比较.
[师]老师觉得同学们的设计都很好.不过要提醒大家一点,你的设计一定要有书面的内容,你要怎么做(同学们刚才已谈到的),你是怎么做的(要按电路图测量),你得出了什么样的结果(要有实验记录).以便于自己检查和与别人交流做更好的改进.
各组同学补充设计实验电路和实验数据表格.
[师]电压表应该如何连接在电路中?
[生]电压表应并联在被测电压的两端.
[生]我们知道了,测电压不能像测电流那样将电流表接在某一点,测该点电流.应将电压表并联在被测电路的“两”点间,测出来的是“两”点间的电压.
[师]很好!同学们进一步完善自己的设计方案后,可以进行实验.建议大家在实验中更换不同的小灯泡,进行重复测量,并在时间允许的情况下探究并联电路中电压的规律.
[进行实验]
(学生分组实验,教师巡视指导)
要求同学们注意仪器使用的规范性.特别是电压表正、负接线柱连接正确,量程要选择合适,读数时要弄清分度值,读数准确.原始数据的记录要实事求是如实记录,不许随意改动.实验中出现的问题要记录下来,以便查找、分析原因.
[分析和论证]
[师]同学们认真分析你们测量出的数据.测量结果说明了什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一致吗?
[生]我们用的是两只完全相同的小灯泡,测出每只小灯泡两端的电压相等,并且每只灯泡两端电压的和与测出的两只灯泡的总电压几乎相等.
[生]我们用两只不同的灯泡串联,测出每只灯泡的电压不同,但两只小灯泡两端电压的和等于电源电压.
[生]我们用的是三只差别较大的小灯泡,测出来每只灯泡的电压都不同,但每两只灯泡电压的和都和直接测得的这两只灯泡的总电压相等,三只小灯泡电压的和几乎等于电源电压.
[生]我们先用两只小灯泡测,然后又换了两只不同的小灯泡测.尽管测出的四只小灯泡的电压都不一样,但前一次测量的两只小灯泡电压的和与第二次测量的两只小灯泡电压的和几乎相等,且都差不多等于电源电压.
[生]做完串联,我们还将两只小灯泡并联起来,分别测它们的电压,结果电压表指针指的是同一个位置.
[生]我们也测并联了,相同的两只小灯泡电压相同,不同的两只小灯泡电压也相同.
[生]我们从两只灯泡并联开始,一直增加到四只小灯泡并联,测出来的结果几乎不变.
[生]我们在原来两只小灯泡串联的基础上给其中的一只灯泡并联了第三只小灯泡,结果并联的两只小灯泡两端的电压相等.
…
[师]同学们这种勇于探索的精神非常好,归纳大家的实验,可以得到一般结论吗?
[生]不管怎样选择灯泡,不论如何进行测量,尽管测出的数据不相同,但是有一个共同点就是同一个串联电路中各个灯泡两端电压的和等于这几个灯泡两端的总电压且等于电源电压.
[生]通过实验可以得到结论:
串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和.
并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等.
[师]同学们通过自己的努力和同伴的配合得出了串联电路中电压的规律,祝贺同学们得到了一个正确的结论.不过,对同学们来讲获得结论的过程更重要.请大家对自己的探究活动过程进行回顾,认真分析、思考在实验过程中真正明白了哪些问题,还有什么新的发现?
[评估]
[生]我开始将电压表连接错了.现在我知道了,电压表的正负接线柱必须连接正确,否则一接通电源,指针反偏,并且速度很快,很容易将电压表指针打弯.
[生]电压表的量程选择也很重要.如果选择的量程太大,指示值很小,几乎不能读数.如果选择的量程太小,指针偏出了刻度盘外.
[生]我们连电压表的时候,先不接死,合上开关,迅速“试触”一下,大概估计好量程再连接,很省事,一次就差不多能选对.
[生]读数也很重要.我第一次读数,读出一只小灯泡的电压值比电源电压还大,原来电压表接的是小量程,我是按大量程的刻度读出来的.
[生]我将电压表接在了一根导线两端,结果灯都亮了,可是电压表读数是零,为什么呢?
[生]我不小心将电压表串联在了电路中,灯全不亮,电压表却有指示值,和电源电压几乎一样大.
[生]我们是将电路连接正确了,电压表也有指示,就是灯不亮,换了另外一个灯泡还是不亮.用手按住才亮起来.
[生]我们组开始做时,有一只灯亮,另一只灯不亮,测电压时,亮着的灯有指示值,不亮的灯两端电压为零.
…
[师]同学们发现了这么多的问题,说明大家一定是很认真地去做了.养成好的习惯要比得到一个正确的结论更重要,希望同学们以后继续努力.刚才提到的问题,请同学们互相讨论,看能不能找出问题的原因.
(教师巡视并参加同学们的讨论)
[生]电压表接在一根导线的两端,中间没有用电器,相当于“一”点,所以电压表示数为零.
[生]将灯泡用手按着才能亮,我觉得是因为没有接触好,另外的问题我不知道.
[师]同学们一定非常想知道这些问题的答案,那就在以后的学习中努力,相信你一定会有收获的.在同学们的交流中我注意到许多同学都用了“几乎相等”这个词,而不是说“相等”,为什么呢?
[生]因为它们相差很小,但又不完全相等.
[师]能分析出其中的原因吗?
[生]因为读数或用表测量的过程中有一些偏(误)差.
[师]同学们的表现非常棒.现在需要同学们根据你们的探究过程写一份科学探究的小报告.
(学生完成探究报告,教师巡视,选择完成较好的,利用投影和同学们交流、小结.)
三、小结
通过我们这次的探究活动,同学们了解了研究问题的一般方法:(同学们一起总结)
提出问题——猜想或假设——制订计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作.
通过实验同学们还得出了串联电路中电压的规律.
四、动手动脑学物理
1.彩灯是串联的,串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和.所以,根据题意有:36V·n=220V,n==6.1.
至少要串联6个这样的灯泡.
建议同学们自己动手制作彩灯.如用36V额定电压的灯泡,可以串联6个或7个,分别点亮比较它们的亮度,也可以用5个灯泡串联,但点亮时要注意安全.
如果家里有用过的彩灯串,可以利用起来.再给你制作的彩灯串连接一个日光灯上用的起辉器,看看有什么效果.
2.(1)可以用“试触”的方法来判断水果电池的极性.测量电压时,因水果电池电压不会很高,应注意选择电压表的小量程测量.
文章来源:http://m.jab88.com/j/34845.html
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