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1、
第二節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
【教學目標】
知識與技能
1.學會正確將電壓表接入串、并聯(lián)電路,并能畫出相應(yīng)的電路圖。
2.學會正確使用電壓表測量串、并聯(lián)電路的電壓。
3.會分析實驗數(shù)據(jù),歸納總結(jié)出串、并聯(lián)電路各自電壓的規(guī)律。
過程與方法
在探究串并聯(lián)電路電壓規(guī)律的過程中,體驗科學探究的方法,科學研究的步驟。
情感、態(tài)度與價值觀
養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度,體會交流合作的喜悅。
【教學重難點】
重點:探究串聯(lián)、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。
難點:學生自主設(shè)計實驗、如何觀察,如何分析,得出結(jié)論。
【教學準備】或【實驗準備】
教師用:多
2、媒體課件、2.5V的小燈泡2只、3.8V的小燈泡1只,開關(guān)1只、電源、導線若干、電壓表。
學生用:2.5V的小燈泡2只、3.8V的小燈泡1只、開關(guān)1只、電源、導線若干、電池三節(jié)。
【教學過程】
主 要 教 學 過 程
教學內(nèi)容
教師活動
學生活動
一、創(chuàng)設(shè)情景,引入新課
【播放視頻】
播放家庭電路中的電燈、電視、冰箱等用電器和節(jié)日里的小彩燈的視頻。
提問:它們的連接方式有什么不同?
【展示】
提問:同樣接在家庭電路中,為什么電燈、電視并聯(lián)而小彩燈串聯(lián)呢?
要想了解其中的原因,我們就需要來研究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。
(設(shè)計意圖:從生活到
3、物理,激發(fā)學生的探究欲望。)
觀察、回答:電燈、電視、冰箱等用電器是并聯(lián)的,小彩燈是串聯(lián)的。
學生思考。
二、合作探究,建構(gòu)知識
(一)探究串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系
串聯(lián)電池組的電壓與每節(jié)干電池的
4、電壓之間的關(guān)系
【觀察與思考】
1.在只有一個燈泡的電路中,燈泡兩端的電壓與電源兩端電壓有什么關(guān)系?
2. 不同規(guī)格的兩燈泡串聯(lián)。閉合開關(guān),兩燈都能發(fā)光嗎?發(fā)光亮度一樣嗎?
【提出問題】那么,兩個或兩個以上用電器組成的串聯(lián)電路中,各用電器兩端的電壓與電源兩端電壓有什么關(guān)系?
【類比水壓】
【設(shè)計實驗】
為了證明自己的觀點,如何設(shè)計實驗方案?(①你認為這個實驗如何進行?②你能設(shè)計這個實驗的電路圖嗎?請把你設(shè)計的電路圖畫下來。③如如何設(shè)計實驗表格?)
讓學生以小組為單位進行討論,并利用手中的器材設(shè)計實驗證明自己的觀點。
教師巡視,并給予必要的點撥。
【
5、歸納總結(jié)】師生討論后,歸納方案如下:
1.設(shè)計實驗電路并畫出電路圖:
2.選用不同規(guī)格的小燈泡L1、L2連接電路。
3.將電壓表的兩端分別連到A與B、B與C、A與C,測量電壓UAB、UBC、UAC ,將測量的數(shù)據(jù)填入設(shè)計的表格 。
4.改變兩個小燈泡的規(guī)格,重做上述實驗。
【進行實驗與收集證據(jù)】
為了讓大家做好實驗,老師給同學們幾點提示:【友情小提示】
①連接電路時開關(guān)要斷開;
②電壓表的使用要正確;
③小組同學分工明確,各負其責。
教師巡視、指導學生分組實驗。鼓勵學生動手實驗,收集記錄數(shù)據(jù),鼓勵學生間的交流和合作。
收集數(shù)據(jù)
L1兩
6、端電壓UAB/V
L2兩端電壓UBC/V
電源兩端電壓UAC/V
第一次測量
第二次測量
【分析論證】
師組織學生展示實驗結(jié)果。
【總結(jié)結(jié)論】
串聯(lián)電路中,電源兩端的電壓等于各用電器兩端電壓之和。U = U1 + U2
(設(shè)計意圖:培養(yǎng)學生合作實驗能力,實事求是的態(tài)度,培養(yǎng)學生分析歸納實驗結(jié)論能力和語言表達能力。)
【評估】
下面將實驗反思一下:同學們,回想剛才的實驗過程,實驗設(shè)計有沒有不合理的地方?操作中有沒有失誤?測量數(shù)據(jù)和所得的結(jié)論是不是可靠?有沒有新的發(fā)現(xiàn)或疑問?
請同學們互相交流,解決以上問題。生活中
(設(shè)計意圖:培養(yǎng)學生在實
7、驗中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力及培養(yǎng)學生批判性思維能力。)
【新發(fā)現(xiàn)】
串聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓不一定相等。
【想想做做】
生活中常把電池串聯(lián)起來使用。
那么串聯(lián)電池組的電壓,與每節(jié)干電池的電壓之間有什么關(guān)系?
【總結(jié)】串聯(lián)電池組兩端的電壓等于每節(jié)電池兩端電壓之和。
【練一練】
1.下圖所示的測量電路中,閉合開關(guān)后電壓表V 1的示數(shù)為2.5 V,V 2的示數(shù)為3.8 V,V的示數(shù)應(yīng)為_______。
2.一個用電器工作時,要求電源電壓是6 V。如果用干電池做電源,需要幾節(jié)串聯(lián)起來?如果用鉛蓄電池做電源,需要幾個串聯(lián)起來?
學生觀察、回答:相等。
8、
觀察比較。
猜想或假設(shè): (仿照水壓)
猜想1:串聯(lián)電路中的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和。
猜想2:串聯(lián)電路中的總電壓與各用電器兩端的電壓相等。
……
學生小組合作交流討論設(shè)計方案。
各小組展示方案,相互補充,進行修正。
明確實驗注意事項。
學生小組分工協(xié)作,積極做實驗,合作完成實驗并記錄數(shù)據(jù)。
分析實驗數(shù)據(jù),總結(jié)實驗結(jié)論,展示實驗結(jié)果。
交流評估:小組交流討論
9、,總結(jié)小組實驗情況,在實驗過程中有沒有失誤,交流展示新的發(fā)現(xiàn)或疑問。
猜想。
學生小組合作做實驗:把幾節(jié)電池串聯(lián)起來組成電池組,用電壓表分別測量每節(jié)電池兩端的電壓,然后測量這個電池組兩端的電壓。
分析數(shù)據(jù),得出規(guī)律。
學以致用、分析解答。
(二)探究并聯(lián)電路各支路用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系
【提出問題】
并聯(lián)電路各支路用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的
10、關(guān)系如何?
【類比水壓】
【設(shè)計實驗】
讓學生以小組為單位進行討論,并選擇器材設(shè)計實驗證明自己的觀點。
教師巡視,并給予必要的點撥。
【歸納總結(jié)】師生討論后,歸納方案如下:
1.設(shè)計實驗電路并畫出電路圖:
2.選用不同規(guī)格的小燈泡L1、L2連接電路。
3.用電壓表分別測量小燈泡 L1 、L2、電源兩端的電壓U1 、U2 、U,將測量的數(shù)據(jù)填入設(shè)計的表格 。
4.改變兩個小燈泡的規(guī)格,重做上述實驗。
【進行實驗與收集證據(jù)】
教師巡視、指導學生分組實驗。鼓勵學生動手實驗,觀察實驗現(xiàn)象,鼓勵學生間的交流和合作。
收集數(shù)據(jù)
L1兩端電壓U 1/V
L
11、2兩端電壓U 2/V
電源兩端電壓U /V
第一次測量
第二次測量
【分析論證】
師組織學生展示實驗結(jié)果。
【總結(jié)結(jié)論】
并聯(lián)電路中,電源兩端的電壓與各用電器兩端電壓都相等。 U = U1 = U2
【評估】
同學們,回想剛才的實驗過程,操作中出現(xiàn)過什么失誤或故障嗎?你是怎么解決的?
(設(shè)計意圖:培養(yǎng)學生合作實驗、觀察比較、歸納總結(jié)能力。)
【練一練】
下圖所示的測量電路中,閉合開關(guān)后電壓表V1的示數(shù)為2.5 V,V2的示數(shù)為______ V,V的示數(shù)應(yīng)為_____ V。
學生猜想:(仿照水壓)
猜想1:并聯(lián)電路
12、各支路兩端的電壓之和等于電源兩 端的電壓。
猜想2:并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,并等于電源兩端的電壓。
……
學生小組合作交流討論設(shè)計方案。
各小組展示方案,相互補充,進行修正。
學生小組分工協(xié)作,積極做實驗,合作完成實驗并記錄數(shù)據(jù)。
分析實驗數(shù)據(jù),總結(jié)實驗結(jié)論,展示實驗結(jié)果。
交流評估:總結(jié)小組實驗情況。
學以致用、分析解答。
(三)拓展延伸
防止廢舊電池對環(huán)境的危害
廢舊電池中含有重金屬鎘、鉛、汞、鎳、鋅等,其中鎘、鉛、汞是對
13、人體危害較大的物質(zhì)。
我國是世界上頭號干電池生產(chǎn)和消費大國 ,電池污染現(xiàn)象不容樂觀 。
(設(shè)計意圖:讓學生了解科學技術(shù)的應(yīng)用對社會的影響,體現(xiàn)了從物理到社會,同時也提高學生的節(jié)能環(huán)保意識。)
學生了解電池的污染,提高學生的節(jié)能環(huán)保意識。
三、課堂小結(jié):
回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容
本節(jié)課你有哪些收獲?還有哪些疑惑?
收獲背簍:學生討論梳理知識,交流收獲和疑惑。
四、課堂檢測
教師巡視、講評
學以致用:完成檢測題、解答見附件1
五、布置作業(yè)
出示思考題題目 見附件2
課后完成
【板書設(shè)計】
第二節(jié) 串、并聯(lián)電
14、路中電壓的規(guī)律
6
一.串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
串聯(lián)電路中,電源兩端的電壓等于各用電器兩端電壓之和?!?
U = U1 + U2
二.并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
并聯(lián)電路中,電源兩端的電壓與各用電器兩端電壓都相等。
U = U1 = U2
9
【教學反思】
一、教案的“亮點”
1.本節(jié)課的設(shè)計體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課程理念,通過比較生活中電路連接的不同引入,接著創(chuàng)設(shè)學生探究的情境讓學生設(shè)計、合作實驗深入探究串、并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律,最后再回到生活中的電池的污染,激發(fā)學生的興趣,符合學生的認知規(guī)律。
2.本節(jié)課主要采用了“交流
15、—互動”的實驗探究模式,在課題教學中充分利用教學資源,并通過師生交流、教學互動,學生以小組為單位自主合作探究,讓學生充分體驗探究的全過程,培養(yǎng)了學生的探索精神、實踐能力和創(chuàng)新意識,提高了學生的科學素養(yǎng)。
二、教學中易出現(xiàn)的問題
1.學生在實驗中會出現(xiàn)很多問題,如連接時不斷開開關(guān)、接好電路沒有檢查就進行實驗、出現(xiàn)故障時素手無策等。在實驗時首先讓學生明確實驗注意事項,實驗過程中,要求學生首先設(shè)計電路,照電路圖接好電路認真檢查后進行實驗,實驗過程中既要獨立思考,又要分工合作,實驗結(jié)束后整理好器材。若出現(xiàn)故障,及時點撥指導學生排除故障。
2.對于串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律的猜想,學生往往無從猜想,
16、可以仿照水壓進行猜想。
附件1 【課堂檢測】
1.如圖甲所示電路,電源電壓為6V,當S閉合時,電壓表的讀數(shù)如圖乙所示,則L1兩端的電壓為 V,L2兩端的電壓為 V。
甲 乙
2.如圖所示,在“探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”時,小雨同學用電壓表測出ab、bc、ac兩端的電壓分別為Uab=3V,Ubc=3V,Uac=6V,在表格中記錄數(shù)據(jù)后,下一步應(yīng)該做的是( )
A.整理器材,分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論
B.對換L1和L2的位置,再測出一組電壓值
C.改變電源電壓,再測出幾組電壓值
D.換用不同規(guī)格的小燈泡,再測出
17、幾組電壓值
3.如圖所示,燈泡 L1 比 L2 亮,電壓表 V2 示數(shù)為 6V,下列說法正確的是( )
A.V1 示數(shù)為 6V
B.V1 示數(shù)大于 6V
C.V2示數(shù)小于 6V
D.V 2示數(shù)大于 6V
4.小明同學對串聯(lián)電路電壓規(guī)律進行了探究:
【猜想與假設(shè)】串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和。
【設(shè)計與進行實驗】
(1)按圖12所示的電路圖連接電路。
(2)閉合開關(guān),排除故障,用電壓表測出L1兩端的電壓。
(3)在測L2兩端的電壓時,小明為了節(jié)省時間,采用以下方法:電壓表所接的B接點不動,只斷開A接點,并改接到C接點上。
(4)測出AC間的電壓,得
18、出結(jié)論。
【交流與評估】
(1)在拆接電路時,開關(guān)必須 。
(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零,則小燈泡的故障可能是 或 。
(3)小明用上面的方法能否測出L2兩端的電壓? ,為什么? 。
(4)方法改進后,測出AB、BC、AC間的電壓記錄在下面表格中,小明分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端電壓之和。此實驗在設(shè)計方案上存在的不足之處是
19、 。改進方法 。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
答案:1.1.5 V 4.5 V 2.D 3.A 4.(1)斷開 (2)L1短路 L2斷路 (3)不能 電壓表的正負接線柱接反了 (4)只做了一次實驗 更換不同規(guī)格的燈泡重復該實驗
附件2【作業(yè)思考題】
1.小明同學按照圖3所示的電路“研究串聯(lián)電路中電流、電壓的特點”,當開關(guān)閉合時,燈L1亮,燈L2不亮,電流表和電壓表均有示數(shù).則故障原因可能是( )
A.L1斷路
B.L1短路
C.L2斷路
D.L2短路
2.在圖(a)所示電路中,V1、V2都是有0~3V和0~15V兩個量程的電壓表。當閉合開關(guān)后,兩個電壓表指針偏轉(zhuǎn)均如圖(b)所示,則電阻R1、R2兩端的電壓分別為( )
A.9.6V,2.4V
B.12V,2.4V
C.2.4V,12V
D.2.4V,9.6V
3. 如圖所示,是驗證串聯(lián)電路電壓特點的實驗器材,請用筆畫線代替導線完成電路連接。要求:電壓表測量L1兩端電壓,導線不能交叉。
答案:1.D 2.D 3.略