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1、探究串、并联电路电压的规律教学设计教学目标：（一） 知识与技能1 探究串并联电路电压的规律；学习科学探究的方法2 练习正确使用电压表，培养熟练连接电路的技能（二） 过程与方法1 使学生通过对科学探究全过程的亲身体验，领会科学研究的方法2 通过观察和实验，提高学生对问题的探究的能力3 通过对实验结论的归纳和总结，培养学生的概括能力（三） 情感、态度与价值观1 培养学生的科学态度与协作精神，注重师生学生之间的情感交流与合作2 重视学生是否认真经历探险究的每个环节教学重点：1 正确连接串、并联电路，利用电压表测电压2 小组协作交流设计并进行实验教学难点：1 自主与协作发现并排除串、并联电路连接中出现
2、“故障”2 分析实验数据和通过合作交流得出串、并联电路中电压规律的初步结论教具：课件、演示用示教板、电源、导线、电压表、小灯泡（不同型号3.8V、2.5V各2个）、开关、实物投影仪，多媒体学生分组器材：电源、导线、电压表、开关、小灯泡（不同型号3.8V、2.5V各2个）教学过程：师：播放一段录相片，家用电器工作的情景，美丽的夜晚灯火辉煌（创设情境，提出问题）师：片中所展示的电路中，连接形式如何？你知道它们都是怎样连接的吗？为什么？生：家用电器都是并联在电路中的。而家庭里用的节日小彩灯是混联的。我不太知道为什么这样连接。生：路灯是并联的，装饰建筑物上的彩灯也是并联的。因为我发现我上学路上有一只灯
3、不亮而其它路灯仍亮。师：要想了解其中的原因，我们需要探究串联电路和并联电路电压的规律。 （板书：第二节探究串、并联电路电压的规律）师：展示已连好的有两个电路的示教板（表面两个小灯泡，一个开关，电路电线暗藏），哪位同学能够到前面来判断每个电路中两个小灯泡的连接形式？并说明你判断的方法。生甲：这两个电路都是串联电路，因为断开，闭合开关后，两灯泡同时熄灭，同时亮。生乙：根据串联电路，并联电路的特点，左边电路两小灯泡并联，因为我旋去其中一个灯泡后，另一盏灯仍发光，这说明两个小灯泡在两个支路上是并联的。右边电路两个小灯泡也熄灭了。这说明这个电路中的两个小灯泡连接在同一条电路上，是串联电路。生丙：我认为乙
4、判断方法正确，甲同学的判断不正确。如果可以使用辅助器材，我还有另一种判断方法借助一根导线，将导线与其中一盏小灯泡并联后，这个小灯泡熄灭，而另一个小灯泡仍发光，说明这两个是串联，若另一个小灯泡也熄灭了，说明这两个小灯泡是并联的。生丁：我受丙同学的启发，若用电流表，我也可以判断小灯泡的连接形式了，只不过必须采纳试触的方法，以免烧坏电流表。师：同学对串联、并联电路的连接特点，电路中电流的特点掌握的比较好！在串、并联电路中电压有什么特点呢？是否用电压表也可以判断电路的连接情况呢？要想了解其中的原因，我们需要探究串联电路和并联电路电压的规律，也就是说，如果两个用电器分别以串联和并联的形式连接在电路中，在
5、相同电源电压的情况下，每个用电器上的电压相同吗？下面我们来研究串、并联电路电压的规律。（板书：一、提出问题1 串联电路中各用电器两端的电压和电路两端的总电压有什么关系？2 并联电路的总电压跟各支路两端电压有何关系？二、猜想与假设）生：各串联灯泡两端的电压加起来就是电源电压。 （理由：它们把电源电压分了）生：串联电路中总电压与各灯泡两端电压大小一样 （理由：串联电路中电流是处处相等的）生：串联电路中，越靠近电源正极的小灯泡两端电压越大。越靠近负极小灯泡的电压越小。 （理由：在电路中电源外部电流从电源正极经用电器流向负极，越靠近电源正极的灯泡会先分得电压的，像水管中的水流）生：各串联灯泡两端的电压
6、是相等的，而且加起来是电源电压 （理由：家中节日彩灯串，安装时出现问题，爸爸用万用表测量过，印象中存在这样的关系）生：并联电路中，各支路两端电压，相等。 （理由：家用电器都是并联，每个用电器正常工作时电压都是220V）生：并联电路中，较亮的小灯泡两端电压大。 （理由：把小灯泡接在两节电池上更亮）生：并联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和。 （理由：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和）师：同学们积极进行猜想，并说出了自己的猜想理由，很不错，那么，如何用科学的方法证明自己的猜想是证确呢？生：用实验去检验，应该科学地设计实验。师：请同学们思考实验设计方案，想一想都需要哪些器材？如何设计实验步
7、骤？及如何设记录实验数据的表格？（板书：三、设计实验）（学生以小组为单位，协助完成各项问题的解决）生甲：实验电路图如图6.21所示，所需要实验器材：电源开关，若干导线，两盏小灯泡和电压表。按电路图6.21连接两个灯泡L1、L2串联电路。用电压表分三次接入电路中，分别测出L1两端电压U1；L2两端电压U2；L1和L2两端总电压U，分别所得数据，找出它们之间的关系。实验数据记录表格L1两端电压U1/VL2的两端电压U2/V总电压U/V生乙：所需要实验器材：电源（3节干电池）、开关（一个）、导线若干，小灯泡（4个，2个3.8V，2个2.5V），电压表（一块）实验电路图分别为图6.22，图6.23，图
8、6.24，实验数据记录表格次数U1/VU2/VU/V12生丙：我们将2个2.5V小灯泡与1个3.8V小灯泡串联，分别用电压表测出每个小灯泡两端电压，及三个小灯串联电路两端总电压。生丁：连接一个并联电路如图6.25所示，分别用电压表测出两端电压和两端电压U2及L1、L2两端总电压U再分析所得数据即可。实验数据记录表格。次数U1/VU2/VU/V12师：将每个小组自己设计实验方案。通过实物投影展示。进行学生间互评，目的让学生加深对测电压方法的理解选出科学的实验方案。进行实验。师：在实验过程中要注意什么问题呢？生：按电路图有序地连接电路。连接电路时开关必须断开。生：电压表应与所测电路元件并联。生：电
9、压表接入电路时注意接线柱的正确接法，电压表量程的正确选择。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小灯泡，进行重复实验，测量，检验自己的猜想是否正确。要求同学们注意仪器使用的规范性，特别是电压表正、负接线柱连接要正确，量程的选择要合适。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。实验中出现问题要记录下来，以便查找、分析原因。（活动：学生分组进行实验，教师板书后巡回指导）（板书：四、进行实验两个小灯泡串联的实验记录，两个小灯泡并联的实验记录）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
10、原来的猜想一致吗？生：我们用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，测出每只灯泡两端的电压不同，便每只灯泡两端的电压的和等于电源电压。生：我们先用两只小灯泡测，然后又换两个不同的小灯泡则，尽管两次测出小灯泡两端电压不一样，但前一次测量的两只小灯泡电压和与第二次测量的两只小灯泡的和几乎相等，且都差不多等于电源电压。生：做完串联，我们将两个小灯泡并联起来，分别测它们的电压，结果电压表指针所指的是同一位置。生：我们还发现了，两个小灯泡并联时，相同的两只小灯泡两端电压相同，不同的两只小灯泡两端电压也相同
11、。生：我们从每只灯泡并联开始，一直增加到四个灯泡并联测量出的结果几乎不变。师：同学们这样勇于探索的精神非常好，归纳大家的实验（将各组实验记录通过实物投影展示），可以得到一般结果吗？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电压，各支路电压相同。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总电压且等于电源电压。师：同学们通过自己的努力和同伴的配合得出了串联电路，并联电路中电压的规律。祝贺同学们得到了一个正确的结论。不过对同学们来说，获得结论的过
12、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，思考本实验过程中真正明白了哪些问题，还有什么新的发现？刚才让大家把实验过程中出现问题扼要地记录下来。下面我们就一起来分析一下实验设计中有没有不合理的地方？操作中有没有失误？测量数据和所提的结论是否可靠？为什么？（板书：五、分析论证：串联U=U1+U2，并联U=U1=U2）生：实验中，电压表的偏转很小，不能读数，我换用小量程后，就有了明显偏转，说明电压表量程的选择很重要。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要连接正确否则一接通电源，指针反偏，并且速度很快，很容易将电压表的指针打弯。生：我们组连电压表时，先不将线连
13、接牢固。而是合上开关，迅速“试触”一下，大概估计好量程再连接，很方便，一次即可选对量程，节省实验时间。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：我发现开关断开时，电源电压与开关闭合时电源的电压不相等，为什么？生：我不小心将电压表串在了电路中，灯全不亮，电压表却有示数，大小几乎和电源电压一样。生：我们是将电路连接正确了，电压表也有指示，就是灯不亮，换了另外一个小灯泡还是不亮，用手按住才亮起来。生：我们组开始测串联电路各部分电压时，有一只
14、灯亮，另一只灯不亮，测电压时，亮着的灯有示数，不亮的灯两端电压为零。师：同学们发现了这么多的问题，这说明同学们都认真实验了，养成好的习惯要比得到一个正确的结论还重要，希望同学们以后继续努力。刚才提到的问题，请同学们互相交流看能否找到解决问题的原因。（板书：六、评估与交流 教师巡视并参加同学讨论）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。我知道了！（很兴奋的喊）两只小灯泡串联时，有一只亮，而另一只灯泡不亮，亮着的灯使电压表有示数，不亮的灯两端电压为零，故障的原因是不亮的小灯泡被“短路”了。生：将灯泡用手按着才能亮，我觉得是因为没有接触好，开路。这时电压表有
15、示数是因为它与电源相连通测电源电压呢。师：同学们一定非常想知道这些问题的答案，那我们就在以后的学习中努力，相信你一定会有很多收获，在同学们的交流中，我注意到许多同学都用到了“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：你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误差。师：同学们的表现非常棒。现在我们来完善你手中科学探究报告。生：将探究科学小报告的评估，交流并完善。师：利用投影仪和同学们交流，小结。（选取展示科学探究报告）通过我们这次的探究活动，同学们了解探究问题的一般方法：（和同学们一起总结，学生们一起大声说出，探究实验研究的几个环节）提出问题猜想或假设制定计划与设计实验进行实验与收集数据分析论证评估与交流。通过实验同学们还得出了串联电路中电压的规律。师：同学们是否有兴趣用电压表检验小灯泡的串、并联呢？（展示引课时示教板）生：有兴趣！用电压表测每个小
