《探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：（一）   知識(shí)與技能1  探究串并聯(lián)電路電壓的規(guī)律；學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法2  練習(xí)正確使用電壓表，培養(yǎng)熟練連接電路的技能（二）   過程與方法1  使學(xué)生通過對(duì)科學(xué)探究全過程的親身體驗(yàn)，領(lǐng)會(huì)科學(xué)研究的方法2  通過觀察和實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生對(duì)問題的探究的能力3  通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的概括能力（三）   情感、態(tài)度與價(jià)值觀1  培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與協(xié)作精神，注重師生學(xué)生之間的情感交流與合作2  重視學(xué)生是否認(rèn)真經(jīng)

2、歷探險(xiǎn)究的每個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：1  正確連接串、并聯(lián)電路，利用電壓表測(cè)電壓2  小組協(xié)作交流設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)：1  自主與協(xié)作發(fā)現(xiàn)并排除串、并聯(lián)電路連接中出現(xiàn)“故障”2  分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和通過合作交流得出串、并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的初步結(jié)論教具：課件、演示用示教板、電源、導(dǎo)線、電壓表、小燈泡（不同型號(hào)3.8V、2.5V各2個(gè)）、開關(guān)、實(shí)物投影儀，多媒體學(xué)生分組器材：電源、導(dǎo)線、電壓表、開關(guān)、小燈泡（不同型號(hào)3.8V、2.5V各2個(gè)）教學(xué)過程：師：播放一段錄相片，家用電器工作的情景，美麗的夜晚燈火輝煌（創(chuàng)設(shè)情境，提出問題）師：片中所展示的電路中，連接形式如何

3、？你知道它們都是怎樣連接的嗎？為什么？生：家用電器都是并聯(lián)在電路中的。而家庭里用的節(jié)日小彩燈是混聯(lián)的。我不太知道為什么這樣連接。生：路燈是并聯(lián)的，裝飾建筑物上的彩燈也是并聯(lián)的。因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)我上學(xué)路上有一只燈不亮而其它路燈仍亮。師：要想了解其中的原因，我們需要探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律。   （板書：第二節(jié)探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律）師：展示已連好的有兩個(gè)電路的示教板（表面兩個(gè)小燈泡，一個(gè)開關(guān)，電路電線暗藏），哪位同學(xué)能夠到前面來判斷每個(gè)電路中兩個(gè)小燈泡的連接形式？并說明你判斷的方法。生甲：這兩個(gè)電路都是串聯(lián)電路，因?yàn)閿嚅_，閉合開關(guān)后，兩燈泡同時(shí)熄滅，同時(shí)亮。生乙：根據(jù)串

4、聯(lián)電路，并聯(lián)電路的特點(diǎn)，左邊電路兩小燈泡并聯(lián)，因?yàn)槲倚テ渲幸粋€(gè)燈泡后，另一盞燈仍發(fā)光，這說明兩個(gè)小燈泡在兩個(gè)支路上是并聯(lián)的。右邊電路兩個(gè)小燈泡也熄滅了。這說明這個(gè)電路中的兩個(gè)小燈泡連接在同一條電路上，是串聯(lián)電路。生丙：我認(rèn)為乙判斷方法正確，甲同學(xué)的判斷不正確。如果可以使用輔助器材，我還有另一種判斷方法借助一根導(dǎo)線，將導(dǎo)線與其中一盞小燈泡并聯(lián)后，這個(gè)小燈泡熄滅，而另一個(gè)小燈泡仍發(fā)光，說明這兩個(gè)是串聯(lián)，若另一個(gè)小燈泡也熄滅了，說明這兩個(gè)小燈泡是并聯(lián)的。生丁：我受丙同學(xué)的啟發(fā)，若用電流表，我也可以判斷小燈泡的連接形式了，只不過必須采納試觸的方法，以免燒壞電流表。師：同學(xué)對(duì)串聯(lián)、并聯(lián)電路的連接特點(diǎn)，

5、電路中電流的特點(diǎn)掌握的比較好！在串、并聯(lián)電路中電壓有什么特點(diǎn)呢？是否用電壓表也可以判斷電路的連接情況呢？要想了解其中的原因，我們需要探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，也就是說，如果兩個(gè)用電器分別以串聯(lián)和并聯(lián)的形式連接在電路中，在相同電源電壓的情況下，每個(gè)用電器上的電壓相同嗎？下面我們來研究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律。（板書：一、提出問題1  串聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓和電路兩端的總電壓有什么關(guān)系？2  并聯(lián)電路的總電壓跟各支路兩端電壓有何關(guān)系？二、猜想與假設(shè)）生：各串聯(lián)燈泡兩端的電壓加起來就是電源電壓。   （理由：它們把電源電壓分了）生：串聯(lián)電路中總電壓

6、與各燈泡兩端電壓大小一樣   （理由：串聯(lián)電路中電流是處處相等的）生：串聯(lián)電路中，越靠近電源正極的小燈泡兩端電壓越大。越靠近負(fù)極小燈泡的電壓越小。   （理由：在電路中電源外部電流從電源正極經(jīng)用電器流向負(fù)極，越靠近電源正極的燈泡會(huì)先分得電壓的，像水管中的水流）生：各串聯(lián)燈泡兩端的電壓是相等的，而且加起來是電源電壓   （理由：家中節(jié)日彩燈串，安裝時(shí)出現(xiàn)問題，爸爸用萬用表測(cè)量過，印象中存在這樣的關(guān)系）生：并聯(lián)電路中，各支路兩端電壓，相等。   （理由：家用電器都是并聯(lián)，每個(gè)用電器正常工作時(shí)電壓都是220V）生：并聯(lián)電

7、路中，較亮的小燈泡兩端電壓大。   （理由：把小燈泡接在兩節(jié)電池上更亮）生：并聯(lián)電路中，總電壓等于各用電器兩端電壓之和。   （理由：并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和）師：同學(xué)們積極進(jìn)行猜想，并說出了自己的猜想理由，很不錯(cuò)，那么，如何用科學(xué)的方法證明自己的猜想是證確呢？生：用實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)，應(yīng)該科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。師：請(qǐng)同學(xué)們思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，想一想都需要哪些器材？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟？及如何設(shè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格？（板書：三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）（學(xué)生以小組為單位，協(xié)助完成各項(xiàng)問題的解決）生甲：實(shí)驗(yàn)電路圖如圖6.21所示，所需要實(shí)驗(yàn)器材：電源開關(guān)，若干導(dǎo)線，兩盞小燈泡和

8、電壓表。按電路圖6.21連接兩個(gè)燈泡L1、L2串聯(lián)電路。用電壓表分三次接入電路中，分別測(cè)出L1兩端電壓U1；L2兩端電壓U2；L1和L2兩端總電壓U，分別所得數(shù)據(jù)，找出它們之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格L1兩端電壓U1/VL2的兩端電壓U2/V總電壓U/V   生乙：所需要實(shí)驗(yàn)器材：電源（3節(jié)干電池）、開關(guān)（一個(gè)）、導(dǎo)線若干，小燈泡（4個(gè)，2個(gè)3.8V，2個(gè)2.5V），電壓表（一塊）實(shí)驗(yàn)電路圖分別為圖6.22，圖6.23，圖6.24，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格次數(shù)U1/VU2/VU/V1   2   生丙：我們將2個(gè)

9、2.5V小燈泡與1個(gè)3.8V小燈泡串聯(lián)，分別用電壓表測(cè)出每個(gè)小燈泡兩端電壓，及三個(gè)小燈串聯(lián)電路兩端總電壓。生丁：連接一個(gè)并聯(lián)電路如圖6.25所示，分別用電壓表測(cè)出兩端電壓和兩端電壓U2及L1、L2兩端總電壓U再分析所得數(shù)據(jù)即可。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。次數(shù)U1/VU2/VU/V1   2   師：將每個(gè)小組自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。通過實(shí)物投影展示。進(jìn)行學(xué)生間互評(píng)，目的讓學(xué)生加深對(duì)測(cè)電壓方法的理解選出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。師：在實(shí)驗(yàn)過程中要注意什么問題呢？生：按電路圖有序地連接電路。連接電路時(shí)開關(guān)必須斷開。生：電壓表應(yīng)與所測(cè)電路元件并聯(lián)。生：電

10、壓表接入電路時(shí)注意接線柱的正確接法，電壓表量程的正確選擇。師：很好！同學(xué)們進(jìn)一步完善自己的設(shè)計(jì)方案后，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。建議大家在實(shí)驗(yàn)中更換不同小燈泡，進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量，檢驗(yàn)自己的猜想是否正確。要求同學(xué)們注意儀器使用的規(guī)范性，特別是電壓表正、負(fù)接線柱連接要正確，量程的選擇要合適。讀數(shù)時(shí)要弄清分度值，讀數(shù)準(zhǔn)確，原始數(shù)據(jù)的記錄要實(shí)事求是如實(shí)記錄不許隨意改動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題要記錄下來，以便查找、分析原因。（活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師板書后巡回指導(dǎo)）（板書：四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)兩個(gè)小燈泡串聯(lián)的實(shí)驗(yàn)記錄，兩個(gè)小燈泡并聯(lián)的實(shí)驗(yàn)記錄）師：同學(xué)們認(rèn)真分析你們測(cè)量出的數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果說明了什么？你得出了什么樣的結(jié)論？和你

11、原來的猜想一致嗎？生：我們用兩只完全相同的小燈泡，測(cè)出每只小燈泡兩端的電壓相等，并且每只燈泡兩端電壓的和與測(cè)出的兩只燈泡的總電壓幾乎相等。生：我們用兩只不同的燈泡串聯(lián)，測(cè)出每只燈泡兩端的電壓不同，便每只燈泡兩端的電壓的和等于電源電壓。生：我們先用兩只小燈泡測(cè)，然后又換兩個(gè)不同的小燈泡則，盡管兩次測(cè)出小燈泡兩端電壓不一樣，但前一次測(cè)量的兩只小燈泡電壓和與第二次測(cè)量的兩只小燈泡的和幾乎相等，且都差不多等于電源電壓。生：做完串聯(lián)，我們將兩個(gè)小燈泡并聯(lián)起來，分別測(cè)它們的電壓，結(jié)果電壓表指針?biāo)傅氖峭晃恢谩Ｉ何覀冞€發(fā)現(xiàn)了，兩個(gè)小燈泡并聯(lián)時(shí)，相同的兩只小燈泡兩端電壓相同，不同的兩只小燈泡兩端電壓也相同

12、。生：我們從每只燈泡并聯(lián)開始，一直增加到四個(gè)燈泡并聯(lián)測(cè)量出的結(jié)果幾乎不變。師：同學(xué)們這樣勇于探索的精神非常好，歸納大家的實(shí)驗(yàn)（將各組實(shí)驗(yàn)記錄通過實(shí)物投影展示），可以得到一般結(jié)果嗎？生：通過實(shí)驗(yàn)可以得到結(jié)論：串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。并聯(lián)電路中的總電壓等于各個(gè)支路兩端電壓，各支路電壓相同。生：不管怎樣選擇燈泡，不論如何進(jìn)行測(cè)量，盡管測(cè)出的數(shù)據(jù)不相同，但是有一個(gè)共同點(diǎn)就是同一個(gè)串聯(lián)電路中各個(gè)燈泡兩端電壓的和等于這幾個(gè)燈泡兩端總電壓且等于電源電壓。師：同學(xué)們通過自己的努力和同伴的配合得出了串聯(lián)電路，并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。祝賀同學(xué)們得到了一個(gè)正確的結(jié)論。不過對(duì)同學(xué)們來說，獲得結(jié)論的過

13、程更重要。請(qǐng)大家對(duì)自己的探究活動(dòng)過程進(jìn)行回顧，認(rèn)真分析，思考本實(shí)驗(yàn)過程中真正明白了哪些問題，還有什么新的發(fā)現(xiàn)？剛才讓大家把實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)問題扼要地記錄下來。下面我們就一起來分析一下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有沒有不合理的地方？操作中有沒有失誤？測(cè)量數(shù)據(jù)和所提的結(jié)論是否可靠？為什么？（板書：五、分析論證：串聯(lián)U=U1+U2，并聯(lián)U=U1=U2）生：實(shí)驗(yàn)中，電壓表的偏轉(zhuǎn)很小，不能讀數(shù)，我換用小量程后，就有了明顯偏轉(zhuǎn)，說明電壓表量程的選擇很重要。生：我開始將電壓表連接錯(cuò)了，現(xiàn)在我知道了，電壓表的正負(fù)接線柱必須要連接正確否則一接通電源，指針反偏，并且速度很快，很容易將電壓表的指針打彎。生：我們組連電壓表時(shí)，先不將線連

14、接牢固。而是合上開關(guān)，迅速“試觸”一下，大概估計(jì)好量程再連接，很方便，一次即可選對(duì)量程，節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間。生：讀數(shù)也很重要。我第一次讀數(shù)，讀出一只小燈泡的電壓值比電源電壓還大，原來電壓表接的是小量程，我是按大量程的刻度讀出來的。生：我將電壓表接在了一根導(dǎo)線兩端，結(jié)果燈都亮了，可是電壓表讀數(shù)是零，為什么呢？生：我發(fā)現(xiàn)開關(guān)斷開時(shí)，電源電壓與開關(guān)閉合時(shí)電源的電壓不相等，為什么？生：我不小心將電壓表串在了電路中，燈全不亮，電壓表卻有示數(shù)，大小幾乎和電源電壓一樣。生：我們是將電路連接正確了，電壓表也有指示，就是燈不亮，換了另外一個(gè)小燈泡還是不亮，用手按住才亮起來。生：我們組開始測(cè)串聯(lián)電路各部分電壓時(shí)，有一只

15、燈亮，另一只燈不亮，測(cè)電壓時(shí)，亮著的燈有示數(shù)，不亮的燈兩端電壓為零。師：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了這么多的問題，這說明同學(xué)們都認(rèn)真實(shí)驗(yàn)了，養(yǎng)成好的習(xí)慣要比得到一個(gè)正確的結(jié)論還重要，希望同學(xué)們以后繼續(xù)努力。剛才提到的問題，請(qǐng)同學(xué)們互相交流看能否找到解決問題的原因。（板書：六、評(píng)估與交流    教師巡視并參加同學(xué)討論）生：電壓表接在一根導(dǎo)線的兩端，中間沒有用電器，相當(dāng)于“一”點(diǎn)，所以電壓表示數(shù)為零。我知道了！（很興奮的喊）兩只小燈泡串聯(lián)時(shí)，有一只亮，而另一只燈泡不亮，亮著的燈使電壓表有示數(shù)，不亮的燈兩端電壓為零，故障的原因是不亮的小燈泡被“短路”了。生：將燈泡用手按著才能亮，我覺得

16、是因?yàn)闆]有接觸好，開路。這時(shí)電壓表有示數(shù)是因?yàn)樗c電源相連通測(cè)電源電壓呢。師：同學(xué)們一定非常想知道這些問題的答案，那我們就在以后的學(xué)習(xí)中努力，相信你一定會(huì)有很多收獲，在同學(xué)們的交流中，我注意到許多同學(xué)都用到了“幾乎相等”這個(gè)詞，而不是說“相等”，為什么呢？生：因?yàn)樗鼈兿嗖詈苄?，但又不完全相等。師：你能分析出其中的原因嗎？生：因?yàn)樽x數(shù)或用表測(cè)量的過程中有一些誤差。師：同學(xué)們的表現(xiàn)非常棒?，F(xiàn)在我們來完善你手中科學(xué)探究報(bào)告。生：將探究科學(xué)小報(bào)告的評(píng)估，交流并完善。師：利用投影儀和同學(xué)們交流，小結(jié)。（選取展示科學(xué)探究報(bào)告）通過我們這次的探究活動(dòng)，同學(xué)們了解探究問題的一般方法：（和同學(xué)們一起總結(jié)，學(xué)生們一起大聲說出，探究實(shí)驗(yàn)研究的幾個(gè)環(huán)節(jié)）提