《探究串、并联电路中电压的规律》.docx
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1、探究串、并联电路中电压的规律探究串、并联电路电压的规律教学设计探究串、并联电路电压的规律整体设计“探究串、并联电路电压的规律”这一试验在本章中占有重要地位。它不仅是加深理解电压概念的须要,也是使学生巩固电压表运用技能的须要,更是培育学生科学探究实力、进一步学习电学基本规律的须要。本节的学习是将来探究电流、电压和电阻的关系,学习欧姆定律和电功率的铺垫。本节是在学生学习了“电路”“电流”“电压”“串联电池组电压关系”等学问的基础上,让学生通过探究活动找出串、并联电路中电压的关系。由于学生在第五章“探究串、并联电路的电流规律”的学习中,经验了一次完整的科学探究的七个环节,所以本节教学可在复习、熟识七
2、个环节的基础上,重点突出几个环节,如“设计试验”“进行试验”等。本节教学一般应在试验室进行,可以要求学生根据课本中的步骤完成。或许有的学生一下子能说出“结论”而特别得意,但是应当让学生明确:一下说出来的“结论”不是真正科学的、能让人信服的结论,这仅仅是猜想,只是探究活动的起先,它还须要论证。探究活动的目的绝不只是让学生说出或记住结论,而是要求学生在探究的过程中学习,科学探究过程的每个环节都有它特有的教化功能。本节课的整体教学思路如下:1提出问题:通过创设问题情境,分析家用电器和节日小彩灯的串、并联引出串、并联电路电压关系的探究。2猜想或假设:学生的想象可能是丰富多彩的,但不肯定都正确。不管其猜
3、想是否正确,都要引导学生运用试验来进行探究,而不能干脆告知学生答案和结论。假如学生提出的猜想较多,可运用“抛锚”的思想引导学生先探究与本节教学目标有关的猜想,其他猜想可在课外活动和后续学习过程中来完成。3设计试验:在作出猜想或假设之后,进入制订安排阶段,这事实上就是让学生设计试验。这一环节中老师应引导学生自己选择试验器材,通过师生互动,让学生自己明的确验步骤,并画出相应的电路图。4进行试验:这一步是实际操作,要留意视察学生的试验过程,引导学生正确连接试验电路,规范地运用仪器。对学生在试验中出现的问题要刚好进行点拨和引导,以保证明验的顺当进行。留意让学生养成敬重事实,照实记录原始数据的习惯。5分
4、析和论证:这一步是数据处理。引导学生对自己的数据进行分析比较,找出数据之间的关系,归纳总结得出结论,留意培育学生的分析概括实力和实事求是的科学看法。6评估:要求学生对自己的探究活动进行回顾、分析、思索。老师要把评价重点放在对过程的评价上,即不要把探究的结论作为评价的唯一标准,而要同时对学生参加探究活动的全过程所反映的学习看法、学习状况、进步状况作出适当评价。7沟通:这一环节贯穿于整个探究活动之中。教学中,可组织学生以小组为单位进行沟通,也可以全班沟通。老师要激励不同的想法和做法,让学生通过沟通探讨甚至争辩来达到教学要求。教学重点:通过试验探究串、并联电路中电压的规律。教学难点:组织引导学生在探
5、究过程中规范操作、仔细视察、细致分析,得出恰当的结论。教学方法:1创设情境,进行试验探究式学习。2以学生自主探究为主,结合老师指导和点评的自主性学习。课时支配:1课时三维目标一、学问与技能1学会正确将电压表接入串、并联待测电路,并能画出相应的电路图;2学会正确运用电压表测量串联电路和并联电路的电压;3会分析试验数据,归纳总结出串联电路和并联电路各自的电压规律。二、过程与方法在探究串、并联电路的电压规律过程中,体验科学探究的方法、科学探究的步骤。三、情感看法与价值观明确探究目的,用心试验,由分析试验数据得出结论。在试验中培育实事求是、敬重自然规律的科学看法,体会沟通合作的重要性,获得共享成果的喜
6、悦。课前打算多媒体课件、示教电路板(带各种电学元件)、电压表、电池组(或学生电源)、小灯泡(带小灯座)、开关、导线若干。教学设计导入新课方案1:复习导入启发提问:(用课件展示)1什么是串联电路?什么是并联电路?2电压的单位是什么?3测量电压大小的仪器及运用规则是什么?参考答案:1.几个导体逐个顺次连接的电路是串联电路;几个导体并列连接的电路是并联电路。2.伏特3测量电压要用电压表,电压表的运用规则为“二要、一不、二看清”。老师要主动引导学生,充分发挥学生的主动性和主动性。在复习的基础上顺势引出问题:串、并联电路中的电压有什么规律?如何去探究?(教学说明:本节是在“串联电路”“电压”“电压表的运
7、用”“串联电池组的电压关系”的学习后支配的教学内容。有效的复习为学生进行本节的探究试验作好了学问和心理打算。)方案2:情景导入情景1:用课件播放几种家用电器并联在家庭电路中的自拍视频。(见右图,引导学生留意视察家用电器是并联在电路中的)家庭电路中的并联情景2:出示一串小彩灯,将其接入教室(或试验室)的电路中。(引导学生留意视察小彩灯是串联在电路中的)提出问题:小彩灯为什么不能像家用电器一样并联在电路中呢?(学生思索后回答)总结:小彩灯和一般的家用电器所须要的电压是不一样的。要想知道为什么家用电器要并联、小彩灯要串联、我们须要探究串联电路和并联电路电压的规律。也就是说,假如两个用电器分别以串联和
8、并联的形式连接在电路中,在相同电源电压的状况下,每个用电器上的电压相同吗?下面我们先探讨串联电路电压的规律。方案3:演示导入老师用示教电路板展示几种不同方式连接的电路。问题:同学们上学期已经学习过了串联电路和并联电路,那么,谁能来推断一下展示的几个电路分别是怎样连接的呢?让学生用简洁的方法验证自己想法的合理性。让学生在纸上画出你熟识的串、并联电路图。(老师巡察,并选出一张画得比较好的作为范例,并让学生画在黑板上)启发:在上学期我们已经探究过在串、并联电路中电流的特点,那么,在串、并联电路中电压有什么特点呢?推动新课一、串联电路电压的规律1提出问题:串联电路中电压究竟有什么样的关系?2猜想或假设
9、学生纷纷提出自己的猜想,老师将各种猜想分类板书到黑板上。一般学生会依据自己的学问基础提出下列猜想:串联电路中电压的关系应当和电流的关系相同,也是到处相等。电压应当从电源正极动身,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“力气”,力气会越用越小。灯泡大的地方电压大,灯泡小的地方电压就小。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当等于首尾两点间的总电压。学生们作出了各种猜想,真实的结果究竟是什么?我们应当用试验来求证。3设计试验(学生分组探讨,并将自己组设计的方案写出来)老师巡察,了解学生探讨的状况,学生探讨基本完成后,老师选择几组典型的方案进行展示沟通。
10、学生展示沟通时老师可作如下提示:各组可以简洁说明各自的设计方案。简洁评价各组的方案,设计肯定要有书面的内容,你想要测量哪些数据?你安排如何进行测量(按电路图测量)?你得出了什么样的结果(要有试验记录),最终还要与别人沟通做更好的改进,各组同学补充设计试验电路和试验数据表格。老师在学生试验前要强调:电压表应当如何连接在电路中?电压表应并联在被测电路的两端。我们知道,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。同学们进一步完善自己的设计方案后,可以进行试验。建议大家在试验中更换不同的小灯泡,进行重复测量,以保证结论的正确性。
11、试验方案参考:方案1:用学生电源供应电压,选择两只完全相同的小灯泡,用同一块电压表,分别测出每只灯泡两端的电压和两只灯泡两端的总电压进行比较。试验原理电路如右图,详细测量电路如下图。(这种方案可以调整电源电压进行多次测量,以通过测量串联电路两端总电压不同时,各用电器两端电压和电路两端总电压的关系是否一样。)测量AB两端的电压测量BC两端的电压测量AC两端的电压方案2:用干电池作电源,选择两只不同的小灯泡,用三块电压表,同时测量每只小灯泡和两只小灯泡两端的电压,进行比较。试验电路如右图。方案3:用干电池作电源,选用四只小灯泡,两只一组,先将两只小灯泡串联接入电路,分别测每只灯泡和两只灯泡的总电压
12、,然后再换上另外两只灯泡再次测量。4进行试验(学生分组试验,老师巡察指导)要求同学们留意仪器运用的规范性。特殊是电压表正、负接线柱连接正确,量程要选择合适,读数时要弄清分度值,读数精确。原始数据的记录要实事求是、照实记录,不许随意改动。试验中出现的问题要记录下来,以便分析查找缘由。两个灯泡串联的试验记录(参考):AB间的电压U1/VBC间的电压U2/VAC间的电压U3/V第一次测量其次次测量5分析和论证引导学生分析:同学们仔细分析你们测量出的数据。测量结果说明白什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一样吗?让学生用自己的语言描述得到的结论。试验结论:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之
13、和。评价:表扬学生们勇于探究的精神,归纳大家的试验,得出结论。并引导学生分析我们得到的结论是否能普遍适用。启发:同学们通过自己的努力和同伴的协作得出了串联电路中电压的规律,庆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,仔细分析、思索在试验过程中真正明白了哪些问题,还有什么新的发觉?学生回顾探究的过程,思索总结。6评估与沟通让学生反思自己的探究过程,找寻问题。刚才提到的问题,请同学们相互探讨,看能不能找出问题的缘由。(老师巡察并参与同学们的探讨)同学们在试验中会发觉一些问题,并且想知道这些问题的答案,引导学生要在以后的学习中接着努力,
14、信任将来肯定会有所收获。在同学们的沟通中会发觉很多同学都用了“几乎相等”这个词,而不是说“相等”,这又为什么呢?这是因为读数或用电压表测量的过程中出现了误差,如读数时视线没有与电压表刻度盘垂直等影响了数据的精确程度。最终指导学生依据他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,老师巡察,选择完成较好的,利用投影和同学们沟通、小结。7即学即练(课件展示问题)题目:现有一个电池组、一个开关、两个电压表、两个小灯泡、导线若干。请依据上述器材在图方框内设计一个符合下列两项要求的电路图。(1)两个小灯泡串联;(2)所设计的电路能干脆测出(或间接求出)下列物理量:a.电源电压;b.每个小灯泡两端
15、的电压。解析:依据题目要求,先画出由电池组、开关、灯泡L1和L2组成的串联电路的电路图。由灯泡L1和L2组成的串联电路中,能够并联接入电压表的位置有三处,L1两端、L2两端和串联电路的两端,只要用题中供应的两个电压表干脆测出随意两处的电压,依据串联电路中的电压规律,就可间接求出第三处的电压。符合题目中两项要求的电路图如图所示。方法指导:本题考查依据要求设计电路、画电路图的实力和对串联电路中的电压规律的理解驾驭。解题时要先画出主电路,然后再画电压表。连接线要画成横平竖直,线路要画得简洁、整齐、美观,电路元件符号要画得精确规范。电路图画完后要比照要求进行检查,发觉错误刚好修正。二、并联电路电压的规
16、律引导:我们已经知道探究问题的一般方法:提出问题猜想或假设设计试验进行试验分析和论证评估与沟通。而且得出了在串联电路中电压的规律:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。那么在并联电路中电压存在什么规律呢?根据探究问题的一般方法,写出探究报告。(学生依据课本上的提示,进行试验并填写探究报告,老师巡察指导,指导有困难的小组进行规范操作)1提出问题:并联电路两端的总电压与各个支路两端的电压有什么关系?2猜想或假设(1)_。(2)_。让学生们作出了各种猜想,各样假设,真实的结果究竟是什么?请同学们用试验来求证。大家先设计试验。3设计试验各组可以简洁说明你们的设计方案。简洁评价各组的方案。(1)你
17、是怎么做的?(要按电路图测量,电路图见图)(2)你得出了什么样的结果?(要有试验记录)4进行试验学生分组试验,老师巡察指导。两个灯泡并联的试验记录:L1两端的电压U1/VL2两端的电压U2/V总电压U/V第一次测量其次次测量5分析和论证同学们仔细分析你们测量出的数据。测量结果说明白什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一样吗?让学生用自己的语言描述得到的结论。评价:同学们这种勇于探究的精神特别好,归纳大家的试验,可以得到一般结论吗?并联电路中电压的规律:并联电路各支路电压相等。同学们通过自己的努力和同伴的协作得出了并联电路中电压的规律。请大家对自己的探究活动过程进行回顾,仔细分析、思索在试
18、验过程中真正明白了哪些问题,还有什么新的发觉?6评估与沟通让学生反思自己的探究过程,找寻问题。刚才提到的问题,请同学们相互探讨,看能不能找出问题的缘由。现在须要同学们依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,老师巡察,选择完成较好的,利用投影和同学们沟通、小结。7即学即练(课件展示问题)题目:如右图所示的电路中,电压表V1、V2和V3分别测量的是、和;假如电压表V1、V2的示数分别为6V和4V,那么电压表V3的示数为V。答案:电路两端总电压(电源电压)L1两端电压L2两端电压课堂总结通过我们这次的探究活动,同学们了解了探讨问题的一般方法:(同学们一起总结,老师板书或用课件展示
19、)1提出问题猜想或假设设计试验进行试验分析和论证评估沟通。2串联电路中电压的规律:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。3并联电路中电压的规律:并联电路中并列的各支路两端的电压都相等。布置作业“动手动脑学物理”1、2。板书设计二、探究串、并联电路电压的规律电压规律串联电路串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和U总U1U2Un并联电路并列的各支路两端的电压都相等U总U1U2Un设计反思本节课依据初中学生的学习特点和科学探究的基本过程进行设计,适合对学生进行初步的科学探究实力的训练。本节课设计时考虑到要让学生经验科学探究的下列过程:提出问题猜想或假设设计试验进行试验分析和论证评估沟通。目
20、的是让学生了解探讨问题的一般方法,让学生体验在生活情景中发觉并提出问题,如何探求规律,如何验证规律,理解规律和运用规律,整个过程自然顺畅,环环相扣,严密合理。本节内容在培育学生科学探究素养和电学学问学习上具有重要意义,既是电压学问学习的深化,更是进一步学习欧姆定律、探究电学规律的基础。参考资料正确地把电池串联和并联起来把电池串联和并联起来运用,这听起来似乎很简洁,但是,遵循一些简洁的规则,就可以避开不必要的问题。在电池组中是把多个电池串联起来,得到所须要的工作电压。假如所须要的是更高的容量和更大的电流,那就应当把电池并联起来。另外还有一些电池组,把串联和并联这两种方法结合起来。一个膝上型电脑的
21、电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串联起来,总电压达到14.4V;然后,再把两组串联在一起的电池并联起来,这样,电池组的总电量就可以从2000毫安时提高到4000毫安时。这种接法称作“四串两并”,它的意思是:把两组由四节电池串联在一起的电池组并联起来。1串联须要高电量的便携设备,一般是由两节或更多节电池串联起来的电池组供电。假如运用高电压的电池,导体和开关的尺寸可以做得很小。中等价位的工业电动工具一般运用电压为12V至19.2V的电池供电;而高级电动工具运用电压为24V至36V的电池,以获得更大的电力。汽车工业最终把启动器的点火电池电压从12V(事实上是14V)提高到36V,甚至是42V。这
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