1、“探究串、 并 聯電路電壓的規律” 這一實驗在本章中占有重要地位。 它不僅是加深理解電壓 概念的需要, 也是使學生鞏固電壓表使用技能的 需要, 更是培養學生科學探究能力、 進一步 學習電學基本規律的需要。本節的學習是將來探究電流、電壓和電阻的關系,學習歐姆定律 和電功率的鋪墊。本節是在學生學習了“電路” “電流” “電壓” “串聯電池組電壓關系”等知識的基礎上,讓學 生通過探究活動找出串、并聯電路中電壓的關系。由于學生在第五章“探究串、并聯電路的 電流規律”的學習中,經歷了一次完整的科學探究的七個環節,所以本節教學可在復習、熟 悉七個環節的基礎上,重點突出幾個環節,如“設計實驗” “進行實驗”

2、等。本節教學一般應在實驗室進行,可以要求學生按照課本中的步驟完成。也許有的學生一下子 能說出 “結論” 而非常得意, 但是應該讓學生明確:一下說出來的 “結論” 不是真正科學的、 能讓人信服的結論,這僅僅是猜想,只是探究活動的開始,它還需要論證。探究活動的目的 絕不只是讓學生說出或記住結論,而是要求學生在探究的過程中學習,科學探究過程的每個 環節都有它特有的教育功能。本節課的整體教學思路如下:1.提出問題:通過創設問題情境,分析家用電器和節日小彩燈的串、并聯引出串、并聯電路 電壓關系的探究。2.猜想或假設:學生的想象可能是豐富多彩的,但不一定都正確。不管其猜想是否正確,都 要引導學生運用實驗來

3、進行探究,而不能直接告訴學生答案和結論。如果學生提出的猜想較 多,可運用“拋錨”的思想引導學生先探究與本節教學目標有關的猜想,其他猜想可在課外 活動和后續學習過程中來完成。3.設計實驗:在作出猜想或假設之后,進入制訂計劃階段,這實際上就是讓學生設計實驗。 這一環節中教師應引導學生自己選擇實驗器材,通過師生互動,讓學生自己明確實驗步驟, 并畫出相應的電路圖。4. 進行實驗:這一步是實際操作, 要注意觀察學生的實驗過程, 引導學生正確連接實驗電路, 規范地使用儀器。對學生在實驗中出現的問題要及時進行點撥和引導,以保證實驗的順利進 行。注意讓學生養成尊重事實,如實記錄原始數據的習慣。5. 分析和論證

4、:這一步是數據處理。 引導學生對自己的數據進行分析比較, 找出數據之間的 關系,歸納總結得出結論,注意培養學生的分析概括能力和實事求是的科學態度。6.評估:要求學生對自己的探究活動進行回顧、分析、思考。教師要把評價重點放在對過程 的評價上,即不要把探究的結論作為評價的唯一標準,而要同時對學生參與探究活動的全過 程所反映的學習態度、學習狀況、進步情況作出適當評價。7.交流:這一環節貫穿于整個探究活動之中。教學中,可組織學生以小組為單位進行交流, 也可以全班交流。教師要鼓勵不同的想法和做法,讓學生通過交流討論甚至爭論來達到教學 要求。教學重點:通過實驗探究串、并聯電路中電壓的規律。教學難點:組織引

5、導學生在探究過程中規范操作、認真觀察、仔細分析,得出恰當的結論。 教學方法:1.創設情境,進行實驗探究式學習。2.以學生自主探究為主,結合教師指導和點評的自主性學習。課時安排:1課時三維目標一、知識與技能1.學會正確將電壓表接入串、并聯待測電路,并能畫出相應的電路圖;2.學會正確使用電壓表測量串聯電路和并聯電路的電壓;3.會分析實驗數據,歸納總結出串聯電路和并聯電路各 自的電壓規律。二、過程與方法在探究串、并聯電路的電壓規律過程中,體驗科學探究的方法、科學探究的步驟。三、情感態度與價值觀明確探究目的,專心實驗,由分析實驗數據得出結論。在實驗中培養實事求是、尊重自然規 律的科學態度,體會交流合作

6、的重要性,獲得共享成果的喜悅。課前準備教學設計導入新課 方案 1:復習導入啟發提問:(用課件展示 1.什么是串聯電路?什么是并聯電路?2.電壓的單位是什么?3.測量電壓大小的儀器及使用規則是什么?參考答案:1. 幾個導體逐個順次連接的電路是串聯電路;幾個導體并列連接的電路是并聯電 路。 2. 伏特3.測量電壓要用電壓表,電壓表的使用規則為“二要、一不、二看清” 。教師要積極引導學生, 充分發揮學生的積極性和主動性。 在復習的基礎上順勢引出問題:串、 并聯電路中的電壓有什么規律?如何去探究?(教學說明:本節是在“串聯電路” “電壓” “電壓表的使用” “串聯電池組的電壓關系”的學 習后安排的教學

7、內容。有效的復習為學生進行本節的探究實驗作好了知識和心理準備。 方案 2:情景導入情景 1:用課件播放幾種家用電器并聯在家庭電路中的自拍視頻。 (見右圖,引導學生注意觀 察家用電器是并聯在電路中的 家庭電路中的并聯情景 2:出示一串小彩燈,將其接入教室 (或實驗室 的電路中。 (引導學生注意觀察小彩燈是 串聯在電路中的 提出問題:小彩燈為什么不能像家用電器一樣并聯在電路中呢?(學生思考后回答 方案 3:演示導 入教師用示教電路板展示幾種不同方式連接的電路。問題:同學們上學期已經學習過了串聯電路和并聯電路,那么,誰能來判斷一下展示的幾個 電路分別是怎樣連接的呢?讓學生用簡單的方法驗證自己想法的合

8、理性。讓學生在紙上畫出你熟悉的串、 并聯電路圖。 (教師巡視, 并選出一張畫得比較好的作為范例, 并讓學生畫在黑板上 啟發:在上學期我們已經探究過在串、并聯電路中電流的特點,那么,在串、并聯電路中電 壓有什么特點呢?推進新課 一、串聯電路電壓的規律1.提出問題:串聯電路中電壓到底有什么樣的關系?2.猜想或假設學生紛紛提出自己的猜想,教師將各種猜想分類板書到黑板上。一般學生會根據自己的知識 基礎提出下列猜想:串聯電路中電壓的關系應該和電流的關系相同,也是處處相等。燈泡大的地方電壓大,燈泡小的地方電壓就小。串聯電池組的電壓等于各個電池的電壓之和,串聯電路各點的電壓之和也應該等于首尾兩 點間的總電壓

9、。學生們作出了各種猜想,真實的結果到底是什么?我們應該用實驗來求證。3.設計實驗(學生分組討論,并將自己組設計的方案寫出來 教師巡視,了解學生討論的情況,學生討論基本完成后,教師挑選幾組典型的方案進行展示 交流。學生展示交流時教師可作如下提示:各組可以簡單說明各自的設計方案。簡單評價各組的方案,設計一定要有書面的內容,你想 要測量哪些數據?你計劃如何進行測量 (按電路圖測量 ?你得出了什么樣的結果 (要有實驗 記錄 ,最后還要與別人交流做更好的改進,各組同學補充設計實驗電路和實驗數據表格。 教師在學生實驗前要強調:電壓表應該如何連接在電路中?電壓表應并聯在被測電路的兩端。我們知道,測電壓不能像

10、 測電流那樣將電流表接在某一點測該點電流,應將電壓表并聯在被測電路的“兩”點間,測 出來的是“兩”點間的電壓。同學們進一步完善自己的設計方案后, 可以進行實驗。 建議大家在實驗中更換不同的小燈泡, 進行重復測量,以保證結論的正確性。實驗方案參考:4.進行實驗(學生分組實驗,教師巡視指導 要求同學們注意儀器使用的規范性。 特別是電壓表正、 負接線柱連接正確, 量程要選擇合適, 讀數時要弄清分度值,讀數準確。原始數據的記錄要實事求是、如實記錄,不許隨意改動。 實驗中出現的問題要記錄下來,以 便分析查找原因。兩個燈泡串聯的實驗記錄 (參考 :第一次測量第二次測量5.分析和論證引導學生分析:同學們認真

11、分析你們測量出的數據。測量結果說明了什么?你得出了什么樣 的結論?和你原來的猜想一致嗎?讓學生用自己的語言描述得到的結論。實驗結論:串聯電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。評價:表揚學生們勇于探索的精神,歸納大家的實驗,得出結論。并引導學生分析我們得到 的結論是否能普遍適用。啟發:同學們通過自己的努力和同伴的配合得出了串聯電路中電壓的規律,祝賀同學們得到 了一個正確的結論。不過,對同學們來講獲得結論的過程更重要。請大家對自己的探究活動 過程進行回顧,認真分析、思考在實驗過程中真正明白了哪些問題,還有什么新的發現?學生回顧探究的過程,思考總結。6.評估與交流讓學生反思自己的探索過程,尋找問題

12、。剛才提到的問題,請同學們互相討論,看能不能找 出問題的原因。(教師巡視并參加同學們的討論 同學們在實驗中會發現一些問題,并且想知道這些問題的答案,引導學生要在以后的學習中 繼續努力, 相信將來一定會有所收獲。 在同學們的交流中會發現許多同學都用了 “幾乎相等” 這個詞, 而不是說 “相等” , 這又為什么呢?這是因為讀數或用電壓表測量的過程中出現了誤 差,如讀數時視線沒有與電壓表刻度盤垂直等影響了數據的準確程度。最后指導學生根據他們的探究過程寫一份科學探究的小報告。 學生完成探究報告, 教師巡視, 選擇完成較好的,利用投影和同學們交流、小結。7.即學即練 (課件展示問題 題目:現有一個電池組

13、、一個開關、兩個電壓表、兩個小燈泡、導線若干。請根據上述器材 在圖方框內設計一個符合下列兩項要求的電路圖。(1兩個小燈泡串聯;解析:根據題目要求,先畫出由電池組、開關、燈泡 l1和 l2組成的串聯電路的電路圖。由 燈泡 l1和 l2組成的串聯電路中, 能夠并聯接入電壓表的位置有三處, l1兩端、 l2兩端和串 聯電路的兩端,只要用題中提供的兩個電壓表直接測出任意兩處的電壓,根據串聯電路中的 電壓規律,就可間接求出第三處的電壓。符合題目中兩項要求的電路圖如圖所示。方法指導:本題考查根據要求設計電路、畫電路圖的能力和對串聯電路中的電壓規律的理解 掌握。 解題時要先畫出主電路, 然后再畫電壓表。 連

14、接線要畫成橫平豎直, 線路要畫得簡潔、 整齊、美觀,電路元件符號要畫得準確規范。電路圖畫完后要對照要求進行檢查,發現錯誤 及時修正。二、并聯電路電壓的規律引導:我們已經知道探究問題的一般方法:提出問題猜想或假設設計實驗進行 實驗分析和論證評估與交流。而且得出了在串聯電路中電壓的規律:串聯電路中的 總電壓等于各部分電路的電壓之和。那么在并聯電路中電壓存在什么規律呢?按照探究問題 的一般方法,寫出探究報告。(學生根據課本上的提示, 進行實驗并填寫探究報告, 教師巡視指導, 指導有困難的小組進行 規范操作 1.提出問題:并聯電路兩端的總電壓與各個支路兩端的電壓有什么關系?2.猜想或假設(1_。(2_

15、。 讓學生們作出了各種猜想,各樣假設,真實的結果到底是什么?請同學們用實驗來求證。大 家先設計實驗。3.設計實驗各組可以簡單說明你們的設計方案。簡單評價各組的方案。(1你是怎么做的? (要按電路圖測量,電路圖見圖 (2你得出了什么樣的結果? (要有實驗記錄 4.進行實驗學生分組實驗,教師巡視指導。兩個燈泡并聯的實驗記錄:l1兩端的電壓 u1/vl2兩端的電壓 u2/v總電壓 u/v第一次測量第二次測量5.分析和論證同學們認真分析你們測量出的數據。 測量結果說明了什么?你得出了什么樣的結論? 和你原 來的猜想一致嗎?讓學生用自己的語言描述得到的結論。評價:同學們這種勇于探索的精神非常好,歸納大家

16、 的實驗,可以得到一般結論嗎?并聯電路中電壓的規律:并聯電路各支路電壓相等 。同學們通過自己的努力和同伴的配合得出了并聯電路中電壓的規律。請大家對自己的探究活 動過程進行回顧,認真分析、思考在實驗過程中真正明白了哪些問題,還有什么新的發現? 6.評估與交流讓學生反思自己的探索過程,尋找問題。剛才提到的問題,請同學們互相討論,看能不能找 出問題的原因。現在需要同學們根據你們的探究過程寫一份科學探究的小報告。學生完成探究報告,教師巡 視,選擇完成較好的,利用投影和同學們交流、小結。7.即學即練 (課件展示問題 題目:如右圖所示的電路中,電壓表 v1、 v2和 v3分別測量的是 、 和 ; 如果電壓

17、表 v1、 v2的示數分別為 6 v和 4 v,那么電壓表 v3的示數為 v 。課堂總結 通過我們這次的探究活動, 同學們了解了研究問題的一般方法:(同學們一起總結, 教師板書 或用課件展示 1.提出問題猜想或假設設計實驗進行實驗分析和論證評估交流。2.串聯電路中電壓的規律:串聯電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。3.并聯電路中電壓的規律:并聯電路中并列的各支路兩端的電壓都相等。布置作業 “動手動腦學物理” 1、 2。板書設計二、探究串、并聯電路電壓的規律電壓規律串聯電路串聯電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和 u 總=u1+u2+un 并 聯電路并列的各支路兩端的電壓都相等 u 總=u

18、1=u2=un設計反思本節課依據初中學生的學習特點和科學探究的基本過程進行設計,適合對學生進行初步的科 學探究能力的訓練。本節課設計時考慮到要讓學生經歷科學探究的下列過程:提出問題 猜想或假設設計實驗進行實驗分析和論證評估 交流。 目的是讓學生了 解研究問題的一般方法,讓學生體驗在生活情景中發現并提出問題,如何探求規律,如何驗 證規律,理解規律和運用規律,整個過程自然順暢,環環 相扣,嚴密合理。本節內容在培養 學生科學探究素養和電學知識學習上具有重要意義,既是電壓知識學習的深入,更是進一步 學習歐姆定律、探究電學規律的基礎。參考資料正確地把電池串聯和并聯起來 把電池串聯和并聯起來使用，這聽起來

19、好像很簡單，但是，遵循一些簡單的規則，就可以避 免不必要的問題。 在電池組中是把多個電池串聯起來，得到所需要的工作電壓。如果所需要的是更高的容量和 更大的電流，那就應該把電池并聯起來。另外還有一些電池組，把串聯和并聯這兩種方法結 合起來。 一個膝上型電腦的電池有可能是把四節 3.6 v 鋰離子電池串聯起來， 總電壓達到 14.4 v；然后，再把兩組串聯在一起的電池 并聯起來，這樣，電池組的總電量就可以從 2 000 毫 安時提高到 4 000 毫安時。這種接法稱作“四串兩并” ，它的意思是：把兩組由四節電池串聯 在一起的電池組并聯起來。 1串聯 需要高電量的便攜設備，一般是由兩節或更多節電池串

20、聯起來的電池組供電。如果使用高電 壓的電池，導體和開關的尺寸可以做得很小。中等價位的工業電動工具一般使用電壓為 12 v 至 19.2 v 的電池供電； 而高級電動工具使用電壓為 24 v 至 36 v 的電池， 以獲得更大的電力。 汽車工業最終把啟動器的點火電池電壓從 12 v(實際上是 14 v提高到 36 v，甚至是 42 v。 這些電池組是由 18 節串 聯起來的鉛酸性電池組成。在早期的混合型汽車中，用來供電的電 池組，電壓為 148 v。比較新的車型所使用的電池組，電壓高 達 450 v 至 500 v，大部分是 鎳基化學電池。一個電壓為 480 v 的鎳金屬氫電池組是由 400 節鎳金屬氫電池串聯而成。有 一些混合型汽車也用鉛酸性電池做過試驗。 42 v 的汽車用電池價格昂貴，而且，比起 12 v 電池，它在開關上會產生更多的電弧。使用 高電壓電池組所帶來的另一個問題，就是有可能遇到電池組里的某一節電池失效的情況。這 就像一個鏈條， 串聯