電工基礎(chǔ)教案第5教案?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，包括電流、電壓、電阻的關(guān)系。能夠熟練運(yùn)用串聯(lián)和并聯(lián)電路的基本規(guī)律進(jìn)行簡單電路的分析和計(jì)算，如求解未知電阻、電流、電壓等。掌握串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的等效電阻計(jì)算方法，并能理解其原理。學(xué)會(huì)使用萬用表測量串聯(lián)和并聯(lián)電路中的電流、電壓，能正確讀取和記錄測量數(shù)據(jù)，并能根據(jù)測量結(jié)果分析電路故障。2.過程與方法目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和分析歸納能力。在電路分析和計(jì)算過程中，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題，提高學(xué)生的邏輯思維能力和運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力。通過使用萬用表進(jìn)行測量，讓學(xué)生熟悉電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)激發(fā)學(xué)生對電學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)知識的熱情。培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中學(xué)會(huì)與同學(xué)協(xié)作交流。通過電路故障分析，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。

二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻特點(diǎn)。串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的等效電阻計(jì)算。運(yùn)用串聯(lián)和并聯(lián)電路規(guī)律進(jìn)行電路分析和計(jì)算。2.教學(xué)難點(diǎn)對并聯(lián)電路中電流分配和電壓特點(diǎn)的理解。綜合運(yùn)用串聯(lián)和并聯(lián)電路知識解決復(fù)雜電路問題。電路故障的分析與排除，特別是通過測量數(shù)據(jù)判斷故障位置。

三、教學(xué)方法1.講授法：講解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的基本概念、特點(diǎn)及相關(guān)計(jì)算公式，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握知識要點(diǎn)。2.實(shí)驗(yàn)探究法：通過學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)探究精神。3.討論法：組織學(xué)生討論電路分析和計(jì)算中的問題，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見解，促進(jìn)學(xué)生之間的思想交流和合作學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的思維方式。4.演示法：利用實(shí)驗(yàn)儀器和多媒體課件進(jìn)行演示，直觀地展示電路現(xiàn)象和原理，幫助學(xué)生更好地理解抽象的知識。

四、教學(xué)準(zhǔn)備1.實(shí)驗(yàn)器材若干節(jié)干電池、電池盒多個(gè)定值電阻（不同阻值）、電阻箱小燈泡（多個(gè)）、燈座開關(guān)（多個(gè)）導(dǎo)線若干萬用表2.多媒體課件：包含串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的動(dòng)畫演示、相關(guān)例題講解、實(shí)驗(yàn)操作視頻等。

五、教學(xué)過程

（一）課程導(dǎo)入（5分鐘）通過展示一些生活中常見的串聯(lián)和并聯(lián)電路實(shí)例，如節(jié)日彩燈（串聯(lián)）、家庭電路中的用電器（并聯(lián)）等，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考：這些電路中電流、電壓是如何分布的？電阻之間有什么關(guān)系？從而引出本節(jié)課的主題串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。

（二）知識講解（15分鐘）1.串聯(lián)電路定義：把用電器逐個(gè)順次連接起來的電路叫做串聯(lián)電路。利用多媒體課件展示串聯(lián)電路的電路圖，并結(jié)合實(shí)物演示，講解串聯(lián)電路的基本組成部分，包括電源、用電器、開關(guān)和導(dǎo)線。電流特點(diǎn)：串聯(lián)電路中各處電流都相等，即\(I=I_1=I_2=\cdots=I_n\)。通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：在串聯(lián)電路中接入電流表，測量不同位置的電流，觀察電流表的示數(shù)是否相同。從理論上解釋：由于串聯(lián)電路中電荷只能沿著一條路徑流動(dòng)，沒有分支，所以各處電流相等。電壓特點(diǎn)：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，即\(U=U_1+U_2+\cdots+U_n\)。同樣通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在串聯(lián)電路中接入電壓表，分別測量電源兩端電壓以及各個(gè)用電器兩端電壓，比較它們之間的關(guān)系。結(jié)合串聯(lián)電路電流相等的特點(diǎn)，利用歐姆定律\(U=IR\)進(jìn)行推導(dǎo)，幫助學(xué)生理解電壓關(guān)系。電阻特點(diǎn)：串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，即\(R=R_1+R_2+\cdots+R_n\)。解釋等效電阻的概念：串聯(lián)電阻的總電阻相當(dāng)于一個(gè)等效電阻，其作用與各個(gè)串聯(lián)電阻共同作用效果相同。通過實(shí)驗(yàn)測量串聯(lián)電阻的總電阻，并與各個(gè)電阻阻值之和進(jìn)行比較，驗(yàn)證電阻特點(diǎn)。2.并聯(lián)電路定義：把用電器并列地連接起來的電路叫做并聯(lián)電路。展示并聯(lián)電路的電路圖和實(shí)物連接，講解并聯(lián)電路的基本組成。電流特點(diǎn)：并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和，即\(I=I_1+I_2+\cdots+I_n\)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在并聯(lián)電路中接入電流表，分別測量干路電流和各支路電流，分析它們之間的關(guān)系。從分流原理角度解釋：因?yàn)椴⒙?lián)電路有多個(gè)支路，電流會(huì)在分支處分成若干路徑，所以干路電流等于各支路電流之和。電壓特點(diǎn)：并聯(lián)電路各支路兩端的電壓都相等，即\(U=U_1=U_2=\cdots=U_n\)。實(shí)驗(yàn)測量：用電壓表分別測量并聯(lián)電路各支路兩端電壓和電源兩端電壓，觀察測量結(jié)果。說明原因：并聯(lián)電路中各支路兩端直接連接在電源兩端，所以電壓相等。電阻特點(diǎn)：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻倒數(shù)之和，即\(\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\cdots+\frac{1}{R_n}\)。推導(dǎo)過程：根據(jù)歐姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，結(jié)合并聯(lián)電路電流和電壓特點(diǎn)進(jìn)行推導(dǎo)，得出并聯(lián)電阻公式。通過實(shí)驗(yàn)測量并聯(lián)電阻總電阻，并與根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，加深學(xué)生對并聯(lián)電阻特點(diǎn)的理解。

（三）例題講解（20分鐘）1.展示例題1：如圖所示的串聯(lián)電路，已知\(R_1=10\Omega\)，\(R_2=20\Omega\)，電源電壓\(U=6V\)，求電路中的電流\(I\)和電阻\(R_1\)、\(R_2\)兩端的電壓\(U_1\)、\(U_2\)。分析題目：引導(dǎo)學(xué)生明確已知條件和所求物理量，確定解題思路。解題過程：首先求串聯(lián)電路的總電阻\(R=R_1+R_2=10\Omega+20\Omega=30\Omega\)。根據(jù)歐姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，可得電路中的電流\(I=\frac{U}{R}=\frac{6V}{30\Omega}=0.2A\)。再根據(jù)\(U=IR\)，分別求出\(R_1\)兩端電壓\(U_1=IR_1=0.2A×10\Omega=2V\)，\(R_2\)兩端電壓\(U_2=IR_2=0.2A×20\Omega=4V\)。總結(jié)解題方法：強(qiáng)調(diào)在串聯(lián)電路中，先求總電阻，再根據(jù)歐姆定律求電流，最后根據(jù)電壓與電流、電阻的關(guān)系求各部分電壓。2.展示例題2：在一個(gè)并聯(lián)電路中，\(R_1=10\Omega\)，\(R_2=20\Omega\)，干路電流\(I=0.6A\)，求通過電阻\(R_1\)、\(R_2\)的電流\(I_1\)、\(I_2\)以及電源電壓\(U\)。分析題目：讓學(xué)生思考并聯(lián)電路已知條件和求解步驟。解題過程：先根據(jù)并聯(lián)電阻公式\(\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}=\frac{1}{10\Omega}+\frac{1}{20\Omega}=\frac{3}{20\Omega}\)，則總電阻\(R=\frac{20}{3}\Omega\)。由歐姆定律\(U=IR\)，可得電源電壓\(U=IR=0.6A×\frac{20}{3}\Omega=4V\)。再根據(jù)\(I=\frac{U}{R}\)，分別求出通過\(R_1\)的電流\(I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{4V}{10\Omega}=0.4A\)，通過\(R_2\)的電流\(I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{4V}{20\Omega}=0.2A\)。總結(jié)解題要點(diǎn)：在并聯(lián)電路中，先求總電阻，再根據(jù)歐姆定律求電源電壓，最后根據(jù)電壓與電阻關(guān)系求各支路電流。

通過這兩個(gè)例題，詳細(xì)講解串聯(lián)和并聯(lián)電路的分析和計(jì)算方法，強(qiáng)調(diào)解題思路和步驟的規(guī)范性，讓學(xué)生掌握運(yùn)用電路規(guī)律解決實(shí)際問題的能力。

（四）實(shí)驗(yàn)探究（20分鐘）1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄看?lián)電路和并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻特點(diǎn)。2.實(shí)驗(yàn)器材：按照前面準(zhǔn)備的器材進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，每組配備一套實(shí)驗(yàn)裝置。3.實(shí)驗(yàn)步驟串聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)按照電路圖連接串聯(lián)電路，檢查電路連接是否正確。閉合開關(guān)，用電流表分別測量串聯(lián)電路中不同位置（如電源正極與第一個(gè)電阻之間、兩個(gè)電阻之間、第二個(gè)電阻與電源負(fù)極之間等）的電流，記錄測量數(shù)據(jù)。用電壓表分別測量電源兩端電壓、各個(gè)電阻兩端電壓，記錄數(shù)據(jù)。更換不同阻值的電阻，重復(fù)上述測量步驟，分析數(shù)據(jù)得出串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)。測量串聯(lián)電阻的總電阻，并與各電阻阻值之和進(jìn)行比較。并聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)按照電路圖連接并聯(lián)電路，檢查電路連接無誤。閉合開關(guān)，用電流表分別測量干路電流和各支路電流，記錄測量結(jié)果。用電壓表分別測量各支路兩端電壓和電源兩端電壓，記錄數(shù)據(jù)。更換不同阻值的電阻，再次進(jìn)行測量，分析數(shù)據(jù)得出并聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)。測量并聯(lián)電阻的總電阻，并與根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比。4.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)將學(xué)生分成若干小組，每組34人，明確小組分工，包括操作實(shí)驗(yàn)儀器、記錄數(shù)據(jù)、觀察現(xiàn)象等。學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，教師巡視指導(dǎo)，及時(shí)糾正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，如電路連接錯(cuò)誤、電表使用不當(dāng)?shù)龋_保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析各小組記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并整理成表格形式，如下表所示：|電路類型|測量位置|電流（A）|電壓（V）|電阻（Ω）||::|::|::|::|::||串聯(lián)電路|\(I_1\)||||||\(I_2\)||||||\(I\)||||||\(U_1\)||||||\(U_2\)||||||\(U\)||||||\(R_{總}\)|||||并聯(lián)電路|\(I_1\)||||||\(I_2\)||||||\(I\)||||||\(U_1\)||||||\(U_2\)||||||\(U\)||||||\(R_{總}\)||||組織學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析討論，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，驗(yàn)證之前所學(xué)的理論知識。例如，通過比較串聯(lián)電路中不同位置的電流數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)\(I=I_1=I_2\)；比較并聯(lián)電路中干路電流和各支路電流數(shù)據(jù)，得出\(I=I_1+I_2\)等。

（五）課堂練習(xí)（15分鐘）1.布置課堂練習(xí)題，如下：在串聯(lián)電路中，已知\(R_1=5\Omega\)，\(R_2=10\Omega\)，電源電壓\(U=15V\)，求電路中的電流\(I\)以及\(R_1\)、\(R_2\)兩端的電壓\(U_1\)、\(U_2\)。一個(gè)并聯(lián)電路，\(R_1=8\Omega\)，\(R_2=12\Omega\)，通過\(R_1\)的電流\(I_1=0.3A\)，求通過\(R_2\)的電流\(I_2\)、干路電流\(I\)以及電源電壓\(U\)。有三個(gè)電阻\(R_1=2\Omega\)，\(R_2=3\Omega\)，\(R_3=4\Omega\)，將它們串聯(lián)起來，總電阻是多少？若將它們并聯(lián)起來，總電阻又是多少？2.學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)題，教師巡視，觀察學(xué)生的解題情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題并給予指導(dǎo)。3.對練習(xí)題進(jìn)行講解，詳細(xì)分析每道題的解題思路和方法，針對學(xué)生普遍出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行重點(diǎn)講解，強(qiáng)化學(xué)生對串聯(lián)和并聯(lián)電路知識的理解和運(yùn)用。

（六）電路故障分析與排除（10分鐘）1.展示一些常見的電路故障情況，如燈泡不亮、電流表無示數(shù)、電壓表讀數(shù)異常等，并結(jié)合電路圖進(jìn)行分析。2.講解如何使用萬用表測量電路中的電流、電壓來判斷故障位置：當(dāng)電流表無示數(shù)時(shí)：首先檢查電流表是否損壞，可將電流表與已知正常電路串聯(lián)進(jìn)行測試。然后檢查電路連接是否有斷路，重點(diǎn)檢查開關(guān)、導(dǎo)線連接處、電阻等元件。可以用電壓表依次測量各部分電路兩端電壓，若某兩點(diǎn)之間電壓為電源電壓，則這兩點(diǎn)之間存在斷路。當(dāng)電壓表讀數(shù)異常時(shí)：若電壓表讀數(shù)為零，可能是電壓表損壞，或與電壓表并聯(lián)的電路短路，或電壓表兩端沒有接在電源兩端。若電壓表讀數(shù)接近電源電壓，可能是與電壓表并聯(lián)的電路斷路。3.通過實(shí)際案例，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析電路故障原因，并提出排除故障的方法。例如，給出一個(gè)串聯(lián)電路，其中一個(gè)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，讓學(xué)生分析故障所在位置，并說明如何修復(fù)。4.組織學(xué)生進(jìn)行討論，鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言，分享自己的分析思路和解決方法，培養(yǎng)學(xué)生的故障分析能力和創(chuàng)新思維。

（七）課堂總結(jié)（5分鐘）1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的定義、電流特點(diǎn)、電壓特點(diǎn)、電阻特點(diǎn)以及相關(guān)的計(jì)算公式。2.請學(xué)生分享在本節(jié)課實(shí)驗(yàn)探究和學(xué)習(xí)過程中的收獲與體會(huì)，以及遇到的問題和解決方法。3.教師對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)評價(jià)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識和技能，鼓勵(lì)學(xué)生在課后繼續(xù)深入思考和探究電學(xué)知識，提高自己的學(xué)習(xí)能力。

（八）課后作業(yè)1.書面作業(yè)完成教材上相關(guān)章節(jié)的練習(xí)題，鞏固串聯(lián)和并聯(lián)電路的知識。設(shè)計(jì)一個(gè)簡單