《探究串、并聯(lián)電路中電壓的規律》
【教材分析】
本節授課選自人教版義務(wù)教育課程標準實(shí)驗教科書(shū)《物理》八年級下冊，是初中物理電學(xué)的重要內容，串、并聯(lián)電路中電壓的規律又是初中物理知識的重點(diǎn)，本節既是練習使用電壓表，又是進(jìn)一步學(xué)習歐姆定律的基礎，是一節集物理現象、物理概念、物理規律于一體的課。
【學(xué)生分析】
通過(guò)前面的學(xué)習，學(xué)生已經(jīng)知道了串、并聯(lián)電路中電流的規律和電壓表的使用。學(xué)生對科學(xué)探究已經(jīng)有了初步的認識，本節課可以讓學(xué)生仿照探究串并聯(lián)電路中電流的規律的學(xué)習過(guò)程進(jìn)行本節的探究。
【教學(xué)目標】
根據全面提高學(xué)生素質(zhì)的總體目標與課程標準的要求以及學(xué)生已有的認識基礎，我確定了本節的教學(xué)目標如下：
1．知識與技能：
�。�1）通過(guò)探究實(shí)驗，得出串、并聯(lián)電路中電壓的規律，學(xué)習科學(xué)探究的方法；
�。�2）在實(shí)驗過(guò)程中，訓練學(xué)生連接電路、正確識記、使用電壓表的基本技能。
2．過(guò)程與方法：
�。�1）通過(guò)觀(guān)察和實(shí)驗，探究串、并聯(lián)電路中電壓的規律，提高學(xué)生對問(wèn)題的探究能力；
�。�2）通過(guò)學(xué)生的親自實(shí)驗，培養他們初步的觀(guān)察能力、動(dòng)手操作的實(shí)驗能力和對實(shí)驗結論的歸納總結的概括能力。
3．情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)：
�。�1）通過(guò)學(xué)生探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，培養學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、積極研究、探索科學(xué)知識的精神；
�。�2）通過(guò)同學(xué)們共同探究的實(shí)驗過(guò)程，培養學(xué)生嚴謹的科學(xué)態(tài)度和協(xié)作精神。
【教學(xué)重點(diǎn)】
通過(guò)實(shí)驗探究串、并聯(lián)電路中電壓的規律。
【教學(xué)難點(diǎn)】
組織指導學(xué)生在探究過(guò)程中認真觀(guān)察，仔細分析，歸納得出恰當的結論。
【教具準備】
電池組、小燈泡（帶燈座）、開(kāi)關(guān)、導線(xiàn)若干、電壓表、投影儀。
【設計理念】
1．在串、并聯(lián)電路中電壓規律的探究過(guò)程中，通過(guò)給學(xué)生創(chuàng )設問(wèn)題的情景，充分調動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生去討論、猜想、設計實(shí)驗方案并動(dòng)手做實(shí)驗，讓學(xué)生成為串、并聯(lián)電路中電壓的規律的“發(fā)現者”，課堂的主人翁，使本節課的教學(xué)過(guò)程如研究課題那樣去進(jìn)行。
2．在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師是學(xué)生的合作者、引導者和參與者。教學(xué)過(guò)程是師生交流、共同發(fā)展的互動(dòng)過(guò)程。當學(xué)生遇到困難時(shí)，教師要和學(xué)生一起猜想、分析，從中點(diǎn)撥其思維。
3．教學(xué)的真正目的是讓學(xué)生探索規律，獲得研究、思維的方法，然后通過(guò)方法的獲得以及運用方法探索、創(chuàng )造的過(guò)程，使學(xué)生形成對科學(xué)研究有親近熱愛(ài)、和諧相融的情感，具有樂(lè )于探索物理現象和日常生活中的物理學(xué)原理的科學(xué)精神。因此，本節課將把思維程序作為貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程的主線(xiàn)，教給學(xué)生一種研究問(wèn)題的思維方法，從而培養學(xué)生的多種能力，尤其是創(chuàng )造能力，達到教學(xué)的真正目的。
【教學(xué)過(guò)程】
一、創(chuàng )設情景，引入新課
1．教師引導：請同學(xué)們在紙上畫(huà)出你熟悉的串、并聯(lián)電路圖。
2．學(xué)生畫(huà)圖，教師巡視，選出較好的圖，用投影儀放大。
3．教師引導：
�。�1）同學(xué)們觀(guān)察自己畫(huà)出的串、并聯(lián)電路圖。
�。�2）你已經(jīng)了解了串、并聯(lián)電路的哪些知識，還想知道哪些內容，還有什么問(wèn)題？
4．學(xué)生回答：
�。�1）串聯(lián)電路中的電流處處相等；并聯(lián)電路中干路中的總電流等于各支路中電流之和。
�。�2）電流表工作的時(shí)候必須串聯(lián)在電路中。
5．學(xué)生提問(wèn)：
�。�1）串聯(lián)電路中的電壓有什么樣的關(guān)系？也和電流一樣，處處相等嗎？
�。�2）并聯(lián)電路中的電壓有什么樣的關(guān)系？也和電流一樣，干路中的總電壓等于各支路中電壓之和嗎？
二、進(jìn)行新課，探究新知
1．猜想或假設：
�。�1）教師引導：
這位同學(xué)提出了很好的問(wèn)題，我們先來(lái)一起研究串聯(lián)電路中的電壓有什么關(guān)系。同學(xué)們可以大膽猜想，你認為串聯(lián)電路中的電壓有什么樣的關(guān)系？會(huì )是什么呢？
�。�2）學(xué)生猜想或假設：
學(xué)生a：我認為串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系應該和電流的關(guān)系相同，也是處處相等。
學(xué)生b：我們認為燈泡大的地方電壓大，燈泡小的地方電壓就小。
學(xué)生c：我們認為電壓應該從電源正極出發(fā)，沿著(zhù)電流的方向越來(lái)越小。因為電壓是使電路中形成電流的某種“力量”，力量會(huì )越用越小。
學(xué)生d：串聯(lián)電池組的電壓等于各個(gè)電池的電壓之和，串聯(lián)電路各點(diǎn)的電壓之和也應該等于兩點(diǎn)間的總電壓。
……
2．設計實(shí)驗
�。�1）教師引導：同學(xué)們做出了各種猜想、各樣假設，真實(shí)的結果到底是什么？請同學(xué)們用實(shí)驗來(lái)求證。大家先來(lái)設計實(shí)驗。
�。�2）學(xué)生設計實(shí)驗：
�。▽W(xué)生討論，教師巡視了解）
�。�3）教師引導：各組可以簡(jiǎn)單說(shuō)明你們的設計方案。
�。�4）學(xué)生匯報設計方案：
第一組：我們組選擇兩只不同的燈泡，選三塊電壓表，同時(shí)測量每只燈泡和兩只燈泡的電壓，比較結果。
第二組：我們計劃用三節電池，選擇兩只完全相同的燈泡，分別測出每只燈泡兩端的電壓和兩只燈的總電壓進(jìn)行比較。
第三組：我們組選擇三只差別較大的燈泡，分別測量每只燈泡的電壓，每?jì)芍粺襞莸碾妷汉腿粺襞莸目傠妷骸?/p>
第四組：我們計劃選四只燈泡，兩只一組，先將兩只燈泡串聯(lián)接入電路，分別測每只燈泡的電壓和兩只燈泡總電壓。然后再換上另外兩只燈再次測量。
第五組：我們想選擇兩只燈泡，一塊電壓表，象測電流那樣分別測出a、b、c各點(diǎn)的電壓，然后進(jìn)行比較。
�。�5）教師引導：
老師覺(jué)得同學(xué)們的`設計都很好。不過(guò)要提醒大家一點(diǎn)，你的設計一定要有書(shū)面的內容，你要怎么做，你是怎么做的，你得出了什么樣的結果，以便于自己檢查和與別人交流做更好的改進(jìn)。
�。�6）學(xué)生補充設計方案：各組同學(xué)補充設計實(shí)驗電路和實(shí)驗數據表格。
�。�7）教師引導：很好！同學(xué)們進(jìn)一步完善自己的設計方案后，可以進(jìn)行實(shí)驗。建議大家在實(shí)驗中更換不同的小燈泡，進(jìn)行重復測量，并在時(shí)間允許的情況下探究并聯(lián)電路中電壓的規律。
3．實(shí)驗論證：
�。�1）學(xué)生分組實(shí)驗，教師巡視指導
要求同學(xué)們注意儀器使用的規范性。特別是電壓表正、負接線(xiàn)柱連接正確，量程要選擇合適，讀數時(shí)要弄清分度值，讀數準確。原始數據的記錄要實(shí)事求是如實(shí)記錄，不許隨意改動(dòng)。實(shí)驗中出現的問(wèn)題要記錄下來(lái)，以便查找、分析原因。
�。�2）分析和論證：
教師引導：
同學(xué)們認真分析你們測量出的數據。測量結果說(shuō)明了什么？你得出了什么樣的結論？和你原來(lái)的猜想一致嗎？
學(xué)生匯報實(shí)驗現象：
學(xué)生a：我們用的是兩只完全相同的小燈泡，測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出的兩只燈泡的總電壓幾乎相等。
學(xué)生b：我們用兩只不同的燈泡串聯(lián)，測出每只燈泡的電壓不同，但兩只小燈泡兩端電壓的和等于電源電壓。
學(xué)生c：我們用的是三只差別較大的小燈泡，測出來(lái)每只燈泡的電壓都不同，但每?jì)芍粺襞蓦妷旱暮投己椭苯訙y得的這兩只燈泡的總電壓相等，三只小燈泡電壓的和幾乎等于電源電壓。
學(xué)生d：我們先用兩只小燈泡測，然后又換了兩只不同的小燈泡測。盡管測出的四只小燈泡的電壓都不一樣，但前一次測量的兩只小燈泡電壓的和與第二次測量的兩只小燈泡電壓的和幾乎相等，且都差不多等于電源電壓。
學(xué)生e：做完串聯(lián)，我們還將兩只小燈泡并聯(lián)起來(lái)，分別測它們的電壓，結果電壓表指針指的是同一個(gè)位置。
學(xué)生f：我們也測并聯(lián)了，相同的兩只小燈泡電壓相同，不同的兩只小燈泡電壓也相同。
學(xué)生g：我們從兩只燈泡并聯(lián)開(kāi)始，一直增加到四只小燈泡并聯(lián)，測出來(lái)的結果幾乎不變。
學(xué)生h：我們在原來(lái)兩只小燈泡串聯(lián)的基礎上給其中的一只燈泡并聯(lián)了第三只小燈泡，結果并聯(lián)的兩只小燈泡兩端的電壓相等。
……
教師引導：同學(xué)們這種勇于探索的精神非常好，歸納大家的實(shí)驗，可以得到一般結論嗎？
學(xué)生a：不管怎樣選擇燈泡，不論如何進(jìn)行測量，盡管測出的數據不相同，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)燈泡兩端的總電壓且等于電源電壓。
學(xué)生b：通過(guò)實(shí)驗可以得到結論：
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)支路兩端的電壓，各支路電壓相等。
4、交流與評估：
�。�1）教師引導：同學(xué)們通過(guò)自己的努力和同伴的配合得出了串聯(lián)電路中電壓的規律，祝賀同學(xué)們得到了一個(gè)正確的結論。不過(guò)，對同學(xué)們來(lái)講獲得結論的過(guò)程更重要。請大家對自己的探究活動(dòng)過(guò)程進(jìn)行回顧，認真分析、思考在實(shí)驗過(guò)程中真正明白了哪些問(wèn)題，還有什么新的發(fā)現？
�。�2）學(xué)生交流評估1：
學(xué)生a：我開(kāi)始將電壓表連接錯了�，F在我知道了，電壓表的正負接線(xiàn)柱必須連接正確，否則接通電源后，指針?lè )雌�，并且速度很快，很容易將電壓表指針打彎�?/p>
學(xué)生b：電壓表的量程選擇也很重要。如果選擇的量程太大，指示值很小，幾乎不能讀數，如果選擇的量程太小，指針偏出了刻度盤(pán)外。
學(xué)生c：我們連電壓表的時(shí)候，先不接死，合上開(kāi)關(guān)，迅速“試觸”一下，大概估計好量程再連接，很省事，一次就差不多能選對。
學(xué)生d：讀數也很重要。我第一次讀數，讀出一只小燈泡的電壓值比電源電壓還大，原來(lái)電壓表接的是小量程，我是按大量程的刻度讀出來(lái)的。
學(xué)生e：我將電壓表接在了一根導線(xiàn)兩端，結果燈都亮了，可是電壓表讀數是零，為什么呢？
學(xué)生f：我不小心將電壓表串聯(lián)在了電路中，燈全不亮，電壓表卻有指示值，和電源電壓幾乎一樣大。
學(xué)生g：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)燈泡還是不亮，用手按住才亮起來(lái)。
學(xué)生h：我們組開(kāi)始做時(shí)，有一只燈亮，另一只燈不亮，測電壓時(shí)，亮著(zhù)的燈有指示值，不亮的燈兩端電壓為零。
……
�。�3）學(xué)生交流評估2：
教師引導：
同學(xué)們發(fā)現了這么多的問(wèn)題，說(shuō)明大家一定是很認真地去做了。養成好的習慣要比得到一個(gè)正確的結論更重要，希望同學(xué)們以后繼續努力。剛才提到的問(wèn)題，請同學(xué)們互相討論，看能不能找出問(wèn)題的原因。
學(xué)生討論：
�。ń處熝惨暡⒓油瑢W(xué)們的討論）
學(xué)生a：電壓表接在一根導線(xiàn)的兩端，中間沒(méi)有用電器，相當于“一”點(diǎn)，所以電壓表示數為零。
學(xué)生b：將燈泡用手按著(zhù)才能亮，我覺(jué)得是因為沒(méi)有接觸好，另外的問(wèn)題我不知道。
教師引導：同學(xué)們一定非常想知道這些問(wèn)題的答案，那就在以后的學(xué)習中努力，相信你一定會(huì )有收獲的。在同學(xué)們的交流中我注意到許多同學(xué)都用了“幾乎相等”這個(gè)詞，而不是說(shuō)“相等”，為什么呢？
學(xué)生c：因為它們相差很小，但又不完全相等。
教師引導：能分析出其中的原因嗎？
學(xué)生d：因為讀數或用表測量的過(guò)程中有一些偏差。
教師引導：同學(xué)們的表現都很棒�，F在需要同學(xué)們根據你們的探究過(guò)程寫(xiě)一份科學(xué)探究的小報告。
學(xué)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(xué)們交流、小結。
三、歸納小結，深化目標，布置作業(yè)
1．小結本課的知識點(diǎn)。
�。�1）串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。
�。�2）并聯(lián)電路中的總電壓，等于各個(gè)支路兩端的電壓，各支路電壓相等。
2．告訴學(xué)生：大家實(shí)驗做得很好，得到了許多有用的數據�？茖W(xué)家也是這樣經(jīng)過(guò)實(shí)驗探究、分析數據從而找出規律的。從而激發(fā)學(xué)生的探索熱情。
【板書(shū)設計】
串聯(lián)電路中電壓的規律：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)電路中電壓的規律：并聯(lián)電路各支路電壓相等。
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