《探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律》
【教材分析】
本節(jié)授課選自人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《物理》八年級下冊，是初中物理電學(xué)的重要內(nèi)容，串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律又是初中物理知識的重點，本節(jié)既是練習(xí)使用電壓表，又是進(jìn)一步學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)，是一節(jié)集物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律于一體的課。
【學(xué)生分析】
通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)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(rèn)識，本節(jié)課可以讓學(xué)生仿照探究串并聯(lián)電路中電流的規(guī)律的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行本節(jié)的探究。
【教學(xué)目標(biāo)】
根據(jù)全面提高學(xué)生素質(zhì)的總體目標(biāo)與課程標(biāo)準(zhǔn)的要求以及學(xué)生已有的認(rèn)識基礎(chǔ)，我確定了本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)如下：
1．知識與技能：
�。�1）通過探究實驗，得出串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法；
�。�2）在實驗過程中，訓(xùn)練學(xué)生連接電路、正確識記、使用電壓表的基本技能。
2．過程與方法：
（1）通過觀察和實驗，探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，提高學(xué)生對問題的探究能力；
�。�2）通過學(xué)生的親自實驗，培養(yǎng)他們初步的觀察能力、動手操作的實驗?zāi)芰蛯嶒灲Y(jié)論的歸納總結(jié)的概括能力。
3．情感態(tài)度和價值觀：
�。�1）通過學(xué)生探究活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、積極研究、探索科學(xué)知識的精神；
�。�2）通過同學(xué)們共同探究的實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和協(xié)作精神。
【教學(xué)重點】
通過實驗探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。
【教學(xué)難點】
組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察，仔細(xì)分析，歸納得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。
【教具準(zhǔn)備】
電池組、小燈泡（帶燈座）、開關(guān)、導(dǎo)線若干、電壓表、投影儀。
【設(shè)計理念】
1．在串、并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究過程中，通過給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題的情景，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生去討論、猜想、設(shè)計實驗方案并動手做實驗，讓學(xué)生成為串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律的“發(fā)現(xiàn)者”，課堂的主人翁，使本節(jié)課的教學(xué)過程如研究課題那樣去進(jìn)行。
2．在整個教學(xué)過程中，教師是學(xué)生的合作者、引導(dǎo)者和參與者。教學(xué)過程是師生交流、共同發(fā)展的互動過程。當(dāng)學(xué)生遇到困難時，教師要和學(xué)生一起猜想、分析，從中點撥其思維。
3．教學(xué)的真正目的是讓學(xué)生探索規(guī)律，獲得研究、思維的方法，然后通過方法的獲得以及運(yùn)用方法探索、創(chuàng)造的過程，使學(xué)生形成對科學(xué)研究有親近熱愛、和諧相融的情感，具有樂于探索物理現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)原理的科學(xué)精神。因此，本節(jié)課將把思維程序作為貫穿整個教學(xué)過程的主線，教給學(xué)生一種研究問題的思維方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的多種能力，尤其是創(chuàng)造能力，達(dá)到教學(xué)的真正目的。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情景，引入新課
1．教師引導(dǎo)：請同學(xué)們在紙上畫出你熟悉的串、并聯(lián)電路圖。
2．學(xué)生畫圖，教師巡視，選出較好的圖，用投影儀放大。
3．教師引導(dǎo)：
�。�1）同學(xué)們觀察自己畫出的串、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(nèi)容，還有什么問題？
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）電流表工作的時候必須串聯(lián)在電路中。
5．學(xué)生提問：
（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(shè)：
�。�1）教師引導(dǎo)：
這位同學(xué)提出了很好的問題，我們先來一起研究串聯(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(rèn)為串聯(lián)電路中的電壓有什么樣的關(guān)系？會是什么呢？
�。�2）學(xué)生猜想或假設(shè)：
學(xué)生a：我認(rèn)為串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系應(yīng)該和電流的關(guān)系相同，也是處處相等。
學(xué)生b：我們認(rèn)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(rèn)為電壓應(yīng)該從電源正極出發(fā)，沿著電流的方向越來越小。因為電壓是使電路中形成電流的某種“力量”，力量會越用越小。
學(xué)生d：串聯(lián)電池組的電壓等于各個電池的電壓之和，串聯(lián)電路各點的電壓之和也應(yīng)該等于兩點間的總電壓。
……
2．設(shè)計實驗
（1）教師引導(dǎo)：同學(xué)們做出了各種猜想、各樣假設(shè)，真實的結(jié)果到底是什么？請同學(xué)們用實驗來求證。大家先來設(shè)計實驗。
�。�2）學(xué)生設(shè)計實驗：
�。▽W(xué)生討論，教師巡視了解）
（3）教師引導(dǎo)：各組可以簡單說明你們的設(shè)計方案。
�。�4）學(xué)生匯報設(shè)計方案：
第一組：我們組選擇兩只不同的燈泡，選三塊電壓表，同時測量每只燈泡和兩只燈泡的電壓，比較結(jié)果。
第二組：我們計劃用三節(jié)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，每兩只燈泡的電壓和三只燈泡的總電壓。
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各點的電壓，然后進(jìn)行比較。
�。�5）教師引導(dǎo)：
老師覺得同學(xué)們的`設(shè)計都很好。不過要提醒大家一點，你的設(shè)計一定要有書面的內(nèi)容，你要怎么做，你是怎么做的，你得出了什么樣的結(jié)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(bǔ)充設(shè)計方案：各組同學(xué)補(bǔ)充設(shè)計實驗電路和實驗數(shù)據(jù)表格。
�。�7）教師引導(dǎo)：很好！同學(xué)們進(jìn)一步完善自己的設(shè)計方案后，可以進(jìn)行實驗。建議大家在實驗中更換不同的小燈泡，進(jìn)行重復(fù)測量，并在時間允許的情況下探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。
3．實驗論證：
（1）學(xué)生分組實驗，教師巡視指導(dǎo)
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)接線柱連接正確，量程要選擇合適，讀數(shù)時要弄清分度值，讀數(shù)準(zhǔn)確。原始數(shù)據(jù)的記錄要實事求是如實記錄，不許隨意改動。實驗中出現(xiàn)的問題要記錄下來，以便查找、分析原因。
�。�2）分析和論證：
教師引導(dǎo)：
同學(xué)們認(rèn)真分析你們測量出的數(shù)據(jù)。測量結(jié)果說明了什么？你得出了什么樣的結(jié)論？和你原來的猜想一致嗎？
學(xué)生匯報實驗現(xiàn)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，測出來每只燈泡的電壓都不同，但每兩只燈泡電壓的和都和直接測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，分別測它們的電壓，結(jié)果電壓表指針指的是同一個位置。
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)開始，一直增加到四只小燈泡并聯(lián)，測出來的結(jié)果幾乎不變。
學(xué)生h：我們在原來兩只小燈泡串聯(lián)的基礎(chǔ)上給其中的一只燈泡并聯(lián)了第三只小燈泡，結(jié)果并聯(lián)的兩只小燈泡兩端的電壓相等。
……
教師引導(dǎo)：同學(xué)們這種勇于探索的精神非常好，歸納大家的實驗，可以得到一般結(jié)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(shù)據(jù)不相同，但是有一個共同點就是同一個串聯(lián)電路中各個燈泡兩端電壓的和等于這幾個燈泡兩端的總電壓且等于電源電壓。
學(xué)生b：通過實驗可以得到結(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(dǎo)：同學(xué)們通過自己的努力和同伴的配合得出了串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，祝賀同學(xué)們得到了一個正確的結(jié)論。不過，對同學(xué)們來講獲得結(jié)論的過程更重要。請大家對自己的探究活動過程進(jìn)行回顧，認(rèn)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(fā)現(xiàn)？
（2）學(xué)生交流評估1：
學(xué)生a：我開始將電壓表連接錯了�，F(xiàn)在我知道了，電壓表的正負(fù)接線柱必須連接正確，否則接通電源后，指針反偏，并且速度很快，很容易將電壓表指針打彎。
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(shù)，如果選擇的量程太小，指針偏出了刻度盤外。
學(xué)生c：我們連電壓表的時候，先不接死，合上開關(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(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。
學(xué)生e：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？
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，換了另外一個燈泡還是不亮，用手按住才亮起來。
學(xué)生h：我們組開始做時，有一只燈亮，另一只燈不亮，測電壓時，亮著的燈有指示值，不亮的燈兩端電壓為零。
……
（3）學(xué)生交流評估2：
教師引導(dǎo)：
同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了這么多的問題，說明大家一定是很認(rèn)真地去做了。養(yǎng)成好的習(xí)慣要比得到一個正確的結(jié)論更重要，希望同學(xué)們以后繼續(xù)努力。剛才提到的問題，請同學(xué)們互相討論，看能不能找出問題的原因。
學(xué)生討論：
（教師巡視并參加同學(xué)們的討論）
學(xué)生a：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，所以電壓表示數(shù)為零。
學(xué)生b：將燈泡用手按著才能亮，我覺得是因為沒有接觸好，另外的問題我不知道。
教師引導(dǎo)：同學(xué)們一定非常想知道這些問題的答案，那就在以后的學(xué)習(xí)中努力，相信你一定會有收獲的。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”這個詞，而不是說“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(dǎo)：能分析出其中的原因嗎？
學(xué)生d：因為讀數(shù)或用表測量的過程中有一些偏差。
教師引導(dǎo)：同學(xué)們的表現(xiàn)都很棒�，F(xiàn)在需要同學(xué)們根據(jù)你們的探究過程寫一份科學(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(jié)。
三、歸納小結(jié)，深化目標(biāo)，布置作業(yè)
1．小結(jié)本課的知識點。
�。�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，等于各個支路兩端的電壓，各支路電壓相等。
2．告訴學(xué)生：大家實驗做得很好，得到了許多有用的數(shù)據(jù)�？茖W(xué)家也是這樣經(jīng)過實驗探究、分析數(shù)據(jù)從而找出規(guī)律的。從而激發(fā)學(xué)生的探索熱情。
【板書設(shè)計】
串聯(lián)電路中電壓的規(guī)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(guī)律：并聯(lián)電路各支路電壓相等。
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