探究串联电路中电流的规律.doc

第5节 串、并联电路中电流的规律第1课时 探究串联电路中电流的规律【教学目标】一、知识与技能1.通过探究式实验，得出串联电路中电流的规律，学习科学探究的方法.2.在实验过程中，巩固连接电路的训练.3.正确使用电流表，识记使用规则.二、过程与方法1.通过观察和实验，探究串联电路中电流的规律，提高学生对问题的探究能力.2.通过学习和实验，培养学生动手操作能力.3.通过对实验结论的归纳和总结，培养学生概括能力和语言表达能力.三、情感、态度与价值观1.通过教师、学生的双边教学活动，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学，主动参与、乐于探究的精神.2.在实验过程中，进一步培养学生严谨的科学态度和与其他同学的协作精神.【教学重点】在实验中探究串联电路中电流的规律.【教学难点】组织、指导学生在探究过程中，认真观察、分析、得出正确结论.【教具准备】电池、开关、灯泡、电铃、导线、投影仪、多媒体课件【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师在黑板上画一个由两个小灯泡组成的串联电路，并标出各点（如图），引导学生思考电路中各点的电流之间有什么关系？教师启发学生进行各种猜想并积极发言：生1：我猜想电流是由大到小的，电流每经过一个小灯泡，就消耗一部分电能，回到负极时就最小了.生2：我认为灯泡一样亮，电路中各点的电流应该相同.生3：我有不同意见，我觉得电流有时大有时小.如大灯泡比较亮，它需要的电流大，小灯泡暗，需要的电流就小，好像与用电器有关.生4：我的想法是导线粗的地方电流大；导线细的地方电流小.像粗水管中的水流大，细水管中的水流小一样.师 同学们的猜想很多，那到底谁说的对呢？下面我们就一起通过实验来探究串联电路中的电流规律.【进行新课】知识点1 串联电路中电流的规律1.设计实验师 既然同学们的猜想听起来似乎都挺有道理，而大家又都坚持己见，下面我们就针对上面的4种猜想分成4个小组，讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到验证.学生按4种猜想分成了4个小组，并针对猜想制订了自己的实验计划.甲组：我们用电源、导线、开关和3个小灯泡组成了如图甲所示的串联电路，然后在甲图中取A、B、C、D四点分别串联电流表就可得出结论.乙组：我们组用电源、导线、开关和2个灯泡组成了串联电路（如图乙），然后在A、B、C三点分别串联接入电流表，并测出该点的相应电流值.丙组：我们组用电源、导线、开关、大灯泡、小灯泡、电铃组成一个串联电路（如图丙），然后在A、B、C、D四点分别串联接入电流表.丁组：我们组的设计和乙组大体相同，电路图如丁图，只是将A、B、C三点间换成了不同粗细的导线进行了实验.2.进行实验教师点评学生设计的实验计划，并引导学生动手进行实验，教师及时给予指导.（实验中由于电源、开关、导线的质量问题，接触不良问题，学生会有许多实验难关，教师要耐心指导）教师提醒实验时要注意的问题：连接电路时，开关应断开.电流表应串联在被测电路中.应从电源正极（或负极）起按电路图将元件逐个首尾顺次连接起来.接通电路前必须先用电流表的大量程试触，若发现电流表指针反偏，则应调换正、负接线柱；若超过量程，则要更换更大量程的电流表；若偏转角度过小，则应改用小量程.读数时要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器.为了公正客观，电路中可以测3次，最好是再多选几点多测几次.3.分析实验数据，得出结论学生分组完成实验后，针对各组的实验现象和实验数据，总结出实验结论.甲组：我们组用了三个灯泡，猜想的是电流从正极回到负极时会越变越小，实际结果是A、B、C、D四点的电流值都几乎相同.乙组：我们组猜想的是串联电路中各处电流相同，而实验结果表明A、B、C三处的电流也几乎相同，符合猜想.丙组：我们组猜想用电器不同时，串联电路中通过各用电器的电流也不同，即通过大灯泡、小灯泡和电铃的电流不同，可是实验结果是A、B、C、D四点的电流趋于相等.丁组：我们组用粗、细导线（并改变导线位置）做了两次实验，两次实验稍有偏差，但在同一电路中，A、B、C三点的电流值相等.教师鼓励学生的回答并进行总结和板书.板书：经过实验证明串联电路中的电流处处相等，即II1I2In师 串联电路的电流规律是由同学们自己设计实验方案得出的.我们做完作业，在交卷之前，总要再次检查一遍，看看解题是否合理，步骤是否得当，结果是否正确，同样，一项实验完成之后，我们也要从实验原理、操作、数据可靠性方面进行评估、检查、反思，看看此实验的的可信度如何，有哪些值得总结的经验或要吸取的教训，下面就请大家交流讨论自己的实验心得吧！生1：我在平时连接实物电路时很粗心，以致小灯泡不亮，后来发现把电池的同一个极连入了电路，把电路连接到电池的两极，灯就亮了.生2：我在实验中发现电流表反偏了，经检查把电流表的正、负接线柱接反了，交换接线柱后就正常了.生3：我在实验中发现，电流表偏转角度太小，无法读数，我把它换到小量程，偏转就明显了，说明实验中要选择合适量程才能精确读数.生4：我的电流表没有接入电路时，指针不对准零刻度线，我觉得会影响读数.生5：我们小组的数据中，三次电流并不正好相等，有微小的差别，你觉得影响实验结论吗？教师鼓励学生的回答，并引导学生思考：在串联电路中电流为什么处处相等呢？学生思考后很疑惑，不知如何回答.教师总结：因为电流是电荷的定向移动形成的，电流的大小与单位时间内通过导体某横截面的电荷的多少有关.在电流稳定流动时，单位时间流进某段导体的电荷多少一定等于同样时间流出这段导体的电荷的多少.这样才不会使电荷在某处中断或堆积，才会保持电流持续稳定的流动，所以串联电路中的电流处处相等，即II1I2In.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2 串联电路电流的综合实验探究题师 学习了串联电路的电流规律后，我们还要进一步了解关于串联电路电流的综合性探究题，下面我们就一起来探究一个例题.例题 （多媒体展示）在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时，小明设计实验如下：把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中，分别把图中A、B、C各点断开，把 接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系.换上另外两个小灯泡，再次测量三点的 ，看看是否还有同样的关系.下表是两次测量的记录数据.分析和论证：（1）在拆接电路时，开关S必须处于 状态.（2）结论：串联电路中各处 相等.答案：电流表 电流 （1）断开 （2）电流课堂演练完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】通过本节课的学习，我们知道了串联电路中的电流处处相等，关于并联电路的电流规律我们下一节课再进行探究，这节课我们就学到这.谢谢！课后作业完成本课时对应课后练习.1.本课是在学生初步了解电路和电流的概念，认识了串联电路的特点以及会正确使用电流表测量电流的基础上，通过让学生在观察中提出问题、进行猜想、设计实验方案、动手实验、收集数据、对数据进行分析论证、评估交流等自主活动，让学生初步体验科学探究的过程，初步领会科学研究的方法.2.对实验数据的处理要求学生采取实事求是的态度，不草率、不弄虚做假，如有偏差，共同研究存在的原因.而实验编组不能太少，应该让每个学生有尽可能多的机会动手，若学生实验有困难，教师可进行一次本实验的示范操作，以减少学生实验的盲目性，示范时应把知识、技能、非智力因素交叉融合在一起，提高学生动手实验的兴趣和能力.1.串联电路中的电流处处相等，即II1I2In.2.实验中仅凭测量2到3次电流就得到串联电路中电流处处相等的结论，是不完全的，最好要串联更多的小灯泡，选择不同的地方多测量几次.第5节 串、并联电路中电流的规律第2课时 探究并联电路中电流的规律【教学目标】一、知识与技能1.通过探究式实验，得出并联电路中电流的规律，进一步学习科学探究的方法.2.在实验过程中，巩固连接电路的训练.二、过程与方法1.通过观察和实验，探究并联电路中电流的规律，提高学生对问题的探究能力.2.通过学习和实验，培养学生动手操作的能力.3.通过对实验结论的归纳和总结，培养学生概括能力和语言表达能力三、情感、态度与价值观1.通过教师、学生的双边教学活动，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学，主动参与、乐于探究的精神.2.在实验过程中，进一步培养学生严谨的科学态度和与其他同学的协作精神.【教学重点】在实验中探究并联电路中电流的规律【教学难点】组织、指导学生在探究过程中，认真观察、分析、得出正确结论.【教具准备】电池、开关、灯泡、电铃、导线、多媒体课件【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时的内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师将教室里的所有电灯同时打开，同时关闭，然后向学生提问：请同学思考教室里的每个灯的亮度几乎都一样，这些电灯之间是串联的关系吗？通过每盏灯的电流会相等吗？生1：这些灯不是串联的关系，而是并联的关系，因为我们关闭其中一盏灯时，其余的灯仍然可以正常发光.生2：我们知道串联电路中电流的特点是处处相等的，并联电路中电流应该不会处处相等吧！因此每盏灯的电流应该不会相等.师 那究竟并联电路的电流有怎样的特点呢？下面我们就一起来探究吧！【进行新课】知识点1 并联电路中电流的规律1.猜想与假设师 我们知道，串联电路只有一条路径，并联电路有多条路径，我们把并联电路的各分支叫支路，总路径叫干路，而实际上我们只要探究干路和支路电流之间的关系，如下图所示，下面请同学们猜想一下干路和支路电流的关系吧！生1：我猜想如果两个灯泡相同，那两条支路的电流可能会相同，那干路电流是不是有可能和支路电流也相等呢？生2：这个电路图看起来是干路电流分成了两条支路后又汇总在一起，因此我猜想两条支路电流的和应等于干路电流.生3：我猜想如果支路上的两个灯泡不一样，两条支路电流的和会超过干路电流.2.设计实验师 下面我们就针对上面3个猜想将同学们分成3个小组，讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到验证.学生按3种猜想分成了3个小组，并针对猜想制订了自己的实验方案.甲组：我们用电池、导线、一个开关、两个相同的灯泡组成并联电路.然后在干路上的A点接入电流表，测出A点的电流；再在两条支路上分别接入电流表，测出两条支路中B点、C点的电流，这样就可得出干路A点电流与支路B点、C点电流的关系了.我们组设计的电路图如下，只要按照设计的电路图进行实验，就会得出结果了.为了保证实验的可靠性，我们还换用了另外2个相同的灯泡进行了实验.我们小组还设计了一个实验表格（如下），以方便数据的记录和处理.乙组：我们组设计的电路和甲组一样，只是我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和.丙组：我们组设计的电路和甲组也一样，只是我们组选用了不相同的两个大灯泡进行实验（且第二次实验时选用的两个大灯泡更大），而且我们相信两条支路电流之和一定会大于干路电流的.3.进行实验教师点评学生设计的实验计划，并引导学生动手进行实验，教师及时给予指导.（实验中由于电源、开关的质量问题，接触不良问题，学生会有许多实验难关，教师要耐心指导）4.分析实验数据，得出结论学生分组完成实验后，针对各组的实验现象和实验数据，总结出实验结论.甲组：我们的结论是A点的电流约等于B点和点电流的和.数据在如下的表格内，我们发现并联电路中电流和串联电路中电流关系不同.我们分析，点即干路电流比两支路电流之和稍小些，是由于导线也消耗了电能.乙组：我们组的实验数据如下表，实验结果和我们猜想的一样，即干路上的电流等于两条支路的电流之和.丙组：我们组用的灯泡比甲、乙两组都要大一些，我们组的数据如下表.我们发现灯泡换成大的后，电池没变，电流变大了，但干路中A点的电流仍等于支路B点和C点的电流之和.教师点评：同学们分析得很好，可是请同学们思考为什么甲、乙两组的实验方案、实验器材都一样，为什么甲组测出的干路电流值会比乙组的略小呢？真的是因为导线消耗了部分电流吗？学生分析：可能是甲组同学读数时误差较大，导致干路电流值偏小.师 同学们分析得很对，确实是甲组同学在读数时造成了误差.请同学们课后继续探讨为什么丙组同学换成大灯泡后，支路电流变小了，干路总电流也变小了.教师用多媒体播放一段关于并联电路电流的动画视频，并进行讲解.(从并联电路的动画中，学生可以清楚地观察到电流怎样从正极流出，然后分流到两个灯泡中，最后汇总后又流向负极的具体情况，教师可以在动画中使用闪烁效果，突出分支处和汇合处的位置，并配以音响效果，使学生兴趣盎然，思维活跃)板书：并联电路中，干路电流等于各个支路电流之和，I总I1+I2+In教师引导学生通过对比后正确理解串联电路和并联电路中电流的特点：串联电路电流的特点：从理论上分析，经过电路中各个部分的电荷不会消失，也不会无根据地增加，所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多，也就是说串联电路中电流处处相等.并联电路电流的特点：电流和水流相似，我们以水流为例，从干渠里流出来的水分支后，由于每一条支路中的水流都是从干渠里流出来的，所以每一条支路中的水流都比干渠里的水流小.同理，在并联电路中，每一条支路中的电流都比干路中的电流小，所以并联电路有分流的特点.例题1（多媒体展示）在探究并联电路中电流关系的活动中，小路连好如图所示的电路后，用电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=1A、IB=0.4A、IC=0.6A，并将数据记录在表格中，下一步应该做的是（ ）A.整理器材，结束实验B.分析数据，得出结论C.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值D.改变电流表的量程或换电流表再测几次解析：探究并联电路中电流的关系，测量出一组数据后，应改变电路中的电流再测量几组数据，通过分析几次数据得出结论.改变电流表的量程或换电流表不能改变电路中的电流，因此应该换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值.答案：C例题2（多媒体展示）如图所示，电流表A2测的是 的电流，电流表A1测的是 的电流，A1和A2的读数分别为I1和I2，比较其大小，则I1 I2.解析：先观察电路图，分析其结构：灯L1与L2并联，电流表A1接在干路中，显然A1是测干路的电流；电流表A2与灯L2串联，是用来测灯L2的电流.由并联电路中电流的规律可知，干路电流总比每一条支路的电流要大，所以I1I2.答案：灯L2 干路 例题3（多媒体展示）如图所示，当开关闭合后，三个电流表的示数分别用I1、I2、I3表示，则它们的关系是（ ）A.I1I2I3B.I1I2I3C.I1-I2=I3D.I1=I2+I3解析：A1在干路测L1、L2、L3三条支路的总电流，所以I1最大.A2测L2、L3两条支路的总电路，A3测L3的电流，所以I2I3，所以I1I2I3.答案：A课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2 并联电路电流的综合实验探究题师 学习了并联电路的电流规律后，我们还要进一步了解关于并联电路电流的综合性探究题，下面我们就一起来探究一个例题.例题4（多媒体展示）如图甲是小亮同学测量并联电路的总电流时连接的电路.(1)请你在a、b导线中撤掉一根多余的导线，使电路符合实验要求.你