高中物理-串联电路和并联电路教学设计学情分析教材分析课后反思

第二章恒定电流

第四节串联电路和并联电路授课人：课型：新授课教学目标1、经历串、并联电路的电流关系和电压关系的理论分析。2、经历根据电流、电压和欧姆定律，推导串、并联电路的电阻关系的过程。理解串、并联电路的电阻关系。提高逻辑思维能力。3、通过对电表改装的分析讨论，提高综合运用欧姆定律、电路串、并联规律以及分析解决问题的能力。【分目标】（一）知识与技能1．理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关问题；2．了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。（二）过程与方法1．通过分压电阻和分流电阻阻值的计算，培养学生应用所学物理知识解决实际问题的能力；2．通过复习、归纳、小结把知识系统化。（三）情感态度与价值观培养学生的应用意识，引导学生关心实际问题，把所学物理知识应用到实际中去。教学重点：串、并联电路的特点、规律。教学难点：表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻。教学方法：讲授、实验、讨论、练习。教具：表头、电压表、多媒体辅助教学设备。教学过程思考与讨论（一）1、什么是串联电路？它和在生活中有哪些应用？2、串联电路中电流有什么特点？你能解释这些特点吗？3、比较上图中各点电势的高低，写出各电阻上的电压与电势的关系；寻求总电压和各电阻电压的关系；4、总电阻与各部分的电阻的关系如何？请你如何证明自己结论的正确性。【达成目标】通过恒定电路串联电路的教学，对串联电路恒定电场及恒定电荷运动的特点的分析，得出电流、电压及电阻的特点。思考与讨论（二）1、什么是并联电路？它在生活中有哪些应用？2、并联电路中电流有什么特点？你能解释这些特点吗？3、比较各点电势的高低，写出个电阻两端的电势差。寻求总电压和各电阻电压的关系。4、总电阻与各部分的电阻的关系如何？请你证明自己结论的正确性。【达成目标】通过恒定电路中并联电路的教学，对并联电路恒定电场及恒定电荷运动的特点的分析，得出电流、电压及电阻的特点。思考与讨论（三）①R1和R2并联后R=？(若R1远大于R2，R=？)②n个相同电阻(R1)串联或并联，其总电阻R=？③不同阻值的电阻串联总电阻与其中最大电阻有何关系？④不同阻值的电阻并联，总电阻与其中最小电阻有何关系？⑤串、并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变？⑥并联电路中,支路增多,总电阻如何变？【达成目标】通过思考与讨论，对电路中总电阻和分电阻关系的分析，为第7节的电路动态分析提供基础。思考与讨论（四）两块电表的外形照片、说明书照片观察两块电表的外形、表盘结构、说明书，比较它们的异同，你能从说明书上确定电压表的满偏电流吗？问题：外形相同，为什么功能有差异？功能的差异是由什么造成的？内部结构照片比较它们的差异电压表内多了一个电阻，它是怎样连接的？请你画出它的电路结构图。说一说电阻的作用是什么？从表面标注来看(如图1-b所示)，3V量程上串联的电阻为2.9kΩ，为什么会是这个阻值？表头1、作用：测量微小电流和电压2.原理：磁场对电流的作用3.电路图符号：4.三个主要参数①内阻:电流计内阻Rg②量程：满偏电流Ig③满偏电压Ug表头的满偏电压和满偏电流一般都比较小，在几十微安至几毫安之间，那么如何测量较大的电压呢？我们能不能用这块电流计改装成一只电压表？问题：能否用量程较小的电流表测量较大的电压？例1:有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程为0～3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？1．在电流表G两端最多能加多大的电压？被串联的电阻上应分得多大的电压？改装后电压表的内阻是多大？2．你能画出改装电路吗？利用给定的电流表和变阻箱试改装。3．改装完成后，当电流表指针分别指在原表盘不同位置处时，如0.4mA、0.6mA、1mA实际测量的电压是多少？为了方便读取电压的测量值，应对原表盘进行怎样的改变？1、电流表改装电压表的原理：

分析电路：学生观看实验的同时思考：如果把实验中的电阻箱换成滑动变阻器如何求解分压电R的大小？改装后的电压表的内阻是多少？2、分压电阻的计算分压电阻：电压表内阻：常用的电压表和电流表都是由小量程的电流计（表头）改装而成的，表头的工作原理涉及磁场对通电导线的作用，这是我们下一章学习的内容。从电路的角度来看。表头就是一个电阻，同样遵循欧姆定律。表头与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流可以从刻度盘上读出来的。【练习1】如图，有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0—10V，当使用a、c两个端点时，量程为0—100V，已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流为1mA，求电阻R1、R2值。

串联电路中各个参量的关系：并联电路中各个参量的关系：小结：串联电路中各个参量的关系：并联电路中各个参量的关系：思考与讨论（五）把表头G改为电流表A（第二节完成）1、表头改装电流表的原理：分析电路：学生分组实验：电流表G改装电流表思考：如果把实验中的电阻箱换成滑动变阻器如何求解分流电阻R的大小？改装后的电流表的内阻是多少？2、分流电阻的计算分流电阻：电流表内阻例2.有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？【练习2】课后问题与练习5.【课后作业】练习册P31-31,必做题1、2、3、4、7、9必做题5、6、10【板书】第4节串联电路和并联电路串联电路中各个参量的关系：并联电路中各个参量的关系：串联电路中各个参量的关系：并联电路中各个参量的关系：电压表的改装：串联一个电阻，阻值为：学情分析学生在初中已经学习了串联电路和并联电路，通过实验得出串、并联电路中电流、电压关系，并根据欧姆定律得出简单电路中电阻的关系。本节课要求从理论上推导出串、并联电路有这种关系的根本原因，并能理清一般混联电路的串、并联关系，提高他们的抽象思维和逻辑推理能力，培养他们在今后的学习生活中遇到新问题时能够从不同的角度分析问题。电表的改装是本节、乃至本章的难点，有的同学虽然能够正确解答这一类的问题，但不能正确理解其中的原理，所以很容易混淆或忘记求解方法。采用电表拆解的方法能够提高学生的直观认识，通过观察电表的内部结构，加深对这部分知识的理解。为之后的闭合电路欧姆定律和多用电表的学习提供必要的知识储备。效果分析在教学过程中，营造良好和谐氛围，激发学生提出问题的兴趣和勇气。变“要我学”为“我要学”。让学生积极参与到课堂中来。第一部分学生深入思考的重点在于引领学生思考的问题。学生的认识、思维深化，建构知识体系。在学生的思维误区，要舍得花费时间，要帮助学生分析错误原因，避免以后再发生类似的错误，提高学生的思维品质和学习质量，落实教学任务。本节课的思想方法是亮点，建立恒定电场概念之后的又一次应用。而难点通过电表的拆解得到突破，既巩固了知识又让学生将物理知识应用于实践，提供契机。让学生明白物理来自生活，服务生活。目标达成度高。将知识转化为能力，对于学生，形成正确世界观和人生观的认识是一个重要的内容。教材分析本节课的内容建立在恒定电路中有恒定电场，恒定电场中有电荷定向移动的基础之上，以纯电阻元件遵守欧姆定律为依据，让学生经历串联、并联电路中电流关系、电压关系的理论分析，以及电阻关系的推导，达到提高学生逻辑思维及推理能力的目标。通过电表改装提高，加深学生对串联、并联电路的认识，提高他们解决实际问题的能力，也为后面的《闭合电路欧姆定律》和《多用表的原理》的学习提供基础知识上的保障。本节课在思想上仍然保持守恒思想的应用，如：恒运电场的守恒；串联电路、并联电路当中电荷的守恒等等。提高学生的理论分析能力及逻辑推理能力，体现了物理结论的得出方法的多样性，证明物理这门学科具有自洽性。在思考与讨论（三）中，引导学生理解串联、并联电路中电阻的关系的基础上，纠正其思维上的误区。一些学生认为并联电路中，一个支路中的电阻增大，总阻值是减小的；一部分同学得到电阻和导线并联后相当于被断路，得出电流只从电阻较小的支路流过这样的错误结论。这些重点内容将要在《闭合电路欧姆定律》的动态分析中应用。电表的改装是本节课的难点之一，本节课采用拆解电表的方式，电表内部结构给学生直观的感受，消除了他们心理的恐惧，提高了学习热情，轻松实现难免的突破。本节将涉及，电表使用时产生的误差，要单独在实验部分体现。总之，本节课是恒定电路中的基础知识，也是重点内容。为学生之后的学习提供基础。问题与练习【课堂问题与练习】思考与讨论（一）1、什么是串联电路？它和在生活中有哪些应用？2、串联电路中电流有什么特点？你能解释这些特点吗？3、比较上图中各点电势的高低，写出各电阻上的电压与电势的关系；寻求总电压和各电阻电压的关系；4、总电阻与各部分的电阻的关系如何？请你如何证明自己结论的正确性。思考与讨论（二）1、什么是并联电路？它在生活中有哪些应用？2、并联电路中电流有什么特点？你能解释这些特点吗？3、比较各点电势的高低，写出个电阻两端的电势差。寻求总电压和各电阻电压的关系。4、总电阻与各部分的电阻的关系如何？请你证明自己结论的正确性。思考与讨论（三）①R1和R2并联后R=？(若R1远大于R2，R=？)②n个相同电阻(R1)串联或并联，其总电阻R=？③不同阻值的电阻串联总电阻与其中最大电阻有何关系？④不同阻值的电阻并联，总电阻与其中最小电阻有何关系？⑤串、并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变？⑥并联电路中,支路增多,总电阻如何变？思考与讨论（四）观察两块电表的外形、表盘结构、说明书，比较它们的异同，你能从说明书上确定电压表的满偏电流吗？问题：外形相同，为什么功能有差异？功能的差异是由什么造成的？内部结构照片比较它们的差异电压表内多了一个电阻，它是怎样连接的？请你画出它的电路结构图。说一说电阻的作用是什么？从表面标注来看(如图1-b所示)，3V量程上串联的电阻为2.9kΩ，为什么会是这个阻值？

例1:有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程为0～3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？思考：1．在电流表G两端最多能加多大的电压？被串联的电阻上应分得多大的电压？改装后电压表的内阻是多大？2．你能画出改装电路吗？利用给定的电流表和变阻箱试改装。3．改装完成后，当电流表指针分别指在原表盘不同位置处时，如0.4mA、0.6mA、1mA实际测量的电压是多少？为了方便读取电压的测量值，应对原表盘进行怎样的改变？【练习1】如图，有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0—10V，当使用a、c两个端点时，量程为0—100V，已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流为1mA，求电阻R1、R2值。思考与讨论（五）把表头G改为电流表A（第二节完成）1、表头改装电流表的原理：【练习2】课后问题与练习5.【课后作业】练习册P31-31,必做题1、2、3、4、7、9必做题5、6、10课后反思串联电路和并联电路，是在学习了《电源和电流》、《电动势》和《欧姆定律》的基础上进行的一节新课。通过前面内容的学习，学生已经知道恒定电流电路内部电场的分布及电荷运动的特点，为学生分析电路中的电流，电压的特点提供了依据；欧姆定律确定了电阻元件中电流、电压和电阻之间的关系，为电路中的总电阻与分电阻关系提供了依据。这些为分析串联、并联电路水到渠成，由教师引导、学推理比较好，结果非常明晰。更重要的是这些结论的得出，不再像初中那样由实验得到，为学生研究提供了一种新的方法——逻辑分析法，也加深了对电路内部恒定电场的认识。对后来的焦耳定律和闭合电路欧姆定律的学习提供坚实的基础。对于电压表的改装，我采用的是拆解电流计和电压表的方法，通过对两个电流表、电压表比较，学生清楚电流计的内部结构和电压表、电流表之间结构不同，在计算电压表改装需要串联的电阻时，我们采用的是满偏电流时分得电压的方法。对于学有余力的学生，可以引导在电流表非满偏电流时，电压和电阻之比的关系，从而达到知识通透，理解。好书不厌千遍读，课本在思想上的宏观把握上，给教师指明了正确的的方向，教师对教材的精准理解决定了课堂上将要发生的事情。教学疑点：1、改装电表的校正是否要讨论；2、小量程电流表表头内阻测量是否要讨论。在这次的课程设计中，我得到了教研室吴新田老师的大力帮助和各位同事的大力支持，使我的教学水平得到很大提升，在此一并表示感谢。课标分析一、课标及分析1、理解串、并联电路中的电流、电压、电阻的关系（①掌握串