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文档简介
15.5串、并联电路中电流的规律第十五章
电流和电路人教版2024版物理九年级全册15.5串、并联电路中电流的规律教案一、教学目标(一)知识与技能目标学生能够通过实验探究,准确得出串联电路和并联电路中的电流规律,即串联电路中电流处处相等,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并能用数学表达式准确表示。学生能够熟练且正确地使用电流表测量串联电路和并联电路中不同位置的电流,包括正确选择量程、规范连接电流表、准确读取电流表示数,实验操作误差控制在合理范围内。学生能够根据串、并联电路电流规律,对简单电路中电流的大小和流向进行准确分析和判断,能解决相关的实际问题,如根据已知条件计算电路中未知的电流值。(二)过程与方法目标学生经历科学探究的全过程,包括提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、收集数据、分析论证、评估交流等环节,在探究串、并联电路电流规律的过程中,显著提高科学探究能力和实验操作能力。通过对实验数据的分析和归纳,学生学会运用归纳法总结物理规律,培养逻辑思维能力和数据分析能力,能够从具体的实验现象和数据中抽象出一般性的物理结论。在实验设计和讨论过程中,学生学会与他人合作交流,能够清晰表达自己的观点,倾听他人意见,培养团队协作精神和沟通能力,共同完成实验探究任务。(三)情感态度与价值观目标通过有趣的实验探究活动,充分激发学生对电学知识的浓厚兴趣和探索欲望,培养学生对科学的热爱和追求真理的精神,使学生体会到物理知识的奇妙和实用价值。在实验过程中,培养学生严谨认真的科学态度和实事求是的科学精神,学生能够如实记录实验数据,尊重实验结果,当实验数据与预期不符时,能够积极分析原因,不随意篡改数据,培养学生的科学诚信。让学生认识到物理知识与生活实际紧密相连,通过了解串、并联电路电流规律在生活中的应用,如家庭电路的连接等,培养学生将所学知识应用于实际生活的意识,提高学生运用物理知识解决生活中实际问题的能力,增强学生的社会责任感和创新意识。二、教学重难点(一)教学重点实验探究串联电路和并联电路中电流的规律,通过大量的实验数据和现象,让学生深刻理解并掌握串联电路电流处处相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和这两个重要规律。正确指导学生使用电流表测量串、并联电路中不同位置的电流,确保学生熟练掌握电流表的使用方法,包括量程选择、接线柱连接、读数等操作,能够在实际电路中准确测量电流。引导学生对实验数据进行科学分析和归纳,培养学生运用归纳法总结物理规律的能力,使学生学会从实验数据中提取有价值的信息,得出合理的结论。(二)教学难点设计科学合理的实验方案来探究串、并联电路的电流规律,在实验设计过程中,要考虑到实验的可操作性、准确性和重复性,引导学生选择合适的实验器材,确定测量位置和测量次数,培养学生的实验设计能力和创新思维。在复杂的串、并联电路中,帮助学生准确分析电流的路径和大小关系,能够正确判断电流表所测量的是哪部分电路的电流,尤其是在含有多个用电器和电流表的电路中,学生容易混淆电流的流向和测量对象,需要通过大量的实例和练习加以强化。培养学生在实验过程中分析和解决问题的能力,当实验出现异常现象,如电流表指针反向偏转、灯泡不亮、电流表示数异常等,学生能够迅速准确地分析原因,并采取有效的解决措施,提高学生的实验应变能力和科学素养。三、教学方法实验探究法、讲授法、讨论法、多媒体辅助教学法四、教学过程(一)趣味导入(5分钟)情景展示:教师利用多媒体播放一段节日彩灯的视频,视频中既有串联连接的彩灯,也有并联连接的彩灯,引导学生观察彩灯的发光情况。提问学生:“同学们,仔细观察这些彩灯,有的是一起亮一起灭,有的是部分亮部分灭,你们知道为什么会出现这样不同的现象吗?这和电路中的电流有什么关系呢?”引发学生的好奇心和思考,激发学生对本节课内容的探究欲望。复习回顾:简单回顾上节课所学的电流的概念、单位以及电流表的使用方法,通过提问学生电流表的正确连接方式、量程选择原则等问题,巩固学生的已有知识,为新课的学习做好铺垫。然后自然引出本节课的主题:“今天我们就来深入探究串、并联电路中电流到底有怎样的规律。”(二)知识新授-串联电路电流规律探究(15分钟)提出问题与猜想假设(3分钟):教师在黑板上画出一个简单的串联电路,电路中包含两个不同规格的小灯泡、一个开关和一个电源,在电路中标记出A、B、C三点(分别位于电源正极与第一个灯泡之间、两个灯泡之间、第二个灯泡与电源负极之间)。提问学生:“在这个串联电路中,通过A点、B点、C点的电流大小之间有什么关系呢?请大家大胆猜想一下。”鼓励学生积极思考,发表自己的观点。学生可能会提出不同的猜想,如电流从电源正极出发,经过用电器后会逐渐减小,所以A点电流大于B点电流,B点电流大于C点电流;或者认为串联电路中电流只有一条路径,各处电流应该相等。教师对学生的各种猜想进行记录和整理,不急于评判对错,引导学生通过实验来验证猜想。实验设计与准备(5分钟):组织学生分组讨论实验方案,教师为每个小组提供实验器材,包括不同规格的小灯泡两个、开关一个、电源一个、电流表一个、导线若干。要求学生根据自己的猜想,设计出能够测量A、B、C三点电流的实验电路,并画出电路图。在学生讨论过程中,教师巡视各小组,倾听学生的讨论,适时给予指导和启发,如提醒学生注意电流表的连接方式、量程的选择等问题。各小组讨论完成后,推选一名代表展示本小组设计的电路图,并讲解实验思路。教师对各小组的实验设计进行点评,指出优点和不足之处,引导学生进一步完善实验方案。最后,统一实验方案,确定使用电流表分别测量A、B、C三点的电流,通过比较三点电流的大小来验证猜想。同时,教师在黑板上画出规范的实验电路图,供学生参考。实验操作与数据记录(4分钟):学生按照确定的实验方案连接实物电路,连接电路过程中,教师提醒学生注意开关要断开,避免短路;电流表要串联在电路中,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;要选择合适的量程,可先采用试触法确定量程。连接好电路后,检查无误,闭合开关,观察电流表指针的偏转情况,记录A点的电流值IA。然后依次将电流表接入B点和C点,分别测量并记录B点电流值IB和C点电流值IC。每个小组测量完成后,将实验数据记录在事先设计好的表格中,表格如下:|测量位置|A点电流IA/A|B点电流IB/A|C点电流IC/A||---|---|---|---||第一次测量|||||第二次测量|||||第三次测量||||在学生实验过程中,教师密切关注各小组的实验情况,及时发现并纠正学生在实验操作中出现的问题,如电流表接线错误、量程选择不当、读数不准确等。对于遇到困难的小组,给予适当的指导和帮助,确保每个小组都能顺利完成实验。分析论证与得出结论(3分钟):各小组完成实验后,教师组织学生对实验数据进行分析。请几个小组汇报本小组的实验数据,然后引导学生观察数据,思考通过A、B、C三点的电流大小关系。学生通过对多组实验数据的分析,会发现虽然每组数据的具体数值可能略有差异,但IA、IB、IC的大小基本相等。教师进一步引导学生思考造成数据差异的原因,如实验误差(电流表本身的精度误差、读数误差、导线电阻等因素的影响)。最后,师生共同总结得出串联电路的电流规律:串联电路中电流处处相等,用数学表达式表示为I=I1=I2=……=In(其中I表示电路中的电流,I1、I2……In表示串联电路中不同位置的电流)。教师将这一结论板书在黑板上,强调结论的普遍性和重要性。(三)知识新授-并联电路电流规律探究(15分钟)问题过渡与猜想假设(3分钟):在得出串联电路电流规律后,教师提问:“我们已经知道了串联电路中电流的规律,那么在并联电路中,电流又遵循怎样的规律呢?比如在这个并联电路中(教师在黑板上画出一个包含两个支路的并联电路,两个支路分别有一个不同规格的小灯泡,干路中有一个开关和电源,在干路和两个支路分别标记A、B、C三点),干路电流和支路电流之间有什么关系呢?大家再次大胆猜想一下。”学生根据已有的知识和经验,可能会猜想干路电流等于各支路电流之和,或者干路电流大于支路电流,也可能有其他不同的猜想。教师同样对学生的猜想进行记录和整理,激发学生通过实验验证猜想的积极性。实验设计与准备(5分钟):再次组织学生分组讨论实验方案,本次实验同样为每个小组提供与探究串联电路电流规律时相同的实验器材,要求学生设计出能够测量并联电路干路电流和各支路电流的实验电路,并画出电路图。在讨论过程中,教师引导学生思考如何合理选择测量点,如何正确连接电流表以测量不同位置的电流。各小组讨论完成后,展示本小组设计的电路图并讲解实验思路。教师对各小组的设计进行点评,重点强调在并联电路中,电流表要分别串联在干路和各支路中,测量时要注意电流的流向和量程的选择。最后确定实验方案:用电流表分别测量干路A点的电流IA,支路B点的电流IB和支路C点的电流IC,通过比较三者的大小关系来探究并联电路的电流规律。教师在黑板上画出规范的实验电路图,明确测量点的位置和电流表的连接方式。实验操作与数据记录(4分钟):学生按照确定的实验方案连接实物电路,连接过程中,教师再次强调实验注意事项,如开关断开、电流表正负极连接正确、量程选择合适等。连接好电路后,检查无误,闭合开关,首先测量干路A点的电流IA并记录数据。然后分别断开支路,将电流表接入支路B和支路C,依次测量并记录支路电流IB和IC。同样,每个小组将测量数据记录在设计好的表格中,表格如下:|测量位置|干路电流IA/A|支路电流IB/A|支路电流IC/A||---|---|---|---||第一次测量|||||第二次测量|||||第三次测量||||在学生实验过程中,教师持续巡视各小组,及时纠正学生在实验操作中的错误,解决学生遇到的问题,确保实验顺利进行。对于实验操作较快且准确的小组,鼓励他们尝试更换不同规格的灯泡,再次进行测量,观察实验结果是否具有普遍性。分析论证与得出结论(3分钟):各小组完成实验后,教师组织学生对实验数据进行分析。选取几个小组汇报实验数据,然后引导学生观察数据,分析干路电流IA与支路电流IB、IC之间的关系。学生通过对多组实验数据的观察和计算,会发现干路电流IA大致等于各支路电流IB与IC之和。教师引导学生思考实验数据可能存在偏差的原因,如实验误差等。最后,师生共同总结得出并联电路的电流规律:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,用数学表达式表示为I=I1+I2+……+In(其中I表示干路电流,I1、I2……In表示各支路电流)。教师将这一结论板书在黑板上,强调该规律在并联电路分析中的重要应用。(四)巩固练习(10分钟)基础练习:教师通过多媒体展示一些基础练习题,如给出简单的串联或并联电路图,要求学生判断电流表测量的是哪部分电路的电流,并根据已知条件计算出未知的电流值。例如,在一个串联电路中,已知通过某个灯泡的电流为0.3A,求通过其他元件的电流;在一个并联电路中,已知干路电流为1.2A,其中一条支路电流为0.5A,求另一条支路电流。让学生在练习本上独立完成这些基础练习,教师巡视学生的做题情况,及时发现学生存在的问题,如电流规律应用错误、电流表测量对象判断失误等,对个别学生进行指导。拓展练习:展示一些稍微复杂的电路题目,如包含多个用电器的串并联混合电路,让学生分析电路结构,判断电流的流向和大小关系,计算各部分电路的电流。组织学生进行小组讨论,共同解决这些拓展练习题。在讨论过程中,鼓励学生发表自己的观点,互相交流解题思路和方法。例如,在一个既有串联又有并联的电路中,已知电源电压、各用电器的电阻以及部分电路的电流,要求学生计算其他用电器的电流和整个电路的总电流。通过这样的拓展练习,培养学生综合运用知识分析和解决问题的能力,提高学生的电路分析水平。错题讲解:练习结束后,教师对学生普遍出现错误的题目进行集中讲解,分析错误原因,强调解题的关键思路和方法。例如,在分析复杂电路时,要先明确电路的连接方式,找到电流的路径,再根据串、并联电路的电流规律进行计算;在判断电流表测量对象时,要根据电流表与用电器的串联关系来确定。通过错题讲解,帮助学生加深对串、并联电路电流规律的理解,纠正错误的思维方式,提高学生的解题能力和应用知识的能力。(五)课堂总结(5分钟)知识梳理:教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,包括串联电路和并联电路中电流的规律(串联电路电流处处相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和),以及探究这两个规律所经历的实验过程,包括实验设计、实验操作、数据记录与分析等环节。强调电流表在测量串、并联电路电流时的正确使用方法,帮助学生构建系统的知识框架,加深对本节课重点知识的记忆。方法总结:总结科学探究的方法和步骤,强调在探究物理规律时,要善于提出问题、合理猜想假设、精心设计实验、认真进行实验操作、准确记录数据并科学分析论证,最后还要对实验过程进行评估交流。鼓励学生在今后的学习中,积极运用科学探究的方法去探索更多的物理知识。同时,总结分析电路问题的方法,如通过观察电路图确定电路的连接方式,根据电流规律分析电流的大小和流向等,培养学生的科学思维和解决问题的能力。作业布置:布置课后作业,包括书面作业和实践作业。书面作业布置一些与本节课知识点相关的练习题,如复杂电路中电流的分析与计算、根据实际需求设计串并联电路并确定电流关系等,帮助学生巩固所学知识,提高解题能力。实践作业要求学生观察家庭中的电路连接情况,找出哪些部分是串联的,哪些部分是并联的,并尝试用电流表(如果有条件)测量一些简单电路中的电流,记录数据并分析,下节课进行分享交流。通过实践作业,培养学生将物理知识与生活实际相结合的能力,提高学生的实践能力和观察分析能力。五、教学资源多媒体课件(包含节日彩灯视频、串并联电路动画演示、实验电路图、练习题等)实验器材:不同规格的小灯泡若干、开关若干、电源若干、电流表若干、导线若干教材、练习册六、教学反思在教学过程中,要充分关注学生在实验探究过程中的表现,及时给予鼓励和指导,培养学生的科学探究精神和团队协作能力。对于实验中出现的各种问题,要引导学生积极思考、分析原因,提高学生解决问题的能力。通过课堂练习和作业反馈,了解学生对串、并联电路电流规律的掌握情况,针对学生的薄弱环节,在后续教学中进行有针对性的辅导和强化训练,不断优化教学方法,提高教学效果,提升学生的物理学科核心素养。同时,在实验教学中,要进一步加强安全教育,确保学生正确使用实验器材,避免发生意外事故。5课堂检测4新知讲解6变式训练7中考考法8小结梳理学习目录1复习引入2新知讲解3典例讲解1.
会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。2.
能根据数据归纳出串、并联电路中电流的规律。(重点)3.
会运用串、并联电路中电流规律解决简单的问题。(难点)
请读出两个电流表的示数。
0.26A
1.8A下列电路的连接是否正确?如果错误,会导致什么后果?电流表正、负接线柱接反。电流表指针反偏。下列电路的连接是否正确?如果错误,会导致什么后果?电流表与灯泡并联,且直接与电源两极相连。灯泡不亮,电流表损坏。下列电路的连接是否正确?如果错误,会导致什么后果?电流表没有调零。测量结果偏大。一、串联电路电流的规律SL2ABCL11.实验探究:串联电路电流的规律(1)猜想与假设
在图中,两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系?请做出猜想。猜想1:流过A、B、C各点的电流可能相等.猜想2:流过A、B、C各点的电流可能不相等,C处的电流最大,A处的电流最小.猜想3:……(2)设计实验①设计实验电路。②根据电路图连接电路,并进行测量。③把测量数据记录在表格中,并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。④换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。SL2ABCL1L2L1一、串联电路电流的规律(3)实验步骤详解①测出A点的电流并记录;SL2CBAL1AL1L2BCA一、串联电路电流的规律②测出B点的电流并记录;SL2CBAL1AL1L2CAB一、串联电路电流的规律③测出C点的电流并记录;SL2CBAL1AL1L2ABC一、串联电路电流的规律(4)分析与论证串联电路中A、B、C三点的电流是相等的,即IA=IB=IC(5)实验结论串联电路中电流处处相等。即I=I1=I2=……=In
A点电流IA/AB点电流IB/AC点电流IC/A
灯泡L1、L2串联0.220.220.22灯泡L3、L4串联0.300.300.30一、串联电路电流的规律(6)交流与讨论①探究串联电路的电流规律时,为了简化操作,可以在A、B、C三点各接一个电流表.②换用不同规格的灯泡再做几次的目的:是为了避免特殊性;使得出的结论具有普遍性。③同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,可能是由各灯泡的规格不同造成的.一、串联电路电流的规律实验演示——《串联电路中电流的规律》二、并联电路电流的规律1.实验探究:并联电路电流的规律(1)猜想与假设
在图中,两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系?请做出猜想。猜想1:流过A、B、C各点的电流可能相等.猜想2:流过A、B、C各点的电流可能不相等,A处的电流等于B、C处的电流之和.猜想3:……L1L2L1CBA(2)设计实验①设计实验电路。②根据电路图连接电路,并进行测量。③把测量数据记录在表格中,并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。④换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。L1L2L1CBA二、并联电路电流的规律AL1L2CBL1L2L1CBA(3)进行实验①测出A处(干路)的电流并记录;二、并联电路电流的规律B②测出B处(L2支路)的电流并记录;L1L2CAL1L2L1CBA二、并联电路电流的规律CL1L2BA③测出C处(L1支路)的电流并记录;④改变小灯泡的规格重复进行上面实验。L1L2L1CBA二、并联电路电流的规律(4)分析与论证干路中的电流等于两条支路中的电流之和。IA=IB+IC(5)实验结论
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。即I=I1+I2+……+In
A点电流IA/AB点电流IB/AC点电流IC/A
灯泡L1、L2并联0.520.220.30灯泡L3、L4并联0.460.240.22二、并联电路电流的规律(6)交流与反思①为了简化操作,还可以在A、B两点各接一个开关,把电流表接在C点,如图所示.只闭合S、S1时,电流表测通过L1的电流;只闭合S、S2时,电流表测通过L2的电流;三个开关都闭合时,电流表测干路电流.②并联电路中各支路中的电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,支路中的电流相等;当并联的两个小灯泡规格不同时,支路中的电流不相等.二、并联电路电流的规律实验演示——《并联电路中电流的规律》1.如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:电流表的位置0.5
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