视频标签:探究串并联电路,电压规律
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视频课题:人教版九年级第十六章第二节《探究串并联电路中电压规律》广东省 - 广州
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人教版九年级第十六章第二节《探究串并联电路中电压规律》广东省 - 广州
§16.2串、并联电路中电压的规律
课标要求:
3.4.3 会看、会画简单的电路图。能连接简单的串联电路和并联电路。能说出生活、生产中采用简单串联或并联的实例。了解串、并联电路电流和电压的特点。
3.4.4 会使用电流表和电压表。 教材分析:
本课是学生学电学以来的第二个定量的规律探究,在初中电学中起到了承上启下的重要作用。从知识与技能内容上,是对前面的电路设计和连接、电压表的使用的一个操作性检验,探究结论也是后面欧姆定律的运用、用电器电功率的计算等的预备知识。
在本课之前,教材已经系统地安排了《电流和电路》、《串联和并联》、《串、并联电路中电流的规律》、《电压》等内容,并在课后习题上反复练习了读画电路图、电路设计和连接,电路连接纠错等内容,为本课乃至后面的定量规律探究做好了知识与技能的储备。
教材从小彩灯为什么采用混联引入课题,提出探究的必要性。这种引入紧扣STS(科学、技术和社会),是一个很棒的引入。
接着先复习了“只有一个小灯泡的电路中,灯泡两端的电压与电源两端电压是相等的”这一知识,然后结合小彩灯连接问题的背景,顺理成章地提出“两个或两个以上用电器组成的串联电路中,各用电器两端的电压与电源两端电压有什么关系”的探究问题。在引导具体探究时,没有拘泥于探究七环节的完整性,而是抓住“规律探究”这一核心,设计实验、进行实验、分析数据,总结结论。教材不再像《串、并联电路中电流的规律》那样特别提“把操作中出现的问题简明扼要地写下来”,去引导学生关注实验误差分析,初中阶段,我们是忽略短导线的电阻的,这种处理有利于“削枝强干,突出主题”。
做完用电器串联的电压规律探究之后,教材设计了电池串联的电压规律探究。这一环节既为后来的“探究电流与电压的关系”布局,也使得串联电路的电压规律更为完整,还能为学有余力的学生做实验误差分析提供实验证据(因为电源内阻和导线电阻的存在,用久了的干电池路端电压会减小,串联电路各用电器电压之和小于电源电压)。
教材接着做“并联电路的电压规律”的探究引导。有了前面的例子,这里的引导就更加简略。但仍然紧扣“规律探究”这一核心,最终还是要得出具体的规律。
规律探究出来后,教材并没有直接回应本课最初提到的小彩灯的问题,而是在课后习题的第1题上又提出了一个类似的问题作为铺垫,教学上要及时引导学生举一反三,发展学习能力。而课后习题的第2、第3题可以作为实验设计的一种提示。 学情分析:
学生自从学电学以来,每次新课都去实验室上课,对于电学器材已经不陌生,电路连接和电压表的使用已经有较好的基础。前面也做过“探究串、并联电路中电流的规律”这种定量的规律探究,在定量的规律探究方面也有一定的经验。但实验时仍然存在实验规范缺失、抓不住实验主题的问题,本次课希望通过指引,初步解决这些问题。 教学思路
教材从“从小彩灯为什么采用混联”引入,是非常棒。但现在小彩灯多采用LED,结构略复杂,所以我在教学中加以教材重构,这部分内容转做习题。作为一堂实验探究课,实验永远是核心主题。从心理学的角度来说,每个人天生都会学习,爱学习,面对实验仪器,学生是抑制不住动手探究的欲望的。与其一直压抑克制,不如合理引导。所以本节课设计从实验开始,根据学生的第一个实验情况,进行相应的后续探究(有的组探究串联电路电压的规律、有的组探究并联电路电压的规律)实验完毕之后,做总结分享,得出探究结果。最后利用教材上的几个典型习题,巩固本节课的知识。课后作业要求学生写出一份完整的实验报告,达到自我梳理知识的目的。 教学目标
(1)知识与技能:
①能根据要求设计实验电路。
②能根据电路图正确地将电压表接入电路,并测出待测元件两端的电压。 ③通过实验探究,归纳总结出串、并联电路中的电压规律。 ④会利用串联、并联电路电压规律解决问题。 (2)过程与方法:
2
①通过探究串联、并联电路电压的关系,体验科学探究的过程,领会科学研究的方法。②能运用实验法、数据分析法归纳总结物理规律。 (3)情感态度与价值观:
明确探究目的,专心实验,由分析实验数据得出结论,使学生在实验中培养实事求是、尊重自然规律的科学态度,体会交流合作的重要性,获得共享成果的喜悦。 教学重点、难点
1、重点是通过实验探究出串、并联电路中的电压规律
2、难点是组织引导学生在探究过程中紧扣实验目的规范操作、认真观察、仔细分析,得出恰当的结论。 教学方法
实验法、讨论法、归纳法 教具学具
教师演示电学实验箱、电池(带电池盒)、开关、导线、3.8V的小灯泡、2.5V的小灯泡、电压表 教学过程:
教师行为
学生活动
教学用具(或板书) 设计意图
给出任务:
学生设计电路图并连接电路,使用串联或者并联使2个不同规格的灯泡发光 设计电路图 连接电路
(两个学生黑板板演)
串、并联电路图
引导学生注意实验规范,突出实验探究课的主题。
指引猜想:
灯泡亮度与电压的关系? 串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系 并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
分析需求,完善电路图。 根据所学知识,提出猜想 在电路图上添加电压表 灯泡亮度到底取决于什么?这个话题可以贯穿整个电学的教学。前面在探究电流规律的时候已经得到一
部分结论。现在迁移到电压上,使学生觉得有必要而且探究有方向。 任务驱动,在现有的电路上做“微创新”,学生不会觉得毫无头绪。 设计实验:
根据前期工作,阶段总结①实验电路;②实验器材;③数据表格
填写实验报告纸
学生设计数据表格(板演)
数据表格
及时总结,再承上启下为后续探究做准备。
指引学生进行实验,巡视,纠错
指引学生做完第一轮 学生分组实验。请2个小组板演实验,得出数据
填写数据
动手探究 强调实验规范
指引学生根据现有数据判断猜想是否正确
学生分析、分享实验结果
写出结论 作为一个定量的规律探究,一定要得出明确的实验结论
给出任务:
分别测量每节电池两端的电压,然后测量这个电池组两端的电压。它们之间有什么关系? 学生动手实验,得出结论
写出结论
一方面作为对串联电路电压规律的一种验证
另一方面也使得串联电路的电压规律更为完整(用电器是这样,电源也是这样) 出示课堂练习 做练习 及时巩固,内化知识 布置课后作业
自我梳理知识
3
板书设计
串联
并联
电路图:
数据记录 电路图
数据记录 U左/V U右/V U/V 1 2 3
U上/V U下/V U/V
1 2 3
结论
结论
并联电路中,各支路电压相等,并等于总电压
串联电路中,各部分电路电压之和等于总电压
反思
本次课题是一次命题作文,要求在一个课时内搞掂“串、并联电路中电压的规律”。根据以往的教学经验,这几乎是一个不可能完成的任务。因为这是一个实验探究课,就算是只探究串联或者并联电路当中的一种的电压规律,光实验探究七环节走下来,一个课时都不够用,何况是两种电路都要探究。而且这是一个定量的实验探究,一定要得出准确的探究结论的,随便搞搞,出一个定性的结果可不行。看来一定要有所取舍。
舍哪些?这是一个艰难的选择。通过对课标和教材的反复研读,对学生学情的仔细分析,我决定把重点放在学生探究和数据分析这一环节。我的理由很充分:①这是一节实验探究课,不探究肯定不符合课标要求,也不利于发展学生的学习能力;②这是一节规律探究课,是要得出定量规律的,如果不在数据分析环节发力,那么得不出规律,以后做“探究电流与电压、电阻的关系”的实验也是稀里糊涂的。
做出了抉择之后开始思考课堂思维主线。教材从小彩灯为什么采用混联引入课题,提出探究的必要性。这种引入紧扣STS(科学、技术和社会),是一个很棒的引入。但现在小彩灯多采用LED,结构略复杂,所以我舍弃了这种引入。灯泡亮度到底取决于什么?这个话题可以贯穿整个电学的教学。前面在探究电流规律的时候已经得到一部分结论。现在迁移到电压上,使学生觉得有必要而且探究有方向。而且探究串并联电路的电压规律,只是在原电路上并联入电压表,这种“微创新”学生不会觉得突兀,而且乐于去尝试。完成了这一引入场景,我们可以得到两个基本电路。这样两个基本电路的探究同时进行,可以大大的节约时间。对于没有探究的部分,可以通过布置交实验报告来促使学生课后自主探究(因为他们自己有电学盒子)。节约下来的时间可以当堂做练习,从而巩固课堂知识,内化为学生的能力。
确定了课堂思维主线,在上课的时候,我一开始是让学生在教室使用自己购买的盒子来实验,像探究电流规律那样,三个人组成一个小组,把电压表集中起来同时接入电路的,这样才更严谨。结果发现,一是课桌地方不够大,不方便实验;二是有很多其他的元件,大家注意力会分散,会去玩其他东西,不能训练到学生的思维和动手能力;二是元件多,学生连线有难度,最终不能突出主题。所以后来改为使用实验室的器材,只有一个电压表。这样最终出来的数据有系统误差。对于这种课堂生成的素材,可以引导他们回顾以前探究串并联电路电流规律的时候的做法,来评估现在方案的缺陷,然后再让学生按他们的想法来演示,得出正确结论,体验成功的感受。由于测总电压的时候,选取的测量点不一样【比如串联电路,测用电器电压的时候,电压表是并联在用电器两端;测总电压的时候,电压表是并联在电源两端;这样就导致了开关所分担的电压被忽略了,而演示用的器材开关的接触电阻比较大,所分担的电压也较大】,也会有较大的偏差,这时候要在电路图上标出实验时电压表选取的连接点,引导学生分析。在实际上课的时候,学生并没有提出这个疑问,我在分析的时候提了,但是没有及时演示,只是理论分析,这是较遗憾的一点。
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