《探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)

湖南省漣源市金石鎮(zhèn)中心學(xué)校 曾壽德

一、對(duì)本節(jié)的分析

本節(jié)教材是在學(xué)生初步了解電路和電流的概念及認(rèn)識(shí)了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)、會(huì)正確使用電流表的基礎(chǔ)上，通過教師提出問題后，由學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析討論、初步領(lǐng)會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能

（1）會(huì)用電流表測(cè)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的電流。（2）通過實(shí)驗(yàn)研究掌握串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律。

2.過程與方法

學(xué)會(huì)提出問題，提出猜想，設(shè)計(jì)方案，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，分析論證，評(píng)估交流的探究方法。

3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀

（1）培養(yǎng)學(xué)生樂于用實(shí)驗(yàn)事實(shí)解決問題的習(xí)慣，讓學(xué)生體驗(yàn)解決物理問題的喜悅。（2）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是，尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。（3）使學(xué)生有將自己的見解公開并與他人交流的愿望，認(rèn)識(shí)交流與合作的重要性。（4）體會(huì)物理規(guī)律本身具有的深刻的美學(xué)特征。

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)：在實(shí)驗(yàn)中探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律

2.教學(xué)難點(diǎn)：組織、指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中，認(rèn)真觀察、分析、得出正確結(jié)論。

四、教法：科學(xué)探究法 討論法

五、教學(xué)突破

讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)。

六、教學(xué)具準(zhǔn)備

1.教師：電路示教板

2.學(xué)生：電池組1個(gè)，開關(guān)1個(gè)，2.5V的燈泡2個(gè)，3.8V的燈泡2個(gè)，電流表3個(gè)，導(dǎo)線若干，數(shù)據(jù)記錄卡1張

七、教學(xué)過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課

上課前在黑板上掛上一串小彩燈，并使之發(fā)光。

【師問】：請(qǐng)大家仔細(xì)觀察這一串彩燈，你想提出什么問題？

生：這些小彩燈有的亮，有的暗。通過這些小彩燈的電流相等嗎？它們是怎樣連接的？師：誰上來試一試？

生：把其中一個(gè)小燈泡旋下來后，其他燈都不亮了，表明這串小彩燈就是串聯(lián)。

【師問】：彩燈間是串聯(lián)，那么通過的電流是否相等，就是今天這節(jié)課所要探究的內(nèi)容。

【師問】：把任意兩個(gè)燈泡連接到電路中，請(qǐng)問兩小燈泡的連接方式有幾種？請(qǐng)大家分別畫出這兩種電路圖。

【教師提出問題】：大家猜想一下在串聯(lián)電路中，通過燈泡L1和L2的電流之間又有什么樣的關(guān)系呢？并聯(lián)電路中干路電流和各之路電流之間什么關(guān)系呢？

（二）進(jìn)行新課

一是探究串聯(lián)電路電流規(guī)律

1.同學(xué)們大膽的提出自己的猜想并給出恰當(dāng)?shù)睦碛?/p>

（1）因?yàn)槲覀兊拇?lián)在電路中燈泡一樣亮，我們猜想串聯(lián)電路電流處處相等。

（2）我們猜想串聯(lián)電路中電流從正極出發(fā)越來越小。因?yàn)樵陔娫吹耐獠侩娏鞯姆较蚴菑碾娫吹恼龢O出發(fā)，流經(jīng)用電器，回到電源的負(fù)極。因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)燈泡靠近正極的比較亮。

（3）我們猜想串聯(lián)電路電流靠近電源兩極比較大，中間比較小。因?yàn)槲覀兊膬芍粺襞菀婚_始靠近負(fù)極的比較亮，把它們互換位置后，靠近正極的又比較亮。

（4）我們猜想串聯(lián)電路中電流從正極出發(fā)越來越小。電流每經(jīng)過一個(gè)小燈泡就消耗了一部分電能，回到負(fù)極時(shí)就小了。

同學(xué)們一下子提出這么多的猜想，猜想的理由也是各不相同，為了找到串流電路中電流的規(guī)律，下面我們對(duì)這些猜想進(jìn)行分類，這些猜想大致可以分為兩大類：電流相等和不相等，認(rèn)為電流不相等的也可以分為三大類：靠近正極的電流大，靠近負(fù)極的電流大和靠近兩級(jí)的電流大。

【師問】在這么多猜想中，到底哪種或者那些猜想才是正確的呢？我們通過探究活動(dòng)來尋找答案。

2.設(shè)計(jì)方案、交流合作

討論應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能證實(shí)我們的猜想，各小組給出自己的設(shè)計(jì)方案。

方案一：測(cè)兩個(gè)點(diǎn)的電流：①電源正極和燈泡L1之間的電流；②電源負(fù)極燈泡L2和之間的電流。

方案二：測(cè)三個(gè)點(diǎn)的電流：①電源正極和燈泡L1之間的電流；②燈泡L1和燈泡L2之間的電流；③燈泡L2和電源負(fù)極之間的電流。

【師問】：小組1和小組2設(shè)計(jì)方案略有不同，小組1測(cè)量2個(gè)點(diǎn)的電流，小組2測(cè)量3個(gè)點(diǎn)的電流，那么哪個(gè)小組的方案更好呢？

生：小組2方案更好。

【師問】：為什么？

生：如果A、B、C三點(diǎn)電流相等，那么猜想1正確；如果A點(diǎn)電流大于B點(diǎn)電流，B點(diǎn)電流又大于C點(diǎn)電流，那么猜想2正確。

【師問】：其它小組的同學(xué)是否還有其他的設(shè)計(jì)方案，是否還有補(bǔ)充？

補(bǔ)充方案1：我們認(rèn)為他們還應(yīng)變換兩個(gè)燈泡的位置。

【師問】：也就是說，你們認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)不但應(yīng)該多做幾次，還應(yīng)該變換兩個(gè)燈泡的位置后，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。這樣才能提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。大家認(rèn)為呢？

補(bǔ)充方案2：我認(rèn)為還應(yīng)更換兩個(gè)燈泡重復(fù)他們剛才的實(shí)驗(yàn)或者在電路中多接入幾個(gè)小燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣實(shí)驗(yàn)更具有代表性。

最終方案：使用電壓不同的電源，粗細(xì)不同的導(dǎo)線，使用多個(gè)燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量A、B、C三點(diǎn)的電流。

二是探究并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流之間的規(guī)律

1.開放思想、大膽猜想

類似于前面探究串聯(lián)電路中電流之間的規(guī)律，大家提出合理的猜想：

猜想1：干路電流等于各支路電流和。支路干路水管中的水來源于干路水管。

猜想2：干路電流等于各支路電流。不論是漫反射還是鏡面反射都遵循反射定律。

猜想3：干路電流大于各支路電流。支路干路水管中的水總小于干路水管中的水。

2.設(shè)計(jì)方案

測(cè)量A、B、C三點(diǎn)的電流，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖（注意是并聯(lián)電路，在框里畫出）

（三）進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)

教師提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意正確使用電流表，把實(shí)驗(yàn)結(jié)果如實(shí)地記錄下來，填寫在下面的實(shí)驗(yàn)記錄中，并把實(shí)驗(yàn)中遇到的問題也記下來。

（四）分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論

1.分析串聯(lián)電路電流數(shù)據(jù)，得出結(jié)論教師提出：如果我們換用不同的燈泡或者其他的用電器進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)，或者增加用電器的個(gè)數(shù)并把它們串聯(lián)起來，多測(cè)幾個(gè)點(diǎn)的電流，進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)各點(diǎn)的電流都相等。所以我們相信在串聯(lián)電路中電流處處相等。

2.分析并聯(lián)電路電流數(shù)據(jù)，得出結(jié)論教師提出：同樣如果我們換用不同用電器進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)，或者增加支路的條數(shù)，多測(cè)幾條之路的的電流，進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)干路電流仍然等于各支路電流之和。

（五）交流與評(píng)估、總結(jié)反思

師：通過實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)多數(shù)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)做得最準(zhǔn)，向你們的大膽猜測(cè)和成功的驗(yàn)證表示祝賀！其他同學(xué)的敢于猜想，敢于發(fā)表意見，同樣值得我們學(xué)習(xí)。

【師問】：同學(xué)們，我們?cè)傧胍幌胛覀兊膶?shí)驗(yàn)中還有哪些問題存在？有哪些值得總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)或要吸取的教訓(xùn)，好不好？

①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有沒有不合理、不充分及不妥善之處呢？

②操作中易出現(xiàn)什么問題或故障呢？（提示：小燈泡是否都發(fā)光？電流表是否正確接入？讀數(shù)是否與所需量程對(duì)應(yīng)？）

③有什么因素可能會(huì)影響測(cè)量結(jié)果呢？有沒有不符合規(guī)律的數(shù)據(jù)？

【師問】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們學(xué)會(huì)了分析問題解決問題的方法，逐漸形成了自己的思路；對(duì)于本節(jié)課，大家還存在什么疑問和還想知道的問題呢？

有的學(xué)生提出：為什么在串聯(lián)電路中，同一組中三個(gè)數(shù)據(jù)相同，不同組的數(shù)據(jù)不同呢？

【師問】：在同一串聯(lián)電路中電流處處相等，在不同的串聯(lián)電路中，電流不相等。

有的學(xué)生提出：既然串聯(lián)電路中各處的電流相同，為什么兩個(gè)燈泡的亮度不一樣呢？

師：燈泡的規(guī)格不同，所以通過燈泡亮度來判斷電流大小時(shí)，我們只能選擇相同規(guī)格的燈泡。亮度至于燈泡的亮度不同到底與什么有關(guān)，我們后面會(huì)學(xué)習(xí)到。

有的學(xué)生提出：用同樣的電源，分別接上兩個(gè)不同的燈泡時(shí)，為什么電路中的電流不同呢？

教師對(duì)學(xué)生提出的問題給以肯定，這些問題提得很好，請(qǐng)學(xué)生在課下繼續(xù)交流探討，在以后的學(xué)習(xí)中我們會(huì)繼續(xù)探究這些問題。

本節(jié)課目的明確，安排合理，取得了較好的效果，尤其是對(duì)探究過程極為重視，對(duì)學(xué)生活動(dòng)極為重視，這些都是探究教學(xué)的基本要素。