串联电路的特点
奉贤区教师进修学院 朱 莲
一、教学任务分析
本节学习串联电路的特点及其简单的应用。串联电路的特点是电路的基本规律之一,与生活的联系比较紧密,是后续电学知识学习的基础,也是高中电学学习的重要储备知识。
学习本节内容需要有电流、电压、电阻和欧姆定律等知识为基础。同时,学生还需要具备能正确连接简单的串联电路,会正确使用电流表和电压表等基本的实验技能。
根据学生的认知水平和能力基础,本课用生活实例引入,而后通过学生实验探究串联电路中电流和电压的规律,经历同伴间的讨论、数据的记录和分析总结得出相关的结论,在此基础上推理得出串联电路电阻的规律。在这一过程中,学生需要认识记录数据、分析数据、归纳和科学推理的方法。
本节课的教学要求学生积极、主动参与,通过自主探究串联电路特点的过程,激发学习物理的兴趣,同时体验到成功的喜悦,增强学习自信心。通过对串联电路总电阻和串联电路中电压分配关系的推理过程,提高逻辑推理能力。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道串联电路。
(2)理解串联电路中电流的规律;电压的规律;电阻的规律。
(3)
研究串联电路中电流规律、电压规律、电阻规律的实验
。
2、过程与方法
(1)经历探究串联电路电阻的实验过程,认识等效替代的科学探究方法。 3、情感、态度与价值观
(1)通过探究串联电路规律实验过程的方案设计,动手操作及结论交流,形成相互合作、交流分享的团队意识。
(2)通过探究串联电路特点的实验操作过程,提高安全意识、感悟生命的价值。 三、教学重点和难点
重点:串联电路的电流、电压规律。
难点:获取串联电路等效电阻规律的过程。
四、教学资源
1、学生实验器材(2人一套):干电池三节(含电池盒)、2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、30Ω电阻若干,电流表、电压表各三个、电键一个、,导线若干。
2、演示实验器材:干电池三节(含电池盒)、小灯泡两个、电阻箱一个、电键一个、导线若 干。 3、自制PPT幻灯片、多媒体教学设备。
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五、教学设计思路
本设计的内容包括串联电路的特点及其知识应用。
本设计的基本思路是:通过生活中情景引入串联电路,接着指导学生根据已学知识自主设计实验方案,依次探究“串联电路的特点”。通过实验探究归纳得到串联电路的电流、电压规律,而后在教师的引导下,结合已学过的欧姆定律知识推导出串联电路电阻的规律,进一步理解欧姆定律和串联电路的特点。
本设计要突出的重点是:串联电路的电流、电压规律。方法是:学生通过实验方案的设计与讨论和自主选择实验器材,经历实验数据记录、分析、归纳而后总结得出串联电路特点。通过此过程加深对串联电路特点的理解,突出学生学习的自主性。
本设计要突破的难点是:获取串联电路等效电阻的过程,及科学推理的思想方法。方法是:利用学生探究串联电路的电流、电压规律实验过程中所记录的数据,结合“伏安法测电阻”的原理进行综合分析与思考,再类比“合力与分力”的“等效替代”的科学思想方法,得到“总电阻”的概念,然后老师通过“电阻箱”的演示实验找到一个可以替代串联电阻R和R的总电12阻R,实验要求前后两个电路的电源电压保持不变,使电路中的电流与原来两个电阻串联时电路中的电流相同,使学生对串联电路的总电阻与各串联电阻之间的关系有个初步认识,而后在教师引导下学生结合欧姆定律知识进行理论推理。
本设计注重调动学生学习的积极性和主动性,重视学生的自主探究和教师在课堂教学中的引领、启发和点拨作用,进而培养学生的探究意识和正确设计实验方案获取数据,然后对数据进行分析处理,得到结论的能力。
六、教学
1、教学流程图
情景II 活动II 电流 活动I 情景I 电压 演示实验1 特点 观察思考 学生实验学生实验 特点 2 1
活动? 活动?I 串联电路活动? 活动III 电阻 演示实验2 分析推理 课堂小结 的特点 讨论交流 特点
2
2、流程图说明
情景I 观察思考 观察安装在课桌边上的小彩灯连接及小彩灯的工作情况,归纳、得出串联电路的连接方式和工作特点。
情景II 演示实验1 把演示实验器材连接成一个串联电路,启发和点拨引导到新授课题---------串联电路的电流特点和电压特点。
活动I 学生实验1 学生自己选择实验桌上的器材,分小组进行实验并完成#实验
#,归纳、得出串联电路电流的规律。
活动II 学生实验2 学生自己选择实验桌上的器材,分小组进行实验并完成实验报告,归纳、得出串联电路电压的规律。
活动III 讨论交流 由探究串联电流和电压规律的实验数据进一步综合分析和讨论:串联电路还有哪些特点,引出等效电阻概念和等效替代的科学研究方法。
活动? 演示实验2 类比“合力与分力”的“等效替代”的科学思想方法,得到“总电阻”的概念,通过“电阻箱”的演示实验找到一个可以替代串联电阻R和R的总电阻R,通过分析、12
归纳得出串联电路电阻的规律。
活动? 分析推理 在教师引导下学生结合串联电路的电流、电压规律以及欧姆定律知识进行理论推理得出串联电路电阻的规律。
活动?I 课堂小结 串联电路的特点 课堂练习并反馈 。
七、教案示例
(一)引入
1(观察与思考 观察装在移动黑板上的小彩灯连接及小彩灯的工作情况,归纳、得出串联电路的连接方式和工作特点。
2(演示实验 教师在黑板上用实物连成一个串联电路,根据小灯的发光情况逐步提出问
题:串联电路中电流、电压、电阻各有什么规律,(引入新课)
(二)新课
(探究串联电路电流、电压的规律 3
(1)设计实验方案
?探究串联电路电流规律
结合已有的电流知识,讨论所需的测量仪器、仪器的使用方法和实验过程。对于学生设计的实验方案中不完善之处,教师要通过有针对性的提问并引导同学相互间补充完善。 ?探究串联电路电压规律
结合已有的电压知识,讨论所需的测量仪器、仪器的使用方法和实验过程。对于学生设计的实验方案中不完善之处,教师要通过有针对性的提问并引导同学相互间补充完善。 (2)学生动手实验学生自己选择实验桌上的器材,分小组进行实验并完成实验报告、归纳结论。(实验过程中教师要加强巡视与指导,及时发现学生操作过程中的问题并加以纠正) (3)结论:
3
?串联电路各处电流都是相等的。I=I=I 12
?串联电路两端总电压等于各串联电阻两端的电压之和。U=U+U12
4(探究串联电路电阻的规律
(1)设计实验方案
利用学生探究串联电路的电流、电压规律实验过程中所记录的数据,结合“伏安法测电阻”的原理进行综合分析与思考,类比“合力与分力”的“等效替代”的科学思想方法,得到“总电阻”的概念。然后结合已有的电阻知识,讨论两个串联电阻用一个电阻来替代的问题。提问:如何得知替代效果没有改变,
(2)教师演示实验
借助实物投影,老师通过“电阻箱”的演示实验找到一个可以替代串联电阻R和R的总电12阻R,实验要求前后两个电路的电源电压保持不变,使电路中的电流与原来两个电阻串联时电路中的电流相同,又一次建立“等效替换法”科学思想方法。
(3)理论推理
教师引导,利用欧姆定律推导总电阻R与两串联导体电阻R、R之间的关系,真正做到理12
论与实践相结合。
结论:串联电路总电阻等于各导体的电阻之和。R=R+R12
(三)知识应用
1、思考:观察移动黑板四周的装饰彩灯,已知每只小彩灯的灯丝电阻为2欧,电流为0.1 安,
请你根据自己所学的知识算出这串小彩灯的个数,
2、作业布置:
P52《思考与练习》?、?、?、?。
板书设计:串联电路的规律
1、电流的规律:串联电路各处的电流都是相等的。I=I=I 12
2、电压的规律:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和。U=U+U 12
3、电阻的规律:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。R=R+R 12
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