探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律八年級(jí)物理教案
●教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1.通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，得出串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法。
2.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，訓(xùn)練連接電路的基本技能。
3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練正確識(shí)記、使用電壓表的技能。
二、能力目標(biāo)
1.通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，提高學(xué)生對(duì)問(wèn)題的探究能力。
2.通過(guò)學(xué)生的親自實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們初步的觀察能力和動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
3.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的概括能力。
三、德育目標(biāo)
1.通過(guò)學(xué)生探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、積極研究、探索科學(xué)知識(shí)的精神。
2.通過(guò)同學(xué)們共同的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和協(xié)作精神。
●教學(xué)重點(diǎn)
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。
●教學(xué)難點(diǎn)
組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過(guò)程中認(rèn)真觀察，仔細(xì)分析，得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。
●教學(xué)方法
探究法、實(shí)驗(yàn)法、觀察法、討論法。
●教具準(zhǔn)備
電池組、小燈泡（帶座）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、投影儀。
●課時(shí)安排
1課時(shí)
●教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
［師］請(qǐng)同學(xué)們?cè)诩埳袭嫵瞿闶煜さ拇?lián)電路圖。
學(xué)生畫圖，教師巡視，選出較好的圖，用投影儀放大。
［師］同學(xué)們觀察自己畫出的串聯(lián)電路圖。
思考：你已經(jīng)了解了串聯(lián)電路的哪些知識(shí)，還想知道哪些內(nèi)容，還有什么問(wèn)題？
［生］串聯(lián)電路中的電流處處相等。
［生］電流表工作的時(shí)候必須串聯(lián)在電路中。
［生］串聯(lián)電路中的電壓有什么樣的關(guān)系？也和電流一樣，處處相等嗎？（提出問(wèn)題）
二、進(jìn)行新課
［師］這位同學(xué)提出了一個(gè)很好的問(wèn)題，同學(xué)們可以大膽猜想，你認(rèn)為會(huì)是什么呢？
［猜想或假設(shè)］
［生］我認(rèn)為串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系應(yīng)該和電流的關(guān)系相同，也是處處相等。
［生］我們認(rèn)為電壓應(yīng)該從電源正極出發(fā)，沿著電流的方向越來(lái)越小。因?yàn)殡妷菏鞘闺娐分行纬呻娏鞯哪撤N“力量”，力量會(huì)越用越小。
［生］我們認(rèn)為燈泡大的地方電壓大，燈泡小的地方電壓就小。
［生］串聯(lián)電池組的電壓等于各個(gè)電池的電壓之和，串聯(lián)電路各點(diǎn)的電壓之和也應(yīng)該等于兩點(diǎn)間的總電壓。
…
［師］同學(xué)們作出了各種猜想，各樣假設(shè)，真實(shí)的結(jié)果到底是什么？請(qǐng)同學(xué)們用實(shí)驗(yàn)來(lái)求證。大家先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
［設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)］
（學(xué)生討論，教師巡視了解）
［師］各組可以簡(jiǎn)單說(shuō)明你們的設(shè)計(jì)方案。
第一組：我們計(jì)劃用三節(jié)電池，選擇兩只完全相同的燈泡，分別測(cè)出每只燈泡兩端的電壓和兩只燈的總電壓進(jìn)行比較。
第二組：我們組選擇兩只不同的燈泡，選三塊電壓表，同時(shí)測(cè)量每只燈泡和兩只燈泡的電壓，比較結(jié)果。
第三組：我們組選擇三只差別較大的燈泡，分別測(cè)量每只燈泡的電壓，每?jī)芍粺襞莸碾妷汉腿粺襞莸目傠妷骸?/p>
第四組：我們計(jì)劃選四只燈泡，兩只一組，先將兩只燈泡串聯(lián)接入電路，分別測(cè)每只燈泡的電壓和兩只燈泡總電壓。然后再換上另外兩只燈再次測(cè)量。（通過(guò)投影展示）這是我們的實(shí)驗(yàn)電路，這是我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。
第五組：我們想選擇兩只燈泡，一塊電壓表，像測(cè)電流那樣分別測(cè)出A、B、C各點(diǎn)的電壓，然后進(jìn)行比較。
［師］老師覺(jué)得同學(xué)們的設(shè)計(jì)都很好。不過(guò)要提醒大家一點(diǎn)，你的設(shè)計(jì)一定要有書面的內(nèi)容，你要怎么做（同學(xué)們剛才已談到的），你是怎么做的（要按電路圖測(cè)量），你得出了什么樣的結(jié)果（要有實(shí)驗(yàn)記錄）。以便于自己檢查和與別人交流做更好的改進(jìn)。
各組同學(xué)補(bǔ)充設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。
［師］電壓表應(yīng)該如何連接在電路中？
［生］電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電壓的兩端。
［生］我們知道了，測(cè)電壓不能像測(cè)電流那樣將電流表接在某一點(diǎn)，測(cè)該點(diǎn)電流。應(yīng)將電壓表并聯(lián)在被測(cè)電路的“兩”點(diǎn)間，測(cè)出來(lái)的是“兩”點(diǎn)間的電壓。
［師］很好！同學(xué)們進(jìn)一步完善自己的設(shè)計(jì)方案后，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。建議大家在實(shí)驗(yàn)中更換不同的小燈泡，進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，并在時(shí)間允許的情況下探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。
［進(jìn)行實(shí)驗(yàn)］
（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)）
要求同學(xué)們注意儀器使用的規(guī)范性。特別是電壓表正、負(fù)接線柱連接正確，量程要選擇合適，讀數(shù)時(shí)要弄清分度值，讀數(shù)準(zhǔn)確。原始數(shù)據(jù)的記錄要實(shí)事求是如實(shí)記錄，不許隨意改動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題要記錄下來(lái)，以便查找、分析原因。
［分析和論證］
［師］同學(xué)們認(rèn)真分析你們測(cè)量出的數(shù)據(jù)。測(cè)量結(jié)果說(shuō)明了什么？你得出了什么樣的結(jié)論？和你原來(lái)的猜想一致嗎？
［生］我們用的是兩只完全相同的小燈泡，測(cè)出每只小燈泡兩端的電壓相等，并且每只燈泡兩端電壓的和與測(cè)出的兩只燈泡的總電壓幾乎相等。
［生］我們用兩只不同的燈泡串聯(lián)，測(cè)出每只燈泡的電壓不同，但兩只小燈泡兩端電壓的和等于電源電壓。
［生］我們用的是三只差別較大的小燈泡，測(cè)出來(lái)每只燈泡的電壓都不同，但每?jī)芍粺襞蓦妷旱暮投己椭苯訙y(cè)得的這兩只燈泡的總電壓相等，三只小燈泡電壓的和幾乎等于電源電壓。
［生］我們先用兩只小燈泡測(cè)，然后又換了兩只不同的小燈泡測(cè)。盡管測(cè)出的`四只小燈泡的電壓都不一樣，但前一次測(cè)量的兩只小燈泡電壓的和與第二次測(cè)量的兩只小燈泡電壓的和幾乎相等，且都差不多等于電源電壓。
［生］做完串聯(lián)，我們還將兩只小燈泡并聯(lián)起來(lái)，分別測(cè)它們的電壓，結(jié)果電壓表指針指的是同一個(gè)位置。
［生］我們也測(cè)并聯(lián)了，相同的兩只小燈泡電壓相同，不同的兩只小燈泡電壓也相同。
［生］我們從兩只燈泡并聯(lián)開(kāi)始，一直增加到四只小燈泡并聯(lián)，測(cè)出來(lái)的結(jié)果幾乎不變。
［生］我們?cè)谠瓉?lái)兩只小燈泡串聯(lián)的基礎(chǔ)上給其中的一只燈泡并聯(lián)了第三只小燈泡，結(jié)果并聯(lián)的兩只小燈泡兩端的電壓相等。
…
［師］同學(xué)們這種勇于探索的精神非常好，歸納大家的實(shí)驗(yàn)，可以得到一般結(jié)論嗎？
［生］不管怎樣選擇燈泡，不論如何進(jìn)行測(cè)量，盡管測(cè)出的數(shù)據(jù)不相同，但是有一個(gè)共同點(diǎn)就是同一個(gè)串聯(lián)電路中各個(gè)燈泡兩端電壓的和等于這幾個(gè)燈泡兩端的總電壓且等于電源電壓。
［生］通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得到結(jié)論：
串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。
并聯(lián)電路中的總電壓，等于各個(gè)支路兩端的電壓，各支路電壓相等。
［師］同學(xué)們通過(guò)自己的努力和同伴的配合得出了串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，祝賀同學(xué)們得到了一個(gè)正確的結(jié)論。不過(guò)，對(duì)同學(xué)們來(lái)講獲得結(jié)論的過(guò)程更重要。請(qǐng)大家對(duì)自己的探究活動(dòng)過(guò)程進(jìn)行回顧，認(rèn)真分析、思考在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中真正明白了哪些問(wèn)題，還有什么新的發(fā)現(xiàn)？
［評(píng)估］
［生］我開(kāi)始將電壓表連接錯(cuò)了。現(xiàn)在我知道了，電壓表的正負(fù)接線柱必須連接正確，否則一接通電源，指針?lè)雌⑶宜俣群芸欤苋菀讓㈦妷罕碇羔槾驈潯?/p>
［生］電壓表的量程選擇也很重要。如果選擇的量程太大，指示值很小，幾乎不能讀數(shù)。如果選擇的量程太小，指針偏出了刻度盤外。
［生］我們連電壓表的時(shí)候，先不接死，合上開(kāi)關(guān)，迅速“試觸”一下，大概估計(jì)好量程再連接，很省事，一次就差不多能選對(duì)。
［生］讀數(shù)也很重要。我第一次讀數(shù)，讀出一只小燈泡的電壓值比電源電壓還大，原來(lái)電壓表接的是小量程，我是按大量程的刻度讀出來(lái)的。
［生］我將電壓表接在了一根導(dǎo)線兩端，結(jié)果燈都亮了，可是電壓表讀數(shù)是零，為什么呢？
［生］我不小心將電壓表串聯(lián)在了電路中，燈全不亮，電壓表卻有指示值，和電源電壓幾乎一樣大。
［生］我們是將電路連接正確了，電壓表也有指示，就是燈不亮，換了另外一個(gè)燈泡還是不亮。用手按住才亮起來(lái)。
［生］我們組開(kāi)始做時(shí)，有一只燈亮，另一只燈不亮，測(cè)電壓時(shí)，亮著的燈有指示值，不亮的燈兩端電壓為零。
…
［師］同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了這么多的問(wèn)題，說(shuō)明大家一定是很認(rèn)真地去做了。養(yǎng)成好的習(xí)慣要比得到一個(gè)正確的結(jié)論更重要，希望同學(xué)們以后繼續(xù)努力。剛才提到的問(wèn)題，請(qǐng)同學(xué)們互相討論，看能不能找出問(wèn)題的原因。
（教師巡視并參加同學(xué)們的討論）
［生］電壓表接在一根導(dǎo)線的兩端，中間沒(méi)有用電器，相當(dāng)于“一”點(diǎn)，所以電壓表示數(shù)為零。
［生］將燈泡用手按著才能亮，我覺(jué)得是因?yàn)闆](méi)有接觸好，另外的問(wèn)題我不知道。
［師］同學(xué)們一定非常想知道這些問(wèn)題的答案，那就在以后的學(xué)習(xí)中努力，相信你一定會(huì)有收獲的。在同學(xué)們的交流中我注意到許多同學(xué)都用了“幾乎相等”這個(gè)詞，而不是說(shuō)“相等”，為什么呢？
［生］因?yàn)樗鼈兿嗖詈苄。植煌耆嗟取?/p>
［師］能分析出其中的原因嗎？
［生］因?yàn)樽x數(shù)或用表測(cè)量的過(guò)程中有一些偏（誤）差。
［師］同學(xué)們的表現(xiàn)非常棒。現(xiàn)在需要同學(xué)們根據(jù)你們的探究過(guò)程寫一份科學(xué)探究的小報(bào)告。
（學(xué)生完成探究報(bào)告，教師巡視，選擇完成較好的，利用投影和同學(xué)們交流、小結(jié)。）
三、小結(jié)
通過(guò)我們這次的探究活動(dòng)，同學(xué)們了解了研究問(wèn)題的一般方法：（同學(xué)們一起總結(jié)）
提出問(wèn)題——猜想或假設(shè)——制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)——分析與論證——評(píng)估——交流與合作。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)同學(xué)們還得出了串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。
四、動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理
1.彩燈是串聯(lián)的，串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。所以，根據(jù)題意有：36 Vn=220 V，n= =6.至少要串聯(lián)6個(gè)這樣的燈泡。
建議同學(xué)們自己動(dòng)手制作彩燈。如用36 V額定電壓的燈泡，可以串聯(lián)6個(gè)或7個(gè)，分別點(diǎn)亮比較它們的亮度，也可以用5個(gè)燈泡串聯(lián)，但點(diǎn)亮?xí)r要注意安全。
如果家里有用過(guò)的彩燈串，可以利用起來(lái)。再給你制作的彩燈串連接一個(gè)日光燈上用的起輝器，看看有什么效果。
2.（1）可以用“試觸”的方法來(lái)判斷水果電池的極性。測(cè)量電壓時(shí)，因水果電池電壓不會(huì)很高，應(yīng)注意選擇電壓表的小量程測(cè)量。
（2）選擇其他的水果可以用桔子、柚子、蘋果等，土豆也可以。
選擇的金屬還可以是鋅片、鋁絲等。
五、板書設(shè)計(jì)
串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律：串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。
并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律：并聯(lián)電路各支路電壓相等。
探究問(wèn)題的一般方法：提出問(wèn)題——猜想或假設(shè)——制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)——分析與論證——評(píng)估與交流。
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第二節(jié) 探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律12-26
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