九年級(jí)物理第十六章《電壓、電阻》

第2節(jié)《串、并串電路中電壓的規(guī)律》(教學(xué)案)

一、教材分析

1．《課標(biāo)》要求：

（1）會(huì)看、會(huì)畫簡(jiǎn)單的電路圖。

（2）會(huì)連接簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。說出生產(chǎn)、生活中采用簡(jiǎn)單串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的實(shí)例。

（3）了解串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)。

2．學(xué)情分析：

（1）雖說有關(guān)電路的知識(shí)在上一章已經(jīng)學(xué)了，但學(xué)生對(duì)電路的識(shí)別不能一次到位，特別是對(duì)簡(jiǎn)單并聯(lián)電路的連接與識(shí)別困難較大，教學(xué)中要加強(qiáng)電路的連接與識(shí)別的訓(xùn)練。

（2）關(guān)于電壓表要并聯(lián)在待測(cè)電路兩端，學(xué)生在連接過程中，受電流表的影響，常常會(huì)把它串聯(lián)在電路中。

（3）學(xué)生由于對(duì)電路的連接情況不熟練，常常在實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)電路故障等問題。

3．教學(xué)目標(biāo)：

（1）知識(shí)與技能：通過認(rèn)識(shí)電壓表，能正確將電壓表接入待測(cè)電路，并能畫出相應(yīng)的電路圖。通過實(shí)驗(yàn)探究，歸納總結(jié)出串、并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律。

（2）過程與方法：通過閱讀電壓表的使用方法，能正確使用電壓表測(cè)量串聯(lián)、并聯(lián)電路中用電器兩端的電壓，進(jìn)一步練習(xí)和使用電壓表的技能。

（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢硭枷肱c交流合作的能力。

4．教學(xué)重難點(diǎn)：

（1）能正確使用電壓表測(cè)量串、并聯(lián)電路中用電器兩端的電壓；能通過實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)出串、并聯(lián)電路中電壓的關(guān)系是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。

（2）探究“串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、如何觀察記錄、如何分析并得出結(jié)論是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)。

5．教學(xué)思路：

在本節(jié)課的教學(xué)中，一方面是練習(xí)用電壓表測(cè)電壓，另一方面是研究串、并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。先創(chuàng)設(shè)串聯(lián)電路燈亮暗不同情景，提出串聯(lián)各用電器電壓間有何關(guān)系的問題，由學(xué)生猜想，把問題具體化到測(cè)電壓，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)也就是回顧電壓表如何使用及注意事項(xiàng)。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的過程，是通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作將電壓表的使用具體化和個(gè)體化的理解過程。實(shí)驗(yàn)中通過學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、觀察記錄，自行分析，目的是培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢硭季S的方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維活動(dòng)有利于提高認(rèn)知能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，利用小組討論的方式歸納總結(jié)得出關(guān)于串、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系，加深學(xué)生對(duì)串、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系記憶，為后續(xù)電學(xué)展開做鋪墊。

6．教學(xué)方法：

本節(jié)課主要的教學(xué)方法是：觀察法、實(shí)驗(yàn)法、歸納綜合法等。

7．教學(xué)用具：

電路示教板、電源、三個(gè)開關(guān)、規(guī)格不同的多個(gè)小燈泡、導(dǎo)線若干、三個(gè)電壓表。

二、教學(xué)過程

引入新課

1．【演示】連接如圖所示簡(jiǎn)單電路，閉合開關(guān)，觀察規(guī)格不同的兩個(gè)燈泡的發(fā)光情況。

2．【問題】為什么兩燈的發(fā)光情況會(huì)不一樣？

據(jù)學(xué)生的回答，老師引出本節(jié)實(shí)驗(yàn)要探究的問題：串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓會(huì)有什么關(guān)系？

大部分學(xué)生會(huì)認(rèn)為電流相等所以燈的發(fā)光亮度相同，而意料之外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會(huì)大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂氣氛活躍。

新課教學(xué)

1．實(shí)驗(yàn)探究：串聯(lián)電路電壓的關(guān)系

請(qǐng)一位學(xué)生將電路圖畫在黑板上。（如圖1所示）

【提出問題】在如圖的電路中，兩個(gè)燈泡串聯(lián)起來，接到電源上，AB、BC、AC之間的電壓有什么關(guān)系？

【猜想與假設(shè)】

猜想1：與串聯(lián)電路中電流的關(guān)系一樣，也是處處相等。

猜想2：電壓應(yīng)該從電源正極出發(fā)，沿著電流的方向越來越小，因?yàn)殡妷菏鞘闺娐分行纬呻娏鞯哪撤N“力量”，力量會(huì)越來越小。

猜想3：燈泡大的地方電壓大，燈泡小的地方電壓小。

猜想4：串聯(lián)電池組的電壓等于各電池的電壓之和，串聯(lián)電路各部分電壓之和也應(yīng)該等于總電壓。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

要求各組學(xué)生自己選擇器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

（1）選擇兩只完全相同的燈泡，三節(jié)干電池，開關(guān)，用導(dǎo)線把元件組成串聯(lián)電路，用電壓表分別測(cè)出每只燈泡兩端的電壓和兩只燈泡的總電壓進(jìn)行比較。

（2）選擇兩只不相同的燈泡，選三塊電壓表，同時(shí)測(cè)出每只燈泡兩端的電壓和兩只燈泡的總電壓進(jìn)行比較。

（3）選三只差別較大的燈泡，分別測(cè)出每只燈泡兩端的電壓、每兩只燈泡的電壓和三只燈泡的總電壓，設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較。

（4）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)出每只燈泡的電壓和兩只燈泡的總電壓；然后再換上另外兩只燈泡再次測(cè)量（通過投影展示），設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

（1）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，教師要對(duì)各小組的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，要求學(xué)生按設(shè)計(jì)要求補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。

（2）強(qiáng)調(diào)電壓表在電路中的連接，量程要選擇合適，讀數(shù)時(shí)要弄清分度值，讀數(shù)要準(zhǔn)確。

（3）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)的問題要記錄下來，以便查找、分析錯(cuò)因。

【分析論證】

（1）要求各組認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并和原來的猜想是否一致。

（2）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)各不相同，但有一個(gè)共同點(diǎn)就是同一串聯(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。

【評(píng)估】

（1）要求實(shí)驗(yàn)小組對(duì)自己的探究活動(dòng)過程進(jìn)行回顧，認(rèn)真分析、思考在實(shí)驗(yàn)過程中真正明白了哪些問題，還有什么新的發(fā)現(xiàn)？

（2）學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中會(huì)存在以下問題，教師在此要進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

①電壓表連接錯(cuò)誤，一種情況是將電壓表的正、負(fù)接線柱接反了，接通電路時(shí)，出現(xiàn)指針反偏，很容易將電壓表指針打彎。另一種情況是將電壓表接在一根導(dǎo)線的兩端（串聯(lián)在電路上了），結(jié)果燈泡不亮，電壓表示數(shù)為零。

②有的小組電壓表的量程選大了，指示值太小，幾乎不能讀數(shù)。有的小組電壓表的量程又選小了，指針偏出了刻度盤外。

③有的小組在讀數(shù)時(shí)，讀出一只小燈泡的電壓值比電源電壓還大，原來電壓表接的是小量程，讀數(shù)時(shí)按大量程的刻度讀出來。

④有的小組電路連接正確，電壓表也有指示，就是燈泡不亮，換另一個(gè)燈泡后還是不亮，用手按住才亮。

⑤有的小組開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，有一只燈泡發(fā)光，另一只燈泡不亮，用電壓表測(cè)得亮著的燈有示數(shù)，不亮的燈無示數(shù)。

2．實(shí)驗(yàn)探究：并聯(lián)電路電壓的關(guān)系

（1）通過前面的實(shí)驗(yàn)探究得出了串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，要求學(xué)生畫出如圖2的電路圖，引導(dǎo)猜想并聯(lián)電路的電壓有什么樣規(guī)律？

（2）引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想，注意電壓表要測(cè)哪些數(shù)據(jù)？

（3）學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)有困難的小組進(jìn)行指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)完畢后，請(qǐng)學(xué)生根據(jù)收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析總結(jié)得出并聯(lián)電路電壓的規(guī)律：在并聯(lián)電路中，各用電器兩端的電壓相等，都等于并聯(lián)電路兩端總電壓。

3．課堂總結(jié)

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)電路各支路的電壓等于并聯(lián)電路的總電壓。

4．板書設(shè)計(jì)

（1）串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓與電源兩端的電壓有什么關(guān)系？

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。

U=U1+U2

（2）并聯(lián)電路各支路兩端的電壓與電源兩端的電壓有什么關(guān)系？

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：并聯(lián)電路各支路兩端的電壓等于并聯(lián)電路的總電壓。

U=U1=U2

三、教學(xué)反思

（1）這是一堂典型的實(shí)驗(yàn)探究課，課堂較為開放，教師應(yīng)在課前充分備課，面向全體學(xué)生，從不同學(xué)生可能具有的不同角度思考，對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行充分準(zhǔn)備。

（2）教師在教學(xué)中要注意掌握和調(diào)控課堂的技巧，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與到課堂活動(dòng)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到困難的學(xué)生要不斷加以引導(dǎo)。學(xué)生通過自己思考動(dòng)手探究出來的知識(shí)，有可能不夠嚴(yán)謹(jǐn)，但在探究過程中，通過感悟知識(shí)產(chǎn)生的原因和發(fā)現(xiàn)過程，對(duì)知識(shí)有了深刻把握。

（3）在圍繞教學(xué)目標(biāo)提出的兩個(gè)問題進(jìn)行探究時(shí)，從課堂教學(xué)反饋的情況來看，很多學(xué)生的思考能力實(shí)際上超出了老師的預(yù)先估計(jì)，通過探究可以產(chǎn)生很多疑問，發(fā)現(xiàn)很多教師容易忽略的現(xiàn)象。因此，教師在教學(xué)中，應(yīng)該注意鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學(xué)生挖掘問題的能力。

（4）本節(jié)教學(xué)較多地采用了小組交流與合作討論的方式展開，討論開始時(shí)，要先給每一位學(xué)生獨(dú)立思考的時(shí)間，然后再進(jìn)行小組討論，切不可讓個(gè)別學(xué)生的結(jié)論壟斷全組學(xué)生的思維，在討論中不要追求場(chǎng)面的熱烈，要引導(dǎo)學(xué)生在討論后冷靜思考。