15.5探究串、并联电路的电流规律
一. 教学内容:
探究串、并联电路中电流的规律
探究串、并联电路中电流的规律;训练连接电路和使用电流表的技能。
?二. 重点、难点:
(一)重点:
1. 在探究中领悟科学探究的方法,体验科学探究的乐趣。
2. 串联、并联电路的电流规律:
串联:
并联:
?(二)难点:
领悟科学方法和对数据的分析论证。
?三. 知识点分析:
(一)知识要点
1. 串联电路电流的特点
探究方法:① 分别测量电路中各点的电流大小。
② 比较电路中各点电流的大小。
规律:在串联电路中各点的电流都相等:
2. 并联电路电流的特点
探究方法:① 分别测量干路中电流i和各支路中的电流大小
② 比较干路中电流和各支路电流的大小
规律:在并联电路中,干路中电流等于各支路电流之和:
?
(二)学法点拨
学习本节的知识内容,应注重以下过程与方法:
亲身经历科学探究的全过程。领会科学研究的方法。运用科学探究的方法研究问题时,首先应学会根据事实或经验。提出明确的问题,对问题进行合理的猜想或假设(有根据),学习运用所学知识设计实验方案来研究问题,会从实验结果中收集证据,进行分析论证,总结出明确的结论,尝试着对科学探究的全过程进行评估,有利于及时地进行反思和改进,通过在小组和班级中交流提高自己的表达与交流能力。
一. 并联电路的电流关系
1、 在图1中,当开关S闭合后,三个电流表的示数分别用I1,I2,I3表示。则它们的关系是(??? )
A. I1>I2>I3??? B. I1图1
思维分析:A1在干路测L1,L2,L3 三条支路的总电流,所以I1最大。A2测L2,L3两条支路的总电流,A3测L3的电流。所以I2>I3,可得:I1>I2>I3,因此选A。
答案:A?
?
二. 电流表连接与并联电路电流关系的综合
2、如图2甲,的示数是0.25 A, 的示数是1.5 A,则:① 通过电动机的电流多大?② 并在图上标出电流表、的“+”“-”接线柱的位置。
图2
思维分析:由图2甲知:电灯与电动机并联,且测干路中的电流,测电灯所在支路的电流。根据并联电路电流的关系。可计算通过电动机中的电流,按照电流表的正确使用规则,可标出电流表的正负接线柱。
答案:① 电动机中通过的电流I2=I-I1=1.5 A-0.25 A=1.25A
② 、的正负接线柱位置如图2乙所示。
变式引申:如图3所示,有一根由某种材料制成的粗细不均匀的导线,A、B两处的横截面积之比为SA:SB=4:1,当有电流通过这一导线时,IA与IB的关系正确的是(??? )
A. IA=2IB??? ?B. IA=4IB?? C. IA=IB??? D. IA=IB?
?
图3
思维分析:A、B两点是同一条导线上的不同位置,通电时A、B为串联,根据串联电路电流的规律:IA=IB,故正确。
答案:D
?
三. 创新、拓展、实践
实验技能题
3、 用电流表测量通过L2的电流,如图4所示是某同学的实物连接图。判断他的连线是否正确?有什么不妥?
图4
思维分析:观察分析图中各元件的连接情况可看出电源的正极→a→b→电源负极是没有用电器的导线,闭合开关电源短路;电流表连接在干路上不能测L2的电流;从电流方向看电流表的正、负接线柱接反了。
答案:这个实物连接图当中有三处错误:
① 开关闭合,电源两极直接用导线连接,形成电源短路;
② 电流表接在干路中,测不出L2的电流;
③ 电流表“+”“-”接线柱接反,指针会反向偏转,将指针损坏。
?
数据分析论证题
4、 如图5所示用电流表测电流的实验中,(1)按甲图所示的电路连接好以后,把电流表先后接在电路中的a、b、c处得到数据是:
比较测得的数据得出的结论是___________。
(2)图乙中,测得a处电流是1.2A;b处电流是0.7A。则在c处测得的电流值为_______A。
图5
思维分析:由圈中灯泡的连接方式可知这两个电路的连接分别为甲是串联电路,乙是并联电路。
根据甲图中测得电流的大小得结论:串联电路中各点电流相等;根据乙图中测得电流的大小;知a点干路中电流1.2A是支路b点和c点通过的电流之和,故c点的电流大小为:1.2A-0.7A=0.5A。
答案:(1)串联电路中各处电流都相等。? (2)0.5
?
5、如图6所示,现有一个电池组、两只电流表A1和A2、两只小灯泡L1和L2(L1的电阻R1大于L2的电阻R2)、一个开关、导线若干条(用笔画线代替导线)。请你设计一个电路,要求开关闭合后,L1与L2并联;两只电流表接在电路中,且电流表A1的示数大于A2的示数。
(1)请画出你所设计的电路图。
(2)按照你所设计的电路图,将图中的元件连接起来。(导线不要交叉)
图6
思维分析:本题考查了电流表的正确接法和电流表在并联电路中的示数大小关系:
I干=I1+I2,题目考查很灵活,如果后面学了欧姆定律,该题还将有其他解法。现在要想A1的示数大于A2。则明显要求A1在干路,A2在支路。
答案:电路图及实物连接如图7所示。
图7
?
6、 有一次,小华用家中的电水壶烧水,等到把水烧开后,他拔下三线插头时,发现插头的温度远远低于开水壶内的温度。因此,认为壶内电热管的电流大于电线的电流。你同意他的观点吗?能帮他解释一下吗?
答案:不同意。壶内的电热管的电流等于电线内的电流,因为导线与电热管内的电阻丝是串联的。插头的温度远远低于开水壶电热管内电阻丝的温度,说明二者消耗电能快慢不一样,电热丝消耗电能快,导线消耗电能慢,同时也说明在电流一定时,消耗电能快慢可能还跟其他的因素有关。?
?
7、灯L1和L2串联,则流过它们的电流相等,利用逆向思维原则提出一个问题,并设计一个实验方案,判断它的正误。
答案:提问:灯L1和灯L2中的电流相等,则灯L1和灯L2一定串联吗?实验方案:将规格相同的两个灯泡并联在电路中,用电流表分别测出通过它们的电流,发现电流相等,由此中得出两灯通过的电流相等,不一定是串联。?
?
8、用如图8所示的电路探究“并联电路干路的电流与各支路电流有什么关系。”
① 需要测量哪些电流值?② 如果只有一块电流表应怎样做?③ 若实验时按要求正确接好了电路,闭合开关后,灯泡不发光,电流表指针无示数,可能的原因有哪些?(写出其中两条)你在实验中遇到这种情况将如何解决?
图8
答案:① 需要测量干路中及二条支路中的电流
② 分别地将电流表接在干路及二条支路中,测出电流?
③ 电源没电;解决办法:更换电源?
电路出现开路解决办法:逐一检查电路连接情况,找出开路位置,并接好。
5.5探究串、并联电路的电流规律
●教学目标
一、知识与技能
1.通过探究式实验,得出串、并联电路中电流的规律,学习科学探究的方法.
2.在实验过程中,巩固连接电路的训练.
3.正确使用电流表,识记使用规则.
二、过程与方法
1.通过观察和实验,探究串、并联电路中电流的规律,提高学生对问题的探究能力.
2.通过学习和实验,培养学生动手操作能力.
3.通过对实验结论的归纳和总结,培养学生概括能力和语言表达能力.
三、情感态度与价值观
1.通过教师、学生的双边教学活动,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱科学,主动参与、乐于探究的精神.
2.在实验过程中,进一步培养学生严谨的科学态度和与其他同学的协作精神.
●教学重点
在实验中探究串、并联电路中电流的规律.
●教学难点
组织、指导学生在探究过程中,认真观察、分析、得出正确结论.
●教学方法
探究法、实验法、讨论法.
●教学用具
电池、开关、灯泡、导线、投影仪、电视机、录像机、录像带.
●课时安排
1课时?
●教学过程
一、创设问题情境,引入新课
[提出问题]
[师]同学们看黑板上的电路,从前面学过的知识知道,这是两个小灯泡组成的串联电路,电路中各点的电流之间有什么关系?
[启发猜想]
[师]大家现在先来猜想一下各点的电流有什么关系?
[生甲]我猜想电流是由大到小的,电流每经过一个小灯泡,就消耗一部分电能,回到负极时就小了.
[生乙]我认为小灯泡一样亮,电路中各点的电流应该相同.
[生丙]我有不同意见,我觉得电流有时大有时小.如大灯泡较亮,它需要的电流大,小灯泡暗,需要的电流就小,好像与用电器有关.
[生丁]我想靠近电源正负极的地方应大些.应该与电源位置有关.
[生戊]我的想法是导线粗的地方电流大;导线细的地方电流小.像粗水管中的水流大,细水管中水流小一样.
[师]到底是怎么样的呢?我们通过实验[探究]串并联电路电流的规律.
二、进行新课
[探究]串联电路电流的规律:
[设计实验]
[师]既然同学们的猜想这么多,又都坚持己见,下面分成五个组,讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到证实.
学生按五种猜想分成了小组,兴致很高,很快都制订了自己的实验计划.
甲组:学生用电源、导线、开关和三个灯泡组成串联电路.然后在电路图1中取A、B、C、D四点分别串联电流表就可得出结论.
乙组:我们组用电源、导线、开关和两个灯泡组成了串联电路,然后在A、B、C三点分别串联接入电流表,如图2所示.
丙组:我们组用电源、导线、开关和四个灯泡组成两个串联电路.第一次用两个小灯泡组成串联电路,第二次换用两个稍大的灯泡再做一次,电路图和乙组一样.
丁组:我们设计的和乙组一样,也是取了A、B、C三点,然后用电流表测其值.
戊组:我们的设计和乙组大体相同,只是又换成不同导线做了一次.
[进行实验]
[师]大家的实验计划都制订好了,一定着急要亲自验证一下自己的猜想到底如何.不过,同学们要注意电流表的连接.
[学生开始动手实验,教师给予指导]
[归纳总结]
[师]同学们的实验做完了,现在总结一下自己实验的结论吧!
甲组:我们组用了三个小灯泡,猜想的是回到负极时电流会变小,实际结果A、B、C、D四点的电流值都在0.15 A左右,大小相同.
乙组:我们组猜想的是电流相同,而结果也是相同.我们测得A、B、C三点的电流值都在0.2 A左右.
丙组:我们猜想大、小灯泡的电流不同,但换了灯泡后,发现A、B、C三点电流趋于相等.
丁组:我们组猜想靠近两极的点电流应大些,但结果A、B、C三点电流一样大.
戊组:我们组用粗、细导线做了两次实验,结论稍有偏差,但导线相同时,A、B、C三点的电流值相等.
[师]经过同学们的努力实践,现在可以统一意见了:串联电路中各点的电流相等.这一结论经过了同学们的探究和实践活动,已经得到了验证,下面大家谈一些自己的收获吧!
[生甲]我们不管如何设计,最终达到了我们的目的:得出了串联电路中电流的规律.
[师]实际上,这也是我们探究的目的,解决了一个实际问题.
[生乙]我们学会了研究问题的一种方法,和前几次的探究实验相比,今天的探究过程都是我们自己设计的.
[生丙]在平时很粗心,以致电流表的读数读错了,得出的结论和别人不同.在以后的学习中,我会牢记这次的教训.
[生丁]我们在实验中,应该不怕困难,大胆去验证结果.
[师]同学们的收获不少,大家都体验了科学探究的过程,也学习了科学探究的方法,给我们今后的学习打下了基础,为我们的收获和合作成功鼓掌!
[探究]并联电路中电流的规律
[提出问题]
[师]我们一起合作对串联电路中电流的规律进行了探索,大家都迫不急待想动手实验,找出并联电路中电流的规律,我们就开始吧!
[猜想和假设]
[师]同学们都知道,串联电路只有一条路径,并联电路有多条路径.我们把并联电路的各分支叫支路,总路径叫干路,而实际上我们只要探究干路和支路电流之间的关系.如下图所示.
接下来,同学们猜想一下干路和支路电流的关系吧!
[生甲]我在想,是不是和串联时一样,相等.
[生乙]看起来干路电流分配给两条支路,两支路电流的和应等于干路电流.
[生甲]我猜想如果灯泡不一样,两支路电流的和会超过干路电流.
[设计实验]
[师]同学们仿照串联电路中电流的设计,对以上猜想设计一下实验.
甲组:用电池、导线、一个开关、两个灯泡组成并联电路.然后在干路上的A点接入电流表,测出A点的电流;再在两条支路上分别接入电流表,测出两条支路中B点.C点的电流,这样就可得出干路A点电流与支路B点、C点电流的关系了,我们组设计的电路图 如下
只要按照设计的电路图实验一下,就会得出结果了.
乙组:我们组设计的电路和甲组一样.我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和.
丙组:我们组设计的电路和别的组一样,我们觉得换成大灯泡,两支路电流要超过干路电流.
[进行实验]
[师]大家的电路设计大致相同,只是猜想的结论不同.现在大家根据设计好的电路图可以动手实验了.
[学生动手实验,教师给予指导]
[归纳总结]
[师]同学们都做完了实验.我相信结果已经出来了,请几位同学说一下你们组的结 论吧!
甲组:我们的结论是A点的电流约等于B点和C点电流的和.数据在如下的表格内.(投影)我们发现并联电路中电流和串联电路中电流关系不同.我们分析,A点即干路电流比两支路电流之和稍小些,是由于导线也消耗了一点电能.
[师]你们分析得有道理,但相差不会很多.说明你们不只是做了实验,还对数据进行了分析,并且找到了问题的原因,你们这份执着探究的精神值得大家学习,同学们用掌声给予鼓励!
乙组:我们组的结论和刚才的结论一样,也和我们猜想的结果相同.至于数据吗,出入很小,干路上电流应等于两支路电流的和.
[师]你们组的猜想是正确的,同学们也为你们的成功表示祝贺!
丙组:我们组用的灯泡比他们的都大一些,我们的数据也在表格内.我们发现灯泡换成大的,电池没变,电流变小了.但规律没变;干路中A点的电流等于支路B点和C点的电 流和.
[师]你们组的结论和别的组相同,也就是我们得到了统一的结论;我想你们组一定在考虑为什么换了灯泡,电流变小,希望大家课后继续探讨.接下来让大家放松一下,看一段动画[录像].(从并联电路的动画中,学生可以清楚地观察到电流从正极流向负极的过程中怎样并列流过二盏灯的具体情况,并使用闪烁效果,突出了分支处和汇合处的位置,并配以音响效果,使学生兴趣盎然,思维活跃,效果很好.)
[师]大家从动画中、实验探索中都明白了我们的结论.我们小结一下两次探究的结 果吧!
三、小结
本节课我们主要学习了以下内容:
1.串联电路中电流的规律.
2.并联电路中干路和支路之间的电流关系.
四、布置作业
本节[动手动脑学物理]1、2、3
[动手动脑学物理参考答案]略
五、板书设计
电流
15.5探究串、并联电路的电流规律
【教材分析】
? 本节教材是在学生初步了解电路和电流的概念及认识了串联电路和并联电路的特点、会正确使用电流表的基础上,通过教师提出问题后,由学生进行科学的猜想、设计实验方案、动手实验收集数据、对数据进行分析讨论、交流评估的过程,初步领会科学实验的方法。
? 通过本节课的教学,学生应该熟练应用电流表测量电流、会根据问题的提出设计实验并选择器材并进行实验,从而掌握串并联电路电流的规律。新课程标准只要求学生真正经历探究过程的各个环节,对探究结论的正确性不做评价。新教材更突出过程与方法、更加注重合作交流等新的学习方式。
? 【教学目标】
? 1.探究串联电路中电流的规律,训练连接电路和使用电流表的技能;
? 2.切身体验科学探究的全过程,领会科学研究的方法;
? 3.培养严谨的科学态度和分组协作的精神。
? 【教学重点与难点】
? 学生自主设计方案,并且在正确连接电路和使用电流表的基础上进行实验并能通过交流、总结、反思得出初步结论这几个环节是本节课的重点和难点。
? 【教具准备】
? 实验仪器:小灯泡多只(不同规格)、电键、电源、导线、开关、电流表、实物展示台、多媒体等等
? 【教学流程设计】
?
? 【教学过程】
? 一、情景设置,激智启疑
? 导体中流过的电流类似于水管中流过的水流,水的流动形成了水流,电荷的定向移动形成了电流。
? 电流既看不见也摸不着,怎样才能知道它的大小呢?人们发现,电流通过导体时会产生各种效应,我们可以根据产生的效应的大小来判断电流的大小。例如电流通过灯泡时,灯丝变热发光,这是电流的热效应,同一个灯泡放光热暗,表明通过灯泡的电流越小,灯泡热亮,表明通过灯泡的电流越大。
? 把任意两个灯泡连接到电路中,请问两小灯泡的连接方式有几种?两种:串联和并联。请大家分别画出这两种电路图。
?
(串联电路)????????????????? ??????????????? (并联电路)
?
提出问题:大家猜想一下在串联电路中,通过灯泡L1和L2的电流之间又有什么样的关系呢?并联电路中干路电流和各支路电流之间什么关系呢?
? 二、开放思想,大胆猜想
? 同学们可以结合上次我们组装串联电路实验或者日常生活中所见到的一些现象,各小组分组讨论,然后大胆的提出自己的猜想并给出恰当的理由:
? 小组1:因为我们的串联在电路中灯泡一样亮,我们猜想串联电路电流处处相等。
? 小组2:我们猜想串联电路中电流从正极出发越来越小。因为在电源的外部电流的方向是从电源的正极出发,流经用电器,回到电源的负极。
? 小组3:我们猜想串联电路电流从负极往正极越来越小。因为我们的灯泡靠近负极的比较亮。
? 小组4:我们猜想串联电路电流靠近电源两极比较大,中间比较小。因为我们的两只灯泡一开始靠近负极的比较亮,把它们互换位置后,靠近正极的又比较亮。
? 小组5:我们猜想串联电路电流从正极往负极越来越小。因为我们的灯泡靠近正极的比较亮。
? 小组6:我们猜想串联电路中电流从正极出发越来越小。电流每经过一个小灯泡就消耗了一部分电能,回到负极时就小了。
? 小组7:我们猜想串联电路电流从负极往正极越来越小。因为在电路中,虽然在电源的外部,电流的方向是从电源的正极出发,流经用电器,再回到负极,但是在电路中真正流动的是自由电子啊!我们知道河道中在流动中水流在流动时,逐渐减小,电流的流动类似于流动的水流,所以猜想串联电路电流从负极往正极越来越小。
? 同学们一下子提出这么多的猜想,猜想的理由也是各不相同,为了找到串联电路中电流的规律,下面我们对这些猜想进行分类,这些猜想大致可以分为两大类:电流相等和不相等,认为电流不相等的也可以分为三大类:靠近正极的电流大,靠近负极的电流大和靠近两级的电流大。
串联电路中电流关系
?
那么,在这么多猜想中,到底哪种或者那些猜想才是正确的呢?我们通过探究活动来寻找答案。
? 三、设计方案、交流合作
? 前面大家有了猜想,讨论一下应该如何设计实验才能证实我们的猜想,各小组给出自己的设计方案。
? 方案一:测两个点的电流:①电源正极和灯泡L1之间的电流;②电源负极灯泡L2和之间的电流。
? 方案二:测三个点的电流:①电源正极和灯泡L1之间的电流;②灯泡L1和灯泡L2之间的电流;③灯泡L2和电源负极之间的电流。
? 师:小组1和小组2设计方案略有不同,小组1测量2个点的电流,小组2测量3个点的电流,那么那个小组的方案更好呢?
? 生:小组2方案更好。
? 师:为什么?
?
? 生:如果A、B、C三点电流相等,那么猜想1正确;如果C点电流大于B点电流,B点电流又大于A点电流,那么猜想2正确;如果反过来,A点电流大于B点电流,B点电流又大于C点电流,那么猜想3正确;如果A点电流和C点电流都比B点电流大,那么猜想4正确。
? 师:其它小组的同学是否还有其他的设计方案,是否还有补充?
? 补充方案1:我们认为他们还应变换两个灯泡的位置,因为如果A点电流大于B点电流,B点电流又大于C点电流,他们就认为猜想3正确;可是如果变换两个灯泡的位置后,情况改变了,那么结论就不可靠了。
? 师:也就是说,你们认为这个实验不但应该多做几次,还应该变换两个灯泡的位置后,重复实验。这样才能提高实验的准确性。大家认为呢?
? 生:嗯。
? 补充方案2:我认为还应更换两个灯泡重复他们刚才的实验或者在电路中多接入几个小灯泡进行实验,这样实验更具有代表性。
? 最终方案:使用电压不同的电源,粗细不同的导线,使用多个灯泡进行实验,测量A、B、C三点的电流。
? 下面同学们设计一个表格,用以记录我们测量的A、B、C三点电流的数据。请一组同学上来展示自己所设计的表格。
?
实验组数
A点的电流IA/A/
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
?
?
?
2
?
?
?
3
?
?
?
?
四、进行分组实验,收集数据
? 下面第一列、第三列同学按照我们刚才提供的思路,探究串联电路电流规律,第二组,第四组探究并联电路电流规律。
? 教师提醒学生实验时要注意正确使用电流表,把实验结果如实地记录下来,填写在下面的实验记录中,并把实验中遇到的问题也记下来。
?
实验组数
A点的电流IA/A/
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
?
?
?
2
?
?
?
3
?
?
?
?
五、分析数据,得出结论
? (一)分析串联电路电流数据,得出结论
师:请大家断开开关,放下手中的实验。下面我们来看一下串联电路中同学们测量的实验数据,请第一列、第三列同学提供串联电路测得的电流数据。
?
实验组数
A点的电流IA/A/
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
0.36
0.36
0.36
2
0.44
0.44
0.44
3
0.52
0.52
0.52
4
0.5
0.5
2.5
5
0.48
0.48
0.48
…
…
…
…
? 请大家分别分析一下实验数据。
? 生:我们组测得A、B、C三点的电流值相同。我们组测得的数据是……
? 生:我们组也观察到A、B、C三点的电流值相同。我们组测得的数据是……
? 生:我们猜想电流靠近电源两极比较大,但结果A、B、C三点一样大。我们组测得的数据是……
? 生:我猜想电流经过灯泡后要小一些,回到负极时电流会变小,结果实验测得的电流没有变小,都是相同的。我们组测得的数据是……
? ……
? 师:同学们无论如何猜想,不管如何设计实验最终都达到了我们的目的,现在大家讨论一下,串联电路的电流规律是什么?
? 师:我们来分析一下第1组、第2组、第3组和第4组数据,你们发现了什么规律?
? 生:串联电路中各点的电流都相等。
? 师:但是第4组数据,前两个数据相等,第三个数据和前两个数据不同,并不支持各点的电流都相等啊!
? 师:那么第4组数据又有什么问题呢?
? 生:可能是电流表量程看错了,电流表0~0.6A量程指针在0.5A处和0~3A量程2.5A所处的位置相同,所以第三个数据应该为0.5A。
? 教师提出:如果我们换用不同的灯泡或者其他的用电器进行相同的实验,或者增加用电器的个数并把它们串联起来,多测几个点的电流,进行大量的实验,我们会发现各点的电流都相等。所以我们相信在串联电路中电流处处相等。
? (二)分析并联电路电流数据,得出结论
? 师:下面我们来分析一下并联电路中同学们测量的实验数据,请第二列、第四列同学提供串联电路测得的电流数据。
?
实验组数
A点的电流IA/A/
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
0.36
0.24
0.12
2
0.44
0.22
0.22
3
0.48
0.24
0.24
4
0.7
0.36
0.36
5
0.6
0.3
0.3
…
…
…
…
? 师:我们来分析一下第1组、第2组、第3组和第5组数据,你们发现了什么规律?
? 生:A点电流等于B点和C点电流之和,所以我们有理由相信并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
? 师:第4组数据后两组数据之和并不等于前一数据,这又是什么原因呢?
? 生:……。
? 师:同学们,我们在今后的学习中,我们会讲到一个概念,叫“误差”,如果我们的实验操作完全符合要求,而数据并不完全支持我们的规律,那么这就是由于实验误差而造成的。
? 教师提出:同样如果我们换用不同用电器进行相同的实验,或者增加支路的条数,多测几条之路的的电流,进行更多的实验,我们会发现干路电流仍然等于各支路电流之和。
? 六、交流与评估,总结反思
? 师:通过实验,我们发现多数同学的实验做得最准,向你们的大胆猜测和成功的验证表示祝贺!其他同学的敢于猜想,敢于发表意见,同样值得我们学习。
? 师:同学们,我们再想一想我们的实验中还有哪些问题存在?有哪些值得总结的经验或要吸取的教训,好不好?
? ①实验设计中有没有不合理、不充分及不妥善之处呢?
? ②操作中易出现什么问题或故障呢?(提示:小灯泡是否都发光?电流表是否正确接入?读数是否与所需量程对应?)
? ③有什么因素可能会影响测量结果呢?有没有不符合规律的数据?
? 通过本节课的学习,我们学会了分析问题解决问题的方法,逐渐形成了自己的思路;对于本节课,大家还存在什么疑问和还想知道的问题呢?
? 有的学生提出:为什么在串联电路中,同一组中三个数据相同,不同组的数据不同呢?
? 师:在同一串联电路中电流处处相等,在不同的串联电路中,电流不相等。
? 有的学生提出:既然串联电路中各处的电流相同,为什么两个灯泡的亮度不一样呢?
师:灯泡的规格不同,所以通过灯泡亮度来判断电流大小时,我们只能选择相同规格的灯泡。亮度至于灯泡的亮度不同到底与什么有关,我们后面会学习到。
? 有的学生提出:用同样的电源,分别接上两个不同的灯泡时,为什么电路中的电流不同呢?
? 教师对学生提出的问题给以肯定,这些问题提得很好,请学生在课下继续交流探讨,在以后的学习中我们会继续探究这些问题。
? 本节课目的明确,安排合理,取得了较好的效果,尤其是对探究过程极为重视,对学生活动极为重视,这些都是探究教学的基本要素。
? 【课堂小结】
? 今天的这节课上得很成功,大家都通过自己的努力找出了串、并联电路中电流的规律:串联电路中电流处处相等;并联电路干路电流等于各支路电流之和。这是一件很了不起的事情。通过这次实验,我们复习了如何用电流表测量电路中的电流,如何进行科学的猜想,猜想并不可靠,必须通过实验来证实。
? 【布置作业】
? 1.复习本节内容
? 2.写出本节实验报告
课件18张PPT。学习任何知识的最好方法是……
你自己的探究!The Best Way To Learn Anything Is To Discover It By Yourself!积极实验
Welcome to Study Science !认真思考仔细观察
教学过程设计进行实验探究
观察现象大胆猜想
提出新问题
评估与交流
由复习提出课题Enter小结
创设情景提出问题分析和论证 请你观察一下,这两个电路中都有哪些元件?这些灯泡是什么连接方式?你能够利用桌子上仪器把这两个电路连接出来吗?先连第一个电路,看哪个小组连得又快又好。 复习回顾(1)(2) 分组分享活动二 :
大家看到灯泡亮了,那两个灯泡一样亮吗?根据实验现象,你发现了什么问题?请将它提出来。 发现了吗?分组分享活动三 : 大家连接的都是串联电路,你认为串联电路中各点的电流之间有什么关系吗?对于这个问题,请各组讨论一下,提出自己的猜想,并说说你猜想的理由。
你认为呢?A、B、C三点之间的电流有什么关系呢?
IA I B IC 方案?分组分享活动四:
为了验证你的猜想,应如何设计实验进行探究?请各小组制定实验方案,并在方案里明确以下问题:
为了比较串联电路各处电流的大小,我们需要什么仪器?
如何测量?
准备测量几次?
测量后怎么办?
实验步骤怎么样?
能画出电路图吗? 分组分享活动五:
实验前请大家注意几点: 电流表的正确使用方法 ;要测哪点的电流,就把电路从该点拆开,再连入电流表 。ABC注意!!连接电路时,要注意什么问题?注意! 实验中注意记录实验数据;在实验中如果发现任何问题,请及时记录。[探究] 实验完成,请各组断开电路,讨论分析实验数据,看你能发现什么结论。并请你汇报一下你的实验情况。
分组分享活动六: 串联电路中各点的电流
处处相等。(IA = I B = IC ) 结论:分组分享活动七: 每项实验完成之后,我们总是要从实验原理、操作、数据可靠性方面进行评估、检查,看看此实验的可信度如何?有哪些值得总结的经验或要吸取的教训。那么请你在小组内围绕以下问题讨论:实验设计有什么不合理或者不完善的地方?
操作中出现过什么失误?你是怎么解决的?有哪些值得总结的经验?
测量结果可靠吗?
想一想?分组分享活动八: 请同学们现在想想:你在实验探究过程中是否发现了新
的问题?你想不想继续进行探究?你认为这个新的问题可能有哪些答案?想一想? 方案? 下面请大家根据我们刚才探究串联电路中各点电流的关系过程,探究一下并联电路中干路电流与各支路电流的之间的关系。
分组分享活动九: A、B、C三点之间的电流有什么关系呢?
IA I B IC这节课你有哪些收获?分组分享活动十: 两处控制电灯的线路安装
?
【目的和要求】
了解用两处开关控制一盏电灯线路的原理,并学习它的安装技术。
【仪器和器材】
双连开关2个,灯头,灯泡,试电笔,改锥,钳子,螺钉若干,导线若干。
双连开关是这一实验的关键器材,这种开关较普通开关多两个接线柱,其中有两个接线柱是用铜片在内部连接起来的,实际接线时只有三个接线柱接线,双连开关的实物见图3.27-1,其接线见图3.27-2。
【实验方法】
1.观察双连开关的内部结构,分析图3.27-2所示电路为什么能从A、B两处控制电灯。
2.首先判别两根进线中的火线和地线。火线进开关,地线进灯座的一端。
3.用一根导线把灯头的另一个接线柱同双连开关B的连接钢片的接线柱5或6(俗称联桩头)连接起来。
4.用两根导线将双连开关A和B中不连铜片的接线柱3和7连接,4和8连接。
5.最后把火线与双连开关A的连接钢片的接线柱2或1连接。
6.接上电源,实际试试是不是A、B两处都可以控制电灯的亮与灭。
【注意事项】
1.接好后要经仔细检查,才可通电使用。
2.没有交流电地区的学校,在实验时可用干电池,把灯泡换成手电灯泡或其他规格的小灯泡,其余器材和实验方法不变。
3.如果找不到双连开关,可用单刀双掷开关来代替。这种开关的中间接线柱当联桩头用,另外两个代替双连开关中不接钢片的接线柱。
【参考资料】
一、在三处控制电灯的线路
在两处控制电灯电路的基础上,在双连开关A和B之间加一个三连开关C,就能实现在三处控制一盏电灯(图3.27-3)。三连开关的工作状态如图3.27-4所示。从图3.27-3中可以看出,现在电路处于断开状态,只要在A、B、C三个地方任一处(例如A)扳动开关,都能使电路接通,电灯发光。再在B或C任一处扳动开关都能将电路断开。
如果没有双连开关和三连开关,应用两个单刀双掷开关和一个双刀双掷开关也能满足在三处控制一盏电灯的要求。具体电路连接见图3.27-5。
二、多路控制电灯的电路设计
在两处控制电灯电路的双连开关之间加一个三连开关,就能实现三处控制电灯。依此类推,加两个三连开关可在四处控制电灯,加三个三连开关就能在五处控制电灯……加n个三连开关,就能在n+2处控制电灯。图3.27-6是在五处控制电灯的电路。在实现多处控制电灯的电路中,如果找不到三连开关,可用双刀双掷开关来代替。在图3.27-7中就是用两个单刀双掷开关和四个双刀双掷开关组成了六处控制电灯的电路。读者可以此为据推出多路控制电灯的电路规律来。
5.5探究串、并联电路的电流规律
1.反馈训练
(1)如图所示电路,灯L1和L2是完全相同的两盏灯,若开关S闭合后,电流表示数为0.3A,则通过灯L1的电流大小为 ,则通过灯L2的电流大小为 。
(2)如图所示电路,电流表A1测量的是通过灯 的电流,A2测量的是 的电流。如果A1、A2的示数分别是0.1A、0.5A,则通过灯L2的电流大小为 A。
(3)有两盏灯炮接在同一电路中,用电流表测得通过灯泡L1的电流是0.5A,通过灯泡L2的电流是0.8A,于是可以判断这两盏灯炮是 联。
(4)有一电路上串联着20只灯泡,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过每只小灯泡的电流是:( )
A、10 mA B、20 mA C、200 mA D、100 mA
(5)图中的电路中,如果通过灯L1和L2的电流分别为0.4A和0.8A。则电流表A1和A2的示数分别是:( )
A.0.8A,0.4A
B.0.4A,0.8A
C.1.2A,0.4A
D.1.2A,0.8A
(6)下图是同学们设计的用电流表测量干路中电流的电路图,其
中正确的是( )组。
(7)如图是小明设计的电路,大家对他的设计进行了电路分析,其中不正确的是( )
A.开关S同时控制灯泡L1、L2
B.灯L1、L2是并联的
C.电流表测量灯L1的电流
D.电流表测量灯L2的电流
(8)某家用电器正常工作时,测得通过用电器饿电流是1A,则此用
电器可能是下列电器中的( )
A.家用1.5匹“海信”空调
B.日光灯
C.家用“西门子”电冰箱
D.“美的”落地扇
(9)如图所示,已知通过灯L1的电流为0.4A,通过灯L2的电流为0.6A。
要求:
①用电流表A2测量干路电流,A1测量通过灯L1中的电流,用铅笔线代替导线,把图所示的实物元件连接起来,导线不准交叉。
②在下边虚线框中画出对应的电路图。
③在图中标出电流表A2的指针位置,并标出A2所用的接线柱。
2.迁移和拓展
(1)小名将两只不一样的灯泡串联在同一电源上,有一只灯泡发出了很强的光,而另一只灯泡却发出较暗的光,同学们议论纷纷,你认为正确的是( )
A.发光强的灯泡中的电流大
B.发光暗的灯泡中的电流小
C.两灯中的电流一样大
D.发光暗的灯泡可能没有接触好
(2)小丽在实验中用双量程电流表测量电路中的电流,她实际用0~3A的量程进行测量,但是她发现这一量程的刻度不够清楚,于是她从0~0.6A的量程中读出指针的示数是0.46A,你判断她实际电路中的电流值是( )
A.0.46A B.0.82A
C.1.15A D.2.3A
(3)如图所示的电路中,A处导线直径小于B处导线直径,那么通过A处和B处的电流的关系是IA IB。
(4)在“用电流表测电流”的实验中,丽丽用图(电流表的右端为“+”接线柱)中的接法来测通过灯泡的电流:
①该图是测B灯的电流,其中电流表的接线存在什么错误?
②现在丽丽要测量通过A灯的电流,只允许变动原图中一根导线的一个端点的接线位置,请你帮助她在图中用虚线标出。
③如果现在在第(2)小题已改动的基础上要测量通过A、B两灯的总电流,而且又只允许变动一根导线上的一个端点的接线位置,请你帮助她在图中用不同颜色的笔用虚线标出。
参考答案
1.反馈训练
(1)0.3A , 0.3A 。
(2)L1、L2 0.4 。
(3)并
(4)C
(5)D
(6)B
(7)C
(8)C
(9)如图所示
2.迁移和拓展
(1)C
(2)D
(3)=
(4):① 答:电流表的正、负
接线柱接反了。
②(如a线)
③(如b线)