/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
第十五章 电流和电路
第5节 串、并联电路中电流的规律
教材 解读 本节内容包括两部分:串联电路的电流规律和并联电路的电流规律。《初中物理新课程标准》对本节内容的要求是:“了解串、并联电路中电流的特点。” 本节教材是在学生初步了解电路和电流的概念以及认识串联电路和并联电路的特点、会正确使用电流表的基础上,经过教师提出问题,学生大胆猜想、设计实验方案、动手实验收集数据、对实验数据进行分析讨论、交流评估的过程,使学生初步领会科学实验的思想过程和方法,培养学生合作交流、自主探究的学习方式。 通过本节课的学习,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方案并选择器材进行实验,从而理解掌握串、并联电路电流的规律。
学 习 目 标 物理观念 1.知道串、并联电路中电流的规律。 2.能利用串、并联电路中电流的规律解决相关实际问题。
科学思维 归纳串、并联电路中电流的规律。
科学探究 通过观察和实验,提高学生对问题的探究能力。
科学态度 与责任 通过科学探究活动,使学生形成尊重事实、探究真理的科学态度。
教学 重、 难点 重点:串、并联电路中电流的规律。 难点:根据实验数据分析出串、并联电路中的电流规律。
教学 建议 本节内容是学生在学习电学过程中遇到的第一个科学探究性学习内容,从“提出问题”到“收集证据”的过程都可让学生在教师的引导下自主完成,从而为探究电流、电压和电阻三者之间的关系——欧姆定律及电功、电功率等电学内容的学习奠定基础。初中生的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力。当然此过程仍需以一些感性认识作为依托,在教学中注意类比法的运用,借助实验和多媒体等教学手段使电流形象化、直观化,来突破教学的重、难点,以便学生理解和掌握。
教学 片段 提出问题:串联电路中各点的电流有什么规律 预设1:因为串联在电路中的灯泡一样亮,所以我们猜想串联电路中电流处处相等。 预设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。 预设3:我们猜想串联电路中电流靠近电源两极时比较大,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。 预设4:我们猜想串联电路中电流从电源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!我们知道河道中水流在流动时,逐渐减小,电流的流动类似于水流的流动,所以猜想串联电路中电流从电源负极往正极越来越小。 总结:同学们提出很多猜想,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极的电流大。
教学设计① (对应ppt见电子资源)
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】 实验引入: 演示实验并提问:①如图甲所示,把两个规格不同的小灯泡串联起来接到电源上,闭合开关后,观察两个小灯泡的发光亮度有什么不同 发现两个灯泡的发光亮度不同。那么通过这两个灯泡的电流是否相同呢 ②如图乙所示,把两个规格不同的小灯泡并联起来接到电源上,闭合开关后,观察两个小灯泡的发光亮度有什么不同 发现两个灯泡的发光亮度不同。那么通过这两个灯泡的电流是否相同呢 引入新课: 用电器串联或并联时,流过各用电器的电流有怎样的关系呢 这节课学习有关知识——《15.5串、并联电路中电流的规律》。 观察、思考、交流 从学生熟知的电路入手,符合学生的认知特点,使学生有亲切感,乐于探究。
【探究新知】 一、探究串联电路中电流的规律 1.提出问题:在串联电路中各处的电流有什么关系 2.猜想与假设 小组1:因为串联的小彩灯一样亮,所以我们猜想串联电路中电流处处相等。 小组2:我们猜想串联电路中电流从正极出发越来越小。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3:我们猜想串联电路中电流从负极往正极越来越小。因为我们的实验中靠近负极的灯泡比较亮。 小组4:我们猜想串联电路中电流靠近电源两极时比较大,中间比较小。因为我们的实验中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:我们猜想串联电路中电流从正极往负极越来越小。因为我们的实验中靠近正极的灯泡比较亮。 3.设计实验 (1)实验器材:干电池、开关、不同规格的灯泡、电流表、导线若干。 (2)实验电路图 (3)实验步骤 ①断开开关,按电路图连接电路,电流表指针调零。 ②闭合开关,用电流表分别测出A、B、C三点的电流大小。 4.进行实验 实验结果记录表(略) 5.分析与论证得出结论:串联电路中电流处处相等。 二、探究并联电路中电流的规律 1.提出问题:并联电路中各处的电流有什么关系 2.猜想与假设 猜想1:干路电流等于各支路电流之和。 猜想2:干路电流等于各支路电流。 猜想3:干路电流大于各支路电流。 3.设计实验 (1)实验器材:干电池、开关、不同规格的灯泡、电流表、导线若干。 (2)实验电路图 观察、交流、回答 自主设计实验、探究 通过问题设置,让学生观察实验现象,提出自己的合理猜想,进一步激发学生的学习兴趣。 让学生自主设计方案,在正确连接电路和使用电流表的基础上进行实验,并通过交流、总结、反思得出初步结论。
(3)实验步骤 ①断开开关,按电路图连接电路,电流表指针调零。 ②闭合开关,用电流表分别测出A、B、C三点的电流大小。 4.进行实验 实验结果记录表(略) 5.分析与论证得出结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。 课堂小结(略) 课堂练习(略) 布置作业(略) 自主设计实验、探究 让学生自主设计方案,在正确连接电路和使用电流表的基础上进行实验,并通过交流、总结、反思得出初步结论。
教学设计② (详见电子资源)
温馨提示:为满足广大一线教师的不同教学需求,特新增“典案二 教学设计②”,
内含多种授课方式不同的教学设计案例,word排版,可编辑加工,方便使用。
内容详见电子资源。
导学设计
学点1 串联电路的电流规律
(1)实验思路
①设计实验电路。
②根据电路图连接电路,并进行测量。
③把测量数据记录在表格中,并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
④换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
(2)实验过程
①按如图15-5-8所示电路图连接电路;②测出A点的电流并记录;③测出B点的电流并记录;④测出C点的电流并记录。
图15-5-8
测量量 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
灯泡L1、L2串联 0.22 0.22 0.22
灯泡L3、L4串联 0.30 0.30 0.30
(3)实验结论
串联电路中A、B、C三点的电流是 相等 的,即IA = IB = IC。
(4)交流反思
①探究串联电路的电流规律时,为了简化操作,可以在A、B、C三点各接一个 电流表 。
②换用不同规格的灯泡再做几次实验的目的是避免特殊性,使得出的结论具有 普遍性 。
③同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,可能是由于各灯泡的 规格 不同造成的。
学点2 并联电路的电流规律
(1)实验思路
①设计实验电路。
②根据电路图连接电路,并进行测量。
③把测量数据记录在表格中,并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
④换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
(2)实验过程
①按如图15-5-9所示电路图连接电路;②测出A处(干路)的电流并记录;③测出B处(L2支路)的电流并记录;④测出C处(L1支路)的电流并记录。
图15-5-9
测量量 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
灯泡L1、L2并联 0.52 0.22 0.32
灯泡L3、L4并联 0.46 0.24 0.22
(3)实验结论
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。数学表达式: I=I1+I2+……+In 。
(4)交流反思
①为了简化操作,还可以在B、C两点各接一个开关,把电流表接在 A 点,如图15-5-10所示。
图15-5-10
只闭合S、S1时,电流表测通过 L1 的电流;只闭合S、S2时,电流表测通过 L2 的电流;三个开关都闭合时,电流表测 干路 电流。
②并联电路中各支路中的电流 不一定 (选填“一定”或“不一定”)相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,支路中的电流 相等 ;当并联的两个小灯泡规格不同时,支路中的电流 不相等 。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
第十五章 电流和电路
第5节 串、并联电路中电流的规律
新课导入
方式一 【问题导入】
多媒体展示图片(如图15-5-1所示):
图15-5-1
两名同学在测定电路中电流的实验中,用完全相同的器材,连接了两个不同的电路,他们测定的结果会不会一致呢
导入语:若电路中两个或两个以上用电器串联或并联,流过各用电器的电流又会有怎样的关系呢 本节我们将来探究这些问题。
方式二 【猜想导入】
图15-5-2
多媒体展示图片(如图15-5-2所示):
串联电路中电流有什么样的规律呢 大家可以猜想一下。
电流从电源正极经用电器流向负极,是越来越小 还是保持不变呢 或者越来越大 到底哪一种猜想正确呢 实践是检验真理的标准,这节课我们就通过实验来验证一下吧。
电子视频 (详见电子资源)
教材知识处理
1.探究电路中电流规律的实验注意问题
①在连接电路时,应先将各电路元件按照电路图的相应位置摆放好,再用导线连接。
②连接电路时,要注意电流表的“正入负出”和测量范围选择的问题。
③测完一组数据后,要注意更换不同规格的小灯泡再测几组数据。
④数据处理时,要注意向学生解释误差的问题。
2.实验改进:探究电路中电流规律的实验改进
[教材实验] 教材中在探究电路中电流的规律时,实验设计的是用同一个电流表分别测不同点(位置)的电流。
[改进方式] 同时使用多个电流表代替一个电流表多次测量。
[具体操作] 使用多个电流表同时测多个点(位置)的电流。(如图15-5-3所示)
图15-5-3
3.串、并联电路实验的常见故障排除法
检查电路时应先估计故障所在的范围,逐级依次进行检查,且检查故障前应先切断电源。若有条件,教师可以事先准备一个万用表作为检查故障的工具。如:用万用表的欧姆挡测量小灯泡的电阻,可以确定灯泡是否损坏;通过测量两个元件的连接导线的电阻可以确定导线是否完好,接触是否良好等。
在没有万用表的情况下,检查小灯泡是否损坏,可以采用换接法,即将待测小灯泡换接到原来正常发光的小灯泡的灯座上,看该小灯泡是否也能正常发光。同时,当电路发生断路故障时,良好的小灯泡也可作为电路通路的显示器,用手去拨动各元件的接点,观察小灯泡是否能恢复正常发光,从而可以找出接触不良的接点位置。对于断路故障,也可以用一根导线,与电路中的各段导线并联,观察小灯泡是否能恢复正常发光,如并联导线后灯泡能发光,说明断路的故障点就在并联部分电路内。在加接这根导线时,要特别注意防止将电源短路或将不该短路的元件短路。
本节教材链中考
[考点小说] 串、并联电路电流的规律是两种基本电路的重要规律之首,是对电路进行分析和计算所必需的,本节重点考查正确使用电流表探究电流规律的过程,以及该规律的应用。题型以填空题、选择题、实验探究题为主。
[考点对接] 1.探究串联电路中电流的规律
[源起教材P60] 实验
图15.5-2 探究串联电路中电流的关系
例1 (苏州中考改编)探究串联电路中电流的特点。
(1)猜想:由于用电器阻碍,电流流过用电器会减小。
图15-5-4
(2)按图15-5-4甲正确连接电路,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA= A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是 的。
(3)为进一步得出两个灯泡串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出IA=IB=IC;小华认为不需要再测量,在(2)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程: 。
[答案] (1)0.3 错误 (2)因为IA=IB、IB=IC,所以IA=IB=IC
[考点对接] 2.探究并联电路中电流的规律
[源起教材P61] 实验
图15.5-3 探究并联电路中电流的关系
例2 (长春中考)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中:
图15-5-5
次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.18 0.24 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
(1)请根据图15-5-5甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应 开关。
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB= A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是 。
[答案] (1)如图15-5-6所示 断开 (2)0.28 干路电流等于各支路电流之和
图15-5-6
拓展材料
材料——彩灯为什么能闪烁
城市道路两侧的树上常有五光十色的彩灯,它们由许多小彩灯串联而成,有些彩灯还会不停地闪烁,如图15-5-7甲所示。彩灯能闪烁是因为在彩灯电路里串联了一只“跳泡”,它会使电路不断通断,引起彩灯一会灭一会亮。
图15-5-7
跳泡的结构如图乙所示,跳泡主要由充有氖气的玻璃泡、双金属触片、两个电极组成。双金属触片是由长、宽相同的铜片和铁片组成的,且两金属片被紧紧地铆在一起,受热时铜片膨胀得比铁片大,双金属触片便向铁片那边弯曲。氖气的热效应好,但导电效果比双金属触片差得多,只要有微弱的电流通过氖气,氖气就会产生大量的热量。当彩灯电路未接通时,双金属触片与两个电极之间断开;接通电路后,小彩灯虽然不发光,但跳泡内的电极之间产生了高电压,可以击穿氖气,有弱电流通过氖气发热,引起双金属触片受热弯曲与两个电极接触,小彩灯发光。由于跳泡里的氖气不再导电,温度迅速下降,双金属触片恢复原状,与电极再次分离,小彩灯就会熄灭,两电极间又产生高电压击穿氖气。如此循环,小彩灯就会不停地闪烁。
——详见电子资源
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
