教学设计
课程基本信息
课例编号
2020QJ09WLRJ015
学科
物理
年级
9年级
学期
第1学期
课题
串、并联电路中电流的规律(第一课时)
教科书
书名:
物理
九年级上册
出版社:人教版
出版日期:
2013
年
6
月
教学人员
姓名
单位
授课教师
邢春飞
北京师范大学附属中学
指导教师
张明、王红
西城教育研修学院
阮红、王青霞
北京师范大学附属中学
教学目标
教学目标:
知识目标:知道串联电路中的电流规律。
能力目标:通过观察和实验,探究串联电路中电流的规律,提高学生对问题的探究能力。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。
情感目标:通过探究串联电路中的电流规律,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。在实验过程中,进一步培养学生严谨的科学态度。
教学重点:
通过实验探究出串电路中的电流规律。
教学难点:
会正确连接电路,会正确使用电流表和对实验数据分析总结得出结论。
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
3分钟
复习引入
【回顾上节课学习内容】
回顾在上一节课《电流的测量》中,通过一系列实验的发现:(1)在只有一个小灯泡的电路中,流出小灯泡的电流与流入小灯泡的电流相等;(2)在同一个电源供电的条件下,通过小灯泡的电流与通过小风扇的电流不相等;(3)在不同电源供电的条件下,通过同一个小灯泡的电流也不相等。
【提出问题,请同学们思考】
以上的这些结论,都是在‘电路中只有一个用电器’这样的条件下得到的。在已经学习过的串联电路和并联电路中,这些结论还适用吗?在串联电路和并联电路中,电流有什么规律?
【观察现象,提出猜想】
请同学们看演示实验,串联在电路中的两个小灯泡L1和L2的规格相同,闭合开关,观察L1和L2的发光情况。让学生做出初步判断。接下来用一个规格不同的小灯泡L3替换L2,闭合开关,观察L1和L3的发光情况。让学生再次做出判断。学生的判断可靠吗?引导学生用实验来回答这些问题。
2分钟
提出问题
【思路引导,提出便于学生解决的问题】
分析电路图:电源和两个小灯泡把电路分为三部分,电源正极到小灯泡L1,小灯泡L1到小灯泡L2,小灯泡L2到电源负极。可以用电流表测量这三部分的电流。引导学生解决实际问题。为了研究问题的方便,在三部分内各任取一点记为A、B、C。注意,A、B、C三点的选取是任意的。分别测量A、B、C三点的电流来探究串联电路中电流的规律。提出便于探究的问题:即B点的电流,C点的电流与A点的电流一样大吗?当电路状态改变时,如改变电源、换用不同规格的灯泡时,B、C两点的电流会随A点的电流的改变而改变吗?
B、C两点的电流和A点的电流有没有具体的数量关系?如果有,关系如何?接下来分别测量A、B、C三点的电流。
6分钟
探究由两个规格相同的小灯泡组成串联电路的电流规律
【回顾电流表的使用方法及注意事项】
实验前再熟悉一下电流表的使用方法以及注意事项。第一,必须将电流表和被测的用电器串联,第二必须让电流从红色接线柱流进,再从黑色接线柱流出,也就是让电流从正接线柱流进,从负接线柱流出,第三必须正确选择电流表的量程。实验前若不能判断电路中电流的大小,需用大量程进行试触,第四,不允许把电流表直接连接到电源的两极。
【通过实验验证猜想】
首先探究由两个规格相同的小灯泡组成串联电路的电流规律。
如电路图甲、乙、丙所示,把电流表分别接在A点、B点、C点测量电流。看一看B点、C点的电流与A点的电流一样大吗?
开始实验,根据电路图,把两个规格相同的灯泡L1和L2串联接入电路。把已调零的电流表接在A点,选用大量程,试触。注意观察电流表指针的偏转。电流表指针偏转方向正确,示数没有超过最大测量值,在小量程(0-0.6A)范围内。换用小量程,闭合开关。读出电流表的示数,示数为0.28A,并记录下来。断开开关,再用电流表测量B点的电流。闭合开关,读出电流表的示数,示数仍为0.28A,并记录下来。断开开关,再用电流表测量C点的电流。闭合开关,读出电流表的示数,示数还是0.28A,并记录下来。断开开关。
【分析数据得出初步结论,并解释学生可能遇到的疑惑】
引导学生分析刚刚测量的数据,不难发现B、C两点的电流均与A点的电流相同,IC=IB=IA,可以得到的结论:在两个规格相同的小灯泡串联的电路中,电流处处相等。拓展:只测量了三个点的电流,为什么这里可以说电流处处相等呢?因为A、B、C三点的选取是任意的,所以可以得到电流处处相等的结论。
4分钟
改变电源后,探究由两个规格相同的小灯泡组成串联电路的电流规律
【改变电源,提出问题】
通过改变电路中的电源,来改变A点的电流。再看看B、C两点的电流是否随之发生变化?是否还跟A点的电流相等?
【实验验证】
撤掉一节电池,把电路连接好,开始实验。把已调零的电流表接在A点。这次,直接选用小量程,请同学们思考可以这样做的理由是什么?闭合开关,读出电流表的示数,示数为0.24A,并记录下来。断开开关,再用电流表测量B点的电流。闭合开关,读出电流表的示数,示数仍为0.24A,并记录下来。断开开关,再用电流表测量C点的电流。闭合开关,读出电流表的示数,示数还是0.24A,并记录下来。断开开关。
【分析数据得出结论】
这是改变电源后测量的数据,据此,可以得出结论,B、C两点的电流仍然和A点的电流相等,即IC=IB=IA。可以得到这样的实验结论:电源改变后,在两个规格相同的小灯泡串联的电路中,电流仍然处处相等。拓展:跟前一组数据相比,撤掉一节电池后,电路中的电流变小了,但是A、B、C三点电流相等的结论没有变化。也就是说,在这个由两个规格相同小灯泡组成的串联电路中,无论电流大小是否改变,电路中各处电流相等的结论不变。
4分钟
探究由两个规格不同的小灯泡组成串联电路的电流规律
【换用不同规格灯泡,提出问题】
以上两个实验中,用到的都是规格相同的灯泡,具有一定的偶然性。若用规格不同的灯泡进行实验,串联电路中的电流是否依然处处相等呢?改用两个规格不同的灯泡进行实验。实验时把电路中的灯泡L2换为另一规格的灯泡L3。
【实验验证猜想】
开始实验。把两个规格不同的小灯泡L1、L3串联接入电路,闭合开关,观察到两小灯泡的亮度不同,断开开关。把已调零的电流表接在A点,选用大量程,试触。电流表指针偏转方向正确,示数没有超过最大测量值,在小量程(0-0.6A)范围内。因此换用小量程,闭合开关,读出电流表的示数,示数为0.34A,并记录下来,断开开关。再用电流表测量B点的电流。这次,又直接选用小量程了,相信同学们已经清楚这样做的理由了吧。闭合开关,读出电流表的示数,示数仍为0.34A,并记录下来,断开开关。再用电流表测量C点的电流。闭合开关,读出电流表的示数,示数还是0.34A,并记录下来。断开开关。
【分析数据,得出结论】
这是改用规格不同的灯泡后测量的数据,不难发现B、C两点的电流仍然和A点的电流相等。可以得到这样的实验结论:在两个规格不同的小灯泡串联的电路中,电流处处相等。拓展:实验中,流过灯泡L1和L3的电流虽然相同,但两灯泡的发光强度不同,因此不能仅从电流的大小来判断灯泡的发光强度,也不能仅从灯泡的发光强度来判断电流大小。
2分钟
总结规律,提升分析问题的能力
【引导得出串联电路的规律】
从以上三组实验中,均能得到同一串联电路中的电流处处相等的结论。由于时间和器材所限,只做了三组实验,实验中,每次只用两个小灯泡。其实人们做了大量的实验都得到了相同的结论:串联电路中的电流处处相等,这个结论对串联电路适用,与电路中用电器的种类、个数等因素无关。
因此得出串联电路中的电流规律:串联电路中电流处处相等。用公式表示为I
=I1=I2=…
=In,这也正是这节课所学习的主要内容。随着学习的深入,相信同学们对这个规律的理解会逐渐加深。
【用电路图得出串联电路中电流的规律,激发学生求知欲】
同学们也可以利用电路图帮助自己理解。根据电路图,对于灯泡L1而言,IA是流入灯泡L1的电流,IB是流出灯泡L1的电流,根据上节课的学习内容,可知IB等于IA。对于灯泡L2而言,IB是流入灯泡L2的电流,IC是流出灯泡L2的电流,IC当然也等于IB。而中间B点的电流IB,既是通过灯泡L1的电流,也是通过灯泡L2的电流,所以有IC=IB=IA,即串联电流中电流处处相等的规律。
1分钟
布置作业
作业,第一项作业请同学们完成“学生资源”中的课后练习。第二项作业,在实际生活中,会出现很多类似串联电路中电流规律的实例,请举例说明。