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小学探究教案

发表时间:2021-04-10

《探究串、并联电路电压的规律》。

教案课件是老师工作中的一部分,大家在着手准备教案课件了。将教案课件的工作计划制定好,这样我们接下来的工作才会更加好!你们知道适合教案课件的范文有哪些呢?下面的内容是小编为大家整理的《探究串、并联电路电压的规律》,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!

一、教材及学情分析

“探究串联、并联电路中电压的规律”是义务教育课程标准实验教科书《物理》八年级下册第六章第二节,这节课在本章及整个电学部分都具有重要地位,它是进一步学习电学其它物理概念(如电阻、电功)的基础,是掌握电学中的物理规律(如欧姆定律等)、认识电学中的物理现象必不可少的知识;本节课的学生实验──用电压表测电压,是电学中最基本的技能之一;实验中关于串联、并联电路的电压关系,是进行电路分析的基本根据。可见,本节在整个电学中,处于基础地位。

本节课的目标有两个:在技能方面是练习用电压表测电压,在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。这是一节探索性实验课,让学生自主实验、观察记录,自行分析,归纳总结得出结论。学生对探索性实验有浓厚的兴趣,这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力,但由于学生的探究能力尚不够成熟,引导培养学生探究能力是本节课的难点。

二、教学目标

1.知识与技能

(1)探究串联、并联电路中电压的规律。

(2)练习连接电路和使用电压表的技能。

(3)会利用串联、并联电路电压规律解题。

2.过程与方法

(1)通过探究串联、并联电路电压的关系,体验科学探究的过程,领会科学研究的方法。

(2)能运用实验法、数据分析法归纳总结物理规律。

3.情感态度与价值观目标

(1)利用生动有趣的实验,激发学生自主探究的欲望。

(2)培养学生严谨的科学态度与协作精神。

(3)培养学生爱科学、用科学的意识。

三、教学资源

本节课为学生分组探究实验。每组的器材有:电压表1只、规格不同的小灯泡2只(有两个组是规格相同的小灯泡2只)、电源、开关、导线若干等。

教师演示用的器材:电压表1只、规格不同的小灯泡2只、电源、开关、导线若干,大苹果1只,实物投影及配套设备等。

四、--思路

为充分体现教师的主导作用和学生的主体作用,使教学过程真正成为学生的学习过程,既学到知识,又培养学生的探索能力和协作精神,本节课采用问题解决教学模式和探究式学习模式。即先创设情景,提出问题,由学生猜想,把问题具体化,由学生分组进行探究解决问题,再通过交流与合作总结实验结论,最后进行梳理反思,增强对知识的理解并活化知识。

五、教学过程

教学程序

教师活动

学生活动

教学反思

创设情景

引入新课

(利用实物投影)请同学们观察演示板的电路是如何连接?电流有什么特点?

若闭合开关,两灯都能发光吗?发光亮度一样吗?

师闭合开关和同学们一起观察灯的发光情况,并提出问题为什么两灯的发光情况会不一样?

据学生的回答,老师引出本节实验要探究的问题:串联电路电压会有什么关系?

学生认真观察电路的连接方式并回答问题。

学生积极思考并说出自己的想法。

学生思考会想到可能是电压不同的缘故。

学生:猜想1:和电流的规律一样,电压可能是相等的。

猜想2:由于灯的亮度不同,串联时电压不相等。

猜想3……

大部分学生会认为电流相等所以灯的发光亮度相同,而意料之外的实验现象会大大激发学生的学习兴趣,课堂气氛活跃。

教师对学生的猜想结果要有充分的前瞻性。学生的猜想会是丰富多彩的。

实验探究

串联电路电压的关系

1.请同学们讨论,做这个实验我们需要哪些实验器材?它们的作用各什么?然后再画出实验电路图。

2.实验时要测出哪些数据?怎样正确使用电压表?

3.实验时还应该注意哪些事项?

4.教师根据本实验的要求引导学生设计表格。

5.教师示范操作,让学生认真观察,准确读数,正确记录实验数据。

教师巡视,指导学生做实验。

师将实物连接投影在屏幕上供实验连接有困难的小组参考。

教师将学生实验记录的数据投影到屏幕上。对实验的进行点评,表扬实验中学生的闪光点。

6.教师提问。表格中记录的数据有什么规律?你能得到什么结论?

同学们还有什么发现?

采用小组式教学。学生讨论,完成实验器材的选择和实验方案的设计。

请一位学生将电路图画在黑板上。(如图1所示)

学生想好后回答:可以把电压表分别并联在电路AB两点、BC两点、AC两点,测量电压值。并正确叙述电压表使用方法。

生答:连接实物过程中开关要断开,检查好电路再进行实验。

学生根据实验目的的要求,设计好实验准备记录。

学生做实验。

学生将读出的实验数据填入已设计好的表格里。

综合各组的实验数据得出串联电路电压关系:在串联电路各用电器两端的电压之和等于串联电路两端的总电压。表达式:U=U1+U2。

串联时当两灯型号相同时,灯两端的电压相同;两灯型号不同,灯两端的电压不同。

培养学生形成科学思维的方法。学生设计实验能有效提高学生的思维,使学生养成良好的作风,教师不要包办。

让学生养成记录原始数据的习惯,不要“凑数据”。

培养学生的动手操作能力和运用表格分析数据、解决问题的能力。

搜集各组的数据进行分析总结可得一般性的规律。

培养学生的表达能力和总结归纳的能力

实验探究并联电路电压的关系

1.通过刚刚的实验得出串联电路的电压关系,同学们现在来猜猜并联电路电压有什么样规律?

2.如何设计实验来验证同学们的猜想呢?电压表要测出哪些数据?

下面同学们自己进行科学探究,研究并联电路中电压的规律。

师对实验有困难的小组进行指导。

实验完毕,请同学们将实验数据填写在黑板的表格中,师生共同分析总结得出并联电路电压的规律。

生积极思考并说出自己的猜测。

学生想好后,请一位同学将电路图画在黑板上,并说明实验时就测出AB两点、CD两点、EF两点的电压。

学生们设计表格、连接实物、动手实验。

实验完毕归整器材

结论:在并联电路中,各用电器两端的电压相等,都等于并联电路两端总电压。表达式为:U=U1+U2

培养学生实验的迁移能力和自主探究的能力。

让学生明确实验时应测的量。

教师要做好课堂调控。

教师要适当渗透误差理论,让学生理解误差是不可避免的,实验的结论是在误差范围内成立的。

知识拓展

(1)让学生们总结在电流表和电压表的正确使用方法中,有哪些相同之处?又有哪些不同之处?

(2)两灯电压相等时,两灯一定是并联吗?

(3)利用电压表测水果电池的电压。

介绍水果电池的制作方法:将两种不同的金属片插到不同的水果中,就能成为一个水果电池,同学们你能利用电压表可测出水果电池的电压吗?

学生总结出二者的相同点和不同点。

学生根据实验结论能马上想出答案并起来交流。

学生们好奇抢着测水果电池的电压。

应注意纠正表达不准的知识点。

补充课外知识增加学生学习兴趣。

巩固练习

(1)投影练习电压表的读数。

(2)利用串并联电路电压的关系计算A灯的电压值。

[布置作业]

要求学生对自己的本节课探究活动进行回顾、分析,并思考在探究过程中,哪些问题真正弄懂了,哪些问题还不清楚,实验设计有没有不合理的地方,操作中有没有什么失误等等。

初中学生做实验、解题往往做完了不检查,不总结。其实,“评估”是一切工作的重要环节,通过评估可以发现不足,及时弥补,还可以总结经验,有利于将来的学习和工作。

六、课后反思

这是一节实验课,重点是培养学生科学探索问题的能力。根据实验课学生急于动手的特点,我通过有趣的实验迅速切入本节实验课的主题,将方法的获得、能力的提升融入到获取知识的过程中。注重培养学生的亲身体验,使每位学生在经历科学探索的全过程中,体验成功和失败的滋味,逐渐使学生的思想走向成熟。让学生自主探索学习的过程,体验实验的基本过程。在探索过程中,并能不断发现学生的闪光点,给以及时的表扬,和不断鼓励学生创新思维。

相关知识

探究《串、并联电路电压的规律》教学设计


每个老师上课需要准备的东西是教案课件,大家在仔细规划教案课件。必须要写好了教案课件计划,才能促进我们的工作进一步发展!那么到底适合教案课件的范文有哪些?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“探究《串、并联电路电压的规律》教学设计”,仅供参考,大家一起来看看吧。

探究串、并联电路电压的规律
整体设计
“探究串、并联电路电压的规律”这一实验在本章中占有重要地位。它不仅是加深理解电压概念的需要,也是使学生巩固电压表使用技能的需要,更是培养学生科学探究能力、进一步学习电学基本规律的需要。本节的学习是将来探究电流、电压和电阻的关系,学习欧姆定律和电功率的铺垫。
本节是在学生学习了“电路”“电流”“电压”“串联电池组电压关系”等知识的基础上,让学生通过探究活动找出串、并联电路中电压的关系。由于学生在第五章“探究串、并联电路的电流规律”的学习中,经历了一次完整的科学探究的七个环节,所以本节教学可在复习、熟悉七个环节的基础上,重点突出几个环节,如“设计实验”“进行实验”等。
本节教学一般应在实验室进行,可以要求学生按照课本中的步骤完成。也许有的学生一下子能说出“结论”而非常得意,但是应该让学生明确:一下说出来的“结论”不是真正科学的、能让人信服的结论,这仅仅是猜想,只是探究活动的开始,它还需要论证。探究活动的目的绝不只是让学生说出或记住结论,而是要求学生在探究的过程中学习,科学探究过程的每个环节都有它特有的教育功能。
本节课的整体教学思路如下:
1.提出问题:通过创设问题情境,分析家用电器和节日小彩灯的串、并联引出串、并联电路电压关系的探究。
2.猜想或假设:学生的想象可能是丰富多彩的,但不一定都正确。不管其猜想是否正确,都要引导学生运用实验来进行探究,而不能直接告诉学生答案和结论。如果学生提出的猜想较多,可运用“抛锚”的思想引导学生先探究与本节教学目标有关的猜想,其他猜想可在课外活动和后续学习过程中来完成。
3.设计实验:在作出猜想或假设之后,进入制订计划阶段,这实际上就是让学生设计实验。这一环节中教师应引导学生自己选择实验器材,通过师生互动,让学生自己明确实验步骤,并画出相应的电路图。
4.进行实验:这一步是实际操作,要注意观察学生的实验过程,引导学生正确连接实验电路,规范地使用仪器。对学生在实验中出现的问题要及时进行点拨和引导,以保证实验的顺利进行。注意让学生养成尊重事实,如实记录原始数据的习惯。
5.分析和论证:这一步是数据处理。引导学生对自己的数据进行分析比较,找出数据之间的关系,归纳总结得出结论,注意培养学生的分析概括能力和实事求是的科学态度。
6.评估:要求学生对自己的探究活动进行回顾、分析、思考。教师要把评价重点放在对过程的评价上,即不要把探究的结论作为评价的唯一标准,而要同时对学生参与探究活动的全过程所反映的学习态度、学习状况、进步情况作出适当评价。
7.交流:这一环节贯穿于整个探究活动之中。教学中,可组织学生以小组为单位进行交流,也可以全班交流。教师要鼓励不同的想法和做法,让学生通过交流讨论甚至争论来达到教学要求。
教学重点:通过实验探究串、并联电路中电压的规律。
教学难点:组织引导学生在探究过程中规范操作、认真观察、仔细分析,得出恰当的结论。
教学方法:
1.创设情境,进行实验探究式学习。
2.以学生自主探究为主,结合教师指导和点评的自主性学习。
课时安排:1课时
三维目标
一、知识与技能
1.学会正确将电压表接入串、并联待测电路,并能画出相应的电路图;
2.学会正确使用电压表测量串联电路和并联电路的电压;
3.会分析实验数据,归纳总结出串联电路和并联电路各自的电压规律。
二、过程与方法
在探究串、并联电路的电压规律过程中,体验科学探究的方法、科学探究的步骤。
三、情感态度与价值观
明确探究目的,专心实验,由分析实验数据得出结论。在实验中培养实事求是、尊重自然规律的科学态度,体会交流合作的重要性,获得共享成果的喜悦。
课前准备
多媒体课件、示教电路板(带各种电学元件)、电压表、电池组(或学生电源)、小灯泡(带小灯座)、开关、导线若干。
教学设计
[导入新课]
方案1:复习导入
启发提问:(用课件展示)
1.什么是串联电路?什么是并联电路?
2.电压的单位是什么?
3.测量电压大小的仪器及使用规则是什么?
参考答案:1.几个导体逐个顺次连接的电路是串联电路;几个导体并列连接的电路是并联电路。2.伏特
3.测量电压要用电压表,电压表的使用规则为“二要、一不、二看清”。
教师要积极引导学生,充分发挥学生的积极性和主动性。在复习的基础上顺势引出问题:串、并联电路中的电压有什么规律?如何去探究?
(教学说明:本节是在“串联电路”“电压”“电压表的使用”“串联电池组的电压关系”的学习后安排的教学内容。有效的复习为学生进行本节的探究实验作好了知识和心理准备。)
方案2:情景导入
情景1:用课件播放几种家用电器并联在家庭电路中的自拍视频。(见右图,引导学生注意观察家用电器是并联在电路中的)
家庭电路中的并联
情景2:出示一串小彩灯,将其接入教室(或实验室)的电路中。(引导学生注意观察小彩灯是串联在电路中的)
提出问题:小彩灯为什么不能像家用电器一样并联在电路中呢?
(学生思考后回答)
总结:小彩灯和一般的家用电器所需要的电压是不一样的。要想知道为什么家用电器要并联、小彩灯要串联、我们需要探究串联电路和并联电路电压的规律。也就是说,如果两个用电器分别以串联和并联的形式连接在电路中,在相同电源电压的情况下,每个用电器上的电压相同吗?下面我们先研究串联电路电压的规律。
方案3:演示导入
教师用示教电路板展示几种不同方式连接的电路。
问题:同学们上学期已经学习过了串联电路和并联电路,那么,谁能来判断一下展示的几个电路分别是怎样连接的呢?
让学生用简单的方法验证自己想法的合理性。
让学生在纸上画出你熟悉的串、并联电路图。(教师巡视,并选出一张画得比较好的作为范例,并让学生画在黑板上)
启发:在上学期我们已经探究过在串、并联电路中电流的特点,那么,在串、并联电路中电压有什么特点呢?
[推进新课]
一、串联电路电压的规律
1.提出问题:
串联电路中电压到底有什么样的关系?
2.猜想或假设
学生纷纷提出自己的猜想,教师将各种猜想分类板书到黑板上。一般学生会根据自己的知识基础提出下列猜想:
①串联电路中电压的关系应该和电流的关系相同,也是处处相等。
②电压应该从电源正极出发,沿着电流的方向越来越小。因为电压是使电路中形成电流的某种“力量”,力量会越用越小。
③灯泡大的地方电压大,灯泡小的地方电压就小。
④串联电池组的电压等于各个电池的电压之和,串联电路各点的电压之和也应该等于首尾两点间的总电压。
学生们作出了各种猜想,真实的结果到底是什么?我们应该用实验来求证。
3.设计实验
(学生分组讨论,并将自己组设计的方案写出来)
教师巡视,了解学生讨论的情况,学生讨论基本完成后,教师挑选几组典型的方案进行展示交流。
学生展示交流时教师可作如下提示:
各组可以简单说明各自的设计方案。简单评价各组的方案,设计一定要有书面的内容,你想要测量哪些数据?你计划如何进行测量(按电路图测量)?你得出了什么样的结果(要有实验记录),最后还要与别人交流做更好的改进,各组同学补充设计实验电路和实验数据表格。
教师在学生实验前要强调:
电压表应该如何连接在电路中?电压表应并联在被测电路的两端。我们知道,测电压不能像测电流那样将电流表接在某一点测该点电流,应将电压表并联在被测电路的“两”点间,测出来的是“两”点间的电压。
同学们进一步完善自己的设计方案后,可以进行实验。建议大家在实验中更换不同的小灯泡,进行重复测量,以保证结论的正确性。
实验方案参考:
方案1:用学生电源提供电压,选择两只完全相同的小灯泡,用同一块电压表,分别测出每只灯泡两端的电压和两只灯泡两端的总电压进行比较。实验原理电路如右图,具体测量电路如下图。(这种方案可以调节电源电压进行多次测量,以通过测量串联电路两端总电压不同时,各用电器两端电压和电路两端总电压的关系是否一致。)
测量AB两端的电压测量BC两端的电压测量AC两端的电压
方案2:用干电池作电源,选择两只不同的小灯泡,用三块电压表,同时测量每只小灯泡和两只小灯泡两端的电压,进行比较。实验电路如右图。
方案3:用干电池作电源,选用四只小灯泡,两只一组,先将两只小灯泡串联接入电路,分别测每只灯泡和两只灯泡的总电压,然后再换上另外两只灯泡再次测量。
4.进行实验
(学生分组实验,教师巡视指导)
要求同学们注意仪器使用的规范性。特别是电压表正、负接线柱连接正确,量程要选择合适,读数时要弄清分度值,读数准确。原始数据的记录要实事求是、如实记录,不许随意改动。实验中出现的问题要记录下来,以便分析查找原因。
两个灯泡串联的实验记录(参考):
AB间的电压U1/VBC间的电压U2/VAC间的电压U3/V
第一次测量
第二次测量
5.分析和论证
引导学生分析:同学们认真分析你们测量出的数据。测量结果说明了什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一致吗?
让学生用自己的语言描述得到的结论。
实验结论:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。
评价:表扬学生们勇于探索的精神,归纳大家的实验,得出结论。并引导学生分析我们得到的结论是否能普遍适用。
启发:同学们通过自己的努力和同伴的配合得出了串联电路中电压的规律,祝贺同学们得到了一个正确的结论。不过,对同学们来讲获得结论的过程更重要。请大家对自己的探究活动过程进行回顾,认真分析、思考在实验过程中真正明白了哪些问题,还有什么新的发现?
学生回顾探究的过程,思考总结。
6.评估与交流
让学生反思自己的探索过程,寻找问题。刚才提到的问题,请同学们互相讨论,看能不能找出问题的原因。
(教师巡视并参加同学们的讨论)
同学们在实验中会发现一些问题,并且想知道这些问题的答案,引导学生要在以后的学习中继续努力,相信将来一定会有所收获。在同学们的交流中会发现许多同学都用了“几乎相等”这个词,而不是说“相等”,这又为什么呢?这是因为读数或用电压表测量的过程中出现了误差,如读数时视线没有与电压表刻度盘垂直等影响了数据的准确程度。
最后指导学生根据他们的探究过程写一份科学探究的小报告。学生完成探究报告,教师巡视,选择完成较好的,利用投影和同学们交流、小结。
7.即学即练(课件展示问题)
题目:现有一个电池组、一个开关、两个电压表、两个小灯泡、导线若干。请根据上述器材在图方框内设计一个符合下列两项要求的电路图。
(1)两个小灯泡串联;
(2)所设计的电路能直接测出(或间接求出)下列物理量:a.电源电压;b.每个小灯泡两端的电压。
解析:根据题目要求,先画出由电池组、开关、灯泡L1和L2组成的串联电路的电路图。由灯泡L1和L2组成的串联电路中,能够并联接入电压表的位置有三处,L1两端、L2两端和串联电路的两端,只要用题中提供的两个电压表直接测出任意两处的电压,根据串联电路中的电压规律,就可间接求出第三处的电压。
符合题目中两项要求的电路图如图所示。
方法指导:本题考查根据要求设计电路、画电路图的能力和对串联电路中的电压规律的理解掌握。解题时要先画出主电路,然后再画电压表。连接线要画成横平竖直,线路要画得简洁、整齐、美观,电路元件符号要画得准确规范。电路图画完后要对照要求进行检查,发现错误及时修正。
二、并联电路电压的规律
引导:我们已经知道探究问题的一般方法:提出问题——猜想或假设——设计实验——进行实验——分析和论证——评估与交流。而且得出了在串联电路中电压的规律:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。那么在并联电路中电压存在什么规律呢?按照探究问题的一般方法,写出探究报告。
(学生根据课本上的提示,进行实验并填写探究报告,教师巡视指导,指导有困难的小组进行规范操作)
1.提出问题:并联电路两端的总电压与各个支路两端的电压有什么关系?
2.猜想或假设
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
让学生们作出了各种猜想,各样假设,真实的结果到底是什么?请同学们用实验来求证。大家先设计实验。
3.设计实验
各组可以简单说明你们的设计方案。简单评价各组的方案。
(1)你是怎么做的?(要按电路图测量,电路图见图)
(2)你得出了什么样的结果?(要有实验记录)
4.进行实验
学生分组实验,教师巡视指导。
两个灯泡并联的实验记录:
L1两端的电压U1/VL2两端的电压U2/V总电压U/V
第一次测量
第二次测量
5.分析和论证
同学们认真分析你们测量出的数据。测量结果说明了什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一致吗?
让学生用自己的语言描述得到的结论。评价:同学们这种勇于探索的精神非常好,归纳大家的实验,可以得到一般结论吗?
并联电路中电压的规律:并联电路各支路电压相等。
同学们通过自己的努力和同伴的配合得出了并联电路中电压的规律。请大家对自己的探究活动过程进行回顾,认真分析、思考在实验过程中真正明白了哪些问题,还有什么新的发现?
6.评估与交流
让学生反思自己的探索过程,寻找问题。刚才提到的问题,请同学们互相讨论,看能不能找出问题的原因。
现在需要同学们根据你们的探究过程写一份科学探究的小报告。学生完成探究报告,教师巡视,选择完成较好的,利用投影和同学们交流、小结。
7.即学即练(课件展示问题)
题目:如右图所示的电路中,电压表V1、V2和V3分别测量的是、和;如果电压表V1、V2的示数分别为6V和4V,那么电压表V3的示数为V。
答案:电路两端总电压(电源电压)L1两端电压L2两端电压
[课堂总结]
通过我们这次的探究活动,同学们了解了研究问题的一般方法:(同学们一起总结,教师板书或用课件展示)
1.提出问题——猜想或假设——设计实验——进行实验——分析和论证——评估——交流。
2.串联电路中电压的规律:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。
3.并联电路中电压的规律:并联电路中并列的各支路两端的电压都相等。
[布置作业]
“动手动脑学物理”1、2。
板书设计
二、探究串、并联电路电压的规律
电压规律串联电路串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和U总=U1+U2+…+Un并联电路并列的各支路两端的电压都相等U总=U1=U2=…=Un
设计反思
本节课依据初中学生的学习特点和科学探究的基本过程进行设计,适合对学生进行初步的科学探究能力的训练。本节课设计时考虑到要让学生经历科学探究的下列过程:提出问题——猜想或假设——设计实验——进行实验——分析和论证——评估——交流。目的是让学生了解研究问题的一般方法,让学生体验在生活情景中发现并提出问题,如何探求规律,如何验证规律,理解规律和运用规律,整个过程自然顺畅,环环相扣,严密合理。本节内容在培养学生科学探究素养和电学知识学习上具有重要意义,既是电压知识学习的深入,更是进一步学习欧姆定律、探究电学规律的基础。
参考资料
正确地把电池串联和并联起来
把电池串联和并联起来使用,这听起来好像很简单,但是,遵循一些简单的规则,就可以避免不必要的问题。
在电池组中是把多个电池串联起来,得到所需要的工作电压。如果所需要的是更高的容量和更大的电流,那就应该把电池并联起来。另外还有一些电池组,把串联和并联这两种方法结合起来。一个膝上型电脑的电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串联起来,总电压达到14.4V;然后,再把两组串联在一起的电池并联起来,这样,电池组的总电量就可以从2000毫安时提高到4000毫安时。这种接法称作“四串两并”,它的意思是:把两组由四节电池串联在一起的电池组并联起来。
1.串联
需要高电量的便携设备,一般是由两节或更多节电池串联起来的电池组供电。如果使用高电压的电池,导体和开关的尺寸可以做得很小。中等价位的工业电动工具一般使用电压为12V至19.2V的电池供电;而高级电动工具使用电压为24V至36V的电池,以获得更大的电力。汽车工业最终把启动器的点火电池电压从12V(实际上是14V)提高到36V,甚至是42V。这些电池组是由18节串联起来的铅酸性电池组成。在早期的混合型汽车中,用来供电的电池组,电压为148V。比较新的车型所使用的电池组,电压高达450V至500V,大部分是镍基化学电池。一个电压为480V的镍金属氢电池组是由400节镍金属氢电池串联而成。有一些混合型汽车也用铅酸性电池做过试验。
42V的汽车用电池价格昂贵,而且,比起12V电池,它在开关上会产生更多的电弧。使用高电压电池组所带来的另一个问题,就是有可能遇到电池组里的某一节电池失效的情况。这就像一个链条,串联在一起的电池越多,出现这种情况的几率就越高。只要一节电池有问题,它的电压就会降低。到最后,一节“断开”的电池可能会中断电流的输送。而要更换“坏”电池也绝非易事,因为新老电池是互不匹配的。一般说来,新电池的容量要比老电池的高得多。
我们来看一个电池组的实例,第三节电池仅产生0.6V的电压,而不是正常的1.2V(如图)。随着工作电压的下降,它比正常电池组更快地达到放电结束的临界点,同时,它的使用时间也急剧缩短。一旦设备因电压过低而切断电源,其余三节仍然完好的电池就不能把所存储的电量送出来了。这时,第三节电池还呈现很大的内阻,如果此时还带有负载,那么,将会导致整个电池链的输出电压将大幅度下降。在一组串行电池中,一节性能差的电池,就像是一个堵住水管的塞子,会产生巨大的阻力,阻止电流流过去。第三节电池也会短路,这将使终端的电压降低至3.6V,或者,使电池组链路断开并切断电流。一个电池组的性能是取决于电池组里最差的那块电池的性能。
2.并联
为了得到更多的电量,可以把两个或者更多个电池并联起来。除了把电池并联起来,另一个办法是使用尺寸更大的电池。由于受到可以选用的电池的限制,这个办法并不适用于所有情况。此外,大尺寸的电池也不适合做成专用电池所需要的外形规格。大部分的化学电池都可以并联使用,而锂离子电池最适合并联使用。由四节电池并联而成的电池组,电压保持为1.2V,而电流和运行时间则增大到四倍。
与电池串联相比,在电池并联电路中,高阻抗或“开路”电池的影响较小,但是,并联电池组会减少负载能力,并缩短运行时间。这就好比一个发动机只启动了三个汽缸。电路短路所造成的破坏会更大,这是因为,在短路时,出现故障的电池会迅速地耗尽其他电池里的电量,并引起火灾(如图)。
3.串并联
使用串并联这种连接方法时,在设计上很灵活,可以用标准的电池尺寸达到所需要的额定电压和电流(如右图)。应当注意:总功率不会因为电池的不同连接方法而改变。功率等于电压乘电流。
对锂离子电池而言,串并联的连接方法很常见。最常用的一种电池组是18650(直径为18mm,长度为650mm),它带有保护电路,能够监视串联在一起的每一节电池,因此,它的最大实际电压为14.4V。这个保护电路也可以用于监视并联在一起的每一节电池的状态。

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0.15A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0.2A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

探究串并联电路电压的规律


每个老师不可缺少的课件是教案课件,大家在仔细规划教案课件。认真做好教案课件的工作计划,才能规范的完成工作!你们了解多少教案课件范文呢?以下是小编为大家收集的“探究串并联电路电压的规律”仅供您在工作和学习中参考。

第2节探究串并联电路电压的规律

温馨提示:

通过学习目标的认识找寻学习的方向,同时通过明确学习重难点,合理规划学习时间并进行突破掌握。

学习目标:

1.会正确将电压表接入串、并联待测电路,并能画出相应的电路图。

2.会正确使用电压表测量串联电路和并联电路的电压。

3.能实验数据,归纳总结出串联电路和关联电路各自电压的规律。

学习重点:掌握串并联电路的电压规律

学习难点:设计实验论证串并联电路的电压规律

器材准备:电池、电压表、开关、小灯泡两只、导线若干等。

互动课堂

通过一系列活动,和学伴、教师、教材、参考资料的交流合作完成学习目标

学习过程:

一、新课导入:

回忆以前学过的知识,完成下空:

串联电路中电流的关系是;并联电路中电流的关系是。

猜想:串联电路中电压的关系是;并联电路中电压的关系是。

二、自主探究:

1.猜想与假设:观察电路图1填空,AB间的电压是灯两端的电压,BC间的电压是灯两端的电压、AC间的电压是两端的电压,猜想它们之间会有怎样的关系呢?请向同桌说出你的实验步骤。观察电路图2猜想AB间的电压是的电压,CD间的电压是的电压,EF间的电压是的电压。猜想它们之间会有怎样的关系呢?请向同桌说出你的实验步骤。

2.实验过程:串联电路电压规律

(1)设计实验:画出实验电路图,将图3器材按照电路图连接起来。

(2)组织实验(以小组演示为主,实验结束时向同学汇报、纪录实验数据)

(3)记录实验数据,分析实验数据。

次数AB间的电压U1BC间的电压U2AC间的电压U3

第一次实验

第二次实验

分析论证实验结论结论:。

3.实验过程:并联电路的电压规律

(1)设计实验:画出实验电路图,将图4器材按照电路图连接起来。

(2)组织实验(以小组演示为主,实验结束时向同学汇报、纪录实验数据)

(3)记录实验数据,分析实验数据。

次数CD间的电压U1EF间的电压U2AB电压U

第一次测量

第二次测量

(4)分析论证实验结论结论:。

我的收获

1)本节新增了哪些知识或者技能,自己有哪些收获和启发?2)对于本节知识技能哪些学的很好,哪些学的不好,下面怎么解决?

三、课堂小结:

在串联电路中,电源电压等于_____________,用公式表示为_____________;在并联电路中,各支路两端的电压_______,等于______电压,用公式表示为____________。

评价矫正

通过一系列与知识互动相关的题组训练,检验对所学的知识和技能是否理解和掌握,了解学习的难点、疑点、错误点,通过和学伴、教师、教材、参考资料的交流合作以矫正

四、达标检测:

1.如图1所示,电压表V1测灯两端的电压,V2测的是两端的电压,若电源电压U=6V,电压表V1的示数U1=1V,则电压表V2的示数U2=。

图1图2

2.某同学连接的电路如图2所示,他所用的电源是四节干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为________;L2两端的电压为_________。

3.小明测串联电路的电压,连接好电路后,闭合开关,却发现指针反向偏转了,出现这种情况的原因是()

A.电压表串联在电路中B.电压表并联在电路中

C.电压表坏了D.电压表的正、负接线柱接反了

4.按要求将图连接电路:L1和L2串联,V1测量L1两端的电压,V2测量L1和L2的总电压。

5.“探究串联电路电压的规律”实验中:

(1)用电压表测灯L2两端的电压,连接电路如图甲所示。图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并画出正确的电路连接。

(2)改正电路后,闭合开关。如图乙所示,电压表的示数为V,若电源电压为3V,则灯L1两端的电压是V。