《探究串、并聯電路中電流的規律》教學設計

曾壽德

一、對本節的分析

本節教材是在學生初步了解電路和電流的概念及認識了串聯電路和并聯電路的特點、會正確使用電流表的基礎上，通過教師提出問題后，由學生進行科學的猜想、設計實驗方案、動手實驗收集數據、對數據進行分析討論、初步領會科學實驗的方法。

二、教學目標

1.知識與技能

（1）會用電流表測串聯電路和并聯電路中的電流。（2）通過實驗研究掌握串、并聯電路中電流的規律。

2.過程與方法

學會提出問題，提出猜想，設計方案，實驗驗證，分析論證，評估交流的探究方法。

3.情感、態度與價值觀

（1）培養學生樂于用實驗事實解決問題的習慣，讓學生體驗解決物理問題的喜悅。（2）培養學生實事求是，尊重自然規律的科學態度。（3）使學生有將自己的見解公開并與他人交流的愿望，認識交流與合作的重要性。（4）體會物理規律本身具有的深刻的美學特征。

三、教學重點、難點

1.教學重點：在實驗中探究串、并聯電路中電流的規律

2.教學難點：組織、指導學生在探究過程中，認真觀察、分析、得出正確結論。

四、教法：科學探究法 討論法

五、教學突破

讓學生經歷科學探究過程，學習科學探究方法，培養學生的探索精神，實踐能力以及創新意識。

六、教學具準備

1.教師：電路示教板

2.學生：電池組1個，開關1個，2.5V的燈泡2個，3.8V的燈泡2個，電流表3個，導線若干，數據記錄卡1張

七、教學過程

（一）創設情境 導入新課

上課前在黑板上掛上一串小彩燈，并使之發光。

【師問】：請大家仔細觀察這一串彩燈，你想提出什么問題？

生：這些小彩燈有的亮，有的暗。通過這些小彩燈的電流相等嗎？它們是怎樣連接的？師：誰上來試一試？

生：把其中一個小燈泡旋下來后，其他燈都不亮了，表明這串小彩燈就是串聯。

【師問】：彩燈間是串聯，那么通過的電流是否相等，就是今天這節課所要探究的內容。

【師問】：把任意兩個燈泡連接到電路中，請問兩小燈泡的連接方式有幾種？請大家分別畫出這兩種電路圖。

【教師提出問題】：大家猜想一下在串聯電路中，通過燈泡L1和L2的電流之間又有什么樣的關系呢？并聯電路中干路電流和各之路電流之間什么關系呢？

（二）進行新課

一是探究串聯電路電流規律

1.同學們大膽的提出自己的猜想并給出恰當的理由

（1）因為我們的串聯在電路中燈泡一樣亮，我們猜想串聯電路電流處處相等。

（2）我們猜想串聯電路中電流從正極出發越來越小。因為在電源的外部電流的方向是從電源的正極出發，流經用電器，回到電源的負極。因為我發現燈泡靠近正極的比較亮。

（3）我們猜想串聯電路電流靠近電源兩極比較大，中間比較小。因為我們的兩只燈泡一開始靠近負極的比較亮，把它們互換位置后，靠近正極的又比較亮。

（4）我們猜想串聯電路中電流從正極出發越來越小。電流每經過一個小燈泡就消耗了一部分電能，回到負極時就小了。

同學們一下子提出這么多的猜想，猜想的理由也是各不相同，為了找到串流電路中電流的規律，下面我們對這些猜想進行分類，這些猜想大致可以分為兩大類：電流相等和不相等，認為電流不相等的也可以分為三大類：靠近正極的電流大，靠近負極的電流大和靠近兩級的電流大。

【師問】在這么多猜想中，到底哪種或者那些猜想才是正確的呢？我們通過探究活動來尋找答案。

2.設計方案、交流合作

討論應該如何設計實驗才能證實我們的猜想，各小組給出自己的設計方案。

方案一：測兩個點的電流：①電源正極和燈泡L1之間的電流；②電源負極燈泡L2和之間的電流。

方案二：測三個點的電流：①電源正極和燈泡L1之間的電流；②燈泡L1和燈泡L2之間的電流；③燈泡L2和電源負極之間的電流。

【師問】：小組1和小組2設計方案略有不同，小組1測量2個點的電流，小組2測量3個點的電流，那么哪個小組的方案更好呢？

生：小組2方案更好。

【師問】：為什么？

生：如果A、B、C三點電流相等，那么猜想1正確；如果A點電流大于B點電流，B點電流又大于C點電流，那么猜想2正確。

【師問】：其它小組的同學是否還有其他的設計方案，是否還有補充？

補充方案1：我們認為他們還應變換兩個燈泡的位置。

【師問】：也就是說，你們認為這個實驗不但應該多做幾次，還應該變換兩個燈泡的位置后，重復實驗。這樣才能提高實驗的準確性。大家認為呢？

補充方案2：我認為還應更換兩個燈泡重復他們剛才的實驗或者在電路中多接入幾個小燈泡進行實驗，這樣實驗更具有代表性。

最終方案：使用電壓不同的電源，粗細不同的導線，使用多個燈泡進行實驗，測量A、B、C三點的電流。

二是探究并聯電路中干路電流與各支路電流之間的規律

1.開放思想、大膽猜想

類似于前面探究串聯電路中電流之間的規律，大家提出合理的猜想：

猜想1：干路電流等于各支路電流和。支路干路水管中的水來源于干路水管。

猜想2：干路電流等于各支路電流。不論是漫反射還是鏡面反射都遵循反射定律。

猜想3：干路電流大于各支路電流。支路干路水管中的水總小于干路水管中的水。

2.設計方案

測量A、B、C三點的電流，自己設計實驗電路圖（注意是并聯電路，在框里畫出）

（三）進行分組實驗、收集數據

教師提醒學生實驗時要注意正確使用電流表，把實驗結果如實地記錄下來，填寫在下面的實驗記錄中，并把實驗中遇到的問題也記下來。

（四）分析數據、得出結論

1.分析串聯電路電流數據，得出結論教師提出：如果我們換用不同的燈泡或者其他的用電器進行相同的實驗，或者增加用電器的個數并把它們串聯起來，多測幾個點的電流，進行大量的實驗，我們會發現各點的電流都相等。所以我們相信在串聯電路中電流處處相等。

2.分析并聯電路電流數據，得出結論教師提出：同樣如果我們換用不同用電器進行相同的實驗，或者增加支路的條數，多測幾條之路的的電流，進行更多的實驗，我們會發現干路電流仍然等于各支路電流之和。

（五）交流與評估、總結反思

師：通過實驗，我們發現多數同學的實驗做得最準，向你們的大膽猜測和成功的驗證表示祝賀！其他同學的敢于猜想，敢于發表意見，同樣值得我們學習。

【師問】：同學們，我們再想一想我們的實驗中還有哪些問題存在？有哪些值得總結的經驗或要吸取的教訓，好不好？

①實驗設計中有沒有不合理、不充分及不妥善之處呢？

②操作中易出現什么問題或故障呢？（提示：小燈泡是否都發光？電流表是否正確接入？讀數是否與所需量程對應？）

③有什么因素可能會影響測量結果呢？有沒有不符合規律的數據？

【師問】通過本節課的學習，我們學會了分析問題解決問題的方法，逐漸形成了自己的思路；對于本節課，大家還存在什么疑問和還想知道的問題呢？

有的學生提出：為什么在串聯電路中，同一組中三個數據相同，不同組的數據不同呢？

【師問】：在同一串聯電路中電流處處相等，在不同的串聯電路中，電流不相等。

有的學生提出：既然串聯電路中各處的電流相同，為什么兩個燈泡的亮度不一樣呢？

師：燈泡的規格不同，所以通過燈泡亮度來判斷電流大小時，我們只能選擇相同規格的燈泡。亮度至于燈泡的亮度不同到底與什么有關，我們后面會學習到。

有的學生提出：用同樣的電源，分別接上兩個不同的燈泡時，為什么電路中的電流不同呢？

教師對學生提出的問題給以肯定，這些問題提得很好，請學生在課下繼續交流探討，在以后的學習中我們會繼續探究這些問題。

本節課目的明確，安排合理，取得了較好的效果，尤其是對探究過程極為重視，對學生活動極為重視，這些都是探究教學的基本要素。