15.5 串、并联电路中电流的规律 教学设计-2024-2025学年人教版九年级物理全一册

串、并联电路中电流的规律 1、 教学目标 1.物理观念 1.1会使用电流表测量电流。 1.2了解串、并联电路中的电流特点。 2.科学思维 2.1 尝试在观察中发现并提出问题，通过数据分析总结物理规律。 2.2 会运用串、并联电路的电流特点解决简单的问题。 3.科学探究 3.1 能够提出关于串、并联电路的电流特点的猜想，并设计实验方案进行实验探究。 3.2 经历问题、证据、解释和交流的实验探究过程，了解科学探究的基本环节。 4.科学态度与责任 3.1 了解物理概念是在观察、实验基础上形成的，发展严谨认真、实事求是的科学态度。 3.2 联系生活实际，提高安全用电和节约用电的意识。 二、教材分析 本节课属于 2022 年版课标内容中一级主题“能量”中的二级主题“电磁能”的部分内容。课标中提出学生不仅应了解串、并联电路中的电流特点，更要经历问题、证据、解释、交流等完整的实验探究过程。 本节课是“电流和电路”教学单元的最后一节，它既是电路连接和电流表的应用，又对后面欧姆定律等内容起到铺垫作用，无论从知识内容还是技能训练上，在初中点穴中都起到了承上启下的重要作用。同时它作为电学中的第一个探究实验课程，处理完成物理观念的建立，还应注重学生思维从力学实验向电学实验的转变，引导学生自主设计实验方案，学会分析和处理实验数据，正确表述科学探究的过程和结果，提高科学探究探究能力。 三、学情分析 电对学生而言既熟悉又陌生。生活中处处需要电，但是对于电流规律却没有太多的知识积累。本节课的教学正好可以利用这一特点，鼓励学生提出自己对电流规律的猜想。正是因为不同猜想的碰撞，学生才更有科学探究的动力。 在上一节课学生对电流表已经有了一定认识，但利用电流表制订实验方案对于学生来说仍是一大难点。实验设计不可一蹴而就，应结合学生认知规律，由浅入深层层击破。 本节课在实验操作过程中还应注意电路连接以及电流表使用的正确性，有错误即使纠正，确保实验数据的真实性和准确性。 四、教学重难点 本节课的重点是串、并联电路电流特点的探究活动，通过实验数据的分析和处理，建立物理观念；难点则在于引导学生提出关于串、并联电路的电流特点的猜想，并设计出合理的实验方案。 五、教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 环节一:引入 保定，一座属于我们的城市。我们每天游走于城市中，却从未注意过它的美丽。今天在我们的物理课堂上，一起来欣赏一下我们这座城市夺目的夜景。（播放视频） 华丽的夜景离不开灯光的点缀，今天在我们的课堂上也可以看到美妙的灯光秀。（展示灯光秀） 观看视频 地图灯光秀 从熟悉的事物引入，引起学生兴趣。体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念，同时培养学生爱小家爱大家的意识。 过 渡 语 电流通过一个又一个的小灯珠，给我们上演了一幕精彩的灯光秀。那我们不禁要问，电流经过这么多的小灯泡会发生变化吗？带着这个疑问一起进入今天的课堂，我们来聊一聊“电流的秘密—串、并联电路中电流的特点”。 环节二:电流的秘密一之电流经过一个用电器是否改变 想了解电流的秘密，咱还得从一个灯泡说起。 1.1 我猜想 问1：电流经过一个用电器大小是否发生变化？ 猜想是科学发现的前奏，但是光有猜想还不够，我们还要勇于探究，赶紧进入我们的设计环节。 1.2 我设计 讨论1：想要验证我们的猜想，需要测量哪些位的电流呢？ 电路图应该怎样设计呢？将小组设计的电路图画在实验报告单中。 本节课为了实验数据更加准确我们采用多个电流表同时接入电路，同时测量。 ●实验仪器 为了完成同学们的实验，今天老师给大家准备了这些实验器材。（展示实验仪器图片） ●实验步骤 问2：同学们思考一下，完成这个实验我们需要怎样做呢？ 我们需要一位同学来前面给大家做个示范。 问3：我们都需要记录哪些数据呢？数据表格要怎样设计呢？ 同学可以任选一种规格灯泡测定数据。为了方便比较，表格我们要怎样调整一下呢？ 现在我们是万事俱备只欠东风呀。老师已经迫不及待地想看到同学们的实验成果了。我们话不多说赶紧行动起来吧。 1.3 我实验 组织学生进行小组实验 问4：哪个小组来前面展示一下你们的实验数据？ 从数据中你能发现什么特点？ 1.4 我收获 问5：从实验数据中你能发现什么规律？ （板书） 实验交流：实验中遇到什么问题？你是怎样解决的？ 老师非常欣赏你们实事求是的态度。实验误差试不能避免的，只要数据在误差允许范围内，我们都能得出结论。但是我们要清楚误差产生的原因，尽可能减小误差。这个我们留做课后的思考题，小组同学试着完成误差分析，完善实验报告。 学生猜想： 猜想1，电流经过用电器大小不变 猜想2，电流经过用电器后减小 小组讨论1：分别测量经过灯泡前后的电流大小。实验电路图如下： ●实验步骤 答：1.根据电路图连接实物 学生台前展示：连接实物图 2.分别测量A、B两点电流大小并记录数据 答：A点电流IA，B点电流IB 次数 IA/A IB/A 修改后 次数 灯泡规格 IA/A IB/A 小组实验1：探究电流经过一个用电器前后变化 学生分享3组不同规格灯泡实验得出的数据写到实验表格中（学生板书） IA=IB 答：电流经过一个用电器后大小不变 电流表反偏、接线柱接触不良、实验数据有误差等。 鼓励学生大胆猜测，各抒己见，不同猜想的碰撞才是科学探究的动力。 实验设计是本节课的难点之一，课程将设计环节分为实验电路图、实验步骤以及数据表格三部分，各个击破。 该实验有助于规律拓展。实验采取汇总不同小组不同规格灯泡实验的数据得出结论的方式。 既为串并联电路中电流特点的实验节约时间，同时还能起到多次实验得到普遍规律的效果。 及时反馈实验中的问题。对实验数据要采取实事求是的态度，有偏差老师给予解释。 过 渡 语 电流经过一个用电大小不发生变化。可是我们的灯串有这么多灯泡，电流经过它们也不发生变化吗？接下来，我们一起看看电流经过多个用电器是否会发生变化。多个用电器的话连接起来就有点复杂了。我们学过串联和并联两种方式。那我们先从串联说起吧。 环节三：电流的秘密二之串联电路中电流特点 2.1 我猜想 问1：串联电路的电流特点 2.2 我设计 讨论2：回想上一个实验电路图，试设计本次实验电路。 问2：同学们可以想一想串联电路电流特点的实验要怎样做呢？ 问3：对比上次实验数据表格，设计我们这次需要用的数据记录表格。 2.3 我实验 组织学生进行小组实验 （看实验情况补充：有能力的小组可以尝试串联3个灯泡的实验。） 问3：哪个小组和大家分享一下你们的实验成果？ 从数据中你能发现什么特点？ 2.4 我收获 问4：从实验数据中你能发现什么规律？ （板书） 数据分析是我们发现物理规律的有效途径，数据分析的越全面，我们的收获就越多。 问5：试着对比这两次实验的数据，你还能发现什么？ 猜想1：串联电路电流处处相等 猜想2：串联电路电流逐渐减小 小组讨论2：实验电路图（投影） 答：1.根据电路图连接实物； 2. 进行测量，分别测出A、B、C三点电流大小记录数据； 3. 更换不同规格的灯泡再次实验； 次数 串联灯泡规格 IA/A IB/A IC/A 1 2 3 小组实验2：探究串联电路电流特点 分享3组不同规格灯泡实验得出的数据写到实验表格中（投影） IA=IB=IC 答：串联电路中电流处处相等 即IA=IB=IC=...=In 答：同一电路中，增加串联灯泡的数量后，电路中的电流减小 对于敢于提出不同意见的学生及时表扬，培养学生勇于探索的科学态度。 第二个实验在设计环节可以适当放开，给予学生适当引导，让学生自主设计。 实验采取分层教学的方式，有能力的同学可以尝试串联3个灯泡的实验。 培养学生分析和处理实验数据的能力。鼓励学生将多次实验数据相结合，得出规律。 发散学生思路，实验结论不仅限于教材的内容。 过 渡 语 看完了美丽的夜景，我们也该回家了。回到家我们先把灯打开，又打开空调，还想洗个热水澡于是又插上了热水器。结果...（演示实验，点燃火柴）为什么会着火呢？原来呀，是电路中的电流太大了。为什么使用用电器过多会造成电流过大呢？我们接着进入电流的秘密三：探究并联电路电流特点。 环节四：电流的秘密三之探究并联电路电流特点 3.1 我猜想 问1：并联电路的电流特点 3.2 我设计 刚才的探究实验同学们完成的非常出色，这个实验老师请你们来主导。 讨论3：实验电路图、实验步骤以及数据表格 3.3 我实验 组织学生进行小组实验 （看实验情况补充：有能力的小组可以尝试3个灯泡并联的实验。） 问2：哪个小组来前面展示一下你们的实验数据？ 从数据中你能发现什么特点？ 3.4 我收获 问4：从实验数据中你能发现什么规律？ （板书） 对比两次实验数据，你还能发现什么？ 并联支路过多，造成干路电流过大的时候，有可能产生危险。 猜想：干路电流等于支路电流相加 小组讨论3：实验电路图（投影） 实验步骤（略） 数据表格（投影展示） 次数 并联灯泡规格 IA/A IB/A IC/A 1 2 3 小组实验3：探究并联电路电流特点 小组展示（投影） IA=IB+IC 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 即IA=IB+IC+...+In 同一电路中，并联支路越多干路电流越大。 在上之前两个探究活动的基础上，学生自己主导实验设计。 实验采取分层教学的方式，有能力的同学可以尝试串联3个灯泡的实验。 环节五：我关注、我行动 通过今天的学习我们发现，电给我们的生活带来很多便利，增添了很多美丽。但是用电不当也会带来危害和污染。为了我们的安全，为了我们的城市，我们应该怎样做呢？ 你知道哪些用电知识呢？ 爱小家爱大家，从我做起，让我们用行动守护家人的安全和我们大保定的美丽。 安全用电 节约用电 不用潮湿的手碰触开关和插座、随手关灯等 发挥物理课堂的育人功能，培养学生安全用电和节约用电的意识。 板 书 设 计 串、并联电路中电流的规律 次数 灯泡规格 IA/A IB/A ( 1.电流经过一个用电器大小不变 2.串联电路中电流处处相等 3.并联电路中干路电流等于各支路 电流之和 ) 六、作业设计 作业分为基础作业、提升作业二部分，具体内容如下： 1.基础作业：主要对象为全体学生，为必做内容，分为课前作业和课后作业。 1.1 课前作业：复习电路连接方式及电流表使用方法。 1.2 课后作业：分析实验中误差产生的原因，完善实验报告单；观察家中用电器（例手机充电器、电脑等）铭牌，了解用电器正常工作时的电流；寻找隐藏在学校和家中的用电隐患；提出节约用电的合理化建议。 2.提升作业：主要对象为学有余力的学生，为选做内容。其内容：提出实验的改进方法；对于学校和家中的用电隐患，给出安全用电的合理建议。 七、教学反思 本节课由“电流经过一个用电器是否发生变化”、“串联电路电流特点”以及“并联电路电流特点”三个实验组成。由于学生初次遇到电学实验，设计实验难免会觉得无从下手。老师在探究串并联点电流特点之前，安排了一个用电器的实验，将实验设计分为实验电路图、实验步骤以及实验表格三个方面各个击破。有了设计实验的基础再串并联电路电流特点探究时，将设计实验的主动权逐渐放到学生手中，循序渐进培养实验设计的科学思维。 本节课，学生经历了问题、证据、解释、交流等实验探究过程，充分体现了以学生为主体的教育思想，情境设置来源于生活贴近学生认知。总体来看，课程体现了新课标的课程理念，完成了教学目标，并提高学生安全用电与节约用电的意识。 8、 补充：实验中电流表的选择 本节课，在探究“串并联电路中电流的规律”的实验中采用了多个电流表同时接入电路，同时测量的方式。 用一个电流表完成电流规律的实验，需要更换电流表的位置。由于电流表存在内阻，电流表所在位置发生变化时，导致整个电路（尤其是并联电路）电阻发生变化，从而造成实验误差较大。课前，老师反复实验，并将一个电流表分别测量不同位置的电流和多个电流表同时测量的实验数据做对比，数据如下（以探究并联电路中电流规律实验中一组数据为例）： 次数 并联灯泡规格 IA/A IB/A IC/A 1 L1 L1 0.2 0.18 0.38 2 L1 L2 0.18 O.24 0.42 3 L2 L3 0.24 0.26 0.48 次数 并联灯泡规格 IA/A IB/A IC/A 1 L1 L1 O.2 0.2 0.4 2 L1 L2 0.2 0.24 0.44 3 L2 L3 0.24 0.28 0.52 ( 表1 一个电流表分别测量不同位置电流 ) ( 表2 多个电流表同时测量 ) 使用多只电流表同时测量电路中不同位置的电流，这样的设计不仅可以减少电路的拆卸，节约时间，更有利于减小实验误差。 学科网（北京）股份有限公司 $$