探究串联电路中电流的规律

  【教材分析】 深究本节研究性学习的过程，其必需的开放性远不仅是空间问题。研究性学习的开放系统必须具有使学习能螺旋上升式推进的特性，在本质上是学习的质的转变性。本节教材是在学生初步了解电路和电流的概念以及认识了串联电路和并联电路的特点、会正确使用电流表测量电流的基础上，通过让学生在观察中提出问题、进行猜想、设计实验方案、动手实验收集数据、对数据进行分析论证、评估交流等自主活动，让学生初步体验科学探究的过程，初步领会科学研究的方法。这节内容是本书探究活动的一个小结，是本学期学生经历的环节最完整、最规范的一次探究活动。 【教学目标】 1．探究串联电路中电流的规律；训练连接电路和使用电流表的技能； 2．切身体验科学探究的全过程，领会科学研究的方法； 3．培养严谨的科学态度和协作精神。 【教学重点与难点】 学生自主设计探究思路和方案，并且在正确连接电路和使用电流表的基础上进行实验并能通过交流、总结、反思得出初步结论这几个环节是本节课的重点和难点。 【教学准备】 实验仪器：小灯泡2只、电键、电源、导线、电流表、实物展示台、多媒体投影仪等等。 教学流程和探究过程设计 【教学过程】 一、新课引入 （播放自制课件，展示节日里的彩灯，马路上的路灯等。） 教师提问：通过前面几节课的学习，大家了解了简单电路的组成，串联和并联，以及如何用电流表测电流。那么同学们对电流和电路还想了解些什么呢？ 生1：我想知道节日里的彩灯是怎样连接的？马路上的路灯又是怎样连接的？ 生2：我知道，马路上的路灯是并联的，因为这样，如果一个坏了不影响其它灯的工作。 生3：那么节日里的彩灯呢？它们是怎样连接的？为什么有的彩灯亮，有的彩灯暗？ 生2：我虽然不知道，但我有办法证明他们是串联还是并联的。 师（微笑）：什么办法？ 生2：只要拧下其中的任意一个灯泡，看其它灯是不是依然亮着。如果依然亮着，那么是并联，如果不亮，那么就是串联。 师：大家说，她的办法好不好？ 生（齐答）：好！ 生4：老师，老师，我想知道彩灯为什么一闪一闪的？马路上的路灯就不闪。 生5：我知道，彩灯的亮暗与通过它的电流有关。通过它的电流越大，它就越亮。 师：同学们是否有兴趣揭开彩灯的亮暗之谜呢？彩灯的亮暗与通过彩灯的电流大小是否真的有关呢？让我们一起来研究一下电路中的电流规律。 生（齐答）：有兴趣，好！ 师：本节课，我们先来探究一下串联电路中的电流规律。 （投影打出课题：探究串联电路中的电流规律） 二、新课教学 小实验：请同学们利用身边现有的器材，连接成一个串联电路。观察灯泡的亮暗，并猜想串联电路中的电流规律怎样。 （各小组实验） 师：问题提出来了，同学们都有些什么样的猜想呢？小组讨论一下？请写下你们的猜想。各小组汇报一下，并说说你们猜想的依据。（把各小组的猜想写下来，并标上组别。） 小组1：我们猜想串联电路电流处处相等。因为我们的串联电路中灯泡一样亮。 小组2：我们猜想串联电路中电流从正极出发越来越小。因为我们的灯泡靠近正极的比较亮。 小组3：我们猜想串联电路电流从负极往正极越来越小。因为我们的灯泡靠近负极的比较亮。 小组4：我们猜想串联电路电流靠近电源两极比较大，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。 师：同学们的猜想似乎都有道理，那么我们能不能想办法来验证一下呢？通过什么方法呢？生（齐答）：做实验。 师：好，做实验。那么实验前我们必须先设计一下这个实验怎么做。 （放幻灯，指导学生设计实验。） （小组讨论完成。设计完后，请一组同学上台与大家交流一下实验方案：请学生派出代表到投影仪前，将他们小组的实验电路图展示给大家。） 小组1代表：我们小组需要的实验器材是：一个电源，两个灯泡，开关一个，导线若干，还有电流表一个。我们的实验方案是：按电路图连接电路，分别测量A、B、C三点电流，然后比较它们的大小。如果A、B、C三点电流相等，那么猜想1正确；如果C点电流大于B点电流，B点电流又大于A点电流，那么猜想2正确；如果反过来，A点电流大于B点电流，B点电流又大于C点电流，那么猜想3正确；如果A点电流和C点电流都比B点电流大，那么猜想4正确。 师：他们的设计方案是否可行？ 生：可行。 师：其它小组的同学是否还有补充？ 小组2代表：我们认为他们还应变换两个灯泡的位置，因为万一A点电流大于B点电流，B点电流又大于C点电流，他们就认为猜想3正确；可是如果变换两个灯泡的位置后，情况改变了呢？那么结论就不可靠了。 师（肯定地）：也就是说，你们认为这个实验不但应该多做几次，还应该变换两个灯泡的位置后，重复实验。这样才能提高实验的准确性。大家认为呢？ 生：齐点头。 小组3代表：我认为还应换两个灯泡重复他们刚才的实验，这样更准确。 师：那么这样好不好？马上大家分别用自己身边的器材做实验，然后我们把实验结果分享一下。这样，不但灯泡换了，连电源也换了，实验的准确性提高了吧？ 生：好。 小组4代表：老师，我还有建议。我们认为他们应该用三个电流表一起测量，这样实验只要做一次。因为如果做三次，电池的电量就改变了，最后一次的电肯定比第一次的少，这样实验就不准确了。 师（肯定地）：非常好！也就是说，你认为他们没有很好的控制变量。大家说，这样的改进好不好？ 生：好！ 师：还有没有其它补充？ 生（摩拳擦掌）：没有了。 师：同学们，大家的实验是否有数据要记录？你打算把它们记在那里呢？我们是否应该设计一个数据表格？ 生：好。 （小组讨论设计数据表格） 师：把设计较好的数据表格拿到投影仪下展示，统一数据表格后宣布开始实验。 （生进行实验，并把数据记录在表格里；教师巡视指导） 师（学生实验结束后）：我们请各组派代表汇报一下实验结果。（教师把各小组收集到的实验数据写在投影纸上） 师：请大家一起分析一下我们的实验数据，然后作出结论。 生（齐答）：串联电路中电流处处相等。 师：通过实验，我们发现某某组的同学猜得最准，让我们用掌声向他们表示祝贺!其他组的同学敢于猜想，敢于发表意见，同样值得大家学习。 师：同学们，让我们回过头来看看此实验的可信度如何？有哪些值得总结的经验或要吸取的教训，好不好？ （幻灯显示以下问题供讨论） ①实验设计有不合理、不充分及不完善之处吗？（仅测二三次电流，是否能归纳出普遍适用的结论） ②操作中出现过什么失误或故障吗？你是怎么解决的？有哪些值得总结的经验？（小灯是否都发光？电流表是否正确接入？读数是否与所需量程对应？） ③测量结果是否可靠？有什么因素可能会影响测量结果吗？测量的数据中有没有不符合规律的数据？ 三、课堂小结 （学生小结本节课收获） 生：通过本节课的学习，我知道了一个重要的规律──串联电路中电流处处相等。我还复习了如何用电流表测量电路中的电流。另外我还知道，猜想并不可靠，必须通过实验来证实。但是，我对小灯泡为什么一闪一闪的，还是没弄明白。 四、应用与拓展 师：你通过本节课学习，还发现或产生了哪些值得研究的问题吗？串联电路中电流处处相等，那为什么会在串联电路中还是有一盏灯亮而另一盏灯暗的现象呢？ 五、课后作业 1．你认为对于这节课还学到了什么？在我们的探究过程中还存在哪些缺陷？ 2．关于电流和电路你还想了解些什么？能提出问题吗？可否试着进行探究？ 附：学案 探究报告 [提出问题] [你的猜想]（要有你的猜想依据） [设计实验] 1．你认为这个实验如何进行（仪器、步骤等）： 2．你会设计这个实验的电路图吗？请把你设计的电路图画在下面（你认为应该有几组就设计几组）： 3．记录数据的表格你会设计吗？请在下面设计： [进行实验]把测到的数据填入上表，并把操作中出现的问题扼要写下来。 [分析论证]测量结果说明了什么？得出了什么结论？ [评估]实验设计有不合理地方或不充分、不完善之处吗？ 比如：仅测两到三次电流，是否能归纳出普遍适用的结论？ 我相信你还有很多： 操作中你出现了失误或故障吗？如有你是怎么解决的？有哪些值得总结的经验？ 比如：1．灯泡亮了吗？ 2．电流表是不是正确接入？ 3．读数时是否与所需量程对应？ 我相信你也有很多： 测量结果是不是可靠？有什么因素可能会影响测量结果吗？ [交流]通过这节课的学习，你有什么收获呢？ 比如：1．你学会如何使用电流表了吗？ 2．科学探究的全过程是： 3．…… 4．…… …… 通过本节课的学习探究，你还发现或产生了什么值得探究的问题吗？