浙教版科学八年级上册4.7《电路分析与应用》教学设计教案

《电路分析与应用》教学设计一、学科：科学。年级：八年级二、课时分析：八年级上册第四章第四节《电路分析与应用》第一课时三、教材分析：八年级上册第四章《电路探秘》，是学生们第一次接触到电学的知识。而第七节《电路分析与应用》则是在学习了电路三个基本物理量电流、电压、电阻三者间关系——欧姆定律之后，第一次真正意义上涉及到多个电路元件之间电学物理量间关系分析与计算的一节内容。理清串并联电路特点与欧姆定律，既是对前六节内容的一个总结，同时也是学生寻找多元件多物理量间关系的有效手段。四、教学目标1、知识与技能：⑴、知道欧姆定律中三个电学基本量之间的关系。⑵、知道串并联电路的特点。⑶、能利用欧姆定律与串并联电路特点寻找两个用电器组成的电路中九个物理量之间的关系。2、过程与方法：⑴、通过科学探究熟悉科学研究问题的方法。⑵、通过实验和公式推导的方法熟悉科学结论的验证手段。3、情感、态度与价值观目标：通过对串联电路的分压特点的探究，了解科学探究的基本方法和对科学结论的验证手段。4、教学重难点：两个用电器组成的电路中的多个物理量之间的关系；串联电路的分压特点。五、教学设计（一）引入：手机app同屏《电学模拟实验》上课之前，让我们先来玩一个手机小游戏——《测未知电阻的阻值》，谁知道测定未知电阻阻值的办法？（学生回答，用伏安法测定电阻。可用app演示操作测量出电阻）伏安法脱胎于欧姆定律，欧姆定律很好的帮助我们找到了同一个用电器中三个电学基本量间的关系。可是，在现实生活中，一个电路往往是由多个用电器组成的，那物理量可就不止三个了。这些物理量之间有关系吗？今天，就让我们利用已有经验来理清它们间的关系。（二）主题一：两个用电器，九个物理量之间的基本关系。大家觉得，有许多个多用电器组成的电路复杂吗？对于复杂的问题，我们可以将它简单化。多个用电器复杂，那么我们就先来研究两个用电器的。两个用电器组成的电路中，有几个物理量？（请学生上台板书，学生一开始往往写得比较凌乱）这样的排列情况，很难一下子找到它们间的关系，谁能将它拍得整齐一点？（学生排列之后是一个九宫格式的形状）很好，其实我们在排列的过程中就已经在试着寻找它们间的关系了，而且，大家发现了没有，其实我们已经知道它们间的关系了的。谁能来说说你知道它们间有哪些关系？（找个不举手的，问他对哪个关系不太清楚）有些同学已经深深的记住了，肯定有自己的方法，有没有同学能够将自己的方法分享给还没有掌握的同学？（让学生用类比等方法，帮助那些没有掌握的同学加深印象）类比真是个好方法，现在，再加上欧姆定律，我们会发现九个量之间已经被各种符号连接了起来。它们之间有关系吗？其中一个量有哪几种关系？（学生回答，有横向和纵向两种关系）一个量有两种方向的关系，那么，从计算的角度来说就是一个量可以用两种途径求得。我们可以在串联电路中试验一下，欲求R总，需要哪几个条件？（学生希望得到的是R1和R2，或者I1和U1）可是题目给我们的条件往往不如人意，比如，已知条件是R1和I1，你觉得条件够吗？（学生开始说可以，后来试验了一下之后说不行）你能求什么？（学生回答说U1）所以两个条件有时候还是有些作用的，可以帮助我们求得同一个方向上的第三个量，但是要求其他方向上的量，就有些不够了，再来一个条件试试，再给一个U2，你可以求了吗，你能不能给出思路？（学生思考后回答，利用两个方向来求出R总）其他量呢？（学生发现都可以求了）所以一个串联电路中，只要知道不重复的三个条件，你就可以求出其余任何一个量。那么这句话在并联电路中是否仍然适用呢？（学生思考）不妨让我们到并联电路中来试验一下。给出R1、I2、U总，你能求其他量吗？（学生试验后，给出确定的答案）这就是两个用电器，多个物理量之间的关系，你了解了吗？会用了吗？接下来，让我们实战一次：“在一个6V的电压下，想让额定电压为3V，额定电流为0.3A的的小灯泡正常发光，需要如何连接一个多大的电阻？”（学生计算后给出答案）3V的小灯泡直接接到6V电压下不行吗？会怎么样呢？手机app同屏演示《电学模拟实验》，发现直接连接灯泡被烧坏。按照大家的方法连接电路试试看，验证是正确的。（三）主题二：串联电路分压特点。你是否注意观察两个用电器的信息？为什么两个用电器的电压是相等的呢？（学生回答，是因为两个用电器的电阻相等）电阻如果不相等的话，电压也就不一样吗？试验一下。（用一个20Ω和一个10Ω的定值电阻串联）手机App同屏演示《电学模拟实验》，结果分享。的确电压不同了，不过老师发现还是有规律的。你们发现了吗？（学生回答，U1/U2=R1/R2）这个结论正确吗？我们需要通过实验来验证，你会如何验证？（学生回答改变电阻的组合情况进行实验）实验需要得出哪些数据呢？（每个用电器的U1，U2和R1，R2）需要这些数据的话我们的实验电路应该怎么样？（将两个电阻串联起来，然后利用两个电压表分别测量两个用电器的电压值）好的，探究过程大家已经清楚了，最后的实验结果可以记录到表格上。现在，请开始你们的探究吧！学生小组实验探究：串联电路的分压特点。（学生操作时可以利用手机将学生的实验数据同屏到电脑上）根据这些实验结果，你能得出什么结论？（验证了U1/U2=R1/R2）有了实验的验证，你是否还能够从其他方面进行验证呢？比如公式方面。（学生进行公式的推导U1=I1×R1，U2=I2×R2，U1/U2=I1×R1/I2×R2，因为串联电路电流相等，所以可以将I1和I2约掉，最后的结果即是U1/U2=R1/R2）好的，有了公式的验证，对这个实验的结论是不是更加信服了呢？所以，当我们去验证某个猜想时，可以选用多种渠道的验证方法。而这个结论，就是串联电路中的分压特点，串联电路中各用电器两端的电压比就等于各用电器的电阻比。这使得串联电路中的计算又多了一种方法。你再回头来看看刚才的问题，你能不能用这个方法来计算一下？（学生利用串联电路分压特点进行电路计算）是不是很好用啊！那么，串联电路的分压特点，对你有什么启发？你有想研究的问题吗？（学生回答，并联电路中是否也有分压特点）你觉得并联电路有分压特点吗？（学生思考后说没有，因为并联电路中两个用电器两端的电压相等，继而猜想应该是电流方面的规律）并联电路中究竟有怎样的规律呢？让我们期待下节课吧！（四）课后寄语：保持对大自然的好奇，它将带你去往丰富多彩的科学世界！谢谢大家，再见！六、教学反思：本节课的内容可以说是整个第四章《电路探秘》的综合应用与拓展。首先，我觉得我的教学设计很好的完成了本节课的知识目标和能力目标。从知识上来说，本节课既包含了欧姆定律，也包含了串并联电路的特点，还有串联电路的分压特点和并联电路的分流特点。有些内容在之前的教学过程中，学生的掌握情况已经是比较好了的，比如说欧姆定律，对于这些内容可以比较快速的复习带过。也有一部分内容是学生掌握情况不是非常理想的，比如说串并联电路的特点，很多学生对于这两种连接方式的电流特点和电压特点经常要搞混。所以，在本节课中，我特意安排了掌握情况较好的学生的经验介绍，通过学生自己对知识点的认知和记忆，来帮助其他掌握情况一般的同学加深印象，这一设计在课堂过程中得到了比较好的效果，一开始有问题的几位同学基本也能够很好的理解和记忆了。还有一些知识点是暂新的，比如串联电路的分压特点和并联电路的分流特点。对于这样的知识点，如果只是直接传授，对于学生来说，认可和接受程度一般不会太高。因此，在本节课中，为了突破串联电路的分压特点这个知识点，我首先是利用了一个电学模拟实验，让学生从实验数据中自然的产生思考，电压为什么会相等，继而思考如果电阻不相等的用电器串联会如何，再将其中一个用电器电阻加倍，这样学生能够从实验中验证自己的猜想，同时也因为倍数关系，可以让学生产生新的思考，然后自然地开展接下去的实验探究和公式验证，经过了多次实验数据的验证和公式推导的验证之后，学生对于这个结论才会真正的认同与理解，才能深深地记忆在他的脑海中。从技能上来说，本节课既包含了分类、归纳和类比的方法，也包含了科学探究的方法。分类思想本节课中有，比如我设计的让学生对两个用电器组成的电路里的九个物理量进行排列，这就有分类的思想，很多学生都有了这样的思考，将不同用电器的某个相同的物理量放到同一行，再将同一个用电器的不同的物理量放到同一列，这样的排列其实就是一种分类，等分类分完再去寻找物理量间的关系时会发现已经比较清晰了。归纳的方法本节课中也引导学生完成了，比如物理量间的关系，其实很多都是我们之前几节内容中都出现过的，所以我设计了让学生自己寻找关系的环节，这个环节就是促使学生对已有知识和经验的归纳和总结，最后，将九个量用数学符号连接起来的时候，对于学生来说就得到了一次归纳的成功体验。类比的方法也是学生在解决问题过程中自己自然使用的，比如为了加深串并联电路特点的印象，几位同学举出的用水流类比的方法，就帮助一部分同学很好的理解了并联电路总电流等于各之路电流之和的印象。科学探究的方法，在最后的研究串联电路分压特点这里很好的利用了。问题的提出，猜想的得到，实验的设计，数据的获取，结论的验证都是水到渠成，学生自然地进行下去的，老师只是做了几个关键性的引导而已。另外，本节课中还用到一些相应的数字化教学的工