探究电路故障

李艳波万光荣

点评：黑龙江省双鸭山市宝清县八五二农场中学教师万光荣

课标要求及分析：

会使用电流表、电压表，理解欧姆定律

第一条维度目标的是技能目标，行为动词是“会使用”，学习内容是“电流表、电压表”。学习水平是“独立操作”。

第二条维度目标是知识目标，行为动词是“理解”，学习内容是“欧姆定律”。学习水平是“理解”。

教材分析：

过去：学生已经知道断路，短路的概念及电路的组成，会使用电流表、电压表，并熟练掌握了根据电路图连接实物图。在近五年中考中，除了2013年其余四年在选择题或实验中都考察了串联电路故障题，并且有一定难度。

现在：通过实践探究课，探究串联电路断路、短路故障特点，学会使用电流表、电压表排查电路故障。

将来：电路故障题仍然是中考的热点，学生在实际生活中也应该具备排查电路故障的能力，会用物理知识解决生活实际问题，真正实现课标所要求的：“从生活中走向物理，从物理走向社会。”

学情分析：

优势：初四学生乐于参与动手实验，在实践中学更能激发学生的情感。他们喜欢探索自己熟悉的或与所学知识有关的生活现象，团队协作意识强。

劣势：初四学生不爱发言，语言表达能力和综合概括能力弱，欠缺对问题的深入思考及理性化的思维过程。

教学重、难点：

通过对课标和教材分析，两者都共同提出“会使用电流表、电压表”，所以确定教学重点是：分析串联电路发生故障时的电流、电压特点。

通过对课标的分析，“理解欧姆定律”，及学情分析中学生欠缺对问题的深入思考及理性化的思维过程，依此确定教学难点是：用电压表分析判断电路中的断路、短路故障。

学习目标：

（1）通过PPT引导和实验探究串联电路发生局部故障的分析，学生知道电路中电流、电压的特点。

（2）通过实验报告添写，串联电器短路与断路的实验和数据处理，学生理解判断串联电路故障的一般方法。

（3）通过小组讨论查找电路的故障，全班分享交流的过程中，学生养成合作学习的意识与能力，体会科学的严谨性，感受成功的喜悦。

教学流程：

活动一、创设情景，导入新课（预设时间4分钟）

播放视频：

1、电路故障致校车起火燃烧

2、电路断路引发停电事故，信号中断。

以上两个视频的播放，告诉我们电路发生故障时，对我们的人身安全和国防安全造成极大的威协，可见电路故障的排查对我们的生活有多重要，本节课就让我们一起来探究“串联电路故障分析与排查”。

【点评：这个环节，从生活走向物理，创设教学情景，对学生进行生命安全教育，国防教育，引出本节课的主题，提高学生的关注程度。】

活动二、合作探究，激励评价

（一）比一比（预设时间5分钟）

多媒体：检查桌面上的实验器材

1、要求把两个小灯泡组成串联电路，两灯必须都亮，比一比哪组最快？

2、测出通过灯L1，L2的电流和它们两端各自的电压，比一比哪组最快？将实验数据记录在实验报告表一中。

【点评：通过竞赛形式调动学生情绪，将其思维很快拉到物理课堂上，为下一步比较串联电路断路时特点做铺垫】

（二）、探究串联电路中断路特点（预设时间8分钟）

提出问题：

1、如果使电流表的示数为零，有哪些办法？（引出断路）

2、在不损坏小灯泡的前提下，如何制造小灯泡“断路”故障？

深层问题：如果只有一个小灯泡发生了断路，你能否利用手边的器材判断是哪个小灯泡断路了？探究串联电路断路时的特点，将实验数据记录在实验报告表一中。

师：哪组同学愿意上来展示你的实验成果，与大家分享交流一下？

实验结论：

1、两灯泡都不发光

2、电路中电流为零，比正常时变小

3、发生断路的用电器两端电压等于电源电压，比正常时变大

4、完好用电器两端电压为零，比正常时变小

过渡：这位同学表达得很准确，其他组的数据也类似吗？请进一步探究串联电路局部短路的特点。

【点评：在已知故障的前提下来探究串联断路故障特点，降低难度，易于操作，通过讨论和交流得出结论，培养学生的合作意识，对科学的探究精神，鼓励学生表达自己的观点，使学生产生兴奋感，满足感。】

（三）、探究串联电路中局部短路的特点（预设时间10分钟）

提出问题：在不损坏小灯泡的前提下，如何制造“短路”故障？

深层问题：如果只有一个小灯泡发生了短路，你能否利用手边的器材判断是哪个小灯泡短路了？

探究串联电路中局部短路特点，将实验数据记录在实验报告表二中。

师：哪组同学愿意上来展示你的实验成果，与大家分享交流一下？

实验结论：

1、被短路的灯泡熄灭，另一个灯泡变亮

2、电路中有电流，比正常时变大。

3、短路用电器两端的电压等于０，比正常时变小。

4、完好的用电器两端的电压等于电源电压，比正常时变大。

总结：判断串联时短路或断路故障的一般步骤（预设时间3分钟）

判断方法（板书）

电流表无示数——>断路<——两端的电压突变为电源电压的用电器断路。

电流表有示数——>短路<——两端的电压突变为零的用电器短路。

【点评：系统归纳总结，突出本节课的重点与方法，简单明了，易于学生理解。】

活动三、知识运用，巩固提升（预设时间10分钟）

[设置悬念]（完成三维目标）

在实际生活中是如何判断短路、断路？先观察电流表示数，还是先观察电压表示数？

1、教师出示电路板：对于不发光的电阻，我们如何判断其故障呢？（两个电阻串联，只有一个电阻发生了故障）

交流讨论，学生展示讲解

2、有一串节日用小彩灯，由28只小灯泡串联后接在220V的电源上，使用时由于某一只小灯泡被烧断而使其余小灯泡全部熄灭，因为彩灯上涂有颜色，致使无法看清是哪一只小灯泡的灯丝断了，请你用既安全又简单可行的办法，查处故障所在。（教师出示实物小彩灯）

【点评：检验学生对所学知识的应用，当堂及时反馈，把握学生课堂学习效果加深难度，理论联系实际，让学生感受到生活中处处有物理，学会用物理知识解决生活实际问题。】

活动四、知识梳理，反思总结（预设时间3分钟）

1、本节课你最大的收获是什么？你对自己的表现满意吗？

2、针对本次实验，你还有什么问题想弄懂？

3、你认为哪个同学的哪一点做得最好？值得你学习。

4、你能够很好地和小组成员合作，开展小组交流，并向其他同学展示自己的做法吗？

【点评：通过提示项让学生对本节课的思路和方法进行梳理，并通过自评，互评，使学生不仅收获了知识，而且获得态度、情感、价值观、个性方面的成长。】

总体点评：

优点：整节课，从教育理念上，学生的主体地位得到了

发挥，学生动手动脑的时间多，采用了小组比赛的激励机制，课堂气氛活跃，积极讨论、合作交流、勇于展示自己的实验成果，大胆表达自己的观点。从教育手段上看，有多媒体、学生分组实验、电阻串联电路板、实物小彩灯、实验报告，比较先进和充实；从教学效果上看，学生已掌握了串联电路故障特点及用电压表、电流表判断电路故障，并能实际应用，感受到生活中处处有物理，从而达到了从生活走向物理，从物理走向社会的教学目标。

改进：一是学生讨论电阻串联故障时，思考的时间较短，学生应有的思维训练没达到，少了课堂生成的精彩。二是教师高估了学生的理解能力，部分知识点分析不到位。三是在小彩灯故障分析过程中，学生不小心将彩灯弄坏，导致实验现象中断，教师对此预设不足。