串联电路故障分析电

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1、课题：串联电路故障分析教学目标1、知识与技能:（1）掌握串联电路发生局部故障时电流、电压的特点。（2）会利用电压表、电流表判断串联电路中简单的故障。2、过程与方法：（1）通过串联短路与断路的实验和数据处理，掌握判断串联电路故障的一般方法。（2）通过“出诊时间”及“问答接龙”巩固本节课所学的方法。3、情感态度与价值观：在实验及数据分析过程中，养成与同伴交流与合作的习惯。教学重点与难点分析串联电路发生故障时的电流、电压特点。教学方法实验、归纳、对比。教学用具1、教师：多媒体课件；更换的电路元件和修复工具。新干电池2节,额定电压为2.5伏的正常的小灯泡 2个，短路、断路的小灯泡各 1 个，10欧的正

2、常定值电阻 2个，短路、断路的电阻各1个，电键1个，电流表4个, 电压表8个，导线40根。2、学生：新干电池2节，额定电压为2.5伏的小灯泡1个,10欧的定值电阻1个，电键1个， 电流表1个，电压表2个,导线10根。（8组）教学说明1、课型：复习课。2、课时：1课时。3、局限于研究串联电路中，只有两个用电器，且只有一处电路故障的情况。教学过程一、课题引入（一）视频：1.电路短路引发火灾事故。2. 电路断路路引发停电事故。（二）学生技能竞赛：设计串联电路的电路图（如图 1）并连接串联电路。连接电路注意事项：a. 连接过程中，电键处于断开状态。b. 注意电池的正负极与电流表、电压表的正负接线柱的对

3、应关系。c. 电流表和电压表要选择合适的量程。教师：同学们的动作都很快，而且实验都很成功。接下来我们物理组的四位老师也来比赛一下，请同学们来做裁判。四位老师连接好电路后一起闭合电键，三位老师的灯不亮，一位老师的灯亮。教师：请同学们四人一小组讨论一下这三个电路中的灯为什么不亮，另一个电路中的灯亮了?学生：灯不亮的原因可能是灯断路了，可能是灯短路了，还有可能是电阻断路了。灯亮可能电路都完好，也可能电路中的电阻短路了。教师：非常好。同学们从内因和外因两方面找到了灯不亮的可能原因。也会一分为二地分析另一个灯亮的可能原因。教师：看来这四个电路中灯和电阻可能都有问题。要进一步查出电路的故障问题，你们有什么

4、办法？还需要用什么器材？学生：可以用电压表和电流表来查找电路中的故障。教师：好办法。那么分析串联电路的故障问题需要几个电流表，几个电压表？学生：用1个电流表串联在电路中，用 2个电压表分别并联在两个用电器的两端，观察电流 表和电压表的示数情况来判断电路的故障。教师：有道理。接下来请同学们先来探究“串联电路中发生短路或断路时电路中的电压和电流的特点以及各用电器的工作情况”，然后应用你们的探究成果帮助四位老师找到他们连接的串联电路的故障。、学生四人一组进行实验探究:（一） 探究串联电路中某一用电器断路时电压、电流的特点以及各用电器的工作情况。1、制造“灯L断路”故障。教师：想办法让你们电路中的小灯

5、断路？（刚才学生技能竞赛过程中可能已经出现了“灯L断路”故障。）学生：将小灯泡旋松。2、用电流表、电压表测量断路时电流、电压大小，如图2所示，并设计实验记录表格。电路状态正常电路灯L断路灯L短路灯L发光情况亮不亮不亮电流表A示数（安）I0电压表M示数（伏）U 1U总电压表V2示数（伏）U 20电源电压（伏）U总U总3、学生交流。串联电路中，只有一个用电器断路时。（1）电路中的电流为0,比正常时变小。（2）断路的用电器（灯 L）两端的电压等于电源电压，比正常时变大。（3）完好的用电器（电阻 R ）两端的电压等于0,比正常时变小。教师：同学们同意他的观点吗？其他同学有什么不同意见吗？学生：同意，没

6、有。教师：同学们的探究结果都相同，看来同学们都探究出了串联电路中某一用电器断路时的特 点了，老师在这里先恭喜你们了！接着请同学们继续探究串联电路中某一用电器短路 路时电压、电流的特点以及各用电器的工作情况。（二） 探究串联电路中某一用电器断路时电压、电流的特点以及各用电器的工作情况。教师：想办法让你们电路中的小灯短路？（刚才学生技能竞赛过程中可能已经出现了“灯L短路”故障。）学生：用一根导线并联在其中一个小灯泡两端。1、制造“短路”故障。2、用电流表、电压表测量短路时电流、电压大小，填入实验记录表格。电路状态正常电路灯L断路灯L短路灯L发光情况亮不亮不亮电流表示数(安)I0I增大电压表M示数(

7、伏)U 1U总0电压表V2示数(伏)U 20U总电源电压(伏)U总U总U总3、学生交流。串联电路中，只有一个用电器短路时。(1) 电路中有电流，比正常时变大。(2) 短路用电器(灯 L )两端的电压等于0,比正常时变小。(3) 完好的用电器(电阻 R)两端的电压等于电源电压，比正常时变大。 教师：有不同意见吗？学生：没有。教师：同学们个个都很厉害啊，老师在这里再一次恭喜你们了！(三) 概括总结判断串联电路断路或短路故障的一般步骤教师：同学们刚才探究了串联电路断路和短路的特点，那么我们在分析电路故障时先观察电 流表示数，还是先观察电压表示数？学生：如果电流表无示数一一断路一一谁两端的电压为电源电

8、压谁断路。如果电流表有示数一一短路一一谁两端的电压为零谁短路。三、巩固应用1、出诊时间： 帮四位老师查找电路故障。每一组选出一位同学，由抽签组成2人小组查找相应电路故障并作解释交流。(1) 灯不亮，电流表无示数，灯L两端的电压表有示数且等于电源电压，电阻R两端的电压无示数，则灯L断路。(2) 灯不亮，电流表有示数且比电路正常情况时电流表的示数大，灯L两端的电压表无示数，电阻R两端的电压有示数且等于电源电压，则灯L短路。(3) 灯不亮，电流表无示数，灯L两端的电压表无示数，电阻R两端的电压有示数且等于电源电压，则灯L断路。(4) 灯较亮，电流表有示数且比电路正常情况时电流表的示数大，灯L两端的电

9、压表有示数，电阻R两端的电压无示数，则灯R短路。2、问答接龙： 全体学生分成A、E两组，A问E答，E问A答。问题来源：可以是学生平时的课内外练习中遇到的，也可以是学生当场出的题， 如果是学生平时生活中遇到的问题那就更好。四、总结与作业教师：这节课同学们成功地探究了“串联电路中发生短路或断路时电路中的电压和电流的特 点以及各用电器的工作情况”，而且应用探究成果找到了很多串联电路故障的问题所在，同学们的收获颇丰啊！这是同学们找来的好多电路故障问题中其中的四个，留给 同学们课后研究。（问题见附录2）教师：同学们知道在家庭电路中，用电器是并联的。并联电路中出现断路或短路时，又有什 么特点呢？希望同学们

10、课后对此问题也研究研究，下节课我们接着探究并联电路故障 问题。附录1、板书设计串联电路故障分析电流表（无） 一一 断路 短路 电压表（无）电路状态正常电路灯L断路灯L短路R断路R短路灯L发光情况亮不亮不亮不亮较亮电流表示数（安）I0I增大0I增大电压表Vi示数（伏）U 1U总00U总电压表V2示数（伏）U 20U总U总0电源电压（伏）U总U总U总U总U总附录2、学生实验报告单学生实验报告：串联电路故障分析班级_实验电路图实验过程一、研究串联电路断路特点组别姓名同组者1、按照图1连接电路，测量有关数据填入下表，表格有学生设计2、使灯泡Li断路（灯泡不能损坏），测量有关数据填入下表电路状态正常电路

11、灯L断路灯L短路灯L发光情况电流表A示数（安）电压表M示数（伏）电压表V2示数（伏）电源电压（伏）3、归纳串联电路断路特点：（1） 灯泡L断路时，电路中的电流 ，比原来变 。（2） 断路的灯L两端的电压等于 ，比原来变 （3）完好的电阻 R两端的电压等于 ，比原来变 二、研究串联电路短路特点1、使灯L短路（灯泡不能损坏），测量有关数据填入下表。电路状态正常电路灯L断路灯L短路灯L发光情况电流表A示数（安）电压表M示数（伏）电压表V2示数（伏）电源电压（伏）2、归纳串联电路短路特点:（1 ）灯L短路时，电路中的电流 ，比原来变 。（2） 短路的灯L两端的电压等于 ，比原来变 。（3） 完好的电阻

12、 R两端的电压等于 ，比原来变 。课后作业1、在图2中，电源电压保持不变。闭合电键S ,电路正常工作。过了一会儿，灯L熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变小，则下列判断中正确的是（）A、一定是灯L断路，电流表的示数变小。B、一定是电阻 R断路，电流表的示数变小。C、可能是灯L短路，电压表的示数变大。D、可能是电阻R短路，电压表的示数变大。(L2、在图2中，如果过了一会，灯 L熄灭，两个电表示数都变小，故障是 3、在图2中，如果过了一会，灯 L熄灭，两个电表示数都变大，故障是 4、在图3中，电源电压保持不变。闭合电键 S后，电路正常工作。过了一会儿，电流表的示数变大,且电压表与电流表示数的比值不变，则下列判断中正确的是A、电阻R断路，灯L变暗。B、电阻R短路，灯L变亮。C、灯L断路，电压表的示数变小。D、灯L短路，电压表的示数变大。