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(國中)電池、燈泡串並聯-學生實驗
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電(第五冊第四章)
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電壓、電流、電阻
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90分鐘
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祁明輝、科學學習中心
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一、 知道如何連接電路點亮燈泡,以及電路的基本組成。
二、 了解通路與斷路的意義,以及開關在電路上的功能。
三、 知道如何使用電路符號,將實驗連接或實際的電路改畫成電路圖。
四、 經由實際操作,了解串聯電路、並聯電路的特性與差異。 -
3V鹼性電池x3、3號單節電池盒x3(帶線)、LED、E10帶線燈泡座x3、3.8V燈泡x3(0.5A,E10)、電線x2、接線端子x5、長尾夾x5、示範:電池燈泡串並聯演示教具
- 時間 教學活動流程 教學資源
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第1節 活動一:點亮一個燈泡(請搭配活動單A)
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5 分鐘一、 提問與驗證:一個電池點亮一個燈泡。
二、 現有一個小燈泡、一顆乾電池,若使用一或兩條電線,可以採用哪種連接方式點亮小燈泡?
1. 讓學生先將自己的想法畫在活動單的圖中,然後再實際驗證看看!
2. 同組學生互相展示與比較點亮小燈泡的連接方式,有何異同?活動單A -
15 分鐘三、 操作與觀察
1. 學生將一個電池點亮一個燈泡的連接方式,改以燈泡座、電池盒、附鱷魚夾或接線端子的導線等方便連接電路的器材,重新連接電路,來點亮一個小燈泡。
2. 學生根據之前點亮小燈泡的連接方式,並經由觀察燈泡座的結構,推論小燈泡燈絲的兩端如何與外部連接?並將自己的推論畫在活動單上。
3. 教學提示:
(1) 走動觀察與適時指導各組學生連接電路。
(2) 透過同組學生討論、發表與實物展示,使學生知道小燈泡內部的結構。活動單A -
15 分鐘四、 原理說明:
※可使用「電池燈泡串並聯演示教具」來輔助教學,介紹基本電路的組成與電路中開關的功能。
1. 基本電路的組成:
(1) 一個基本的電路包含三部分:電源(乾電池)、電器(燈泡)、導線(電線)。
(2) 通常會在電路中加裝開關,如此就很容易地開啟或關閉電路。當按下開關,將電路接通成一個封閉的迴路,稱為通路,此時小燈泡會發亮;當拉起開關或是電路的一部分損壞時,小燈泡不亮了,稱為斷路。
2. 列舉生活中的其他實例說明電路的組成。
3. 介紹一些常用的電路符號:電源、燈泡、導線、開關。 -
五、 動動手
1. 使用活動單上一個電池點亮一個燈泡加上開關的圖示,請學生利用電路符號來表示電路,畫在活動單的空格中。 -
第2節 活動二:點亮兩個燈泡(請搭配活動單A)
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5 分鐘一、 提問與預測
1. 現有兩個相同的小燈泡(附燈座)、電池組、開關以及數條導線,若以導線將兩個小燈泡、電池組、開關互相連接,並同時點亮兩個小燈泡,有哪些連接方式?
2. 學生在活動單圖中,以筆將電源、電器兩端點「連線」(表示導線),畫出燈泡的連接方式。活動單A -
15 分鐘二、 操作與觀察
1. 根據學生所畫出燈泡的連接方式,介紹電路中兩個燈泡的連接方式:串聯、並聯。
實驗操作與驗證:
2. 將兩個燈泡分別以串聯、並聯方式連接,再以導線連接電源,兩個小燈泡都亮起來。若這時取下其中一個小燈泡,預測不同連接方式中,剩下的小燈泡是否依然會亮?(學生將預測結果與理由,填入活動單中。)
3. 實驗驗證,將結果填入活動單中,並比較燈泡不同連接方式的亮度。
(1) 以相同電源串聯兩個燈泡的燈泡亮度,和只連接一個燈泡時的亮度,哪一個比較亮?
□串聯的燈泡 ■只連接一個燈泡 □一樣亮
(2) 以相同電源並聯兩個燈泡的燈泡亮度,和只連接一個燈泡時的亮度,哪一個比較亮?
□並聯的燈泡 □只連接一個燈泡 ■一樣亮
4. 教學提示
(1) 走動觀察與適時指導各組學生連接電路。
(2) 透過同組學生討論、發表與實物展示,使學生知道兩個燈泡以串聯或並聯方式連接時,燈泡的亮度有何異同。活動單A -
10 分鐘三、 原理說明
※可使用「電池燈泡串並聯演示教具」來輔助教學,介紹燈泡的連接方式:串聯、並聯,學生填寫活動單。
1. 當兩個小燈泡以串聯方式連接時,若其中一個燈泡損壞或自燈座取下時,由於沒有正常的燈泡連接電路,即使按下開關,整個電路依然是斷路沒有作用。
2. 當兩個小燈泡以並聯方式連接時,若其中一個燈泡損壞或自燈座取下時,按下開關,對另一個小燈泡而言,電路仍為通路,所以依然會亮。 -
10 分鐘四、 動動腦
1. 教室裡裝有多盞電燈,即使其中一盞燈損壞而不亮了,其餘電燈仍可正常使用。由以上結果,試判斷教室裡電燈的連結方式為相互串聯或是並聯?
解答:並聯。
2. 上述活動中,以一個電池串聯兩個燈泡時,可以發現燈泡的亮度較暗。則在符合燈泡規格與安全的情況下,如何做可以增加燈泡的亮度?
解答:將兩燈泡改以並聯方式連接,或在符合燈泡規格與安全的情況下,增加連接電池的數量。 -
第3節 活動三 :電池串、並聯(請搭配活動單B)
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5 分鐘一、 提問與預測
1. 利用兩個電池,你能使一個燈泡更亮嗎?請學生先在活動單畫出想法,再利用材料做做看。活動單B -
15 分鐘二、 操作與觀察
1. 根據學生所畫出電池的連接方式,介紹電路中兩個電池的連接方式:串聯、並聯。
實驗操作與驗證:
2. 兩個電池分別以串聯、並聯方式連接,再以導線連接電源,小燈泡都會亮起來。若這時取下其中一個電池,預測不同連接方式中,電路中的小燈泡是否依然會亮?(學生將預測結果與理由,填入活動單中。)
3. 實驗驗證,將結果填入活動單中,並比較電池不同連接方式的亮度。
(1) 串聯兩個電池的燈泡亮度和只有一個電池時的亮度,哪一個比較亮?
(2) 並聯兩個電池的燈泡亮度和只有一個電池時的亮度,哪一個比較亮?
4. 教學提示
(1) 走動觀察與適時指導各組學生連接電路。
(2) 透過同組學生討論、發表與實物展示,使學生知道兩個電池以串聯或並聯方式連接時,燈泡的亮度有何異同。活動單B -
10 分鐘三、 原理說明
1. 當兩個電池以串聯方式連接時,若其中一個電池損壞或取下時,由於沒有正常的連接電路,即使按下開關,整個電路依然是斷路而沒有作用。
2. 當兩個電池以並聯方式連接時,若其中一個電池損壞或取下時,按下開關,對小燈泡而言,電路仍為通路,所以依然會亮。 -
10 分鐘四、 動動腦並試試看
點亮一個 LED 燈:LED 燈具有極性,它的長腳要連接電池正極,短腳要連接電池負極,而且要用兩個電池串聯來提供電能。要如何才能點亮一個 LED 燈,請學生動手試試看。完成後並在活動單中畫出線路連接方式,並標示正負極。