一、認知奠基：從“電路基礎(chǔ)”到“串聯(lián)電路”的概念建構(gòu)演講人01認知奠基：從“電路基礎(chǔ)”到“串聯(lián)電路”的概念建構(gòu)02實驗探究：從“現(xiàn)象觀察”到“數(shù)據(jù)記錄”的科學(xué)驗證03規(guī)律提煉：從“現(xiàn)象描述”到“原理分析”的思維升級04生活應(yīng)用：從“實驗室”到“現(xiàn)實世界”的遷移思考05總結(jié)與升華：從“規(guī)律掌握”到“科學(xué)思維”的深化目錄2025小學(xué)六年級科學(xué)上冊串聯(lián)電路中燈泡亮度變化規(guī)律課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：科學(xué)課堂的魅力，在于用“可觸摸的現(xiàn)象”打開“可探究的規(guī)律”。今天，我們要共同探索的“串聯(lián)電路中燈泡亮度變化規(guī)律”，正是這樣一個既貼近生活又充滿探究價值的主題。從節(jié)日里閃爍的小彩燈，到實驗室中簡單的電路連接，這個看似常見的現(xiàn)象背后，隱藏著電學(xué)世界最基礎(chǔ)的邏輯密碼。接下來，我們將通過“認知奠基—實驗探究—規(guī)律提煉—生活應(yīng)用”四個環(huán)節(jié)，逐步揭開它的神秘面紗。01認知奠基：從“電路基礎(chǔ)”到“串聯(lián)電路”的概念建構(gòu)1回顧電路的基本組成在學(xué)習(xí)串聯(lián)電路前，我們需要先明確“電路”的核心要素。一個完整的電路，必須包含四個部分：①電源（提供電能，如電池）；②用電器（消耗電能，如燈泡）；③導(dǎo)線（連接各元件，傳遞電流）；④開關(guān)（控制電路通斷）。這四個部分缺一不可——就像我們組建一個運輸小隊，電源是“卡車”，導(dǎo)線是“公路”，用電器是“卸貨點”，開關(guān)則是“紅綠燈”。只有四者連通，“電流”這輛“卡車”才能順利運輸“電能”到“卸貨點”。2串聯(lián)電路的定義與特征在之前的學(xué)習(xí)中，我們接觸過兩種基本電路連接方式：串聯(lián)與并聯(lián)。今天的主角是串聯(lián)電路。所謂串聯(lián)，指的是將電路元件（如燈泡、開關(guān)）逐個順次連接，電流只有一條路徑的連接方式。它的典型特征是：電流路徑唯一：電流從電源正極出發(fā)，依次經(jīng)過每個元件，最終回到負極，沒有“分叉”；元件相互影響：若其中一個燈泡損壞（如燈絲燒斷），整個電路會被切斷，其他燈泡也會熄滅；開關(guān)控制全局：無論開關(guān)安裝在電路的哪個位置，都能控制所有用電器的通斷。舉個生活中的例子：許多老式串燈（如春節(jié)掛的小彩燈）就是典型的串聯(lián)電路——如果其中一個燈泡壞了，整串燈都會熄滅，這正是串聯(lián)電路“一損俱損”的特性。3本課題的研究目標明確了串聯(lián)電路的基本概念后，我們的核心問題是：在串聯(lián)電路中，燈泡的亮度會如何變化？哪些因素會影響這種變化？這需要我們通過實驗觀察現(xiàn)象，再結(jié)合電學(xué)基本原理進行分析。02實驗探究：從“現(xiàn)象觀察”到“數(shù)據(jù)記錄”的科學(xué)驗證1實驗前的準備：器材與變量控制為了確保實驗的科學(xué)性，我們需要準備以下器材：小燈泡（2.5V、3.8V兩種規(guī)格，標注額定電壓）；導(dǎo)線（帶絕緣皮，防止短路）；開關(guān)；電流表（測量電流大小，可選，根據(jù)學(xué)生水平?jīng)Q定是否使用）；實驗記錄表（記錄燈泡數(shù)量、電源電壓、亮度變化等信息）。實驗中需要控制的變量包括：電源類型（統(tǒng)一使用干電池，避免電壓波動）；導(dǎo)線規(guī)格（長度、粗細相同，減少電阻干擾）；干電池（1.5V）若干節(jié)（作為電源）；1實驗前的準備：器材與變量控制燈泡初始狀態(tài)（確保燈絲完好，無接觸不良）。（溫馨提示：實驗前我會逐一檢查器材，去年帶學(xué)生做實驗時，有一組同學(xué)的燈泡因接觸不良始終不亮，后來發(fā)現(xiàn)是導(dǎo)線金屬頭氧化了。所以大家一定要仔細檢查連接點?。?實驗一：串聯(lián)燈泡數(shù)量對亮度的影響（控制電源電壓不變）實驗?zāi)康模禾骄看?lián)電路中，燈泡數(shù)量增加時，各燈泡亮度如何變化。實驗步驟：連接1個燈泡的串聯(lián)電路（1節(jié)電池），閉合開關(guān)，觀察并記錄亮度（標記為“亮”）；保持電源為1節(jié)電池，串聯(lián)2個相同規(guī)格的燈泡（均為2.5V），閉合開關(guān)，觀察亮度變化（標記為“較暗”）；繼續(xù)串聯(lián)3個相同規(guī)格的燈泡，觀察亮度（標記為“更暗”）；斷開開關(guān)，整理器材，重復(fù)實驗2次，確保現(xiàn)象穩(wěn)定。實驗現(xiàn)象：隨著串聯(lián)燈泡數(shù)量的增加，每個燈泡的亮度逐漸變暗。初步推論：在電源電壓不變的情況下，串聯(lián)的燈泡越多，每個燈泡的亮度越暗。3實驗二：電源電壓變化對亮度的影響（控制燈泡數(shù)量不變）實驗?zāi)康模禾骄看?lián)電路中，電源電壓升高時，各燈泡亮度如何變化。實驗步驟：串聯(lián)2個相同規(guī)格的2.5V燈泡，使用1節(jié)電池（1.5V），觀察亮度（“較暗”）；更換為2節(jié)電池串聯(lián)（3V），觀察亮度變化（“變亮”）；更換為3節(jié)電池串聯(lián)（4.5V），觀察亮度（“更亮”，但需注意：若電壓超過燈泡額定電壓，可能燒壞燈絲，此步驟需教師演示，學(xué)生不操作）；重復(fù)實驗2次，記錄現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：當串聯(lián)燈泡數(shù)量不變時，電源電壓越高，每個燈泡的亮度越亮。初步推論：在串聯(lián)燈泡數(shù)量不變的情況下，電源電壓越高，每個燈泡的亮度越亮。3實驗二：電源電壓變化對亮度的影響（控制燈泡數(shù)量不變）2.4實驗三：不同規(guī)格燈泡串聯(lián)時的亮度差異（控制電源電壓與數(shù)量不變）實驗?zāi)康模禾骄看?lián)電路中，不同額定電壓（或功率）的燈泡亮度是否相同。實驗步驟：準備2個不同規(guī)格的燈泡：A（2.5V，0.3A）、B（3.8V，0.3A）；串聯(lián)A和B，使用2節(jié)電池（3V），閉合開關(guān)，觀察兩者亮度差異；交換A和B的位置（串聯(lián)電路中位置不影響電流），再次觀察亮度；用電流表測量電路中的電流（約0.2A），對比燈泡的額定電流（0.3A）。實驗現(xiàn)象：額定電壓較低的燈泡A（2.5V）更亮，額定電壓較高的燈泡B（3.8V）較暗。初步推論：在串聯(lián)電路中，即使電源電壓和燈泡數(shù)量相同，不同規(guī)格的燈泡亮度也可能不同，額定電壓較低的燈泡更亮。03規(guī)律提煉：從“現(xiàn)象描述”到“原理分析”的思維升級1串聯(lián)電路的電流與電壓規(guī)律通過前面的實驗，我們觀察到了亮度變化的現(xiàn)象，但要真正理解規(guī)律，需要結(jié)合電學(xué)的兩個基本原理：1串聯(lián)電路的電流與電壓規(guī)律1.1串聯(lián)電路的電流特點在串聯(lián)電路中，電流處處相等。這是因為電流只有一條路徑，就像一條單行道上的車流，每輛車（電荷）必須依次通過每個燈泡，所以每個位置的電流大小是相同的。1串聯(lián)電路的電流與電壓規(guī)律1.2串聯(lián)電路的電壓特點在串聯(lián)電路中，總電壓等于各用電器兩端電壓之和。公式表示為：(U_{總}=U_1+U_2+\dots+U_n)。例如，用2節(jié)電池（3V）串聯(lián)2個相同的2.5V燈泡時，每個燈泡實際分得的電壓是1.5V（(3V\div2=1.5V)），低于額定電壓（2.5V），所以亮度較暗。2燈泡亮度的本質(zhì)：實際功率決定亮度燈泡的亮度由其實際功率決定，實際功率越大，亮度越高。實際功率的計算公式為：(P=UI)（功率=電壓×電流）。在串聯(lián)電路中，電流(I)處處相等，因此實際功率(P)與電壓(U)成正比——某個燈泡分得的電壓越高，實際功率越大，亮度越亮。結(jié)合實驗一（燈泡數(shù)量增加）：當串聯(lián)的燈泡數(shù)量增多時，總電壓(U_{總})不變（如1節(jié)電池1.5V），每個燈泡分得的電壓(U=U_{總}\divn)（(n)為燈泡數(shù)量）會減小，因此實際功率(P=UI)也減小，亮度變暗。結(jié)合實驗二（電源電壓升高）：2燈泡亮度的本質(zhì)：實際功率決定亮度當燈泡數(shù)量(n)不變時，總電壓(U_{總})升高，每個燈泡分得的電壓(U=U_{總}\divn)增大，實際功率(P=UI)增大，亮度變亮。結(jié)合實驗三（不同規(guī)格燈泡）：不同規(guī)格的燈泡電阻不同（(R=U_{額}\divI_{額})）。例如，2.5V、0.3A的燈泡電阻(R_A=2.5V\div0.3A\approx8.3Ω)，3.8V、0.3A的燈泡電阻(R_B=3.8V\div0.3A\approx12.7Ω)。在串聯(lián)電路中，電壓分配與電阻成正比（(U_1:U_2=R_1:R_2)），因此電阻大的燈泡分得的電壓更高。2燈泡亮度的本質(zhì)：實際功率決定亮度但實驗三中，2.5V的燈泡反而更亮，這是因為雖然3.8V的燈泡電阻更大，分得的電壓更高（約1.8V），但2.5V的燈泡額定電壓更低，1.8V已接近其額定電壓的72%，而3.8V的燈泡分得的1.8V僅為額定電壓的47%，實際功率反而更低。（這里需要用更通俗的語言解釋：就像兩個小朋友搬磚，一個力氣?。~定電壓低），搬10塊就很累（達到額定功率），另一個力氣大（額定電壓高），搬20塊才累。如果只給15塊磚，力氣小的小朋友已經(jīng)搬得很吃力（實際功率高），反而更“亮”。）04生活應(yīng)用：從“實驗室”到“現(xiàn)實世界”的遷移思考1節(jié)日串燈的“一亮俱亮，一滅俱滅”我們常見的小彩燈多為串聯(lián)電路，這樣設(shè)計的優(yōu)點是電路簡單、成本低，但缺點也很明顯——一個燈泡損壞，整串燈都會熄滅。不過現(xiàn)在很多新型串燈采用了“短路保護”技術(shù)：當某個燈泡燈絲燒斷時，其內(nèi)部的金屬絲會自動連接，形成短路，讓電流繼續(xù)通過其他燈泡。這正是科學(xué)原理與技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)合。2家庭電路為何不使用串聯(lián)？家庭中的電燈、電視等用電器都是并聯(lián)的，這是因為串聯(lián)電路中各用電器相互影響，且每個用電器分得的電壓會隨數(shù)量變化而變化（如開的燈越多，每個燈越暗）。而并聯(lián)電路中各用電器電壓等于電源電壓（220V），互不影響，更符合實際需求。3實驗中的“意外發(fā)現(xiàn)”：燈泡亮度與溫度的關(guān)系在實驗中，我們可能會發(fā)現(xiàn)：剛閉合開關(guān)時，燈泡亮度略暗，幾秒后變亮。這是因為燈絲的電阻隨溫度升高而增大（金屬導(dǎo)體的特性）。剛通電時燈絲溫度低，電阻小，實際功率??；溫度升高后電阻增大，實際功率增大，亮度變亮。這種“動態(tài)變化”進一步說明，科學(xué)現(xiàn)象往往是多種因素共同作用的結(jié)果。05總結(jié)與升華：從“規(guī)律掌握”到“科學(xué)思維”的深化總結(jié)與升華：從“規(guī)律掌握”到“科學(xué)思維”的深化回顧今天的學(xué)習(xí)，我們通過“概念理解—實驗探究—原理分析—生活應(yīng)用”的路徑，完整探索了串聯(lián)電路中燈泡亮度的變化規(guī)律：燈泡數(shù)量影響：電源電壓不變時，串聯(lián)的燈泡越多，每個燈泡分得的電壓越低，實際功率越小，亮度越暗；電源電壓影響：燈泡數(shù)量不變時，電源電壓越高，每個燈泡分得的電壓越高，實際功率越大，亮度越亮；燈泡規(guī)格影響：不同規(guī)格的燈泡串聯(lián)時，電阻較大的燈泡分得的電壓更高，但實際亮度還需結(jié)合額定電壓綜合判斷。總結(jié)與升華：從“規(guī)律掌