16-2 串、并联电路中电压的规律(教学设计)-九年级物理全一册(人教版)

第2节 串、并联电路中电压的规律（教学设计）

教学过程

教师活动 学生活动

导入新课

【演示实验】把两个规格不同的小灯泡L1和L2串联起来接到电源上。闭合开关后，观察两个小灯泡的发光情况。

【提问】通过前面的学习我们知道，通过这两个灯泡的电流是相等的，但是为什么发光亮度不同呢？你有没有想过它们两端的电压是否有关系呢？

这节课学习有关知识—《16. 2 串、并联电路中电压的规律》。

观看实验，思考问题，激发兴趣，进入情景.

学习新课 一、串联电路电压的规律

【学生实验】探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系

年级 九年级 授课时间

课题 第2节 串、并联电路中电压的规律

教学

目标 1. 能正确将电压表接入待测电路，能画出相应的电路图。

2. 能正确使用电压表测量串、并联电路中用电器两端的电压，进一步练习连接电路和使用电压表的技能。

3. 能通过实验探究，归纳总结串、并联电路电压的规律。

教材

分析 本节内容由“串联电路的电压规律”和“并联电路的电压规律”两部分构成，本节重点是通过实验探究总结出串、并联电路中电压的关系，使学生熟练掌握电压表的使用和读数方法。学习的重、难点是探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、如何分析并得出结论。教科书通过两个“学生实验”引领学生完成对串联、并联电路中电压规律的探究，先直接给出两种不同规格的小灯泡的串联电路图和并联电路图，旨在降低“设计实验”这一环节的教学难点。教师引领学生完成对“串联电路的电压规律”探究后，对于“并联电路的电压规律”教师便可让学生根据探究“串联电路电压的规律”的过程和方法自行设计实验，画出并联电路图，选择电压表合适的量程，设计实验步骤完成对并联电路电压规律的探究。

教学

器材 干电池几组、小灯泡多个（含灯座）、开关、导线若干、电压表等。

多媒体ppt，包含视频：《探究串、并联电路的电压规律》等。 （1）提出问题： 如图1所示，两个灯泡串联后接在电源两端，两灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系？ （2）猜想与假设

猜想1：串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和。

猜想2：串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。

猜想3：……

（3）设计实验

①设计实验电路并画出电路图，如图2所示。

②选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的量程。

③将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C，测量电压U1、U2、U。

④改变两个小灯泡的规格，重做上述实验。

（4）进行实验

①根据电路图连接电路，闭合电键，测出AB两点间（即L1两端）的电压并记录；

②根据电路图连接电路，闭合电键，测出BC两点间（即L2两端）的电压并记录；

③根据电路图连接电路，闭合电键，测出AC两点的电压（电源两端电压）并记录；

④实验数据

进行猜想与假设并回答。

设计实验，画出实验电路图，说出实验步骤。

以小组为单位进行实验。

图1 图2

（5）分析论证

通过对实验数据的分析可得出结论：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。数学表达式：U=U1+U2

（6）交流与评估

①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性，防止偶然性。

②换用不同规格的小灯泡时，各小灯泡两端的电压会发生改变，但电源两端的电压(总电压）是不变的。

【播放视频】——《探究串联电路电压的规律》

2. 串联电池组的电压

（1）做一做

把一节干电池的负极和另一节干电池的正极连在一起组成电池组。分别测量每节干电池两端的电压，然后测量这个电池组的电压。它们之间有什么关系？

2节干电池串联，电池组电压为U=1.5V×2=3V

3节干电池串联，电池组电压为U=1.5V×3=4.5V

（2）结论：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和，即

U=1.5V×n（n为电池节数）

【例题1】如图所示，用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U，请根据表盘读数回答下列问题：

进行分析论证，归纳出串联电路中电源两端电压与各用电器两端电压的关系.

观看视频，进一步理解探究的过程。

进行实验，测量几节干电池串联为电池组的电压与每节电池两端的电压，归纳结论。

实验次数 L1两端电压

UAB/V L2两端电压UBC/V 电源两端电压UAC/V

1 1.8 1.2 3.0

2 1.1 1.9 3.0

3 1.4 1.6 3.0

（1）L1两端的电压U1是多大？

（2）L2两端的电压U2是多大？

（3）L1、L2串联的总电压U是多大？

（4）电源电压是多大？

【答案】（1）1.3V；（2）1.7V；（3）3V；（4）3V。

【解析】（1）V1的示数为1.3V，因此L1两端的电压U1是1.3V；

（2）V2的示数为1.7V，因此L2两端的电压U2是1.7V；

（3）由于两灯泡串联，根据串联电路两端电压等于各部分电压之和，可知L1、L2串联的总电压U=U1+U2=1.3V+1.7V=3V

（4）电源电压等于L1、L2串联的总电压，所以电源电压是3V。

【例题2】小顺利用图1所示电路“探究串联电路的电压规律”

实验次序 U1/V U2/V U/V

1 2.0 4.0 6.0

2 3.5 2.5 6.0

3 4.5 1.5 6.0

（1）在图1画出电压表，使其测AB间的电压________。

（2）选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同的，目的是_______。

（3）连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电压表示数为零，则电路故障可能是________。（假设故障只发生在灯L1或L2处）

（4）更换不同规格的灯泡进行实验，记录实验数据如表格所示，分析数据可得出结论：在串联电路中________。

【答案】（1）如图所示。（2）得出普遍性的规律。（3）是L2断路。（4）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 应用串联电路电压的规律解决例题1.

做例题2，加深对探究实验过程的掌握。

【解析】（1）电压表与待测电路并联，电压表测AB间的电压，电压表与灯L1并联，如图所示。

（2）为避免实验的偶然性，得出普遍性的结论，选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同，目的是得出普遍性的规律。

（3）两电阻串联，电压表测L1的电压，连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电路可能断路，电压表（测L1的电压）示数为零，说明电压表与电源没有连通，则电路故障可能是L2断路，造成整个电路断路。

（4）分析表中数据可得 2.0V+4.0V=6.0V

3.5V+2.5V=6.0V 4.5V+1.5V=6.0V

所以得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。

学习新课 二、并联电路电压的规律

1. 实验探究：并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系。

（1）提出问题

如图1所示，两个灯泡并联后接在电源两端，各支路用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系？

（2）猜想与假设

猜想1：并联电路各支路两端的电压之和等于电源两端的总电压

猜想2：并联电路各支路两端的电压相等，并等于电源两端的总电压

猜想3：……

（3）设计实验

①设计实验电路并画出电路图（图2所示）。

进行猜想与假设并回答。

图1 图2 ②选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的量程。

③将电压表的两端分别连到L1两端、L2两端和电源两端，测量电压U1、U2、U。

④改变两个小灯泡的规格，重做上述实验。

（4）进行实验

①测灯L1两端的电压并记录；②测灯L2两端的电压并记录；③测电源两端电压并记录。

④实验数据

（5）分析论证

通过对实验数据的分析可得出结论：并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。数学表达式： U=U1=U2

（6）交流与评估

①当电路中有多个用电器并联时，此结论仍然成立，表达式为

U1=U2=U3=…=Un=U。

②当把几节相同的新干电池并联时，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压，即U=U1=1.5 V。

③采用不同的方法多次进行实验的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。

【播放视频】——《探究并联电路电压的规律》

【例题3】为探究并联电路中电压的规律，实验室提供的器材有：干电池组设计实验，画出实验电路图，写出实验步骤。

以小组为单位进行实验。

进行分析论证，归纳出并联电路中电源两端电压与各用电器两端电压的关系.

观看视频，进一步理解探究的过程。

做例题3，加深对探究实验过实验

次数 L1两端电压

U1/V L2两端电压

U2/V 电源两端电压U/V

1 2.9 2.9 2.9

2 2.8 2.8 2.8

3 2.8 2.8 2.8