九年級物理第十六章《電壓、電阻》

第2節《串、并串電路中電壓的規律》(教學案)

一、教材分析

1．《課標》要求：

（1）會看、會畫簡單的電路圖。

（2）會連接簡單的串聯電路和并聯電路。說出生產、生活中采用簡單串聯電路和并聯電路的實例。

（3）了解串、并聯電路的電壓特點。

2．學情分析：

（1）雖說有關電路的知識在上一章已經學了，但學生對電路的識別不能一次到位，特別是對簡單并聯電路的連接與識別困難較大，教學中要加強電路的連接與識別的訓練。

（2）關于電壓表要并聯在待測電路兩端，學生在連接過程中，受電流表的影響，常常會把它串聯在電路中。

（3）學生由于對電路的連接情況不熟練，常常在實驗操作中出現電路故障等問題。

3．教學目標：

（1）知識與技能：通過認識電壓表，能正確將電壓表接入待測電路，并能畫出相應的電路圖。通過實驗探究，歸納總結出串、并聯電路中的電壓規律。

（2）過程與方法：通過閱讀電壓表的使用方法，能正確使用電壓表測量串聯、并聯電路中用電器兩端的電壓，進一步練習和使用電壓表的技能。

（3）情感態度與價值觀：通過實驗探究，培養學生科學的探究能力、嚴謹的物理思想與交流合作的能力。

4．教學重難點：

（1）能正確使用電壓表測量串、并聯電路中用電器兩端的電壓；能通過實驗探究總結出串、并聯電路中電壓的關系是本節教學的重點。

（2）探究“串、并聯電路中電壓的規律”的實驗設計、如何觀察記錄、如何分析并得出結論是本節的教學難點。

5．教學思路：

在本節課的教學中，一方面是練習用電壓表測電壓，另一方面是研究串、并聯電路中的電壓關系。先創設串聯電路燈亮暗不同情景，提出串聯各用電器電壓間有何關系的問題，由學生猜想，把問題具體化到測電壓，引導學生設計實驗也就是回顧電壓表如何使用及注意事項。在學生分組實驗的過程，是通過學生實驗操作將電壓表的使用具體化和個體化的理解過程。實驗中通過學生自主實驗、觀察記錄，自行分析，目的是培養學生形成科學、嚴謹的物理思維的方式，激發學生的創造性思維活動有利于提高認知能力和實驗能力，利用小組討論的方式歸納總結得出關于串、并聯電路的電壓關系，加深學生對串、并聯電路的電壓關系記憶，為后續電學展開做鋪墊。

6．教學方法：

本節課主要的教學方法是：觀察法、實驗法、歸納綜合法等。

7．教學用具：

電路示教板、電源、三個開關、規格不同的多個小燈泡、導線若干、三個電壓表。

二、教學過程

引入新課

1．【演示】連接如圖所示簡單電路，閉合開關，觀察規格不同的兩個燈泡的發光情況。

2．【問題】為什么兩燈的發光情況會不一樣？

據學生的回答，老師引出本節實驗要探究的問題：串聯電路中用電器兩端的電壓會有什么關系？

大部分學生會認為電流相等所以燈的發光亮度相同，而意料之外的實驗現象會大大激發學生的學習興趣，課堂氣氛活躍。

新課教學

1．實驗探究：串聯電路電壓的關系

請一位學生將電路圖畫在黑板上。（如圖1所示）

【提出問題】在如圖的電路中，兩個燈泡串聯起來，接到電源上，AB、BC、AC之間的電壓有什么關系？

【猜想與假設】

猜想1：與串聯電路中電流的關系一樣，也是處處相等。

猜想2：電壓應該從電源正極出發，沿著電流的方向越來越小，因為電壓是使電路中形成電流的某種“力量”，力量會越來越小。

猜想3：燈泡大的地方電壓大，燈泡小的地方電壓小。

猜想4：串聯電池組的電壓等于各電池的電壓之和，串聯電路各部分電壓之和也應該等于總電壓。

【設計實驗】

要求各組學生自己選擇器材，設計實驗。

（1）選擇兩只完全相同的燈泡，三節干電池，開關，用導線把元件組成串聯電路，用電壓表分別測出每只燈泡兩端的電壓和兩只燈泡的總電壓進行比較。

（2）選擇兩只不相同的燈泡，選三塊電壓表，同時測出每只燈泡兩端的電壓和兩只燈泡的總電壓進行比較。

（3）選三只差別較大的燈泡，分別測出每只燈泡兩端的電壓、每兩只燈泡的電壓和三只燈泡的總電壓，設計表格記錄數據，對數據進行分析比較。

（4）選四只燈泡，兩只一組，先將兩只燈泡串聯接入電路，分別測出每只燈泡的電壓和兩只燈泡的總電壓；然后再換上另外兩只燈泡再次測量（通過投影展示），設計表格記錄數據，對數據進行分析比較。

【進行實驗】

（1）在進行實驗前，教師要對各小組的設計方案進行點評，要求學生按設計要求補充實驗電路和實驗數據表格。

（2）強調電壓表在電路中的連接，量程要選擇合適，讀數時要弄清分度值，讀數要準確。

（3）原始數據的記錄要實事求是如實記錄，不許隨意改動，實驗中出現的問題要記錄下來，以便查找、分析錯因。

【分析論證】

（1）要求各組認真分析實驗數據，得出實驗結論，并和原來的猜想是否一致。

（2）不管怎樣選擇燈泡，不論如何進行測量，盡管測出的數據各不相同，但有一個共同點就是同一串聯電路中各個燈泡兩端電壓的和等于這幾個燈泡兩端的總電壓且等于電源電壓。

【評估】

（1）要求實驗小組對自己的探究活動過程進行回顧，認真分析、思考在實驗過程中真正明白了哪些問題，還有什么新的發現？

（2）學生在實驗中會存在以下問題，教師在此要進行點評。

①電壓表連接錯誤，一種情況是將電壓表的正、負接線柱接反了，接通電路時，出現指針反偏，很容易將電壓表指針打彎。另一種情況是將電壓表接在一根導線的兩端（串聯在電路上了），結果燈泡不亮，電壓表示數為零。

②有的小組電壓表的量程選大了，指示值太小，幾乎不能讀數。有的小組電壓表的量程又選小了，指針偏出了刻度盤外。

③有的小組在讀數時，讀出一只小燈泡的電壓值比電源電壓還大，原來電壓表接的是小量程，讀數時按大量程的刻度讀出來。

④有的小組電路連接正確，電壓表也有指示，就是燈泡不亮，換另一個燈泡后還是不亮，用手按住才亮。

⑤有的小組開始實驗時，有一只燈泡發光，另一只燈泡不亮，用電壓表測得亮著的燈有示數，不亮的燈無示數。

2．實驗探究：并聯電路電壓的關系

（1）通過前面的實驗探究得出了串聯電路的電壓關系，要求學生畫出如圖2的電路圖，引導猜想并聯電路的電壓有什么樣規律？

（2）引導學生設計實驗來驗證猜想，注意電壓表要測哪些數據？

（3）學生根據實驗設計方案進行探究，教師對實驗有困難的小組進行指導。實驗完畢后，請學生根據收集的實驗數據，分析總結得出并聯電路電壓的規律：在并聯電路中，各用電器兩端的電壓相等，都等于并聯電路兩端總電壓。

3．課堂總結

串聯電路中電壓的規律：串聯電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。

并聯電路中電壓的規律：并聯電路各支路的電壓等于并聯電路的總電壓。

4．板書設計

（1）串聯電路中各部分電路兩端的電壓與電源兩端的電壓有什么關系？

實驗結論：串聯電路的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。

U=U1+U2

（2）并聯電路各支路兩端的電壓與電源兩端的電壓有什么關系？

實驗結論：并聯電路各支路兩端的電壓等于并聯電路的總電壓。

U=U1=U2

三、教學反思

（1）這是一堂典型的實驗探究課，課堂較為開放，教師應在課前充分備課，面向全體學生，從不同學生可能具有的不同角度思考，對可能出現的問題進行充分準備。

（2）教師在教學中要注意掌握和調控課堂的技巧，激發學生主動參與到課堂活動中，對實驗中遇到困難的學生要不斷加以引導。學生通過自己思考動手探究出來的知識，有可能不夠嚴謹，但在探究過程中，通過感悟知識產生的原因和發現過程，對知識有了深刻把握。

（3）在圍繞教學目標提出的兩個問題進行探究時，從課堂教學反饋的情況來看，很多學生的思考能力實際上超出了老師的預先估計，通過探究可以產生很多疑問，發現很多教師容易忽略的現象。因此，教師在教學中，應該注意鼓勵學生發現問題，培養學生挖掘問題的能力。

（4）本節教學較多地采用了小組交流與合作討論的方式展開，討論開始時，要先給每一位學生獨立思考的時間，然后再進行小組討論，切不可讓個別學生的結論壟斷全組學生的思維，在討論中不要追求場面的熱烈，要引導學生在討論后冷靜思考。