第二节 串、并联电路中电压的规律
【教学目标】
知识与技能
1．学会正确将电压表接入串、并联电路，并能画出相应的电路图。
2.学会正确使用电压表测量串、并联电路的电压。
3.会分析实验数据，归纳总结出串、并联电路各自电压的规律。
过程与方法
在探究串并联电路电压规律的过程中，体验科学探究的方法，科学研究的步骤。
情感、态度与价值观
养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，体会交流合作的喜悦。
【教学重难点】
重点：探究串联、并联电路中电压的规律。
难点：学生自主设计实验、如何观察，如何分析，得出结论。
【教学准备】或【实验准备】
教师用：多媒体课件、2.5V的小灯泡2只、3.8V的小灯泡1只，开关1只、电源、导线若干、电压表。
学生用：2.5V的小灯泡2只、3.8V的小灯泡1只、开关1只、电源、导线若干、电池三节。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情景，引入新课
【播放视频】
播放家庭电路中的电灯、电视、冰箱等用电器和节日里的小彩灯的视频。
提问：它们的连接方式有什么不同？
【展示】
提问：同样接在家庭电路中，为什么电灯、电视并联而小彩灯串联呢？
要想了解其中的原因，我们就需要来研究串、并联电路中电压的规律。
（设计意图：从生活到物理，激发学生的探究欲望。）
观察、回答：电灯、电视、冰箱等用电器是并联的，小彩灯是串联的。
学生思考。
二、合作探究，建构知识
【观察与思考】
1.在只有一个灯泡的电路中，灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系？
学生观察、回答：相等。
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（一）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
2. 不同规格的两灯泡串联。闭合开关，两灯都能发光吗？发光亮度一样吗？
【提出问题】那么，两个或两个以上用电器组成的串联电路中，各用电器两端的电压与电源两端电压有什么关系？
【类比水压】
【设计实验】
为了证明自己的观点，如何设计实验方案？（①你认为这个实验如何进行？②你能设计这个实验的电路图吗？请把你设计的电路图画下来。③如如何设计实验表格？）
让学生以小组为单位进行讨论，并利用手中的器材设计实验证明自己的观点。
教师巡视，并给予必要的点拨。
【归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下：
1.设计实验电路并画出电路图：
2.选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。
观察比较。
猜想或假设: （仿照水压）
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。
……
学生小组合作交流讨论设计方案。
各小组展示方案，相互补充，进行修正。
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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UAB、UBC、UAC ，将测量的数据填入设计的表格 。
4.改变两个小灯泡的规格，重做上述实验。
【进行实验与收集证据】
为了让大家做好实验，老师给同学们几点提示：【友情小提示】
①连接电路时开关要断开；
②电压表的使用要正确；
③小组同学分工明确，各负其责。
教师巡视、指导学生分组实验。鼓励学生动手实验，收集记录数据，鼓励学生间的交流和合作。
收集数据
L1两端电压UAB/V
L2两端电压UBC/Ｖ
电源两端电压UAC/Ｖ
第一次测量
第二次测量
【分析论证】
师组织学生展示实验结果。
【总结结论】
串联电路中，电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。U = U1 + U2
（设计意图：培养学生合作实验能力，实事求是的态度，培养学生分析归纳实验结论能力和语言表达能力。）
【评估】
下面将实验反思一下：同学们，回想刚才的实验过程，实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？测量数据和所得的结论是不是可靠？有没有新的发现或疑问？
请同学们互相交流，解决以上问题。生活中
（设计意图：培养学生在实验中发现问题，解决问题的能力及培养学生批判性思维能力。）
【新发现】
串联电路中各用电器两端的电压不一定相等。
【想想做做】
生活中常把电池串联起来使用。
那么串联电池组的电压，与每节干电池的电压之间有什么关系？
明确实验注意事项。
学生小组分工协作，积极做实验，合作完成实验并记录数据。
分析实验数据，总结实验结论，展示实验结果。
交流评估：小组交流讨论，总结小组实验情况，在实验过程中有没有失误，交流展示新的发现或疑问。
猜想。
学生小组合作做实验：
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串联电池组的电压与每节干电池的电压之间的关系
【总结】串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。
【练一练】
1.下图所示的测量电路中，闭合开关后电压表V 1的示数为2.5 V，V 2的示数为3.8 V，V的示数应为_______。
2.一个用电器工作时，要求电源电压是6 V。如果用干电池做电源，需要几节串联起来？如果用铅蓄电池做电源，需要几个串联起来？
把几节电池串联起来组成电池组，用电压表分别测量每节电池两端的电压，然后测量这个电池组两端的电压。
分析数据，得出规律。
学以致用、分析解答。
（二）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
【提出问题】
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如何？
【类比水压】
【设计实验】
让学生以小组为单位进行讨论，并选择器材设计实验证明自己的观点。
教师巡视，并给予必要的点拨。
【归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下：
1.设计实验电路并画出电路图：
学生猜想：（仿照水压）
猜想1：并联电路各支路两端的电压之和等于电源两 端的电压。
猜想2：并联电路各支路两端的电压相等，并等于电源两端的电压。
……
学生小组合作交流讨论设计方案。
各小组展示方案，相互补充，进行修正。
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2.选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。
3.用电压表分别测量小灯泡 L1 、L2、电源两端的电压U1 、U2 、U，将测量的数据填入设计的表格 。
4.改变两个小灯泡的规格，重做上述实验。
【进行实验与收集证据】
教师巡视、指导学生分组实验。鼓励学生动手实验，观察实验现象，鼓励学生间的交流和合作。
收集数据
L1两端电压U 1/V
L2两端电压U 2/Ｖ
电源两端电压U /Ｖ
第一次测量
第二次测量
【分析论证】
师组织学生展示实验结果。
【总结结论】
并联电路中，电源两端的电压与各用电器两端电压都相等。 U = U1 = U2
【评估】
同学们，回想刚才的实验过程，操作中出现过什么失误或故障吗？你是怎么解决的？
（设计意图：培养学生合作实验、观察比较、归纳总结能力。）
【练一练】
下图所示的测量电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2.5 V，V2的示数为______ V，V的示数应为_____ V。
学生小组分工协作，积极做实验，合作完成实验并记录数据。
分析实验数据，总结实验结论，展示实验结果。
交流评估：总结小组实验情况。
学以致用、分析解答。
（三）拓展延伸
防止废旧电池对环境的危害
学生了解电池的污染，提高学生的节能环保意识。
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废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌等，其中镉、铅、汞是对人体危害较大的物质。
我国是世界上头号干电池生产和消费大国 ，电池污染现象不容乐观 。
（设计意图：让学生了解科学技术的应用对社会的影响，体现了从物理到社会，同时也提高学生的节能环保意识。）
三、课堂小结：
回顾本节课的学习内容
本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑?
收获背篓：学生讨论梳理知识，交流收获和疑惑。
四、课堂检测
教师巡视、讲评
学以致用：完成检测题、解答见附件1
五、布置作业
出示思考题题目 见附件2
课后完成
【板书设计】
第二节 串、并联电路中电压的规律
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一．串联电路中电压的规律
串联电路中，电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。
U = U1 + U2
二．并联电路中电压的规律
并联电路中，电源两端的电压与各用电器两端电压都相等。
U = U1 = U2
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【教学反思】
一、教案的“亮点”
1．本节课的设计体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念，通过比较生活中电路连接的不同引入，接着创设学生探究的情境让学生设计、合作实验深入探究串、并联电路中的电压规律，最后再回到生活中的电池的污染，激发学生的兴趣，符合学生的认知规律。
2．本节课主要采用了“交流—互动”的实验探究模式，在课题教学中充分利用教学资源，并通过师生交流、教学互动，学生以小组为单位自主合作探究，让学生充分体验探究的全过程，培养了学生的探索精神、实践能力和创新意识，提高了学生的科学素养。
二、教学中易出现的问题
1．学生在实验中会出现很多问题，如连接时不断开开关、接好电路没有检查就进行实验、出现故障时素手无策等。在实验时首先让学生明确实验注意事项，实验过程中，要求学生首先设计电路，照电路图接好电路认真检查后进行实验，实验过程中既要独立思考，又要分工合作，实验结束后整理好器材。若出现故障，及时点拨指导学生排除故障。
2．对于串、并联电路中电压的规律的猜想，学生往往无从猜想，可以仿照水压进行猜想。
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附件1 【课堂检测】
1．如图甲所示电路，电源电压为6V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L1两端的电压为 V，L2两端的电压为 V。
甲 乙
2．如图所示，在“探究串联电路中电压的规律”时，小雨同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=3V，Ubc=3V，Uac=6V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（ ）
A．整理器材，分析数据，得出结论
B．对换L1和L2的位置，再测出一组电压值
C．改变电源电压，再测出几组电压值
D．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
3．如图所示，灯泡 L1 比 L2 亮，电压表 V2 示数为 6V，下列说法正确的是（ ）
A．V1 示数为 6V
B．V1 示数大于 6V
C．V2示数小于 6V
D．V 2示数大于 6V
4．小明同学对串联电路电压规律进行了探究：
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
（1）按图12所示的电路图连接电路。
（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压。
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。
（4）测出AC间的电压，得出结论。
【交流与评估】
（1）在拆接电路时，开关必须 。
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是 或 。
（3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？ ，为什么？ 。
（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是 。改进方法 。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
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答案：1.1.5 V 4.5 V 2.D 3.A 4.（1）断开 （2）L1短路 L2断路 （3）不能 电压表的正负接线柱接反了 （4）只做了一次实验 更换不同规格的灯泡重复该实验
附件2【作业思考题】
1．小明同学按照图3所示的电路“研究串联电路中电流、电压的特点”，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有示数．则故障原因可能是（ ）
A．L1断路
B．L1短路
C．L2断路
D．L2短路
2．在图（a）所示电路中，V1、V2都是有0~3V和0~15V两个量程的电压表。当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图（b）所示，则电阻R１、R２两端的电压分别为（ ）
A．9.6V，2.4V
B．12V，2.4V
C．2.4V，12V
D．2.4V，9.6V
3. 如图所示，是验证串联电路电压特点的实验器材，请用笔画线代替导线完成电路连接。要求：电压表测量L1两端电压，导线不能交叉。
答案：1.D 2.D 3.略
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