沪粤版物理九年级上册 13.6 探究串、并联电路中的电压 教案

课程目标
1．知道电源是提供电压的装置．
2．知道电压及单位，常见的电压值．
3．会用电压表测电压值．
4．通过探究，理解串、并联电路电压的特点．
一、导入新课
情境：电流是电荷定向移动形成的．那么电荷为什么会定向移动呢 手电筒内的小灯泡要发光，没有电池能行吗
二、备课要点
1．通过观察小灯泡亮度的变化，获得电路中电流强弱的信息．
2．通过对学生正确使用电压表技能的训练，使学生学会阅读说明书．
3．体验科学探究过程，领会科学探究的方法，养成严谨的科学态度与合作精神．
重点：(1)能通过电压表测电压的实验得出串联电路和并联电路中的电压关系．
(2)通过实验发现：在串联电路中的总电压等于各部分电路两端电压之和；在并联电路中各支路两端的电压相等．
难点：电压表的正确使用．
三、知识点击
1．电压
(1)要在一段电路中形成电流，这段电路的两端必须要有一定的电压．电源就是给用电器两端提供电压的装置．通常用字母u表示电压．
注意：正确理解电源的作用．
电源的作用是使导体的两端产生电压，电压的作用是使自由电荷定向移动中形成电流．
电源在把其他形式的能转化成电能的时候，使电源的正极板上聚集有大量的正电荷．负极上聚集有大量的负电荷．如果某一电路与电源相连接，电压就加在电路的两端，使导体中的自由电荷定向移动形成电流，因此电源是提供电压的装置，它把其他形式的能转化成了电能，而在对外供电时，却又把电能转化为其他形式的能．
(2)电压的单位
在国际单位制中电压的单位是伏特，简称伏，符号是V，比伏特大的单位有千伏(kV)，比伏特小的单位有毫伏(mV)，微伏(1μV)。它们之问的换算关系是：
1kV=103V 1V=103mV 1mV=103μV
(3)几种电压值
需记住的电压值有：
①一节干电池的电压U：1.5V ②每个铅蓄电池的电压u=2V
③照明电路的电压u=220V ④对人体的安全电压不高于36V(U~<36V)
2．怎样连接电压表
(1)电压表的认识．
①作用：测量电路两端电压的大小． ②符号：V③量程：常读的电压表有三
个接线柱，两个量程．
如图所示的电压表，两个量程共用一个“-”接线柱，标着“3”、“15”的为正接线柱．当用“-”“3”两个接线柱时，量程为0—3V，每一小格表示0.1V：当用“-”和“15”两个接线柱时，量程为0～15V，每一小格表示O.5V．
(2)怎样连接电压表．
①电压表要并联在被测电路两端，要测量哪一部分电路两端的电压，必须把电压表跟这部分电路并联起来．
②电压表的“+”“-”接线柱的接法要正确．连接电压表时，必须使电流从“+”接线柱流入,从“一”接线柱流出．
③被测电压不要超过电压表的量程．
注意：a．能估测被测电压的大小的，根据估测的电压大小，选择合适量程．
b.不能，估测被测电压大小的，要用最大量程试触法来选择合适的量程．
注意：正确理解电压表的使用．
正确使用电压表是本节的重点和难点，也是中考对本章出题的集中点，像电流表的使用一样,．电压表的使用也要遵守一些使用规则．
使用电压表前，首先要调零，同时弄清电压表的量程和最小刻度值．
电压表要并联在被测电路两端．因为电压表实质上相当于阻值无穷大的电阻，将电压表串联入电路中，电路就可以近似看成从电压表处形成开路，电路中也就几乎没有电流，虽然电压表不至于被损坏(量程合适)，但这样是测不出被测电路两端的电压的．
“+”、“一”接线柱的接法要正确．这里“正确”的意思也是：电流从“+”接线柱流进电压表，从“一”接线柱流出来．因为电压表的“0”刻度通常也在表盘的左端．如果电流的流向搞反，会使电压表指针反向偏转，造成指针碰弯等损坏电压表的事故．我们检查接线柱的接法是否正确，要抓住电流的流向加以分析．
被测电压不要超过电压表的量程．电压表的量程，是指电压表能够测量的电压最大值，如果待测电压超过了电压表的量程，容易把电压表烧坏．选用量程的方法与电流表相同，同学们在使用电压表之前要注意．
电压表可以直接连到电源的正、负极上．这一条与电流表是绝然不同的，当把电压表接在电源的两极上时，它所测出的是电源电压．
(3)电压表与电流表比较．
3．用电压表测干电池的电压
(1)将电压表的正接线柱与干电池的正极相连，负接线柱与干电池负极相连，电压表的示数等于电源电压．如图7—3—1(a)所示．
(2)串联电池组的电压等于各节干电池的电压之和．如图7—3一l(b)所示．
(3)并联电池组的电压等于各节干电池的电压．如图7—3—1(c)所示．
注意：在进行实验时应注意以下几点：①复习串联电路和并联电路的连接方法，熟悉正确使用电压表的规则。②根据电路图连好电路，进行测量时，要手执开关，眼看电压表，合上开关后。根据量程进行读数，每次读数后应及时断开开关，记录数据．
③实验前，注意电压表的调零，及认清所选量程和最小刻度值．
4.探究串联电路中电压的规律
提出问题：如图7—3—2所示的串联电路中，灯泡L1、L2的电压 U1、U2跟它们串联后的总电压u之间有什么关系
猜想假设：U=U1+U2
设计实验：根据题意，设计实验，分别画出测量灯泡L1、L2的电压及L1和L2串联后的总电压的电路图，如图7—3—3所示．
进行实验：分别按电路图连接电路，进行实验，并记录结果．
分析和论证：交流讨论测量数据，得出结论．
结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即u=u1+ u2+ u3+…+un，其中u1、u2…un。表示各部分电路两端的电压。
5．探究并联电路中电压的规律
并联电路电压的特点：
在并联电路里，各支路两端的电压均相等．如图7—3—4所示即 u=u1=…un，其中：u1、…un以表示各支路两端的电压。
注意：串联电路里各部分电路两端的电压不一定相等，但电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和．对于并联电路，用电器两端是分别相接又接人电路中同一点的，所以各个支路两端的电压必然相等．四、探究活动
活动内容一
探究主题一：新旧干电池能否搭配起来使用．
提出问题：新旧干电池为什么不能同时使用
大胆猜想：可能是旧电池没有电，电路不通；可能是新电池会对旧电池充电．
探究准备：几节相同的旧电池；几节相同的新电池；手电简
探究过程：1、将二节旧电池放人手电筒内，闭合开关，观察手电筒小灯泡的亮度．
2.取出旧电池、放入二节新电池，闭合开关，观察手电简小灯泡的亮度．
3.将一节旧电池一节新电池放入手电筒内，闭合开关，观察手电筒小灯泡的亮度．一
由观察_手电简小灯泡的亮度。
记录信息。小灯泡亮度降低．
交流总结：旧电池不仅不能供电，反而会损耗一部分新电池的电能，影响新电池的供电能力
探究主题二：废旧电池可以利用吗
大胆猜想：可以继续使用．
探究准备：几节相同的旧电池；半导体收音机．
探究过程：1．将废旧电池装入半导体收音机内闭合开关，使收音机发出声音．
2.拿出旧电池，(1)放在太阳光下照射2—3h；(2)或放在火炉旁烤半小时；(3)用小铁钉在电池铜帽周围按品字形钉三个小孔，深度约为电池高度的4／5，在孔内滴入适量的食盐水再用蜡封好3—5h．
3．将旧电池重新装入收音机，闭合开关．比较前后两次收音机音量的大小．
分析论证：如果猜想正确，则在刚才的实验中会发现：_________________ ．
你还能提出可研究的课题是：____________________________________．
活动内容二提供情景：有一个电路盒，面板上有红、绿灯各一盏，—个拨动开关，如图7—3—5所示．提出问题：在不打开盒子的情况下，如何用电压表探究盒内的电路结构
大胆猜想：两盏灯串联；两盏灯并联．探究准备：电压表、一盏与红、绿不相同的灯．探究过程：1．闭合开关，使两盏灯发光；2．用电压表并在红灯两端，测出红灯两端电压U；3．用电压表并在绿灯两端，测出绿灯两端电压∽．记录信息：有两种可能：(1)U≠U1；(2)U1=U2
交流总结：若U1≠U2，两盏灯串联；若U1=U2，两盏灯是并联吗
探究课题：U1=U2，两盏灯的连接方式
提示：给出两个相同的小灯泡，连成串联电路，用电压表分别测出两盏灯两端的电压，再分析怎样确定红、绿灯的连接方式．
指点迷津
例1：下列关于电压和电源的说法中正确的是( )
A．只要有电源，就一定能形成电流 B．电路中没有电流，电路两端就一定没有电压
c．电路两端没有电压，就一定没有电流 D．只要有导线就一定能形成电流
解析：(1)电压使电路中形成电流，而电源是提供电压的装置；(2)电路中有持续电流的条件是：一是要有电源；二是电路闭合．
点评：在一个电路里，即使有电源，能使电路两端具有电压，但如果电路不闭合，用电器不会工作，说明没有电流存在，故选项A、B都错；电压是电路中有电流的必要条件，没有电压，电路中的自由电荷就不会定向移动而形成电流，故选项D错，而选项c正确．
答案．c