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第十六章 电压 电阻
第2节 串、并联电路中电压的规律
第2节 串、并联电路中电压的规律
课题
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节内容是今后学习电学的基础，也是研究和解决电学问题的基础，因此，本节内容必须通过学生亲身经历，探究过程来使学生真正理解所学内容，而不是概念的强行记忆阶段，所以，要改变学生看到表面现象，就对事物的本质下结论的思维惯性，从观察现象入手，引发思维冲突，进而引起学生的困惑，从而激发学生探究事物本质的热情，让学生在经历困惑，实践，解惑的过程中完成本节内容的学习，并初步懂得探究事物本质的一般步骤，和设计探究实验的能力。
2.学习者分析 通过前面的学习，学生已经知道了串、并联电路中电流的规律和电压表的使用。学生对科学探究已经有了初步的认识，本节课可以让学生仿照探究串并联电路中电流的规律的学习过程进行本节的探究。
3.学习目标确定 1、通过思考、讨论和实验求证，知道电源串、并联时的电压规律，能应用该规律解决生活实际问题。 2、通过分组实验探究，掌握串联电路中的电压规律，能说出串联电路中各用电器两端电压和电源电压的关系。 3、通过小组合作探究，掌握并联电路中的电压规律，能说出并联电路中各支路电压和电源电压的关系。
4.学习评价设计 学习评价自我评价表项目评价内容掌握情况很好一般不好科学知识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。学科能力通过对科学探究全过程的亲身体验，领会科学研究的方法。科学态度培养学生的科学态度与协作精神。小组评价表评价内容得分标准成员一成员二成员 三团队精神5分：能高效分工合作完成任务 3分：重大问题能有效沟通 1分：各自独立，不能完成任务实施能力5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。结果展示能力5分：小组完成任务并解答正确。 3分：小组 任务，但解答部分正确，部分错误。 1分：小组完成任务，但解答全部不正确。总分
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：创设情境
展示家庭电路中的电灯、电视、冰箱等用电器和节日里的小彩灯。 提问：它们的连接方式有什么不同？ 思考：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。 学生观察、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、讨论。 从生活到物理，激发学生的探究欲望，引入新课主题。
任务二：串联电路电压的规律
在进行实验探究串联电路中电压的规律之前，我们要先学习实验探究的方法。 板书：探究问题的一般方法：①提出问题→②猜想或假设→③制订计划与设计实验→④进行实验与收集证据→⑤分析与论证→⑥得出结论→⑦评估与交流。 实验1：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 提出问题：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？ 猜想或假设：请你大胆猜想。 为了证明自己的观点，如何设计实验方案？ （3）制订计划与设计实验 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。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，重做实验。 （4）进行实验与收集证据： 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）； ④记录实验数据： 实验次数L1两端电压 UAB/VL2两端电压UBC/V电源两端电压UAC/V11.81.23.021.11.93.031.41.63.0
（5）分析与论证，得出结论 请你分析实验数据，并得出实验结论。 总结：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 实验2：探究串联电池组的电压规律 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？ （1）展示实验器材。请你根据电路图，连接实物图： （2）进行实验，收集证据。 组织学生分组进行实验，并巡视指导。 （3）分析与论证。 组织学生展示实验数据、得出实验结论。 总结：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。 学生观看两灯泡串联的电路图，思考、讨论，并猜想：串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和；串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。 学生思考、讨论，尝试设计实验方案。 学生设计实验，画出实验电路图。 学生以小组为单位，按照实验步骤进行实验。 学生测量电源电压、L1两端电压、L2两端电压，并记录在表格中。 学生对实验数据进行分析论证，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：U=U1+U2 学生思考、讨论。 学生观察实验器材和电路图，并进行连接实物图。 学生分组进行实验，过程中记录实验数据。 学生对实验数据进行整理分析，并得出实验结论： U=1.5V×n（n为电池节数） 了解实验探究的步骤 通过问题启发学生思考，进而引导学生猜想，并进行实验探究。 通过引导学生根据自己的猜想设计实验，体现了以学生为主体的探究思想。培养了独立思想和设计实验的能力。 通过分组实验，对猜想进行验证和探究，此过程还培养了学生的实验探究能力和解决问题的能力。 通过对实验数据的记录、分析，得出“串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的结论，完成探究实验。 通过问题引导学生进行实验，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。 培养学生的数据分析和归纳总结能力。
任务三：并联电路电压的规律
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： 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 实验 次数L1两端电压 U1/VL2两端电压 U2/V电源两端电压U/V123
（5）分析论证 请你分析实验数据，并得出实验结论。 总结：并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。 交流讨论：（1）当把几节相同的新干电池并联时，并联电池组两端的电压是多少？ （2）采用不同的方法多次进行实验的目的是什么？ 学生观看电路图，思考、讨论。 学生进行猜想与假设并回答。 学生尝试设计实验，画出实验电路图，规划实验步骤。 学生以小组为单位进行实验，并在表格中记录实验数据。 学生思考、讨论，并对实验数据进行分析，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： U=U1=U2 学生交流讨论，并回答：（1）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。 （2）目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。 让学生自主完成完整的实验探究过程，知道并联电路的电压规律，培养学生的科学探究能力，提升学生的自信心与学习热情。 通过引导学生根据自己的猜想设计实验，体现了以学生为主体的探究思想。培养了独立思想和设计实验的能力。 通过分组实验，对猜想进行验证和探究，此过程还培养了学生的实验探究能力和解决问题的能力。 通过对实验数据的分析，得出“并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等”的结论，完成探究实验。 引导学生交流讨论，完善实验，深入思考。
任务四：总结反思
通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？ 归纳本课所学 培养学生总结归纳的能力。
6.板书设计 第2节 串、并联电路中电压的规律 一、串联电路电压的规律 （1）电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 （2）数学表达式：U＝U1+U2 二、并联电路电压的规律 （1）电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。 （2）数学表达式：U＝U1=U2 三、探究问题的一般方法： ①提出问题→②猜想或假设→③制订计划与设计实验→④进行实验与收集证据→⑤分析与论证→⑥得出结论→⑦评估与交流。
7.作业与拓展学习设计 1. 如图所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的，若每个小彩灯上标注的正常工作电压是9V，则应将__25__个小彩灯___串___（填“串”或“并”）联接在家庭电路两端。测得第一个灯泡的电流为0.2A，第5个灯泡的电流为___0.2___A。 2. 如图所示，在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”的实验中，用电压表测得U1=3V，U2=3V，U=6V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（ D ） A．整理器材，分析数据，得出结论 B．改变电源电压，再测出几组电压值 C．对换L1和L2的位置，再测出一组电压值 D．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值 3. 如图所示，一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一个开关（导线的连接和电源隐藏在盒内），开关闭合，下列说法不正确的是（ B ） A．如果两灯都亮，两灯可能是串联，也可能是并联 B．若用电压表测得两灯的电压相等，则两灯一定是并联 C．若用电压表测得两灯的电压不相等，则两灯一定是串联 D．若用电流表测量通过两灯的电流不相等，则两灯一定是并联
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体、电源、导线、开关、小灯泡（或电阻）、电压表等。等。
9.教学反思与改进 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、出现故障时束手无策等。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，按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。
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物理九年级大单元整体教学设计
第十六章 《电压 电阻》
本章内容分析
本章内容主要是电学的两个基本概念——电压和电阻，其地位与上一章相同，是学习电学的基础知识，同时，更是为下一章欧姆定律的学习做好准备。电压的概念历来是初中物理教学的难点。这是因为，在初中物理学习的知识体系中，我们还无法讲清楚电压是什么，而只能通过学生生活中的感知直接给出“电压”一词。电阻的概念，可以通过设计演示实验和联系生活实际让学生认识。
要让学生较全面地认识电阻概念，需要本章和下一章内容的学习。本章侧重帮助学生建立电阻概念的事实依据并进行定性描述，下一章则侧重由定性描述进入定量分析，并获得电压、电流和电阻的关系式。
本章的章首图呈现的是闪电的画面。闪电现象曾给人们带来神秘感和恐惧感。后来人们发现，某些物质放电时产生的火花跟天上的闪电非常相似。为了研究闪电与摩擦产生的电有什么异同，富兰克林勇敢地探索了雷电现象。他成功地通过实验证明了“天电”与“地电”的统一。人们对电的研究就是从对静电现象的好奇开始的。闪电画面以及本章首语中“你想知道雷电有多么强大吗？雷电的电压能达到多高？雷电和家里用的电在本质上一样吗？”的问题，引发学生的好奇和思考。
本章课标要求
3.4.1从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
3.4.2知道电压、电流和电阻。
3.4.3会使用电流表和电压表。
3.4.4会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中采用简单串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
本章核心素养
物理观念：
1.电压有关概念和电压表的使用。
2.探究串联电路的电压的规律。
3.对电阻的理解及影响因素。
4.滑动变阻器的原理、作用及使用。
科学探究：
1.通过实验活动练习电压表的使用、变阻器的使用。
2.完成实验探究“探究串并联电路中电压规律”、“影响电阻大小的因素”
科学思维：
通过学习，串并联电路中的电压规律、电阻影响因素的探究方法。
科学态度与责任：
在学习过程中，培养学生实事求是的科学态度。在实验过程中，培养学生与他人的交流、合作能力。
单元教学目标
（一）内容目标
1．初步认识电压，知道电压的作用、单位和电压表的符号，会正确使用电压表，能正确地读出电压表的示数。
2．通过实验探究得出串、并联电路中电压的规律，学习科学探究的方法。
3．初步学习电阻的概念，理解电阻是导体本身的一种性质，知道电阻的单位及其换算关系。
4．知道滑动变阻器的构造、原理，会把滑动变阻器正确地连入电路。
（二）学业目标
1．通过自学说明书，会正确使用电压表，能正确地读出电压表的示数。
2．通过亲自动手实验，经历探究串、并联电路中电压规律的全过程。
3．通过探究导体电阻大小与导体材料、长度、横截面积的关系，体会通过控制变量研究物理问题的基本方法。
4．通过亲自实验，学会使用滑动变阻器来改变电路中的电流。
五、教学重点：
1. 电压表的正确使用。
2. 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。
3. 电阻概念的建立。
4. 知道变阻器的工作原理。
六、教学难点：
1. 对电压概念的理解。
2. 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。
3. 通过实验说明决定电阻大小的因素有哪些。
4. 按要求正确连接变阻器。
七、学情分析，教学建议：
学生在第十五章《电流和电路》已知道电路的基本连接方式——串联和并联；能正确地用电流表测通过用电器的电流;知道了一些安全用电的常识;经历了较完整的科学探究的过程，具备了进一步学习的基础。
在本章学习中，由于学生已有“探究串并联电路中电流的规律”的学习经验，已经初步学会了电流表的使用，因此在完成“探究串联电路中电压的规律”时，教师只要适当引导，学生是能较快地学会电压表的使用并找出电压分布的规律的。当然，教学中要注意引导学生通过比较，明确并联电路中电流规律与电压规律的区别和联系;注意电流表、电压表在使用方面的异同。
由于学生对电压、电阻的概念比较陌生，尤其是滑动变阻器构造比较复杂，学生对其工作原理较难理解，学习中会遇到较大的困难，应采取适当措施，帮助学生克服学习中的困难。
教学建议：
1．重视体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念：在教授“电压”一节时，可以从日常生活中熟悉的事例，例如干电池的电压等，直接引入电压的概念。
2．重视控制变量法在探究实验中的应用：教材将“探究影响导体电阻大小的因素”设置为探究实验，过程中注意对学生的引导，实验完成后让学生根据实验结果进行总结并得出结论，这样既能提高学生的动手操作能力，又能锻炼其归纳总结的能力。
3．重视发挥实验的作用：本章共安排了5个探究实验，以培养学生观察现象、设计实验、进行实验、收集信息、处理信息的能力。
4．发挥评估和交流的作用：学生通过评估和交流发现的不仅仅是自己和他人的收获，更重要的是发现自己和他人在探究过程中的不足和失误，以避免自己再走弯路。
八、本章活动主题：
电压的发现
电压的发现也是一个意外。在1786年的一天，意大利解剖学教授伽伐尼正在实验室解剖青蛙，妻子当他的助手，在一旁侍候。只见他手中的解剖刀一刀下去切开青蛙的腰部，再一刀下去剥出腰部的神经，他又顺手抄过一把精巧的黄铜小钩，一钩穿了过去，随手递给妻子，吩咐将它挂起来。妻子顺手将这死青蛙挂在实验桌上的一根横铁棍上。当伽伐尼将第二只青蛙剥开皮正准备再下刀时，突然妻子惊叫一声：“天啊！青蛙又活了。”她顾不得满手的血污，一把抓住伽伐尼的手臂，叫他快看这个“显灵”的青蛙。只见那只靠近铜钩的蛙腿正在一张一弛，抽搐不停。
伽伐尼朝这只青蛙凝视片刻，自语道：“我这半生也不知杀过多少青蛙，从来还没有见过这么耐活的小精灵，再剥一个试试。”伽伐尼又吩咐妻子再取几只青蛙来，手起刀落，游刃如电，一霎时便有五只青蛙也倒挂在横铁棍上，只见这五只青蛙又都伸开它们的右腿，整齐地一紧一松在抽搐，又像是在向教授夫妇做着友好的招手，这回妻子可真有点怕了。她返身抱住伽伐尼，瞪着大眼说道：“亲爱的，怕是我们荼毒生灵太多，上帝在发出警告吧。”加伐尼却手握刀柄靠着实验台陷入一阵沉思。一会儿他慢慢地说：“上帝如果给宇宙以灵魂，这灵魂是什么呢？是电。”他像突然来了灵感，一把抓住妻子大声说：“这话是德国哲学家谢林说的，电是宇宙的活力，宇宙的灵魂，无处不有。摩擦时就能发现琥珀、丝绸上的电，富兰克林发现了空中的电，我们又发现了青蛙身上的电。”他将解剖刀往桌上一摔，高喊着：“我们又发现了一种电——动物电。”
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九、教学过程性评价细目设计
学习任务 电压 串、并联电路中电压的规律 电阻 变阻器
优秀 1. 知道电压，知道电压的作用及电源是提供电压的装置。 2. 熟知电压的单位及换算关系，记住干电池及家庭电路的电压值。 3. 知道电压表，认识电压表的用途与符号，会熟练使用电压表测量电压。 1. 能熟练将电压表接入待测电路，并画出相应的电路图。 2. 能熟练使用电压表测量串、并联电路中用电器两端的电压，熟练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。 1. 知道电阻的概念，熟知电阻是导体本身的一种性质。 2. 能熟练画出电阻的符号，熟知电阻的单位及其换算。 3. 能在实验研究的基础上深入理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。 4. 体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关，积极动手进行实验。 1.知道并描述滑动变阻器的构造，画出它在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。 2.熟知把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。
良好 1.初步认识电压，知道电压的作用及电源是提供电压的装置。 2.知道电压的单位及换算关系，记住干电池及家庭电路的电压值。 3.认识电压表，了解电压表的用途与符号，会正确使用电压表测量电压。 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。 1.认识电阻的概念，知道电阻是导体本身的一种性质。 2.能画出电阻的符号，知道电阻的单位及其换算。 3.能在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。 4. 体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关，积极动手进行实验。 1.能说出滑动变阻器的构造，画出它在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。 2.会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及 用电器两端的电压。
合格 1.初步了解电压，知道电压的作用及电源是提供电压的装置。 2.了解电压的单位及换算关系，记住干电池及家庭电路的电压值。 3.初步认识电压表，了解电压表的用途与符号，会正确使用电压表测量电压。 1.能正确将电压表接入待测电路，能尝试画出相应的电路图。 2.尝试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. 尝试通过实验探究，归纳总结串、并联电路电压的规律。 1.初步认识电阻的概念，了解电阻是导体本身的一种性质。 2.能画出电阻的符号，知道电阻的单位及其换算。 3.能在实验研究的基础上初步理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。 4.体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关，积极动手进行实验。 1.尝试说出滑动变阻器的构造，画出它在电路中的符号，初步理解变阻器的工作原理。 2. 初步会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。
十、教学流程图（思维导图展现整个整体单元教学的思路及课时安排）
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