16.2 串、并联电路中电压的规律 教案+练习（含答案）

第二节 串、并联电路中电压的规律
【教学目标】
知识与技能
（1）探究串联、并联电路中电压的规律。
　　（2）练习连接电路和使用电压表的技能。
　　（3）会利用串联、并联电路电压规律解题。
过程与方法
通过探究串联、并联电路电压的关系，体验科学探究的过程，领会科学研究的方法。
情感、态度与价值观
培养学生严谨的科学态度与协作精神。
【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、能用电压表测出各导体两端的电压，找出规律。
【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
【情景引入】
家用电器通常都是并联在电路中，而节日装饰的小彩灯（如图所示），常常是串联的。它们为什么不能像其它家用电器那样，各个并联起来使用呢？要想了解其中的原因，我们就需要探究串、并联电路中的电压的规律。
【展示】
（设计意图：从生活到物理，激发学生的探究欲望。）
学生思考。
二、合作探究，建构知识
（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
串联电池组的电压与每节干电池的电压之间的关系
【情景体验】
【活动准备】:两个不同规格的小灯泡、两节电池、开关、导线若干。
【活动】用上述实验器材分别连接如图所示两个电路,L1先后的亮度一样吗？L1两端的电压相同吗？为此猜测串联电路中电压有什么规律。


【实验探究一】探究串联电路的电压规律
【提出问题】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？
【设计实验】
实验器材。
①测量器材： ，测量物理量： 。
②其他实验器材： 。
（2）实验思路
如图，不同规格的两个灯泡连接方式 ，分别测量电压U1、U2、U。
换 规格的灯泡多测几次，找数据之间的关系。
【归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下：
设计实验电路并画出电路图：
方法一 分步法


方法二 一体法
【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。
【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：同学们通过自己的努力和同伴的配合得出了串联电路中电压的规律，祝贺同学们得到了一个正确的结论。不过，对同学们来讲获得结论的过程更重要。请大家对自己的探究活动过程进行回顾，认真分析、思考在实验过程中真正明白了哪些问题，还有什么新的发现？
（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？
【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.通过所学串联电路中电压的关系，解释小彩灯为何要串联在一起接入我们家庭电路中。
2. 如图所示，闭合开关，电压表V1和V2的示数分别为10V和4V，则灯L2两端的电压为（ ）
学生观察、回答
猜想或假设:
结合“体验”中，你认为串联电路中灯泡L1、L2两端的电压U1、U2跟它们串联后两端的总电压U总之间的关系
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。（U = U1　+ U2）
猜想2：串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。
（U = U1　 = U2）
……
采用小组式教学。学生讨论，完成实验器材的选择和实验方案的设计。
实验时为了快捷，可以在电路中同时接入三个电压表。
”
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。
让学生养成记录原始数据的习惯，不要“凑数据
搜集各组的数据进行分析总结可得一般性的规律
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：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。
回扣开头“彩灯”问题
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
【情景体验】
【活动准备】:两个不同规格的小灯泡、两节电池、开关、导线若干。
【活动】用上述实验器材分别连接如图所示两个电路,L1先后的亮度一样吗？L1两端的电压相同吗？为此猜测串联电路中电压有什么规律。

【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？

【设计实验】
（1）实验器材。
①测量器材： ，测量物理量： 。
②其他实验器材： 。
（2）实验思路
①如图，不同规格的两个灯泡连接方式 ，分别测量电压U1、U2、U。
②换 规格的灯泡多测几次，找数据之间的关系。
【归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下：
设计实验电路并画出电路图：
方法一、分步法
方法二、一体法
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】
养成好的习惯要比得到一个正确的结论更重要，希望同学们以后继续努力。刚才提到的问题，请同学们互相讨论，看能不能找出问题的原因。
（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，电压为两节干电池，当闭合开关后电压表V1的示数______ V，V2的示数为______ V，V的示数应为_____ V。
观察实验并回答
学生猜想：
结合“体验”中你认为并联电路两端电压相同吗？
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。（U = U1　+ U2）
猜想2：串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。
（U = U1　 = U2）
……
培养学生实验的迁移能力和自主探究的能力
各小组展示方案，相互补充，进行修正。
学生小组分工协作，积极做实验，合作完成实验并记录数据。
教师要适当渗透误差理论，让学生理解误差是不可避免的，实验的结论是在误差范围内成立的。
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
成串的小彩灯是串联的。但彩灯内部灯丝的结构与一般的灯不同，彩灯灯丝下边多并联了一段涂有氧化铜的细金属丝。一旦有一个彩灯灯丝熔断了，其他彩灯瞬间会熄灭，使这个灯泡两端的电压得到220V，从而瞬间击穿那段细金属丝的氧化铜涂层，使这个彩灯重新形成通路，又使其他灯泡继续工作。
（设计意图：补充课外知识增加学生学习兴趣。）
拓展孩子们一些课外知识。让学生知道如何完善“美中的不足”的办法。
三、课堂小结：
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 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

附件1 【课堂检测】
1．若将20只相同的小灯泡串联接在220 V的电路中，每只小灯泡两端的电压为 V，若将20只相同的小灯泡并联接在110 V的电路中，每只小灯泡两端的电压为 V。
2．用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压，结果它们两端的电压不相等，由此判断两盏电灯的连接方式是：（ ）
A．一定是串联 B．一定是并联
C．串联、并联都有可能 D．无法判断
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．瑞瑞同学在探究串联电路中电压规律的实验中，提出了猜想：串联电路中各用电器两端电压相等，总电压等于各部分电压之和．瑞瑞同学准备了两个相同的灯泡L1、L2和其他一些实验器材．进行实验：
①按如图所示的电路图连接电路；
②闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压，并记录在表格中．

分析论证：
（1）在物理学中，串联电路中电压的规律是： _________ ．
（2）分析瑞瑞的实验数据：得出的结论与他的猜想 _________ （相符/不相符）．
评估：
（3）请写出这个实验中的不足之处： _________ ．
答案：1.10V 220 V 2.B 3.A 4. （1）串联电路的总电压等于各部分电压之和；（2）相符；（3）选择的相同的小灯泡做实验，不具有一般性，应该换用不同的小灯泡再次进行实验；只做了一次实验就得出了结论．
附件2【作业思考题】
1．如图1当开关闭合后，两灯都发光，此时V1、V2表
的读数分别是4V和2.5V，则电源电压为___V ，灯L1
两端的电压为___V ，灯L2 两端的电压为___V。
2．如图2所示，灯L1与L2串联在由三节蓄电池组成的电源上，先用电压表测灯L1两端的电压为2.6V，则选用电压表的量程是______．再测L2两端电压时，只将电压表接A的一端改接C，这种接法______（正确/不正确），理由是_____.
3如图3所示的电路中，电源电压保持不变.当开关S1断开、S2闭合时，电压表的示数为4.5V；当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V，则L1和L2两端的电压分别为（ 　）
A．3V和4.5V B．1.5V和4.5V
C．3V和1.5V D．1.5V和3V
3.
答案：
1. 4、1.5、2.5
2. 0～3V 不正确 电压表正负接线柱接反了。
3．C