人教版九年级全一册15.5串、并联电路中电压的规律教学设计

教学设计
课程基本信息
课题
串、并联电路中电压的规律
教科书
书名：
物理
九年级全一册
出版社：人教版
出版日期：
2013
年
6
月
教学目标
教学目标：
知识目标：能正确使用电压表，并能画出相应的电路图；能通过实验探究，归纳总结出串、并联电路中电压的规律。
能力目标：通过观察“探究规格相同、不同的小灯泡串、并联电路的电压规律”的实验，使学生经历科学探究过程，并能通过分析数据，总结实验结论。
情感目标：根据自己的生活经验，尝试举例理解串、并联电路中电压的规律，让学生体会物理是有趣的、有用的。
教学重点：
通过实验探究总结出串并联电路中电压的关系，使学生熟练掌握电压表的使用和读数方法。
教学难点：
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。
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
4分钟
8分钟
8分钟
2分钟
引入
串联电路的电压规律
并联电路的电压规律
总结及布置作业
【点PPT】请同学们看屏幕，回顾上节课的实验。，当电路中接入一节干电池的时候，小灯泡比较暗，当电路中串联接入两节干电池的时候，小灯泡变亮了。我们知道这个现象与电压有关。
【问】串联电池组两端的电压与每节电池两端的电压有什么关系呢？
【答】上一节课我们学习了电压表的使用，我们可以利用电压表对【点PPT】每节电池两端的电压，以及【点PPT】串联电池组两端的电压进行测量，通过比较，就可以找到它们之间的关系了。
【点PPT】在测量之前，先来一起回忆一下电压表的使用方法。
【点PPT】
1.调零
2.电压表应并联在被测电路两端。
3.选择合适的量程。
4.电流要从电压表“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。
【问】在连接电路之前，同学们先想一想我们应该用电压表的哪个量程来测量一节干电池两端的电压呢？
【答】通过上节课的学习，我们知道一节干电池两端的电压约为1.5V，所以电压表的读数应该在小量程的范围.
【播放视频】利用电压表测量一节电池两端的电压
【播放视频】利用电压表测量两节电池两端的电压
从数据可以看出，两节电池串联之后，电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。
【问】如果是三节电池串联，结果还是不是这样呢？
【展示图片】我们用与之前相同的方法测得第三节电池两端的电压是1.5V。将三节电池串联之后，用电压表对电池组两端的电压进行测量。此时电压表接的是大量程，示数是4.5V。
【点PPT】通过数据，发现一节干电池电压为1.5V；两节电池串联电压为3V；三节电池串联电压为4.5
V。”也就是说，当三节电池串联之后，电池组两端的电压依然等于每节电池两端电压之和。
【播放声音2】
【说】感兴趣的同学还可以尝试串联更多的电池，研究其中的关系。
【说】接下来我们将继续利用电压表测量串联电路和并联电路中电压的高低，去探究串联电路和并联电路中电压的规律。
【展示电路图】这是一个由两个小灯泡组成的串联电路。在这个电路中，小灯泡L1两端存在电压，小灯泡L2两端存在电压，电源两端也存在电压，如果我们想知道它们之间的关系，我们需要用电压表对以上物理量进行测量，通过分析数据，发现他们之间的关系。
【问】我们应该将电压表放在串联电路中的哪些位置进行测量呢？
【点PPT】为了测量小灯泡L1两端的电压，我们应该将电压表并联在AB两点之间。为了测量小灯泡L2两端的电压，我们应该将电压表并联在BC两点之间。为了测量电源两端的电压，我们应该将电压表并联在AC两点之间。
【点PPT】为了方便说明，我们用U1表示AB两点间的电压，
U2表示BC两点间的电压，U表示AC两点间的电压。那么，U1,U2,U之间有着什么样的规律呢？
这位同学说，之前我们学习了串联电路的电流规律是串联电路中电流处处相等，电压的规律会不会与电流规律类似，也是处处相等呢？
另一位同学有不同的想法，他认为，电压应该从电源正极出发，沿着电流的方向越来越小，因为电压是使电路中形成电流的某种“力量”，力量会越来越小
还有同学有这样的想法，老师您刚才研究了串联电池组的实验，既然串联电池组两端的电压等于各电池两端的电压之和，串联电路中电源两端的电压是不是也应该等于各用电器两端电压之和呢？
到底哪一种猜想是正确的呢？下面就让我们通过实验一起来寻找答案吧”。
【播放视频】规格相同的两个小灯泡串联电路电压的关系
【展示数据】从数据中我们可以发现，在串联电路中，当两个小灯泡规格相同时，小灯泡两端的电压相等，除此之外，我们还发现，每个小灯泡两端的电压都低于电源两端的电压，电源两端电压刚好等于各小灯泡两端的电压之和。
【问】这两个关系是不是在其他情况下也成立呢？
【播放视频】规格不同的两个小灯泡串联电路电压的关系
【展示数据】在串联电路中，当两个小灯泡规格不同时，小灯泡两端的电压不再相等，但是电源两端的电压还是等于各小灯泡两端的电压之和。
【说】通过这两次实验，我们发现在串联电路中，小灯泡两端的电压不一定相等，但是电源两端的电压总是等于各小灯泡两端的电压之和。
【问】如果我们继续改变电路的状态，电源两端的电压还是不是等于各小灯泡两端的电压之和呢？
【展示数据】在串联电路中，当电源两端电压改变后，电源两端电压仍然等于各小灯泡两端的电压之和。
【问】如果在电路中串联接入三个小灯泡，结果还是不是这样呢？
【展示数据】在串联电路中，当接入三个小灯泡时，电源两端电压仍然等于各小灯泡两端的电压之和。
【展示数据】当我们把小灯泡换成一个小电动机之后，通过实验数据发现，电源两端电压等于各用电器两端的电压之和。
【点PPT】科学家们做了大量的实验，通过实验数据发现，在串联电路中，不管用电器的种类、数量或者电源两端电压的高低有何不同，电源两端电压总是等于各用电器两端的电压之和。
我们可以用数学表达式来表示它们的关系，即U=U1+U2。
【展示电路图】这是一个由两个小灯泡组成的并联电路。在这个电路中，小灯泡L1两端存在电压，小灯泡L2两端存在电压，电源两端也存在电压，如果我们想知道它们之间的关系，我们仍然按照改变小灯泡规格；改变电源等因素的思路，完成系列测量，然后分析数据，寻找规律”
。
【问】我们应该将电压表放在并联电路中的哪些位置进行测量呢？
【点PPT】为了测量小灯泡L1两端的电压，我们应该将电压表并联在AB两点之间。为了测量小灯泡L2两端的电压，我们应该将电压表并联在CD两点之间。为了测量电源两端的电压，我们应该将电压表并联在EF两点之间。
【点PPT】我们用U1表示AB两点间的电压，U2表示CD两点间的电压，U表示EF两点间的电压。那么，U1,U2,U之间有着什么样的规律呢？
这位同学说，之前我们学习了并联电路的电流规律是并联电路中干路电流等于各支路电流之和，电压规律会不会与电流规律类似，也是总电压等于各支路电压相加呢？
那位同学有不同的想法，各个支路的电压均由电源提供，各支路用电器两端电压应该相等，都等于电源电压。
到底哪一种猜想是正确的呢？我们带着这些问题，开始实验”。
【播放视频】规格相同的两个小灯泡并联电路电压的关系
【展示数据】在并联电路中，当两个小灯泡规格相同时，小灯泡两端电压相等，并且电源两端电压与各支路小灯泡两端的电压也相等。
【问】这两个关系是不是在其他情况下也成立呢？
【播放视频】规格不同的两个小灯泡并联电路电压的关系【展示数据】在并联电路中，当两个小灯泡规格不同时，小灯泡两端电压还是相等的，并且电源两端电压还是与各支路小灯泡两端的电压相等。
【展示数据】换用规格不同的小灯泡，又做了一次实验。结论与刚才相同。
【问】如果我们继续改变电路的状态，电源两端电压还是不是与各支路小灯泡两端的电压相等呢？
【展示数据】在并联电路中，当电源两端电压改变后，小灯泡两端电压还是相等的，并且电源两端电压还是与各支路小灯泡两端的电压相等。
【问】如果在电路中并联接入三个小灯泡，结果还是不是这样呢？
【展示数据】在并联电路中，当接入三个小灯泡时，电源两端电压与各支路小灯泡两端的电压相等。
【展示数据】当我们把小灯泡换成一个小电动机之后，通过实验数据发现，电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等。
【点PPT】科学家们做了大量的实验，通过实验数据发现，在并联电路中，不管用电器的种类、数量或者电源两端电压的高低有何不同，电源两端电压与各支路用电器两端的电压总是相等。
我们还可以用数学表达式来表示它们的关系，U=U1=U2。
【点PPT】最后我们来回顾一下本节课的主要内容，今天我们通过实验探究了串并联电路中电压的规律，在串联电路中：电源两端电压等于各用电器两端的电压之和。如果电路中是多个用电器串联，我们可以将数学表达式写为U=U1+U2+……+Un。在并联电路中：电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等。如果电路中是多个用电器并联，我们可以将数学表达式写为U=U1=U2=……=Un。
【点PPT】今天的作业有以下两项：
1.
基础类作业：完成“学生资源”中的课后练习。
2.
拓展类作业：
生活中有一些现象与串并联电路电压的规律类似，例如下山的时候，如果两位同学都从山顶出发，到达山脚，一位同学选择了有台阶的步行路，一位同学选择了更具挑战的山路，虽然过程不同，但是他们下降的高度是一样的。
还是下山的问题，一位同学选择直接从山顶到达山脚，另外一位同学选择中途休息几次，那么第一位同学下降的高度与第二位同学几次下降的高度之和相等。与此类似，
请同学们根据自己的生活经验，举例进行类比，尝试理解串并联电路中电压的规律