五、串、并联电路的特点（导学案）物理苏科版2024九年级上册

本文围绕串、并联电路的特点展开，核心知识点为串、并联电路的电流与电压规律。承接电路基础知识，为后续复杂电路学习奠基。通过学生实验、例题分析等环节，培养学生科学思维、科学探究等核心素养，如在实验中引导学生猜想、设计并分析数据。 该设计创新点在于以学生自主实验探究为主，特色教法有问题引导、实例分析。其优势在于，学生层面提升探究与分析能力，教师层面提供清晰授课流程，课堂效果上有效突破并联电路特点理解等教学难点。

五、串、并联电路的特点 （导学案） 【学习目标】 1．能完成“探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点”实验。 2．了解串联电路中“电流处处相等”，并联电路中“干路电流等于各支路电流之和”； 3．了解串联电路中“电源电压等于各部分电路两端电压之和”，并联电路中“各支路两端电压相等且等于电源电压”的特点； 4．能熟练运用串、并联电路的电流和电压特点解决简单的实际问题。 【学习重点】 1．完成“探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点”实验。 2．串联电路的特点： 电流处处相等；总电压等于分电压之和。 3．并联电路的特点： 干路电流等于支路电流之和；各支路电压相等。 4．运用串、并联电路特点分析简单电路，如求电流、电压等。 【学习难点】 1．并联电路各支路电压相等的理解与应用； 2．串并联特点的综合应用； 3．串并联电路的识别； 4．简单的电路故障分析。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．在串联电路中，电流处处相等，数学表达式：I=I1=I2。 2．在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，数学表达式：U=U1+U2。 3．在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，数学表达式：I=I1+I2。 4．在并联电路中，干路两端的总电压与各支路两端的电压相等，数学表达式：U=U1=U2。 【探究新知】 探究一、串联电路的电流和电压特点 学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 【猜想与设计】 在图中，两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。闭合开关后，通过点A、B、C三处的电流IA、IB、IC之间有什么关系？ 灯L1两端的电压U1、灯L2两端的电压U2与总电压U之间又有什么关系? 怎祥验证你的猜想? 【实验与记录】 1．用电流表测出通过点A、B、C 三处的电流，将测得的数据填入表1。 2．用电压表测出灯L1两端的电压U1 、灯L2两端的电压U2和总电压U，将测得的数据填入表2中。 3．换用不同规格的灯泡或改变电源电压等，重复上述实验并记录数据。 【数据记录】 实验序号 电流 IA/A  IB/A IC/A ①   ② ③ 实验序号 电压 U1/V  U2/V U/V ①   ② ③ 【分析与结论】 在串联电路中，电流处处相等，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 数学表达式：I=I1=I2 U=U1+U2 【例题1】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。 （1）实验时，选择两灯泡的规格最好是 （选填“相同”或“不同”）； （2）连接电路时开关要 ，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进行 ； 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 （3）上表是某位同学实验中的一组数据：表格所记录的数据中，明显错误的数值是 ，造成错误的原因可能是 ； （4）改正错误后得到串联电路的电流规律是 ； （5）你认为这个实验的设计中的问题是 。 【答案】 相同 断开 试触 1.5 把0~0.6A的量程误按0～3A的量程读数 串联电路中，电流处处相等 实验次数太少，结论不具有普遍性 【解析】（1）为得出普遍性规律，选择两个小灯泡的规格最好不同。 （2）为保护电路，连接电路时开关要断开，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进行试触。 （3）根据串联电路各处的电流都相等，明显错误的数值是1.5；根据电流表大小量程之比为5∶1，造成错误的原因可能是：把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数了。 （4）串联电路的电流规律是：串联电路中，电流处处相等。 （5）只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的规律要多次测量。实验设计中的问题是实验次数太少，得出的结论不具有普遍性。 【例题2】小顺利用图所示电路“探究串联电路的电压规律”。 实验次序 U1/V U2/V U/V 1 2.0 4.0 6.0 2 3.5 2.5 6.0 3 4.5 1.5 6.0 （1）在图中画出电压表，使其测AB间的电压________。 （2）选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同的，目的是_______。 （3）连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电压表示数为零，则电路故障可能是________。（假设故障只发生在灯L1或L2处） （4）更换不同规格的灯泡进行实验，记录实验数据如表格所示，分析数据可得出结论：在串联电路中________。 【答案】 得出普遍规律 L2断路 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 【解析】（1）电压表与待测电路并联，电压表测AB间的电压，电压表与灯L1并联，如图所示。 （2）为避免实验的偶然性，得出普遍性的结论，选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同，目的是得出普遍性的规律。 （3）两电阻串联，电压表测L1的电压，连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电路可能断路，电压表（测L1的电压）示数为零，说明电压表与电源没有连通，则电路故障可能是L2断路，造成整个电路断路。 （4）分析表中数据可得：2.0V+4.0V=6.0V；3.5V+2.5V=6.0V；4.5V+1.5V=6.0V。可以得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 探究二、并联电路的电流和电压特点 学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 【猜想与设计】 在图中，两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。闭合开关后，通过点A、B、C三处的电流IA、IB、IC之间有什么关系？ 灯L1两端的电压U1、灯L2两端的电压U2与总电压U之间又有什么关系? 【实验与记录】 1．用电流表测出通过点A、B、C 三处的电流，将测得的数据填入表1。 2．用电压表测出灯L1两端的电压U1 、灯L2两端的电压U2和总电压U，将测得的数据填入表2中。 3．换用不同规格的灯泡或改变电源电压等，重复上述实验并记录数据。 【数据记录】 实验序号 电流 IA/A  IB/A IC/A ①   ② ③ 实验序号 电压 U1/V  U2/V U/V ①   ② ③ 【分析与结论】 在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。 数学表达式：I=I1+I2 U=U1=U2 【例题3】探究并联电路中电压的规律，实验室提供的器材有：干电池组（电压约3V）、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯L1两端的电压； （2）实验中，某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，如图乙所示，其值为________V。 根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律为：并联电路总电压与各用电器两端的电压________。 【答案】 2.6 相等 【解析】（1）探究并联电路中电压的规律，两灯并联，电压表与待测电路并联，电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯L1并联，如图所示。 （2）因电源电压为3V，故电压表选用0~3V量程，则分度值是0.1V，由图乙知示数为2.6V，分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，说明并联电路总电压与各用电器两端的电压相等。 【例题3】在探究并联电路电流规律的实验中，电路如图所示。 A点电流IA B点电流IB C点电流IC 0.16A 0.16A 0.32A （1）要测量干路电流，电流表应连在_______处（选填图中A、B、C）； （2）下表是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据：由实验数据小亮得出的结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路中电流之和，且各支路的电流相等，请指出小亮的探究过程的两点不妥之处：①____________________； ②____________________。 （3）请你们给他们提出下一步实验操作的建议：_______________________。 【答案】 C 实验次数少，结论具有偶然性 选用规格相同的灯泡实验 选用不同规格的灯泡，并改变电压再实验2次 【解析】（1）电流表应串联在被测电路中。由电路图可知，若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的C点。 （2）实验中只依据一次测量就得出实验结论，结论具有偶然性，为了得出普遍结论应进行多次测量。 实验中，两灯泡规格相同，得出支路电流相等的结论是片面的，应换用不同规格的灯泡进行实验，使实验结论具有普遍性。 （3）为使实验结论具有普遍性，下一步的操作是 换用不同规格的灯泡，并改变电源再实验2次。 归纳总结：串、并联电路的电流和电压特点 电路  串联电路 并联电路 电流规律 电流处处相等 I＝I1＝I2 干路电流等于各支路电流之和I＝I1＋I2 电压规律 电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和 U＝U1+U2 电路两端的总电压与各支路两端的电压相等 U＝U1=U2  【课堂总结】 第5节 串、并联电路的特点 【课堂练习】 1．在如图所示的电路中，闭合开关，一灯较亮，一灯较暗，则下列说法正确的是（　 ） A．电流一样大 B．较暗的灯中电流较大 C．较亮的灯中电流较大 D．条件不足无法判断 【答案】 A 【解析】由图可知，两个灯泡是串联的，由于串联电路中电流处处相等，所以通过两个灯泡的电流是相同的，故BCD错误。 故选A。 2．如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A，则通过小灯泡L1、L2的电流分别是（ 　） A．0.3A，0.2A B．0.2A，0.3A C．0.5A，0.3A D．0.5A，0.2A 【答案】 A 【解析】由图可知，两个灯泡是并联的，电流表A1测量灯泡L1的电流，电流表A测量干路电流，由于并联电路中干路总电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡L1的电流为0.3A，通过灯泡L2的电流为 I2 = I - I1 = 0.5A - 0.3A =0.2 A。故BCD错误。 故选A。 3．如图甲所示，开关闭合后，两个电流表指针偏转均如图乙所示，则通过L1和L2的电流分别为（ ） A．0.44A，2.2A B．0.42 A，2.2A C．0.44A，1.76A D．0.42 A，1.78A 【答案】 C 【解析】两灯并联，电流表A测干路电流，A1测L1所在支路的电流，两个电流表指针偏转相同，说明两表选用的量程不同，即电流表A选择的量程是0~3A，示数为2.2A，即干路电流为2.2A；电流表A1选择的量程是0~0.6A，示数为0.44A，即通过灯L1的电流为0.44A；根据并联电路电流特点可知，通过灯L2的电流为I2=I-I1=2.2A-0.44A=1.76A。故ABD不符合题意， C符合题意。 故选C。 4．节日彩灯中串联着30个小灯泡，若电源插头处电流为120mA，则通过每个小灯泡的电流为 mA。家中电风扇的工作电流为0.3A，电饭锅的工作电流为4A，电冰箱的工作电流为1A，它们共同工作时，干路的电流为 A。 【答案】 120 5.3 【解析】[1]电源插头与灯泡串联，串联电路中电流处处相等，故通过每个小灯泡的电流为120mA。 [2]家庭中各用电器并联，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，故干路电流为：I=4A+1A+0.3A=5.3A。 5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S1始终闭合。当开关S2断开时，灯L1、L2均发光，则灯L1、L2是 联的；当开关S2闭合时，灯L1仍发光、L2熄灭，则电压表的示数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 串 变大 【解析】[1]I2]电源电压保持不变，开关S1始终闭合。当开关S2断开时，L1、L2是串联的，电压表测量灯L1两端电压，根据串联电路电压特点可知，此时两个灯泡电压之和等于电源电压；当开关S2闭合时，灯L2会被S2短路，电路为灯灯L1的简单电路，此时灯泡L1两端电压等于电源电压，所以电压表示数会变大。 6．请画出实物图所对应的电路图。 【答案】 【解析】由实物图知，两灯并联，开关S和右边的电流表在干路上，测干路电流，左边的电流表在L2支路上，测L2电流，电路图如图所示。 7．为验证并联电路的电流特点，小薇设计了图甲的电路进行实验。 （1）在连接电路时，开关应处于________状态，此时电流表的指针如图乙所示，根据你的分析，原因是________________________； （2）小薇先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，但L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是________________； （3）排除故障后，她测出通过L1的电流为1.6A，又测出L2支路和干路上的电流分别为I2和I，两次电流表指针均如图丙所示，则I2＝________A，I＝________； （4）根据测量结果，你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：________________（写出关系式即可）。 【答案】 断开 电流表指针没有调零 灯L1断路 0.4 2 I＝I1+I2 【解析】（1）为保护电路，连接电路时开关应处于断开状态。如图乙所示，闭合开关前，电流表指针没有指在零刻度线，说明电流表指针没有调零。 （2）灯L2发光，说明灯L2支路良好且电路不存在短路情况，但L1不发光，电流表的示数为零，则L1支路存在断路故障，可能是灯L1断路。 （3）由于并联电路中干路电流大于支路电流，两次电流表指针均如图丙所示，则测L2支路电流时使用的量程为0~0.3A，量程为0.02A，故I2＝0.4A；测量干路电流时使用的量程为0~3A，分度值为0.1A，示数为2A，即I=2A。 （4）由1.6A+0.4A=2A可知，并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I＝I1+I2。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 五、串、并联电路的特点 （导学案） 【学习目标】 1．能完成“探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点”实验。 2．了解串联电路中“电流处处相等”，并联电路中“干路电流等于各支路电流之和”； 3．了解串联电路中“电源电压等于各部分电路两端电压之和”，并联电路中“各支路两端电压相等且等于电源电压”的特点； 4．能熟练运用串、并联电路的电流和电压特点解决简单的实际问题。 【学习重点】 1．完成“探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点”实验。 2．串联电路的特点： 电流处处相等；总电压等于分电压之和。 3．并联电路的特点： 干路电流等于支路电流之和；各支路电压相等。 4．运用串、并联电路特点分析简单电路，如求电流、电压等。 【学习难点】 1．并联电路各支路电压相等的理解与应用； 2．串并联特点的综合应用； 3．串并联电路的识别； 4．简单的电路故障分析。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．在串联电路中，电流处处 ，数学表达式： 。 2．在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压 ，数学表达式： 。 3．在并联电路中，干路电流等于各支路电流 ，数学表达式： 。 4．在并联电路中，干路两端的总电压与各支路两端的电压 ，数学表达式： 。 【探究新知】 探究一、串联电路的电流和电压特点 学生实验：探究串联电路电流和电压的特点 【猜想与设计】 在图中，两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。闭合开关后，通过点A、B、C三处的电流IA、IB、IC之间有什么关系？ 灯L1两端的电压U1、灯L2两端的电压U2与总电压U之间又有什么关系? 怎祥验证你的猜想? 【实验与记录】 1．用电流表测出通过点A、B、C 三处的电流，将测得的数据填入表1。 2．用电压表测出灯L1两端的电压U1 、灯L2两端的电压U2和总电压U，将测得的数据填入表2中。 3．换用不同规格的灯泡或改变电源电压等，重复上述实验并记录数据。 【数据记录】 实验序号 电流 IA/A  IB/A IC/A ①   ② ③ 实验序号 电压 U1/V  U2/V U/V ①   ② ③ 【分析与结论】 在串联电路中，电流处处相等，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 数学表达式：I=I1=I2 U=U1+U2 【例题1】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。 （1）实验时，选择两灯泡的规格最好是 （选填“相同”或“不同”）； （2）连接电路时开关要 ，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进行 ； 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 （3）上表是某位同学实验中的一组数据：表格所记录的数据中，明显错误的数值是 ，造成错误的原因可能是 ； （4）改正错误后得到串联电路的电流规律是 ； （5）你认为这个实验的设计中的问题是 。 【例题2】小顺利用图所示电路“探究串联电路的电压规律”。 实验次序 U1/V U2/V U/V 1 2.0 4.0 6.0 2 3.5 2.5 6.0 3 4.5 1.5 6.0 （1）在图中画出电压表，使其测AB间的电压________。 （2）选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同的，目的是_______。 （3）连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电压表示数为零，则电路故障可能是________。（假设故障只发生在灯L1或L2处） （4）更换不同规格的灯泡进行实验，记录实验数据如表格所示，分析数据可得出结论：在串联电路中________。 探究二、并联电路的电流和电压特点 学生实验：探究并联电路电流和电压的特点 【猜想与设计】 在图中，两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。闭合开关后，通过点A、B、C三处的电流IA、IB、IC之间有什么关系？ 灯L1两端的电压U1、灯L2两端的电压U2与总电压U之间又有什么关系? 【实验与记录】 1．用电流表测出通过点A、B、C 三处的电流，将测得的数据填入表1。 2．用电压表测出灯L1两端的电压U1 、灯L2两端的电压U2和总电压U，将测得的数据填入表2中。 3．换用不同规格的灯泡或改变电源电压等，重复上述实验并记录数据。 【数据记录】 实验序号 电流 IA/A  IB/A IC/A ①   ② ③ 实验序号 电压 U1/V  U2/V U/V ①   ② ③ 【分析与结论】 在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。 数学表达式：I=I1+I2 U=U1=U2 【例题3】探究并联电路中电压的规律，实验室提供的器材有：干电池组（电压约3V）、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯L1两端的电压； （2）实验中，某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，如图乙所示，其值为________V。 根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律为：并联电路总电压与各用电器两端的电压________。 【例题3】在探究并联电路电流规律的实验中，电路如图所示。 A点电流IA B点电流IB C点电流IC 0.16A 0.16A 0.32A （1）要测量干路电流，电流表应连在_______处（选填图中A、B、C）； （2）下表是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据：由实验数据小亮得出的结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路中电流之和，且各支路的电流相等，请指出小亮的探究过程的两点不妥之处：①____________________； ②____________________。 （3）请你们给他们提出下一步实验操作的建议：_______________________。 归纳总结：串、并联电路的电流和电压特点 电路  串联电路 并联电路 电流规律 电流处处相等 I＝I1＝I2 干路电流等于各支路电流之和I＝I1＋I2 电压规律 电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和 U＝U1+U2 电路两端的总电压与各支路两端的电压相等 U＝U1=U2  【课堂总结】 第5节 串、并联电路的特点 【课堂练习】 1．在如图所示的电路中，闭合开关，一灯较亮，一灯较暗，则下列说法正确的是（　 ） A．电流一样大 B．较暗的灯中电流较大 C．较亮的灯中电流较大 D．条件不足无法判断 2．如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A，则通过小灯泡L1、L2的电流分别是（ 　） A．0.3A，0.2A B．0.2A，0.3A C．0.5A，0.3A D．0.5A，0.2A 3．如图甲所示，开关闭合后，两个电流表指针偏转均如图乙所示，则通过L1和L2的电流分别为（ ） A．0.44A，2.2A B．0.42 A，2.2A C．0.44A，1.76A D．0.42 A，1.78A 4．节日彩灯中串联着30个小灯泡，若电源插头处电流为120mA，则通过每个小灯泡的电流为 mA。家中电风扇的工作电流为0.3A，电饭锅的工作电流为4A，电冰箱的工作电流为1A，它们共同工作时，干路的电流为 A。 5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S1始终闭合。当开关S2断开时，灯L1、L2均发光，则灯L1、L2是 联的；当开关S2闭合时，灯L1仍发光、L2熄灭，则电压表的示数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 6．请画出实物图所对应的电路图。 7．为验证并联电路的电流特点，小薇设计了图甲的电路进行实验。 （1）在连接电路时，开关应处于________状态，此时电流表的指针如图乙所示，根据你的分析，原因是________________________； （2）小薇先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，但L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是________________； （3）排除故障后，她测出通过L1的电流为1.6A，又测出L2支路和干路上的电流分别为I2和I，两次电流表指针均如图丙所示，则I2＝________A，I＝________； （4）根据测量结果，你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：________________（写出关系式即可）。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$