第5节 串联电路和并联电路中电流、电压的特点（表格式教学设计）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第5节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第5节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点 教学 目标 物理观念 1.知道串、并联电路中电流的特点。 2.知道串、并联电路中电压的特点。 3.学会用串、并联电路中电流、电压的特点解决简单的问题 科学思维 1.学会将电流表、电压表正确接入串、并联电路，并会画出相应的电路图。 2.通过实验数据归纳总结串、并联电路中电流、电压的特点，强化科学推理能力，培养学生的科学论证思维。　 科学探究 通过探究串、并联电路中电流、电压的特点，让学生经历科学探究的各个环节，体验科学探究的方法，进一步练习电路的连接与电流表、电压表的使用。 科学态度 与责任 1.培养学生树立用实验方法解决物理问题的思想。 2.培养学生对待实验实事求是的科学态度和严谨的科学作风。 3.培养小组成员之间分组协作的精神。 教材 分析 本节聚焦串联电路和并联电路中电流、电压的特点，是电学知识的核心内容，对后续欧姆定律等知识的学习起关键作用。 教材先以串联电路中两灯亮度不同的现象设疑，引发学生思考“左边小灯泡更亮是否意味着电流更大”，激发探究兴趣。接着会深入探究串联电路中电流的特点，通过实验测量串联电路不同位置的电流，得出串联电路中各处电流都相等的结论，解答开篇疑问，即灯泡亮度不同是因为实际功率不同，而非电流大小差异。之后还会探究并联电路中电流的特点，以及串、并联电路中电压的特点，帮助学生全面掌握电路中电流、电压的规律，构建完整的电学认知体系，为解决实际电路问题奠定基础。 学情分析 学生此前已学习了电路的基本连接方式（串联和并联）、电流和电压的基本概念等知识，具备了一定的电学基础，为学习本节内容提供了前提。 从认知特点看，学生处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，对直观的实验现象更易接受，但对通过实验归纳得出的抽象规律，理解和应用起来可能存在困难。 在学习动力方面，教材以串联电路中两灯亮度不同的现象设疑，能较好地激发学生的好奇心与探究欲，促使他们积极参与到对串、并联电路中电流、电压特点的探究活动中。不过，部分学生可能在实验操作、数据记录与分析等环节存在不足，需要教师给予引导和帮助，以确保学生能顺利掌握本节知识。 教学重点 1.知道串、并联电路中电流的规律；2.知道串、并联电路中电压的规律。 教学难点 用串、并联电路中电流、电压的特点解决简单的问题。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【导入新课】　 用电器通常是串联或并联在电路中，电路中的电流与电压会影响用电器的工作，那么串联或并联电路中的电流、电压有什么特点呢？ 思考问题，进入本节课的学习。 新课讲授 一、串联电路中电流有何特点 1.串联电路中的电流的特点 串联电路中电流处处相等。 2.探究串联电路中电流的特点 【思考】串联电路中通过各个用电器的电流有什么关系？ 【实验器材】电池组、不同规格的小灯泡、电流表、开关、导线若干。 【实验电路】 【实验方案】 （1）依据如图所示电路图，用导线将实物图中的电路元件连接起来。 （2）闭合开关，测出A点的电流并记录。 （3）断开开关，将电流表连接在B点，测出B点的电流并记录。 （4）断开开关，将电流表连接在C点，测出C点的电流并记录。 （5）换用不同规格的小灯泡分别测出A、B、C三点的电流并填入表格中。 【实验结论】串联电路中各处的电流都相等，即I＝I1＝I2。 【例题1】如图所示电路，闭合开关后，电流表的示数为0.4A，灯L1比灯L2亮，则灯L1中电流为 A，灯L2中电流 （选填“大于”“小于”或“等于”）0.4A。 【答案】0.4；等于 【解析】解：由图知，L1、L2串联，电流表的示数为0.4A，所以I1＝I2＝I＝0.4A。 【例题2】河水在狭窄的河流中奔流，到达宽阔的河滩后，看上去水流平缓，电流是否也是这样呢？如图所示的导体，A端粗，B端细，则电流流过它时，下列说法中正确的是（　　） A．从A到B，电流逐渐增大 B．从A到B，电流逐渐减小 C．从A到B，电流大小不变 D．无法比较AB两端电流的大小 【答案】C 【解析】解：导体串联接在电路中，流过导体各处的电流相等，与导体各部分的粗细无关，电流从A到B大小不变。 按照串联电路的连接方式，将电源、开关、两个小灯泡、电流表依次连接起来，确保电路连接正确。 对多次实验记录的数据进行分析，比较不同位置的电流大小，得出串联电路中各处电流都相等的结论。 新课讲授 二、串联电路中的电压有何特点 1.串联电路中电压的特点 串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和。 2. 探究串联电路中电压的特点 【思考】串联电路两端的电压和它的各部分电路的电压之间的关系是什么？ 【实验器材】电池组、不同规格的小灯泡、电压表、开关、导线若干。 【实验方案】(1)如图所示电路图，用导线将电路元件连接起来；用电压表分别测出A、B之间，C、D之间，A、D之间的电压，并记录。 (2)换用不同规格的小灯泡，分别测出A、B之间，C、D之间，A、D之间的电压，并记录。 【实验结论】串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，即U＝U1＋U2。 【例题3】如图所示的电路中，闭合开关S，已知电源电压为4.5V，L2两端的电压为2V，则下列说法正确的是（　　） A．灯泡L1和L2的连接方式是并联 B．电压表的示数为2V C．灯泡L1两端的电压为2.5V D．若断开开关，则电压表示数约为0V 【答案】C 【解析】解：A、闭合开关S，两个灯泡串联，故A错误；BC、电压表测L1两端的电压；L2两端的电压为2V，根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的分电压之和可知，L1两端的电压U1＝U﹣U2＝4.5V﹣2V＝2.5V，即电压表的示数为2.5V，故B错误、C正确；D、断开开关，电压表和L2串联，电压表的示数等于电源电压，电压表的示数是4.5V，故D错误。 观察两个小灯泡的发光情况，用电流表分别测量干路电流以及各支路的电流大小，记录数据。分析干路电流和各支路电流的数据关系，得出并联电路中干路电流等于各支路电流之和的结论。 新课讲授 三、并联电路中电流有何特点 1.并联电路中电流的特点 并联电路的干路电流等于各支路中的电流之和。 2. 探究并联电路中电流的特点 【思考】并联电路中通过各个用电器的电流有什么关系？ 【实验器材】电池组、不同规格的小灯泡、电流表、开关、导线若干。 【实验方案】(1)依据如图所示电路图，用导线将实物图中的电路元件连接起来。 (2)闭合开关，测出A点的电流并记录。 (3)断开开关，将电流表连接在B点，测出B点的电流并记录。 (4)断开开关，将电流表连接在C点，测出C点的电流并记录。 (5)换用不同规格的小灯泡分别测出A、B、C三点的电流并填入表格中。 【实验结论】并联电路中，干路中的电流等于各支路中电流的总和，即I＝I1＋I2。 【例题4】如右图所示电路中，闭合开关后，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为1.2A，则灯L1和L2中的电流分别是（　　） A．2A，1.2A B．1.2A，0.8A C．0.8A，1.2A D．1.2A，2A 【答案】C 【解析】解：由图可知，两灯并联，电流表A1测量干路电流，电流表测量通过灯L2的电流，闭合开关后，电流表A1的示数为2A，即I＝2A，电流表A2的示数为1.2A，即I2＝1.2A，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，通过灯L1的电流为：I1＝I﹣I2＝2A﹣1.2A＝0.8A。 对于串联电路，用电压表分别测量电源电压以及各用电器两端的电压，记录数据；更换用电器，重复实验。分析串联电路中电源电压与各用电器两端电压的关系，得出串联电路中总电压等于各部分电路电压之和的结论。 新课讲授 四、并联电路中电压有何特点 1.并联电路中电压的特点 并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等。 2. 探究并联电路中电压的特点 【思考】并联电路的电压有什么特点？ 【实验器材】电池组、不同规格的小灯泡、电压表、开关、导线若干。 【实验方案】(1)如图所示，用导线将实物电路连接起来；用电压表分别测出A、B之间，C、D之间，A、D之间，B、C之间的电压，并记录。 (2)换用不同规格的小灯泡，分别测出A、B之间，C、D之间，A、D之间，B、C之间的电压，并记录。 【实验结论】并联电路中，各支路两端的电压都相等且等于电源电压，即U＝U1＝U2。 【例题5】在如图所示的电路中，电源电压为1.5V，则V1的示数为 V，V2的示数为 V，V的示数为 V。 【答案】1.5；1.5；1.5 【解析】解：如图所示的电路中，两个电阻并联，V1测量R1的电压，V2测量R2的电压，V测量电源的电压，电源电压为1.5V，根据并联各支路的电压与电源电压相等，则V1的示数为1.5V，V2的示数为1.5V，V的示数为1.5V。 对于并联电路，用电压表分别测量电源电压以及各支路两端的电压，记录数据；更换用电器，重复实验。分析并联电路中各支路电压与电源电压的关系，得出并联电路中各支路电压都等于电源电压的结论。 课 堂 练 习 1．小明看到外面的高压电线比自家的电线要粗很多，于是就找来两根粗细不同的电线组装在一起，探究经过导线的电流大小，如图所示，电流大小关系（　　） A．IAB＞IBC B．IAB＝IBC C．IAB＜IBC D．无法确定 【答案】B 【解析】解：此两段电阻串联，根据串联电路中电流处处相等的关系可知，这两段导体中的电流是相等的，即IAB＝IBC。 2．如图甲所示的电路中，合上开关后，两灯正常发光，电流表A1、A2的示数都如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．两灯是串联连接的 B．流过L1的电流是0.3A C．流过L2的电流是0.8A D．干路电流是1.2A 【答案】C 【解析】解：A、由图甲可知，电流从电源的正极出发，经过电流表A2后分成两支，分别经过灯L2和电流表A1、灯L1后汇合，经过开关回到电源负极，即电路中有两条电流的路径，所以两灯是并联的，故A错误；BCD、电流表A1测量L1支路中的电流，电流表A2测量干路中的电流，由于两表指针位置相同，且并联电路中干路里的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A1选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，即流过L1的电流是：I1＝0.2A；电流表A2选用的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1A，即干路中的电流是：I＝1A，则流过L2的电流是：I2＝I﹣I1＝1A﹣0.2A＝0.8A，故BD错误，C正确。 3．在图甲、乙所示的电路中，将开关S1、S2闭合，各灯均发光，则下列说法中正确的是（　　） A．甲图中，电流在通过灯L1和灯L2的过程中，电流逐渐减小 B．甲图中，若灯L1和灯L2的亮度不同，则通过二者的电流也不相同 C．乙图中，灯L3和灯L4两端的电压一定相等 D．乙图中，通过灯L3和灯L4的电流不可能相同 【答案】C 【解析】解：AB、由图甲可知，两灯串联，由于串联电路中各处的电流相等，所以通过两灯的电流相同，故AB错误；CD、由图乙可知，两灯并联，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以两灯两端的电压一定相等，故C正确；由于两灯规格未知，故通过两灯的电流也可能相同，故D错误。 4．如图﹣1所示的电路，电源电压恒为3V。当开关闭合时灯L1、L2都发光，两电流表的指针的位置如图﹣2所示。此时两灯是 （选填“串联”或“并联”）的；灯L1两端的电压为 V；通过灯L1的电路为 A，通过灯L2的电流为 A。 【答案】并联；3；0.3；0.4 【解析】解：（1）由图1可知，两灯并联，两电流表A1和A2分别测量的是L2的支路和干路电流，根据图中电流表的量程，由图2可知干路电流为I＝0.7A；A1测量通过灯泡L2的电流，图中A1选择的是小量程，所以通过L2的电流为I2＝0.4A；由并联电路电流的规律I＝I1+I2可得，通过灯L1的电流：I1＝I﹣I2＝0.7A﹣0.4A＝0.3A；（2）如图（a）所示当开关闭合后，两灯并联，电源电压恒为3V，根据并联电路电压规律：各支路两端电压相等，等于电源电压，电源电压：U＝U1＝3V。 5．如图a所示电路中，当闭合开关S1和S2后，两个电压表的指针均为图b所示，则灯泡L1和L2两端的电压分别为 V和 V；若断开开关S1，则灯L1 （选填“不能”或“仍能”）发光，电压表V2的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】6；1.5；不能；变大 【解析】解：由图a可知，当闭合开关S1和S2后，灯泡L1和L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡L2的两端电压。两个电压表的指针偏转角度相同，由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，则电压表V1选择的示数大于电压表V2的示数，所以电压表V1选择的是大量程，分度值为0.5V，示数为U＝7.5V，电压表V2选择的是小量程，分度值为0.1V，示数为U2＝1.5V，则L1的两端电压为U1＝U﹣U2＝7.5V﹣1.5V＝6V；若断开开关S1，电路断开，灯L1熄灭，不发光。此时电压表V2与L1、电源电压串联，相当于测电源电压，故电压表V2的示数将变大。 6．小明用如图所示的电路“探究串联电路的电流特点”，图甲为电路图，图乙为实物图，用同一个电流表分别接在A、B、C三处去测量电流。 （1）连接实物电路时，开关应处于 状态。 （2）第1次实验时，小明依次测量A、B和C三处的电流，并记录在表中，C点的电流表示数如图丙所示，为 A。 （3）换用不同电池完成测量后，记录数据如表所示，分析数据可得：串联电路中电流 。 实验序号 电流表的位置 A B C 1 电流I/A 0.32 0.32 2 电流I/A 0.26 0.26 0.26 3 电流I/A 0.20 0.20 0.20 （4）为使结论更具备普遍性，下一步最好选择与原来规格 （选填“相同”或“不相同”）的灯泡进行实验。这种从个别事实（多次实验）推理出普遍性规律的思维方法叫 法（选填“归纳”、“类比”或“控制变量”） （5）实验后，小明猜想灯泡靠近电源正极的远近可能会影响灯泡亮度。为了验证这个猜想，以下方案可行的是 （填字母序号）。 A.开关与电流表位置互换 B.两灯泡位置互换 【答案】（1）断开；（2）0.32；（3）各处的电流都相等；（4）不相同；归纳；（5）B 【解析】解：（1）连接实物电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。 （2）第1次实验时，小明依次测量A、B和C三处的电流，并记录在表中，C点的电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A。 （3）分析表中数据可得：串联电路中各处的电流都相等。 （4）为使结论更具备普遍性，下一步最好选择与原来规格不相同的灯泡进行实验。这种从个别事实（多次实验）推理出普遍性规律的思维方法叫归纳法。 （5）实验后，小明猜想灯泡靠近电源正极的远近可能会影响灯泡亮度。为了验证这个猜想，将两灯泡位置互换，观察灯的发光情况。 7．为了探究并联电路中的电流规律，小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验。 （1）如图乙所示，闭合开关，电流表测量的是如图甲中 处电流（选填“A”、“B”或“C”）。 （2）电流表测量C处电流的示数如图丙，则电流表的示数为 A。 （3）小明同学要测量通过L1的电流，只需将如图乙中导线 （选填“a”或“b”）的一端改接到电流表的正接线柱上。 （4）小明同学测出一组A、B、C三处的电流，IA＝0.4A，IB＝0.1A，IC＝0.3A，由此得出结论：干路电流等于各支路电流之和。为使结论具有普遍性，可采用的方法是： 。 【答案】（1）A；（2）0.24；（3）b；（4）为了避免偶然性，应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验 【解析】解：（1）在图乙中，电流表在干路上，测量干路的电流，电流表测量图甲中A处的电流； （2）如图丙，电流表使用的是0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.24A； （3）小明同学要测量通过L1的电流，只需将如图乙中导线b的一端改接到电流表的正接线柱上； （4）由表中数据可知，IA＝IB+IC，可得结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；为了避免偶然性，应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验。 8．小明设计了如图﹣1所示的电路来探究“并联电路中电压和电流的特点”，电源电压恒定。 （1）小明连接电路探究并联电路的电压关系时，刚接入最后一根导线时，电压表指针就发生了偏转。请指出小明在连接电路时存在的不妥之处： 。 （2）探究电压的特点时，应用电压表分别测出电源电压、AB和 （选填“AC”“CD”或“BD”）两点间的电压。 （3）测量电源两端电压时，电压表的示数如图﹣2所示，为 V。进行后面两次电压的测量时，电压表的示数与图﹣2相同，初步得出结论：并联电路中，电源电压与各支路电压的关系是 （写出关系式）。 （4）小明用同样的实验器材再加一个电流表连接了如图﹣3所示的电路，继续探究并联电路的电流关系。在测量了E处的电流之后，小明想只移动一根导线，使电流表测量图﹣1中C处的电流。请在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。 （5）正确进行实验，得到的实验数据如表所示，分析数据初步得出结论：在并联电路中，干路电流 各支路电流之和。 电流IE/A 电流IA/A 电流IC/A 0.42 0.30 0.12 （6）小明邀请小华对他的实验进行评估，小华建议他更换阻值不同的电阻再进行几次实验，目的是 。 【答案】（1）连接电路时开关闭合了；（2）CD；（3）3；U电源＝UAB＝UCD；（4）见解析；（5）等于 （6）得到普遍规律 【解析】解：（1）小明连接电路探究并联电路的电压关系时，刚接入最后一根导线时，电压表指针就发生了偏转，在连接电路时存在的不妥之处：连接电路时开关闭合了。 （2）探究电压的特点时，应用电压表分别测出电源电压和各支路电压，故应测CD两点间的电压。 （3）测量电源两端电压时，电压表的示数如图﹣2所示，电压为 3V。进行后面两次电压的测量时，电压表的示数与图﹣2相同，电压大小为3V，初步得出结论：并联电路中，电源电压与各支路电压的关系是U电源＝UAB＝UCD。 （4）使电流表测量图﹣1中C处的电流，电流表与R2串联，如下所示： （5）正确进行实验，得到的实验数据如表所示，分析数据初步得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 （6）小明邀请小华对他的实验进行评估，小华建议他更换阻值不同的电阻再进行几次实验，目的是得到普遍规律。 板 书 设 计 一、串联电路中电流、电压的规律 1.串联电路中电流处处相等。 2.串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和。 二、并联电路中电流、电压的规律 1.并联电路的干路电流等于各支路中的电流之和。 2.并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等。 课 堂 小 结 作 业 教 学 反 思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $