15.5《 探究：串、并联电路中电流、电压的特点》课时教案-2025--2026学年沪科版九年级全一册物理

《第五节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点》教学设计 基本信息 课题 探究：串、并联电路中电流、电压的特点 学科及年级 初中物理，九年级全一册 教材版本 沪科版 【课时教材分析】 本节课是沪科版九年级物理第十五章《电与电路》的第五节内容，承接前面对电流、电压、电阻等基本概念的学习，以及电流表、电压表的使用方法，进入对电路整体规律的探究。教材以“猜想—实验—结论—应用”为主线，引导学生通过动手实验探究串联和并联电路中电流与电压的分布规律。本节内容不仅是电学知识体系中的核心组成部分，更是后续学习欧姆定律、电功率、家庭电路等知识的基础。教材设计了明确的实验步骤、电路图和问题链，强调学生的自主探究能力、实验操作能力和数据分析能力，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念，同时注重科学思维与科学探究素养的培养。 【课时学情分析】 九年级学生已具备一定的电学基础知识，掌握了电流、电压的概念，学会了使用电流表和电压表，并能连接简单的串联和并联电路，具备初步的实验操作能力。然而，对于电路中电流与电压的整体分布规律仍停留在感性认识阶段，缺乏系统的定量分析经验。部分学生在连接复杂电路时容易出现接线错误，如正负极接反、量程选择不当、电表连接方式错误等。此外，学生在设计实验方案、记录数据、分析归纳结论方面仍需教师引导。但九年级学生好奇心强，动手意愿高，尤其对实验探究类课程兴趣浓厚。因此，本节课应充分利用学生的探究欲望，通过真实情境引入、任务驱动、小组合作等方式，引导学生主动参与实验设计与操作，在“做中学”中深化理解，提升科学探究能力。 【课时设计思想】 本节课以“科学探究”为核心设计理念，遵循“提出问题—作出猜想—设计实验—进行实验—分析论证—得出结论—交流反思”的完整探究流程。采用“任务驱动+情境创设+合作探究”的教学模式，围绕“家用小彩灯为何一个坏了整串不亮？”“教室里的灯为何一个坏了其他仍亮？”等生活现象创设真实问题情境，激发学生探究兴趣。通过设置递进式探究任务，引导学生从定性观察走向定量测量，经历完整的科学探究过程。注重发挥学生的主体作用，鼓励小组合作完成电路连接、数据测量与记录，教师则作为组织者、引导者和促进者，适时点拨关键问题，纠正操作误区，帮助学生建构串、并联电路中电流与电压的规律性认识。同时，强化实验安全教育，培养学生严谨求实的科学态度和良好的实验习惯。 【教学目标】 物理观念： 1. 理解并掌握串联电路中各处电流相等、总电压等于各部分电压之和的基本规律； 2. 理解并掌握并联电路中干路电流等于各支路电流之和、各支路两端电压相等的基本规律。 科学思维： 1. 能基于已有知识和生活经验对串、并联电路中的电流、电压特点进行合理猜想，并说明依据； 2. 能通过对比分析实验数据，归纳出普遍规律，发展逻辑推理与抽象概括能力。 科学探究： 1. 能独立或合作设计探究串、并联电路电流与电压特点的实验方案，正确选择器材并连接电路； 2. 能规范使用电流表和电压表进行测量，准确记录实验数据，并能根据数据验证猜想、得出结论。 科学态度与责任： 1. 在实验过程中养成实事求是、尊重数据的科学态度，勇于质疑与反思； 2. 增强安全用电意识，理解电路规律在日常生活中的应用价值，体会物理与生活的紧密联系。 【教学重难点】 【教学重点】 1. 通过实验探究得出串联电路中电流处处相等、总电压等于各部分电压之和的规律； 2. 通过实验探究得出并联电路中干路电流等于各支路电流之和、各支路电压相等的规律。 【教学难点】 1. 正确设计并连接复杂的串、并联电路，特别是多点测量时电表的接入位置与极性； 2. 对实验数据进行有效分析与归纳，排除偶然误差干扰，得出具有普遍性的结论； 3. 理解“换用不同规格灯泡多次实验”的目的，即避免实验结论的偶然性，增强结论的普遍性。 【教学课时】 1课时（45分钟） 【教学策略】 采用议题式教学法创设探究主题，结合情境探究法激发学习动机，运用合作探究法组织学生分组实验，辅以讲授法进行关键点拨与规律总结。强调“做中学”，突出学生主体地位，教师主导作用，实现知识建构与能力发展的统一。 【教学准备】 教师准备：多媒体课件、实物投影仪、电池组（3V）、电流表、电压表、不同规格小灯泡（2.5V/0.3A 和 3.8V/0.3A）、开关、导线若干、电路板或实验箱。学生分组实验器材同上，每两人一组。 【教学过程】 教学活动 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、情境导入，引发猜想 一、生活现象引题，激发探究兴趣 （1）展示生活场景图片： 教师利用PPT展示两张图片：第一张为节日装饰用的一串小彩灯，其中一个灯泡烧坏后整串都不亮；第二张为教室天花板上的日光灯，其中一个损坏后其余灯依然正常发光。 提问：“同学们观察这两张图片，有什么发现？为什么会出现这样的差异？” 引导学生思考：“这说明小彩灯可能是怎样连接的？教室的灯又是怎样连接的？” 预设学生回答：小彩灯是一个坏了全部不亮，可能是串联；教室灯一个坏其他还亮，可能是并联。 （2）聚焦核心问题： 追问：“那么，在串联和并联电路中，电流和电压是如何分布的呢？比如，在串联电路中，流过每个灯泡的电流是否相同？电源提供的总电压是如何分配给各个灯泡的？在并联电路中，干路中的电流与支路电流有什么关系？各支路上的灯泡两端电压是否一样？” 鼓励学生大胆猜想，并要求说出猜想的理由。 板书学生提出的猜想，如：“串联电路中电流处处相等”“串联电路总电压等于各灯电压之和”“并联电路干路电流等于支路电流之和”“并联电路各支路电压相等”等。 （3）明确探究任务： 总结：“大家的猜想很有道理，但科学需要证据。今天我们就通过实验来验证这些猜想是否正确。我们的任务是：设计实验，测量串联和并联电路中的电流与电压，找出它们的规律。” 1. 观察图片，描述现象差异。 2. 联系已有知识，推测电路连接方式。 3. 根据生活经验和物理知识，提出关于电流、电压分布的猜想。 4. 明确实验探究的目标和任务。 从生活实际出发，创设真实问题情境，激发学习兴趣与探究欲望；引导学生将生活现象与物理知识联系起来，培养发现问题和提出猜想的能力。 二、合作探究，实验验证 二、分组实验探究，验证串联电路规律 （1）设计串联电路实验方案： 引导学生回顾串联电路的定义与特点，提问：“要探究串联电路中的电流规律，我们需要测量哪些位置的电流？电流表应该如何连接？” 学生讨论后明确：应在电路的不同位置（如A、B、C三点）分别接入电流表进行测量，电流表必须串联在被测电路中。 教师出示教材图15-49的电路图，讲解测量点设置：L₁前、L₁与L₂之间、L₂后。 强调实验注意事项：连接电路前开关必须断开；电流表正负接线柱不能接反；选择合适量程（可先试触）；更换灯泡时需断开电源。 （2）指导学生连接电路并测量： 分发实验器材，组织学生两人一组开始实验。巡视各小组，及时纠正错误接线，如电流表并联、正负极反接、导线松动等。 指导学生先连接好串联电路（两灯泡、开关、电源），再依次将电流表接入三个测量点，闭合开关读取数据并记录在自制表格中。 建议使用不同规格的灯泡（如2.5V和3.8V），以便观察亮度差异与电压分配的关系。 （3）引导分析串联电压规律： 提问：“如何测量每个灯泡两端的电压？电压表该怎么接？” 学生回答后，教师强调电压表必须并联在被测元件两端。 指导学生用电压表分别测量U_AB（L₁两端）、U_BC（L₂两端）、U_AC（电源两端）的电压值，并记录数据。 提醒学生注意电压表量程的选择与读数方法，特别是指针位置对应的数值。 三、迁移探究，并联电路规律 （1）类比设计并联实验： 提问：“如果我们要研究并联电路，应该如何设计实验？电流表应该接在哪里才能测出支路电流和干路电流？” 出示教材图15-50电路图，引导学生识别L₁支路、L₂支路和干路。 明确实验步骤：将电流表先后接入L₁支路、L₂支路和干路，测量I₁、I₂、I。 （2）组织并联电路实验： 学生继续以小组为单位搭建并联电路，连接方式参照教材图15-50。 教师重点巡视电压表的连接是否正确，防止出现短路或接错位置。 指导学生测量并记录各支路电流和干路电流，再用电压表测量L₁两端、L₂两端及电源两端的电压，验证是否相等。 鼓励学生更换不同规格灯泡重复实验，观察数据变化。 1. 小组讨论实验方案，确定测量点和电表连接方式。 2. 动手连接串联电路，按步骤测量三处电流值，记录数据。 3. 测量L₁、L₂两端及总电压，记录数据。 4. 搭建并联电路，测量两条支路电流和干路电流。 5. 测量并联电路中各支路电压，比较其大小。 6. 更换灯泡规格，重复实验，收集多组数据。 通过动手实践，掌握电表的正确使用方法；经历完整的科学探究过程，培养实验设计、操作、数据记录与处理能力；通过对比不同规格灯泡的数据，增强结论的可靠性。 三、数据分析，得出结论 四、数据汇总分析，归纳物理规律 （1）组织数据展示与交流： 利用实物投影仪展示几组典型实验数据，包括串联电路的三处电流值、三个电压值，以及并联电路的三条电流值、三个电压值。 提问：“请大家观察这些数据，你能发现什么规律？” 引导学生发现：串联电路中IA ≈ IB ≈ IC，说明电流处处相等；U_AC ≈ U_AB + U_BC，说明总电压等于各部分电压之和。 对于并联电路，引导学生发现：I ≈ I₁ + I₂，说明干路电流等于各支路电流之和；U₁ ≈ U₂ ≈ U_电源，说明各支路电压相等。 （2）引导学生得出实验结论： 鼓励学生用自己的语言描述规律，教师适时补充和完善，最终形成规范表述： “大量实验表明：串联电路中各处的电流相等；串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。” “并联电路中，干路电流等于各支路电流的总和；各支路两端的电压相等。” 板书结论，并用彩色粉笔标注关键词。 （3）回应初始猜想，强化认知： 回顾导入环节提出的猜想，逐一对照实验结论进行验证。“我们之前猜‘串联电流相等’是对的，‘并联电压相等’也是正确的！” 解释生活现象：“现在我们可以解释为什么小彩灯一个坏了整串不亮——因为它们是串联的，一处断开，整个电路就没有电流了；而教室的灯是并联的，一条支路断开，其他支路仍有电流通过，所以还能亮。” 1. 观察展示的数据，寻找数值之间的关系。 2. 口头表述观察到的规律。 3. 总结并复述实验结论。 4. 用所学知识解释导入时的生活现象。 培养学生分析数据、归纳规律的能力；通过结论与猜想的对比，体验科学探究的成功感；实现从具体实验到抽象规律的知识升华。 四、反思交流，深化理解 五、深度反思交流，提升科学素养 （1）组织反思性提问： 提问：“实验中为什么要换用不同规格的灯泡进行多次测量？” 引导学生认识到：若只用相同灯泡，可能误认为电压平均分配是必然规律，而实际上电压分配与电阻有关。多次实验可避免偶然性，使结论更具普遍性。 （2）辨析常见误区： 提出问题：“有人说‘如果用电器规格不同，它们两端的电压一定不同’，这种说法对吗？” 结合并联电路实验结果，引导学生反驳：在并联电路中，即使灯泡规格不同，它们两端电压仍然相等。 再提问：“电流表能否与灯泡并联？为什么？” 引导学生回忆电流表内阻极小，若并联会造成短路，烧坏电表或电源，强调“电流表绝不能并联”。 （3）总结探究方法： 归纳本节课所经历的科学探究流程：提出问题→作出猜想→设计实验→进行实验→分析论证→得出结论→交流反思。 强调实验中遵守安全规范的重要性，如断开开关接线、防止短路等。 1. 思考并回答更换灯泡的目的。 2. 辨析“电压一定不同”的错误观点。 3. 解释电流表不能并联的原因。 4. 回顾并梳理科学探究的基本步骤。 培养批判性思维和反思能力；澄清常见概念误区；强化安全意识；系统化科学探究方法，提升科学素养。 【作业设计】 1、 基础巩固 1. 关于电压表使用的说法中，错误的是（ ）。 A. 电压表要并联在被测电路两端 B. 被测电压不能超过电压表的量程 C. 电流从正接线柱流入电压表，从负接线柱流出 D. 绝对不允许不经过用电器把电压表直接接在电源两极上 2. 填空：我国家庭电路的电压是______V，一节干电池的电压大约是______V。 二、能力提升 3. 如图15-51所示， 并联电路中a、b、c、d四处电流分别为I_a、I_b、I_c、I_d，请判断下列选项中错误的一项，并说明理由： A. I_a = I_c B. I_b = I_d C. I_b > I_a D. I_d > I_c 三、实验拓展 4. 设计一个实验方案，验证“并联电路各支路电压相等”的结论。请写出实验器材、画出电路图、列出实验步骤，并设计数据记录表格。 【板书设计】 第五节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点 一、串联电路：   • 电流特点：I = I₁ = I₂ （处处相等）   • 电压特点：U = U₁ + U₂ （总电压等于分电压之和） 二、并联电路：   • 电流特点：I = I₁ + I₂ （干路电流等于支路电流之和）   • 电压特点：U = U₁ = U₂ （各支路电压相等） 三、实验方法：   • 猜想 → 实验 → 数据 → 结论   • 多次实验，避免偶然性 四、生活应用：   • 小彩灯 —— 串联   • 教室灯 —— 并联 【教学反思】 本节课整体达到了预期教学目标，学生积极参与实验探究，课堂氛围活跃。通过生活情境导入，有效激发了学生的学习兴趣，使抽象的电学规律变得贴近生活。实验环节中，大部分小组能够独立完成电路连接与数据测量，体现了较好的动手能力和合作意识。但在实验操作中仍有个别小组出现电流表并联、正负极接反等问题，反映出部分学生对电表使用规则掌握不够牢固，今后需加强实验前的示范与安全强调。数据分析环节，学生能较好地从数据中发现规律，但归纳语言尚显稚嫩，需教师进一步引导提炼。反思交流部分，学生对“为何换灯泡”的理解较为深刻，说明探究思维正在逐步形成。总体而言，本节课较好地落实了科学探究的核心素养，但在时间分配上略显紧张，后续可考虑将并联电路探究适当延展至下一课时，以保证探究深度。 学科网（北京）股份有限公司 $