16.2 串、并联电路中电压的规律 教学设计-2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册

16.2串、并联电路中电压的规律教学设计

一、核心素养目标

1物理观念：通过实验探究掌握串联、并联电路中电压的规律，理解总电压与各用电器两端电压的关系，深化对电压的认知。

2科学探究：经历提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、分析论证的完整探究过程，提升实验操作、数据处理和归纳总结能力，掌握控制变量法的应用。

3科学思维：通过对实验数据的分析归纳，建立串、并联电路电压规律的逻辑认知，能运用规律解释生活中的电路现象，培养抽象思维和推理能力。

4社会责任：了解串、并联电路电压规律在生活电器中的应用，树立安全用电意识，体会物理知识对改善生活、推动技术发展的作用。

二、教学重难点

1重点：串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和；并联电路中各支路两端电压相等且等于总电压；实验探究过程的规范操作与数据处理。

2难点：实验方案的设计与优化；理解串、并联电路电压规律的本质；运用规律解决实际电路问题。

三、教学过程

（一）议题导入：创设情景，提出核心议题

1情景呈现：展示家庭电路中串联的节日小彩灯和并联的客厅吊灯，提问：节日小彩灯同时亮灭，其中一个损坏后其他都不亮；客厅吊灯可独立开关，一个损坏不影响其他工作。为什么会出现这样的差异？它们两端的电压有什么不同？2核心议题提出：围绕“串联和并联电路中电压的分布有什么规律”展开本节课的探究学习。3师生互动：引导学生结合上节课电压和电路连接的知识，自由猜想串、并联电路中电压的可能规律，教师梳理学生猜想，如串联电路各用电器电压相等、串联电路总电压等于各部分电压之和、并联电路各支路电压相等，为后续探究铺垫。

（二）新知探究一：探究串联电路中电压的规律

1提出问题：串联电路中，总电压与各用电器两端的电压之间有什么关系？2猜想与假设：基于导入环节的讨论，学生提出猜想：串联电路中总电压

等于各用电器两端电压之和。3设计实验：①实验思路：要探究串联电路总电压与各用电器电压的关系，需测量电源总电压和串联电路中各用电器两端的电压，对比数据得出结论。②控制变量：控制电路连接方式为串联，选用不同规格的灯泡（避免偶然因素），多次实验验证规律。③实验器材：电源、开关、两个不同规格的小灯泡、电压表、若干导线。④电路设计：引导学生画出实验电路图，明确电压表的连接位置——分别并联在电源两端（测总电压U）、灯泡L1两端（测电压U1）、灯泡L2两端（测电压U2）。教师点评电路图，强调电压表“并联”“正进负出”“选量程”的正确使用方法。4实验操作：①教师演示：按照设计的电路图连接电路，检查无误后闭合开关，分别测量U、U1、U2并记录数据；更换不同规格的灯泡，重复实验。②学生分组实验：每组按照实验方案进行操作，规范记录两次实验数据，教师巡视指导，及时纠正电路连接错误、电压表使用不当等问题，强调实验过程中要注意安全，避免短路。5数据分析与论证：①各小组展示实验数据，教师引导学生对比分析：第一次实验中U与U1+U2的关系，第二次实验中U与U1+U2的关系。②归纳总结：师生共同得出结论——串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和，即U=U1+U2。6师生互动：组织学生讨论“为什么要选用不同规格的灯泡并进行多次实验？”，明确多次实验可避免实验偶然性，使结论更具普遍性。

（三）新知探究二：探究并联电路中电压的规律

1提出问题：并联电路中，总电压与各支路用电器两端的电压之间有什么关系？2猜想与假设：学生结合生活经验猜想：并联电路中各支路用电器两端电压相等，且等于总电压。3设计实验：①实验思路：测量电源总电压和并联电路中各支路用电器两端的电压，对比数据验证猜想。②控制变量：控制电路连接方式为并联，选用不同规格的灯泡，多次实验验证规律。③实验器材：电源、开关、两个不同规格的小灯泡、电压表、若干导线。④电路设计：引导学生画出实验电路图，明确电压表需分别并联在电源两端（测总电压U）、支路L1两端（测电压U1）、支路L2两端（测电压U2）。4实验操作：①学生分组实验：借鉴串联电路实验的操作经验，自主完成并联电路的连接、电压测量和数据记录，更换不同规格的灯泡重复实验。②教师指导：重点关注学生并联电路的连接是否正确（避免电源短路），电压表测量不同支路电压时的接线调整是否

规范。5数据分析与论证：①各小组展示实验数据，教师引导学生分析：两次实验中U与U1、U2的关系。②归纳总结：师生共同得出结论——并联电路中各支路两端的电压相等，且等于总电压，即U=U1=U2。6师生互动：设置疑问“家庭电路中各用电器都是并联的，为什么它们都能正常工作？”，引导学生结合并联电路电压规律作答，理解并联电路电压规律在生活中的应用价值。

（四）重点知识归纳概括

1串联电路电压规律：①规律内容：串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和。②表达式：U=U1+U2（多用电器串联时为U=U1+U2+…+Un）。③关键理解：串联电路中各用电器分压，电压分配与电阻有关（后续学习），不同规格用电器两端电压可能不同，但总电压等于各部分电压之和。2并联电路电压规律：①规律内容：并联电路中各支路两端的电压相等，且等于总电压。②表达式：U=U1=U2（多支路并联时为U=U1=U2=…=Un）。③关键理解：并联电路中各用电器两端电压不受支路数量、用电器规格的影响，均等于电源总电压。3实验探究要点：①实验核心：通过测量不同位置的电压，对比数据归纳规律。②注意事项：电路连接正确，避免短路；电压表并联在被测电路两端，正进负出；选用不同规格用电器多次实验，避免偶然性。用黑色字体突出上述核心知识点，帮助学生梳理记忆。

（五）规律应用：解决实际问题

1情景应用一：节日小彩灯串联，已知电源电压为36V，共有20个小彩灯串联，每个小彩灯两端的电压是多少？引导学生运用串联电路电压规律计算：U1=U/n=36V/20=1.8V。2情景应用二：家庭电路中，台灯和空调并联在220V的电源上，台灯两端的电压是多少？空调两端的电压是多少？结合并联电路电压规律作答：两者电压均为220V。3师生互动：组织学生分组讨论生活中其他运用串、并联电路电压规律的实例，每组分享一个案例并解释原理，深化对规律的理解和应用能力。

（六）练习巩固

情景材料：某智能家居控制系统中，包含多个串联和并联的用电模块。其中，走廊的感应灯由两个规格相同的LED灯串联组成，电源电压为12V；客厅的主灯和辅助灯采用并联连接，接入家庭电路中正常工作，家庭电路电压为