15.3 串联电路和并联电路 教学设计 2026-2027学年物理人教版九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦串联电路和并联电路的定义、特点、开关控制作用及识别方法。通过对比路灯（并联）和节日彩灯（串联）的发光现象导入，引发认知冲突，搭建从生活现象到电路模型的学习支架。 资料以任务驱动实验探究为特色，通过“让两灯发光”设计电路、验证用电器影响关系等活动培养科学探究能力。三种识别方法（定义法、拆除法、电流流向法）发展科学思维，“三道门保密室”情境设计深化物理观念应用。助力学生掌握电路分析能力，为教师提供可操作的探究式教学方案。

第十五章 电流和电路 第3节 串联电路和并联电路 课题 串联电路和并联电路 课型 新授课 课时 1课时（45分钟） 教材版本 人教版九年级全一册 授课对象 九年级学生 授课时间 年 月 日 教学方法 实验探究法、任务驱动法、小组讨论法、讲授法、多媒体演示法 教学用具 多媒体课件、电源、小灯泡（2个）、开关（多个）、导线若干、电流表、电路示教板、生活实物（节日彩灯/路灯/交通灯） 一、核心素养目标 1. 物理观念 理解串联电路和并联电路的定义——串联：用电器依次相连；并联：用电器并列连接在电路两点之间。能识别和绘制串、并联电路图，理解干路和支路的概念（并联电路中两个用电器共用的部分叫干路，单独使用的部分叫支路）。 通过实验探究串、并联电路的特点——串联电路中电流处处相等，各用电器相互影响（一灯灭则全灭）；并联电路中干路电流等于各支路电流之和，各支路用电器互不影响。 理解开关在串、并联电路中的作用——串联电路中开关控制所有用电器，且位置不影响控制作用；并联电路中干路开关控制所有用电器，各支路开关只控制该支路。 2. 科学思维 通过设计"让两个灯泡发光"的方案，体会从物理现象归纳电路模型（串联/并联）的科学思维方法。 通过"猜想→设计实验→操作验证"的完整探究流程，培养科学探究能力，体会控制变量法在电路实验中的应用。 通过识别串、并联电路的三种方法（定义法、电流流向法、拆除法），发展分析归纳能力和发散思维能力。 3. 科学探究 设计实验比较两个小灯泡发光的两种接法，记录灯泡亮暗情况，归纳串联与并联的差异。 通过操作实验验证"串联相互影响，并联互不影响"的猜想，体验科学结论需实验证据支持。 根据实际情境（路灯/彩灯/三道门保密室）设计符合要求的电路图，发展知识迁移和应用能力。 4. 科学态度与责任 通过对比路灯（并联）和节日彩灯（串联），体会物理知识与日常生活的紧密联系，激发学习兴趣。 通过分组实验和合作交流，培养团队协作意识和规范操作习惯（连接电路时先断开开关）。 二、教学重点与难点 教学重点：1. 串联和并联的定义与识别——串联：首尾相连，用电器依次连接；并联：首首相连、尾尾相连，用电器并列连接。 2. 串、并联电路的特点——串联：电流路径唯一，各用电器相互影响；并联：电流有分支，干路电流=各支路电流之和，各支路互不影响。 3. 开关的控制作用——串联开关控制整个电路；并联干路开关总控，支路开关分控。 教学难点：1. 并联电路中干路与支路的区分——干路是电流汇合后的共同通道（含电源端），支路是各用电器独立所在的分支，学生易混淆"哪些是干路哪些是支路"。 2. 串、并联电路的识别——在实际电路中综合应用定义法、电流流向法、拆除法三种方法判断电路类型，防止仅凭"开关数量"或"灯泡数量"主观臆断。 3. 设计符合实际情境要求的电路图——如"三道门保密室"中三个开关同时闭合时红灯熄灭，学生需理解开关与用电器的串并联组合关系（开关与灯泡并联=短路→灯灭）。 三、教学过程 环节一：情境导入（3-5分钟） 【教师活动】同学们，请看大屏幕——这是夜晚的路灯，一盏路灯熄灭时，其他路灯依然亮着。再看节日里的小彩灯，如果其中一盏坏了，整串灯可能全部熄灭。为什么会有这样的差别？这背后的秘密就藏在电路的两种基本连接方式——串联和并联。今天我们就通过三个任务来揭开这个秘密。 【学生活动】观察大屏幕上节日里的小彩灯和夜晚路灯的实际场景，对比思考：为什么路灯一盏灭其他仍亮，彩灯一盏灭整串都灭？记录自己的猜想。完成学案KWL预习栏的"已知"和"想知道"。 【过渡语】通过对比可以发现，两种灯的电路连接方式不同——路灯是并联，彩灯是串联。这两种连接方式有什么特点？我们用三个任务来系统探究。 生活中的串联与并联——夜晚的路灯（并联） 节日里的小彩灯（串联，一灯坏则全灭） 【学习目标】① 认识串联电路和并联电路；② 会连接简单的串、并联电路并画电路图；③ 通过实验探究串、并联电路的特点。 环节二：新知探究（15-20分钟） 任务一：串联电路和并联电路 【活动1】用电源、两个灯泡、开关和导线组成电路，让两个小灯泡都发光，可以有几种接法？小组讨论并动手连接电路。 【方法1：串联】将两个小灯泡首尾依次相连，然后接到电路中。两个小灯泡依次相连（用电器依次相连）的电路叫做**串联电路**。 【方法2：并联】将两个小灯泡的两端首首相连、尾尾相连，然后接到电路中。两个小灯泡的两端分别连在一起（用电器并列相连）的电路叫做**并联电路**。并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫做**干路**，单独使用的那部分电路叫做**支路**。 【活动2】在串联电路中拧下一只灯泡后，观察另一只灯泡的亮暗情况；在并联电路中拧下一只灯泡后，观察另一只灯泡的亮暗情况。 【猜想】串联电路各用电器之间相互影响；并联电路各支路相互不影响。 【实验结论】串联电路中，如果任意一只灯泡被拧下或烧断，整个电路断路，两个灯泡都不亮——**各用电器相互影响**。并联电路中，如果任意一只灯泡被拧下，另一只灯泡依然正常发光——**各支路用电器互不影响**。 【教师引导·小结】串联电路与并联电路的区别—— ①定义：串联电路中各用电器依次相连；并联电路中各用电器并列连接在电路中的两点之间。 ②电流路径：串联只有一条路径（从电源正极→用电器1→用电器2→电源负极）；并联有两条或以上路径（有分支）。 ③用电器关系：串联各用电器相互影响；并联各支路互不影响。 ④并联特有概念：干路（电流汇合的共同通道）和支路（各用电器所在的独立分支）。 【教师讲授】三种识别串、并联电路的方法—— **方法一：定义识别法** 串联：用电器逐个、依次、首尾相连； 并联：用电器并列连接在电路中的两点之间。 （注意：在电路中不论导线多长，如果没有电源、用电器等，均可看作同一点。） **方法二：拆除法（断路测试）** 串联：去掉任一用电器，其他用电器停止工作； 并联：去掉任一用电器，其他用电器照常工作。 **方法三：电流流向法** 串联：电流从电源正极至负极无分支； 并联：电流从正极至负极有两条或以上分支。 💡 判断技巧：判断串并联最快方法——"拆除法"：假设去掉一个用电器，如果其他用电器都不亮了→串联；如果其他用电器仍亮→并联。口诀：无分支→串联，有分支→并联。 ⚠️ 易错提示：并联的干路不是"接在电源两端的导线"，而是所有支路汇合后的共同通道（含电源正极→干路开关→汇合点的整段）。干路电流=各支路电流之和（I总=I1+I2）。 【过渡语】掌握了串、并联电路的基本概念和识别方法，现在进入任务二——我们实际动手连接串、并联电路，重点探究开关在两种电路中的不同控制作用。 任务二：连接串联电路和并联电路 【活动1】按电路图组装串联电路，闭合开关或断开开关观察实验现象。 【提醒】连接电路时，要先检查电路连接是否无误，然后方可闭合开关（养成规范操作习惯）。 【实验操作】按电路图分别连接串联电路，闭合开关观察两灯发光情况，再断开开关观察。 【问题】根据实验过程及实验现象，总结开关对串联电路的控制作用。 【结论】串联电路中的开关控制**所有用电器**，开关对用电器的控制作用**与开关的位置无关**——无论开关在电路中哪个位置，都能控制整个电路的通断。 【活动2】在并联电路中，干路开关和支路开关对各用电器的控制作用有什么不同？按照电路图组装并联电路，闭合或断开开关观察现象。 【问题1】根据实验过程及实验现象，总结开关对并联电路的控制作用。 【结论】并联电路中的**干路开关**控制**所有用电器**；各**支路开关**只控制**所在支路的用电器**。 【问题2】一个开关能控制电路中所有用电器的电路，一定是串联电路吗？ 【结论】**不一定**。并联电路的干路开关也可以控制所有用电器，但此时电路不是串联。判断串并联不能仅看开关数量，要看电流路径是否有分支！ 【教师引导·小结】开关的控制作用—— ①串联电路：开关在电路中任何位置都控制整个电路（总开关）。 ②并联电路：干路开关总控（控制所有用电器）；支路开关分控（只控制该支路）。 ③识别串并联：不能只看"几个用电器+几个开关"，要追踪电流从正极→负极的完整路径——无分支=串联，有分支=并联。 【课堂练习】【判断练习】下面哪些是串联电路，哪些是并联电路？（1）节日彩灯；（2）家庭照明电路；（3）教室里的风扇和灯；（4）马路上的路灯。 ⚠️ 易错提示："干路开关控制所有用电器"并不代表电路是串联！并联的干路开关同样控制所有用电器。判断方法：看电流有几条路径——只有1条→串联；≥2条→并联。 💡 判断技巧：画并联电路图时，干路和支路的连接点（节点）要标清楚。通常约定：电源正极→干路开关→汇合点（用小圆点标出）→分支为各支路→汇合点→电源负极。用小圆点标出电路的连接点（节点）是画并联电路图的关键。 【过渡语】学会了识别和连接串、并联电路后，我们进入任务三——将所学知识应用于真实情境，设计一个"三道门保密室"的电路，加深对"开关与用电器并联=短路"这一核心概念的理解。 任务三：生活中的电路 【情境设计】某保密室有三道门，关上一道门相当于关闭一个开关。只要有一道门没有关上，红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光。请同学们根据这个情境设计电路图，画好后进行分享展示并作出分析。 【分析】因为三道门都闭合之前红灯和绿灯都发光，说明两个灯泡不经过开关直接接在电源两端。三个开关同时闭合时红灯熄灭，意味着两灯是串联的，并且三个开关闭合时红灯要被短接，那么三个开关与红灯的关系应该是**并联**——当所有开关都闭合时，红灯被短路（两端被导线直接连通），所以红灯熄灭，只剩绿灯发光。 【电路图】红灯与绿灯串联；三个开关分别与红灯并联（每个开关闭合时将红灯短路）。 【关键原理】开关与某用电器并联→该用电器被短路（电流走导线捷径，用电器两端无电压，不工作）。这是本节课最核心的应用难点！ 【课堂练习】通过三道门保密室的设计活动，理解"开关与用电器并联=短路=用电器不工作"这一核心概念，并能将这一知识迁移到其他实际电路的设计中。 三道门保密室电路分析——开关与灯泡的短路关系 ⚠️ 核心难点突破："开关与灯泡并联=灯泡被短路"是本节最难理解的知识点。突破方法：电流总走电阻最小的路径——当开关闭合时，电流直接从导线（电阻≈0）流过，而不经过灯泡（电阻>0），所以灯泡两端无电压，不工作。类比：河流改道，主河道有水支流就无水。 环节三：例题精讲（10-15分钟） 例题1：某保密室有三道门，关上一道门相当于关闭一个开关。只要有一道门没有关上，红灯和绿灯都发光；当三道门全部关上时，红灯熄灭，只有绿灯发光。请分析：红灯、绿灯、三个门开关是如何连接的？ 三道门保密室电路图 【思路分析】解题关键：红灯和绿灯同时发光→两灯都在电流路径上（不短路）；三门全关红灯灭→红灯被短路→开关与红灯并联。红灯被短路时，电流不经过红灯，只经过绿灯→绿灯继续发光→与物理"并联时一处短路则整路相关用电器均不工作"原理一致。（注：实际上简化了实际电路，真实保密室电路更复杂。） 解：红灯和绿灯串联；每个门开关与红灯并联。 例题2：请画出两个小灯泡L1和L2并联、电流表测干路电流、开关S1在干路而开关S2在L1所在支路的电路图。 【思路分析】步骤：①画电源符号（正极向上）；②在电源正极画干路开关S1；③从S1出发画一条线到A点（分流点，标小圆点）；④从A点分出两条支路——支路1：S2→L1；支路2：L2；⑤两条支路在B点（汇合点，标小圆点）汇合；⑥从B点画导线回电源负极。⑦电流表接在干路（任意位置均可）。关键：并联电路图必须标出分流点和汇合点（用小圆点）。 解：电路图：电源正极→开关S1（干路开关）→A点（分流点）→分支1：开关S2→L1→B点（汇合点）→电源负极；分支2：L2→B点。电流表接在A点之前（测干路总电流）。 环节四：课堂练习（5-10分钟） A组·基础巩固 练习1：如果电路中有两个用电器，下列说法中正确的是（ ） A. 闭合开关S后，两灯同时亮的一定是串联 B. 闭合开关S后，两灯同时亮的一定是并联 C. 闭合开关S后，两灯同时亮的可能是并联，也可能是串联 D. 条件不足，无法判定 练习2：下列操作能使小灯泡L1和L2组成串联电路的是（　　） A．闭合开关S1、S2和S3 B．只闭合开关S1和S2 C．只闭合开关S2和S3 D．只闭合开关S3 练习2开关操作示意图 练习3：根据实物电路画电路图。 练习3实物电路图 练习4：如图所示为路口交通指示灯的示意图，指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为。据此推断（ ） A. 红灯、黄灯、绿灯是串联的 B. 红灯、黄灯、绿灯是并联的 C. 红灯与黄灯并联后再与绿灯串联 D. 绿灯与黄灯并联后再与红灯串联 练习4交通指示灯实物图 B组·能力提高 练习5：小明在房间里安装了"吊扇"和"电灯"，它们能独立工作互不影响，则这两种用电器的连接方式是（ ） A. 一定是串联 B. 一定是并联 C. 可能是串联，也可能是并联 D. 无法判断 课堂练习答案 A组·基础巩固 练习1：C；解析：同时亮可能是串联也可能是并联，需追踪电流路径判断。 练习2：D；解析：只有只闭合S3时电流唯一路径：电源→S3→L1→L2→电源负极。 练习3：练习4：B；解析：各灯独立控制、互不影响→并联。 B组·能力提高 练习5：B；解析："独立工作互不影响"是并联的本质特征，串联中任一用电器断开会导致全部停止工作。 环节五：课堂小结（2-3分钟） 【教师引导】用思维导图回顾全节——串联电路和并联电路，及其三个维度（特点/开关控制/识别方法）和一个应用（开关与用电器并联=短路）。 【课堂互动】快速判断：①圣诞树彩灯是串联还是并联？②客厅灯和卧室灯是串联还是并联？③串联电路中，开关在灯泡前面还是后面，效果一样吗？④并联电路中，干路开关和支路开关的控制对象有何不同？ （随后呈现本节知识结构思维导图） 串联电路和并联电路 一、串联电路的特点 电流路径只有一条 各用电器间相互影响 开关控制所有用电器（与位置无关） 二、并联电路的特点 电流路径有多条（干路+支路） 干路电流=各支路电流之和 各支路用电器互不影响 干路开关总控，支路开关分控 三、识别方法 定义法·拆除法·电流流向法 四、生活应用 路灯→并联；彩灯→串联；家庭电路→并联 开关与用电器并联→用电器短路（不工作） 四、板书设计 第3节 串联电路和并联电路 一、串联电路和并联电路 串联：首尾依次相连→电流路径唯一→各用电器相互影响（一灯灭则全灭） 并联：首首相连、尾尾相连→电流有分支→各支路互不影响（干路电流=I1+I2） 干路：电流汇合的共同通道；支路：各用电器所在分支 二、开关的控制作用 串联：开关控制所有用电器，与位置无关 并联：干路开关总控，支路开关分控 三、识别串并联的方法 定义法·拆除法·电流流向法 核心口诀：无分支→串联；有分支→并联 五、教学反思 1. 任务驱动的三个任务是否有效调动了学生的主动探究意识？"让两个灯泡发光"的开放性活动是否激发了学生的创造力和合作交流？ 2. 学生动手连接电路时，最大的困难是哪里？（电路图画实物图看不懂？找不到分流点和汇合点？开关连接位置搞反？）如何针对这些困难进行补救？ 3. "开关与用电器并联=用电器短路"这一难点——学生能否真正理解"电流总是走电阻最小路径"这一本质？有没有学生仍然死记硬背而不理解？ 4. "干路"和"支路"的概念辨析——学生是否出现混淆（如把支路误认为干路）？是否需要增加专项辨析练习？ 5. 三种识别串并联的方法（定义法、拆除法、电流流向法）——学生最喜欢用哪种？哪种最难掌握？如何在后续练习中强化巩固？ 6. 三道门保密室的电路设计活动——学生能否正确理解"三开关并联后再与红灯串联"？是否能将这个设计思路迁移到其他类似问题（如楼梯灯双控开关）？ 学科网（北京）股份有限公司 $