11.4 串联电路和并联电路 教学设计 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理教学设计聚焦串联和并联电路的电流、电压、总电阻规律及电表改装原理。通过组装串联（单一路径）和并联（多条支路）实物电路，观察灯泡亮灭及取下灯泡后的状态，衔接恒定电流、欧姆定律等前置知识，为闭合电路欧姆定律等后续内容搭建分析框架。 该资料亮点在于融合微观建模与等效替代思维，通过自由电荷移动模型解释串联电流相等，结合欧姆定律演绎推导总电阻公式，小组讨论辨析规律。生活实例（家庭照明并联、节日彩灯串联）体现科学态度与责任，分层习题与思维导图梳理提升学习效率，助力教师高效教学与学生物理观念、科学思维的培养。

教学设计 课程名称 串联电路和并联电路 选用教材 高中物理人教版必修三 教学章节 第十一章第四节 授课对象 高一学生 授课类型 新授课 授课学时 1课时（45分钟） 一、教学内容分析 本节课以恒定电流、欧姆定律、电阻规律为前置基础，教材先分别给出串联、并联实物电路示意图，从电流、电压两条线索推导两类电路整体规律，再结合欧姆定律推导串、并联总电阻计算规律；延伸讲解电流表串联、电压表并联的改装原理，把表头分流、分压规律作为串并联电路典型应用，搭配简单计算例题巩固规律；完整梳理家用照明并联、节日彩灯串联等生活实例，搭建恒定电路基础计算框架，为闭合电路欧姆定律、多用电表实验提供核心电路分析工具，贯穿等效替代、演绎推导两类物理研究方法。 二、学情分析 1. 知识基础 学生初中已经粗浅认识串、并联灯泡亮灭现象，高中掌握电流定义、欧姆定律、导体电阻相关知识；但学生只记住表层现象，没有从电荷定向移动角度理解串并联电流分配逻辑，无法自主结合欧姆定律推导总电阻公式，不清楚电表本质是小量程表头，难以理解分流、分压改装原理，做题时常混淆串并联电流、电压规律。 2. 能力基础 学生能完成单一电阻欧姆计算，但多电阻组合电路的分段分析能力薄弱；不会根据电路实物图快速识别串并联结构，电表改装类综合计算步骤杂乱，缺少先分电路再定量计算的解题顺序。 3. 思维基础 高一学生停留在灯泡亮灭宏观直观思维，无法从微观自由电荷移动解释串联电流处处相等；等效电阻等效替代抽象思维不足，难以理解多个电阻整体等效为单一电阻，改装电表时分流、分压的逻辑推理存在明显障碍。 三、教学目标 1. 物理观念 清晰掌握串联、并联电路电流、电压、总电阻完整规律，理解等效电阻物理含义；明确电流表串联、电压表并联接入电路的根本原因，建立恒定电路串并联完整电路分析观念。 2. 科学思维 依托电荷移动微观模型推导串联电流规律，利用欧姆定律演绎推导总电阻公式；运用等效替代思维简化多电阻电路，形成 “识别电路 — 判断串并联 — 套用规律计算” 标准化解题思维。 3. 科学探究 能够结合电路示意图自主梳理串并联电流、电压分配特点；小组合作推导总电阻关系式，自主分析表头分流、分压改装的电路结构。 4. 科学态度与责任 结合家庭照明并联、节日彩灯串联生活实例体会电路知识实用价值，计算过程规范书写电路步骤，养成条理清晰的电学计算习惯，树立安全用电、规范连接电路的生活责任。 四、教学重难点 重点 串联、并联电路电流、电压、总电阻全部规律 串并联电路基础计算题规范解答 电流表串联、电压表并联的使用规则 难点 并联分流、串联分压电表改装原理 复杂混联电路识别与等效电阻简化 从微观电荷移动解释串联电流相等的内在逻辑 五、教学方法 图示演示法：依托教材串并联实物电路图直观区分两种电路； 演绎推导法：结合欧姆定律推导总电阻、电表改装规律； 微观建模法：自由电荷移动解释串联电流特点； 小组讨论法：分组对比串并联全部规律，辨析易混点； 讲练结合法：基础电路、电表改装例题当堂训练； 生活拓展法：家用电路实例讲解串并联实际选用原因。 六、教学资源 人教版高中物理必修第三册课本；电源、小灯泡、导线、开关分组电路器材；两张教材配套电路示意图；草稿纸、分层习题单、黑板、直尺。 八、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 情境实物导入，区分串并联电路 现场组装两组简易电路：第一组两个小灯泡首尾依次相连，只有一条通路；第二组两个灯泡两端分别接在一起，两条独立支路，闭合开关让学生观察两组灯泡同步亮灭状态，抛出递进思考问题：两种电路接线方式有什么区别？如果取下其中一个灯泡，另一盏灯还会不会发光？留给学生两分钟同桌交流猜想。 汇总学生观察结果，梳理两类电路定义：依次首尾相连只有一条电流路径为串联；两端分别对接存在多条支路为并联，工整书写本节课课题《串联电路和并联电路》。 展示串联电路图 对照图片标注电源、开关、三个电阻完整单一路径，引导学生顺着导线画出电流流动完整路线。 分层提问：串联电路中自由电荷只能沿一条导线移动，各处电荷流量是否相同？等待学生初步猜想，预留完整推导至下一环节。 认真观察两组电路灯泡发光现象，动手思考取下灯泡后的电路通断情况，和同桌交流两种接线方式的差异，主动举手分享猜想。 完整抄写本节课课题，观看串联实物电路图，顺着导线用笔勾勒唯一电流通路，记住串联单条支路特征。 结合电荷定向移动旧知识思考串联各处电流大小，带着电流是否相等的疑问进入规律推导环节。 推导串并联电流、电压规律 串联电流推导引导：结合金属微观自由电荷模型讲解，单位时间内流入某一截面电荷一定全部流向下一截面，不存在电荷堆积，因此串联电路各处电流大小完全相等，板书串联电流文字规律。 展示并联电路图 对照图片标注干路、三条电阻支路，分层讲解干路电荷分流进入各支路，全部支路电流相加等于干路总电流，完整板书并联电流规律。 电压规律分步讲解：串联电路总电压等于各用电器两端电压相加；并联每条支路两端都直接连接电源两极，各支路电压等于电源两端总电压，分别结合示意图标注各段电压。 过渡引入等效电阻概念：多个电阻串、并联后，整体对电流阻碍效果等同于一个单独电阻，这个电阻就是等效总电阻，结合欧姆定律分步推导串联总电阻等于各电阻相加。 继续推导并联总电阻规律：结合电压相等、干路分流特点，得出总电阻倒数等于各支路电阻倒数相加，对比串并联电阻变化特点。 带领学生完成教材中基础串并联计算题，完整示范先判断电路、再套用规律的书写步骤，巡视学生串并联公式混用错误。 跟随微观电荷模型理解串联电流相等的内在原因，观看并联实物电路图区分干路、支路，完整记录两类电流分配规律。 对照示意图记录串并联电压特点，跟随教师同步推导等效电阻关系式，在草稿分步书写推导过程。 完整区分串联电阻变大、并联总电阻变小两类变化特点，复刻例题规范解题格式，独立完成随堂小计算，做完同桌核对数值。 电表改装原理探究 过渡铺垫：电流表、电压表本质都是小量程表头，只能承受极小电流，想要测量大电流、大电压需要搭配电阻改装，串联电阻分压、并联电阻分流。 串联分压改装电压表讲解：表头串联大电阻，大部分电压由分压电阻承担，表头只分少量电压，扩大电压测量范围，结合串联电压规律列式说明。 并联分流改装电流表讲解：表头并联小分流电阻，大部分电流从分流电阻通过，表头只通过微小电流，扩大电流量程，结合并联电流规律梳理逻辑。 分层提问辨析：测量灯泡电压为什么电压表要并联？测电流必须串联？等待学生结合串并联电压、电流规律完整作答。 发放电表改装、纯串并联分层习题，限时四分钟独立完成，巡视学生分流分压公式混用问题集中讲评。 拓展生活电路：家庭电灯全部并联，一盏损坏不影响其余灯具；节日小彩灯串联，一处断开全部熄灭，对比两类电路实际选用逻辑。 记住表头本质，分组讨论串联分压、并联分流改装思路，完整记录电压表、电流表改装电路结构。 结合串并联规律解释电表接入方式的原因，独立完成分层习题，标记电表改装类难题等待讲评。 倾听家用、彩灯电路拓展讲解，在笔记本区分串并联生活适用场景，修正公式混用的计算错误。 堂梳理与分层课后任务 按照串联规律→并联规律→等效电阻→电表改装完整脉络梳理知识框架，板书简易对比思维导图，标记串并联电流、电压易混点。 分层布置课后学习任务：基础任务完成教材全部课后习题，做题先识别串并联；拓展任务观察家中照明电路，记录并联电器种类，下节课分享。 跟随教师整合整节课全部知识点，补充完善课堂笔记，重点标记两类电路规律区分要点。 清晰记录分层作业要求，规划课后习题、家庭电路观察的完成时间。 九、板书设计 十、课程思政 本节课依托家用照明、节日彩灯等生活电路实例，展现串并联电路理论广泛服务日常生活的实用价值；通过电荷微观流动推导电流规律、欧姆定律演绎等效电阻的完整推导过程，锻炼学生严谨演绎的科学推理能力；讲解电表规范接入方式、家庭用电电路时普及安全用电常识，引导学生规范操作电学器材，树立安全用电、节约用电的生活责任，体会基础电路知识支撑电力民用产业发展。 十一、教学反思和修改 教学反思：本节课借助两张教材电路示意图清晰区分串并联结构，基础规律推导完整，但多数学生容易混淆串并联电流、电压分配规律；电表改装分流分压逻辑理解难度高，综合计算题步骤书写混乱；微观电荷解释串联电流相等的内容讲解时间不足，学生仅记住结论不理解本质。 修改措施：课前印制串并联规律对比填空学案当堂训练；增加电表改装分步引导小题；补充电荷移动动态简易动画，延长小组讨论时长，增设混联电路识别专项练习。 学科网（北京）股份有限公司 $