13.6 串联、并联电路中电压的特点 教学设计 2026-2027学年物理沪粤版九年级上册

该初中物理教学设计聚焦串联、并联电路中电压的特点，通过复习串并联电路电流规律（串联电流处处相等、并联干路电流等于支路之和）自然导入，以实验数据记录表、串并联电压电流对比归纳表为学习支架，梳理电压规律。 此资料以科学探究为主线，通过“观察现象-提出问题-设计实验-数据分析-得出结论”流程，多次更换灯泡实验培养科学探究能力，对比串并联电压与电流规律（串联电压分担之和、并联电压相等）建构知识体系，体现科学思维与物理观念，助力学生形成严谨探究习惯，为教师提供清晰教学路径与实践素材。

13.6 串联、并联电路中电压的特点 教学设计 授课教师：________ 授课时间：________ 授课班级：________ 课题 13.6 串联、并联电路中电压的特点 课型 新授课 年级 九年级（上册） 学科 物理 教材版本 沪粤版（2024）九年级上册 课时 1课时（45分钟） 教学方法 实验探究法、归纳法、讨论法、对比法 教学用具 多媒体课件、电压表、干电池、小灯泡（不同规格）、开关、导线、实验电路板 一、核心素养目标 物理观念 通过实验探究，理解并掌握串联电路和并联电路中电压的特点。 能用串联电路电压规律解释生活中的相关现象，如为什么不同规格的灯泡串联时亮度不同。 知道并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压。 科学思维 通过实验数据的分析与归纳，培养学生从实验现象中提炼物理规律的科学思维。 能将串联、并联电路中电压与电流的特点进行对比归纳，建构完整的知识体系。 科学探究 能主动设计实验方案，正确连接电路并使用电压表测量串、并联电路中各部分的电压。 能正确记录实验数据并通过分析得出实验结论，体会多次实验寻找普遍规律的科学方法。 科学态度与责任 在实验探究中培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。 通过小组合作实验，培养学生的团队协作精神和交流表达能力。 二、教学重难点 教学重点 1. 串联电路中电压的特点：串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和（U = U1 + U2）。 2. 并联电路中电压的特点：并联电路中各支路两端电压相等，且等于电源电压（U1 = U2 = U源）。 3. 电压表的正确使用方法及在串、并联电路中的连接。 教学难点 1. 设计实验方案探究串、并联电路中电压的特点，尤其是串联电路中“总电压”与“各部分电压”关系的理解。 2. 利用电压表的示数分析电路故障的方法，区分“有示数”和“无示数”两种情况的故障原因。 3. 将串、并联电路中电压与电流的特点进行对比归纳，避免混淆。 三、教学过程 （一）复习回顾——串、并联电路中电流的特点（3分钟） 【教师活动】同学们，上一节课我们学习了电压与电压的测量，掌握了电压表的使用方法。在进入新知之前，让我们先回顾一下串联电路和并联电路中电流的特点。请大家回答：串联电路和并联电路的电流各有什么特点？ 【学生活动】学生回顾并回答：串联电路中电流处处相等，IA = IB = IC；并联电路中干路电流等于各支路电流之和，IA = IB + IC。学生在笔记本上默写两个电流公式。 【教师活动】非常好！同学们对电流规律记忆得很牢固。让我们用公式来表示： 串联电路中电流处处相等。 并联电路中干路电流等于各支路电流之和。 【教师活动】同学们，既然串联和并联电路中电流有它们的特点，那么串联和并联电路中的电压又有什么特点呢？这就是我们今天要探究的问题——13.6 串联、并联电路中电压的特点。 【知识点】串联电路电流特点：IA = IB = IC（电流处处相等）。并联电路电流特点：IA = IB + IC（干路电流等于各支路电流之和）。 【设计意图】通过回顾已学的串、并联电路电流特点，一方面巩固旧知，另一方面为探究电压特点做好知识铺垫。从“电流特点”自然过渡到“电压特点”，形成认知冲突，激发学生的探究欲望。 【过渡语】同学们已经熟悉了串、并联电路中电流的特点。那么串联电路中的电压会有什么关系呢？让我们从一个现象开始探究。 （二）新知探究——知识点一：串联电路中的电压（15分钟） 1. 观察与思考——提出问题 【教师活动】同学们，请观察屏幕上的电路图。不同规格的两个灯泡串联在电路中，闭合开关。你观察到了什么现象？为什么两灯的发光情况会不一样呢？ 【学生活动】学生认真观察图片并思考，回答：两灯都能发光，但发光亮度不一样。学生讨论可能的原因：串联电路中电流相等，为什么亮度不同？是否与电压有关？串联电路中电压会有什么关系？ 【教师活动】非常好的观察和思考！同学们注意到了，串联电路中电流处处相等，但两灯发光亮度不同，这说明两灯两端的电压可能不同。那么串联电路中的电压到底有什么关系呢？让我们通过实验来探究。 2. 设计实验与制定方案 【教师活动】同学们，要探究串联电路中电压的特点，我们需要测量哪些电压值？请各小组讨论并设计实验方案。 【学生活动】学生小组讨论并设计实验方案：需要测量灯L1两端的电压U1、灯L2两端的电压U2、两灯串联部分两端的总电压U、电源两端的电压U源。学生讨论并确定电路连接方式和电压表的接法。 【教师活动】各小组设计得很好！现在让我们来明确实验步骤。请看屏幕。 实验步骤： ①检查器材，调节电压表指针指零。 ②按照电路图连接电路。断开开关，检查电路。 ③用电压表测量灯L1两端的电压，记为U1。 ④用电压表测量灯L2两端的电压，记为U2。 ⑤用电压表测量灯L1、L2两端的总电压，记为U。 ⑥用电压表测量电源两端的电压，记为U源，记入表格。 ⑦更换不同规格的灯泡，重复步骤③、④。 【实验注意事项】①电压表与被测电路并联连接；②电压表“+”接线柱接电源正极一侧，“-”接线柱接电源负极一侧；③每次测量不同位置的电压时，需要断开开关后重新连接电压表；④更换不同规格的灯泡重复实验。 3. 获取和处理信息——实验电路图与测量示意 【教师活动】请同学们观察屏幕上的实验电路图和测量示意图。这是串联电路实验的电路连接图。 串联电路实验电路图 【教师活动】这是测量灯L1两端电压的电路连接方式。电压表并联在L1两端。接下来我们看测量灯L2两端电压的连接方式。 【教师活动】这是测量总电压和电源电压的电路连接方式。请同学们注意电压表在不同测量位置时的连接方法。 测电源两端电压的电路连接图 【学生活动】学生认真观察各张实验电路图，理解电压表在不同测量位置时的并联连接方式。学生在笔记本上画出电路连接示意图。 4. 实验数据记录与分析 【教师活动】同学们，现在让我们来看实验数据。请观察屏幕上的数据记录表，分析数据之间的关系。你发现了什么规律？ 【学生活动】学生认真观察数据表，进行分析归纳：①U1 + U2 = U，即各部分电压之和等于总电压；②U = U源，即总电压等于电源电压；③更换不同规格的灯泡后，规律仍然成立。 表一 串联电路电压数据记录表 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 两灯串联部分两端的总电压U/V 电源两端的电压U源/V 0.8 2.2 3.0 3.0 1.0 2.0 3.0 3.0 1.2 1.8 3.0 3.0 5. 实验结论 【教师活动】通过分析数据，我们可以得出什么结论？请一位同学来总结。 【学生活动】学生总结实验结论：串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和。用公式表示为U = U1 + U2。学生在笔记本上记录结论和公式。 【教师活动】完全正确！让我们用公式来表示这个规律： 串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和。 【教师活动】如果有多个用电器串联，规律可以推广为： 串联电路中，总电压等于各部分电压之和。 【知识点】串联电路电压规律：串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和，即U = U1 + U2。推广到n个用电器：U = U1 + U2 + ... + Un。注意：串联电路中各部分电压之和等于总电压，而不是各部分电压相等。这与串联电路中电流处处相等不同！ 【串联电压规律理解要点】①串联电路中，电源电压被“分担”到各个用电器上，即U源 = U1 + U2 = U。②这也解释了为什么不同规格的灯泡串联时亮度不同——因为电压分配不同。③串联电压规律与串联电流规律比较：电流“处处相等”，电压“分担之和”。 【设计意图】知识点一按照“观察现象→提出问题→设计实验→实验步骤→获取数据→分析归纳→得出结论”的科学探究流程展开。数据记录表完整展示了三次实验数据，体现“多次实验寻找普遍规律”的科学方法。知识点中强调了串联电压规律与电流规律的对比。 【过渡语】同学们已经掌握了串联电路中电压的特点。那么并联电路中的电压又有什么特点呢？它与并联电路中电流的关系一样吗？让我们继续探究。 （三）新知探究——知识点二：并联电路中的电压（12分钟） 1. 提出问题 【教师活动】同学们，回顾并联电路中电流的特点，干路电流等于各支路电流之和。那么并联电路中各支路两端的电压与电源两端电压的关系是怎样的呢？它与并联电路中电流的关系一样吗？请同学们进行猜想。 【学生活动】学生进行猜想并讨论：有学生猜想并联电路中各支路两端电压可能相等（因为都直接接在电源两端）；有学生猜想并联电路中也可能像电流一样“分流”——各支路电压之和等于电源电压。学生讨论并发表观点。 【教师活动】同学们有不同的猜想，这很好！科学探究就是要先提出假设，再通过实验来验证。让我们设计实验来探究并联电路中电压的特点。 2. 设计实验与制定方案 【教师活动】同学们，类比串联电路电压的探究方法，要探究并联电路中电压的特点，我们需要测量哪些电压值？请各小组讨论并设计实验方案。 【学生活动】学生小组讨论并设计实验方案：需要测量灯L1两端的电压U1、灯L2两端的电压U2、电源两端的电压U源。学生讨论并确定电路连接方式。 【教师活动】很好！现在让我们来明确实验步骤。请看屏幕。 实验步骤： ①检查器材，调节电压表指针指零。 ②按照电路图连接电路。断开开关，检查电路。 ③用电压表测量灯L1两端的电压，记为U1。 ④用电压表测量灯L2两端的电压，记为U2。 ⑤用电压表测量灯L1、L2两端的总电压U，记入表格。 ⑥更换不同规格的灯泡，重复步骤③、④。 并联电路实验电路图 【教师活动】现在让我们来看实际的测量示意图。这是测量灯L1两端电压的连接方式。 3. 获取和处理信息——实验测量示意 并联电路——测灯两端的电压 【教师活动】接下来我们完成测量电源两端电压和更换不同规格灯泡重复实验。 【学生活动】学生认真观察实验电路图，理解并联电路中电压表的连接方法。学生在笔记本上画出并联电路电压测量示意图。 4. 实验数据记录与分析 【教师活动】同学们，现在让我们来看并联电路的实验数据。请观察屏幕上的数据记录表，分析数据之间的关系。你发现了什么规律？ 【学生活动】学生认真观察数据表，进行分析归纳：①U1 = U2 = U源，即各支路两端电压相等且等于电源电压；②更换不同规格的灯泡后，规律仍然成立。 表二 并联电路电压数据记录表 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 电源两端的电压U/V 1.5 1.5 1.5 2.4 2.4 2.4 5 5 5 5. 实验结论 【教师活动】通过分析数据，我们可以得出什么结论？请一位同学来总结。 【学生活动】学生总结实验结论：并联电路中，各支路两端电压相等，且等于电源电压。用公式表示为U1 = U2 = U源。学生在笔记本上记录结论和公式。 【教师活动】完全正确！让我们用公式来表示这个规律： 并联电路中各支路两端电压相等。 【教师活动】如果有多个支路并联，规律可以推广为： 并联电路中，各支路两端电压相等且等于电源电压。 【知识点】并联电路电压规律：并联电路中，各支路两端电压相等，且等于电源电压，即U1 = U2 = U源。推广到n个支路：U = U1 = U2 = ... = Un。注意：并联电路中电压规律“相等”，与并联电路中电流规律“分流之和”不同！ 【串并联电压规律对比】串联电路电压：U = U1 + U2 （分担之和）。并联电路电压：U1 = U2 = U源（相等）。对比串并联电流规律：串联电流“处处相等”，并联电流“分流之和”。可见，串联电路中“电流相等、电压分担”；并联电路中“电压相等、电流分流”。这是一个重要的对称性规律！ 【设计意图】知识点二沿用与知识点一相同的科学探究流程，学生已经有了串联电压探究的经验，因此并联电压探究中更强调学生的自主设计和对比分析。对比表将串、并联电路中电压与电流的规律进行了对比，帮助学生建构完整的知识体系。 【过渡语】同学们已经掌握了串、并联电路中电压的特点。在实验中，电压表还可以帮助我们分析电路故障。让我们来学习这个拓展知识。 （四）拓展——由电压表的示数分析电路故障的方法（5分钟） 【教师活动】同学们，电压表不仅可以测量电压，还可以帮助我们判断电路故障。请看屏幕上的内容。 1. 电压表有示数的情况 【教师活动】当用电压表去测某段电路两端的电压时，若电压表有示数，说明什么？请同学们思考。 【学生活动】学生认真思考并回答：电压表有示数说明电压表中有微弱电流通过，也就是说电压表的两个接线柱到电源两极之间是连通的。。 【教师活动】完全正确！关键结论：若电压表有示数，则说明电压表中有微弱电流通过，或者说电压表的两个接线柱到电源两极之间是连通的。如果该电路中有开路，则开路处一定在电压表所并联的电路部分，而此时电压表示数接近电源电压。这是一个非常重要的故障分析方法！ 2. 电压表无示数的情况 【教师活动】那么，若电压表无示数呢？可能的原因有哪些？请同学们讨论。 【学生活动】学生讨论并归纳可能原因：①电压表的接线柱接触不良；②被测电路短路；③被测电路以外有开路。学生在笔记本上记录三种可能原因。 【教师活动】非常全面！电压表无示数说明电压表中没有电流通过，可能原因有三种：①电压表的接线柱接触不良；②被测电路短路；③被测电路以外有开路。请同学们牢记这三种情况。 【知识点】电压表分析电路故障的方法：①电压表有示数——开路处在电压表所并联的电路部分，电压表示数接近电源电压。②电压表无示数——三种可能：接线柱接触不良、被测电路短路、被测电路以外有开路。 【故障分析核心方法】①“电压表有示数”——内部短路外部断路（开路处在电压表并联部分）。②“电压表无示数”——外部短路或内部断路。③结合“电流表有无示数”可进一步缩小故障范围。典型题型见练习4。 【设计意图】拓展内容将电压表的使用与电路故障分析相结合，培养学生的诊断性思维和问题解决能力。这一知识点在后续的练习中会进一步强化。“有示数”和“无示数”两种情况的分类讨论使知识结构清晰。 【过渡语】同学们已经掌握了串、并联电路中电压的特点和电路故障分析方法。现在让我们通过六道课堂练习来检验学习效果。 （五）课堂练习（5分钟） 练习1：探究串联电路电压规律的实验步骤 如图所示，在“探究串联电路的电压规律”的实验时，闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5V，UBC=1.5V，UAC=3V，在表格中记录数据后，接着的实验步骤是（　　） A. 换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值 B. 换用电压表的另一量程，在测出一组电压值 C. 整理数据，结束实验 D. 分析数据，得出结论 练习1配图 【教师活动】请同学们回顾实验探究的一般步骤。 【学生活动】学生分析：实验探究中，得到一组数据后不能直接得出结论，应换用不同规格的小灯泡进行多次实验，寻找普遍规律。答案为A。 【教师活动】完全正确！这道题考查的是科学探究方法——多次实验寻找普遍规律，不能仅凭一组数据就下结论。 练习2：串联电路电压分配计算 如图所示，电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为4V，下列描述不正确的是（　　） A，L1两端电压为2V B，L1两端电压为4V C，L2两端电压为4V D，L1和L2两端电压之和为6V 练习2配图 【教师活动】请同学们运用串联电路电压规律进行分析。注意电压表测量的是哪部分的电压。 【学生活动】学生分析：电压表测量的是L2两端电压，为4V。电源电压为6V。根据串联电路电压规律U = U1 + U2，U1 = U - U2 = 6V - 4V = 2V。因此答案为B（L1两端电压应为2V，不是4V）。 【教师活动】完全正确！这道题考查了串联电路电压规律的应用。关键是先判断电压表测量的是哪部分的电压。 练习3：S闭合时电压表示数变化 如图所示，电源电压保持不变，当开关S闭合时，电压表示数将（　　） A，变大 B，变小 C，不变 D，无法判断 练习3配图 【教师活动】请同学们分析开关断开和闭合时电压表的测量对象。 【学生活动】学生分析：S断开时，电压表测量的是电源电压；S闭合时，电压表测量的还是电源电压（并联在电源两端）。电源电压不变，所以电压表示数不变。答案为C。 【教师活动】完全正确！这道题考查了并联电路中电压表的测量对象判断。电压表并联在电源两端，测量的就是电源电压。 练习4：电路故障分析 如图所示，闭合开关，只有一盏灯发光，电流表有示数，两个电压表的示数相等且等于电源电压，则电路故障可能是（　　） A，L1短路 B，L2短路 C，L1断路 D，L2断路 练习4配图 【教师活动】请同学们运用电压表分析电路故障的方法进行分析。 【学生活动】学生分析：只有一盏灯发光、电流表有示数说明电路是通路的，不是断路。两个电压表示数相等且等于电源电压。若L2短路，则电压表V2示数为0，不符合。若L1短路，则电压表V1示数为0……等等，分析后得出答案为B（L2短路，此时灯L1亮，V1测电源电压，V2也测电源电压）。 【教师活动】完全正确！这是一道经典的电路故障分析题。关键方法：“电流表有示数”说明电路是通路的；“只有一盏灯发光”说明另一盏灯短路。综合判断即可找到故障点。 练习5：换气扇与照明灯电压分析 小云家卫生间安装了换气扇和照明灯，换气扇和照明灯的电路连接如图所示，下列说法中正确的是（　　） A，换气扇和照明灯不能同时工作 B，换气扇和照明灯只能同时工作 C，换气扇和照明灯工作时，通过它们的电流一定相等 D，换气扇和照明灯工作时，它们两端的电压一定相等 练习5配图 【教师活动】请同学们先分析换气扇和照明灯的连接方式。 【学生活动】学生分析：换气扇和照明灯并联连接，各有独立开关控制。根据并联电路电压规律，并联电路中各支路两端电压相等。答案为D。 【教师活动】完全正确！这道题考查了并联电路电压规律在生活中的应用。换气扇和照明灯并联连接，工作时互不影响，但两端电压相等。 练习6：串联电压图像题 小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。 练习6电路图 (1)在拆接电路时，开关必须______。 (2)实验中最好选择规格______（填“相同”或“不同”）的小灯泡。 练习6数据表 (3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验，得到的数据记录在上表中。分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是________________（用公式表示）。 (4)小希进行多次实验的主要目的是________（填序号）。 ①寻找普遍规律　　　　②减小实验误差 【教师活动】请同学们综合运用本节课所学知识进行分析。 【学生活动】学生分析：(1)拆接电路时开关必须断开，确保安全。(2)应选择规格不同的小灯泡，使实验结论具有普遍性。(3)由数据可得UAC = UAB + UBC，即串联电路两端总电压等于各部分电压之和。(4)多次实验的主要目的是寻找普遍规律①。 【教师活动】完全正确！这道题是一道综合实验探究题，全面考查了实验安全操作、实验设计、数据分析和科学方法等多个知识点。 【综合题解题方法】实验综合题解题关键：①实验安全：拆接电路时开关必须断开；②实验设计：选用不同规格的用电器确保结论普遍性；③数据分析：找出数据之间的等量关系；④科学方法：多次实验是为了寻找普遍规律，而非减小误差。 【设计意图】六道课堂练习由易到难、层层递进，全面覆盖了本节课的核心知识点：实验探究方法、串联电压规律应用、并联电压规律应用、电路故障分析、生活应用、综合实验探究。配图帮助学生直观理解电路结构。 【过渡语】通过六道课堂练习，大家对本节课的知识有了更深入的理解。最后，让我们来回顾总结本节课的学习内容。 （六）课堂小结（5分钟） 【教师活动】让我们一起来回顾本节课学了哪些内容？ 【学生活动】学生总结：本节课学习了“串联、并联电路中电压的特点”。首先通过实验探究了串联电路中电压的特点——串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和，U = U1 + U2。其次探究了并联电路中电压的特点——各支路两端电压相等，且等于电源电压，U1 = U2 = U源。另外还学习了由电压表的示数分析电路故障的方法。 【教师活动】总结得非常全面！本节课的重点是掌握串、并联电路中电压的特点并能用公式表示。同学们要特别注意将串、并联电路中电压与电流的特点进行对比归纳，避免混淆。 知识框架 串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和。 推广到n个用电器串联。 并联电路中各支路两端电压相等。 推广到n个支路并联。 【知识点】本节课核心知识框架：①串联电路电压规律——U = U1 + U2 + ... + Un（分担之和）；②并联电路电压规律——U = U1 = U2 = ... = Un（相等）；③电压表故障分析——有示数说明内部开路，无示数可能接触不良/短路/外部开路。 【串并联电压与电流规律对比表】串联电路：电流“处处相等”（I = I1 = I2），电压“分担之和”（U = U1 + U2）。并联电路：电流“分流之和”（I = I1 + I2），电压“相等”（U = U1 = U2）。对称性规律：串联“电流相等、电压分担”；并联“电压相等、电流分流”。 【设计意图】课堂小结通过学生主动总结、教师补充点拨和知识框架的方式，帮助学生系统化地理解串、并联电路中电压的特点。对比表将电压与电流规律进行了全面对比，帮助学生建构完整的知识体系。 四、板书设计 13.6 串联、并联电路中电压的特点 一、串联电路中电压的特点 1. 实验结论：串联电路两端总电压等于各部分电压之和 2. 公式：U = U1 + U2，推广：U = U1 + U2 + ... + Un 二、并联电路中电压的特点 1. 实验结论：各支路两端电压相等，且等于电源电压 2. 公式：U1 = U2 = U源，推广：U = U1 = U2 = ... = Un 三、电压表分析电路故障 有示数→开路处在电压表并联部分，无示数→接触不良/短路/外部开路 四、串并联电压与电流规律对比 串联：电流相等、电压分担；并联：电压相等、电流分流 五、作业布置 1. 完成学案中“基础达标”和“拓展提升”练习。 2. 熟记串、并联电路电压规律的公式，并能默写出来。 3. 观察家中路灯的连接方式，思考为什么路灯要并联而不是串联。 六、教学反思 ①本节课的实验探究流程是否有效引导学生从“观察现象”到“提出问题”再到“设计实验”的科学探究路径？学生在设计实验方案时是否能主动运用已学的电压表使用知识？实验操作中存在哪些普遍性问题？ ②学生是否真正理解了串联电路电压规律“U = U1 + U2”中“分担”的含义？是否能用这个规律解释为什么不同规格灯泡串联时亮度不同？学生在数据分析时是否能自主发现规律？ ③并联电路电压规律“U1 = U2 = U源”与并联电流规律“I = I1 + I2”的对比是否帮助学生加深了对并联电路特点的理解？学生是否容易将“电压相等”与“电流相等”混淆？ ④“由电压表的示数分析电路故障”这一拓展知识的教学是否清晰有效？学生在练习4中是否能独立运用这一方法？“有示数”和“无示数”两种情况的分类讨论是否帮助学生形成清晰的分析思路？ ⑤学案中的五项学习支架（KWL预习、串并联电压对比归纳表、串联实验记录表、并联实验记录表、解题脚手架、自我评价）是否有效支撑了学生的学习？学生在哪项支架中表现最好，哪项需要优化？ ⑥本节课的课堂练习是否有效检测了学生对串、并联电路电压规律的掌握情况？练习2（串联电压分配计算）和练习4（电路故障分析）对学生来说难度如何？练习6（综合实验探究）是否能全面考查学生的实验能力和数据分析能力？ 学科网（北京）股份有限公司 $