16.2 串、并联电路中电压的规律 任务型导学案 2026-2027学年人教版九年级全一册物理
2026-08-04
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摘要:
该初中物理导学案聚焦串、并联电路中电压的规律,通过旧知温故复习电压表使用、电流规律等知识,衔接新知填空引入电路组成及电压表规则,以实验探究为支架引导学生分析数据总结规律。
资料以完整科学探究流程(提出问题、猜想假设、设计实验、数据分析、得出结论)为主线,多次更换器材避免结论偶然性,培养科学探究能力,结合课前自测与课外拓展,帮助学生构建物理观念,提升科学思维与自主学习效率。
内容正文:
16.2 串、并联电路中电压的规律
预习提要
1.利用电压表测出串、并联电路不同位置的电压,通过实验数据分析总结串联分压、并联电压相等的电压分布规律。
2.阅读课本P72—P76内容,自主探究“串、并联电路中电压的规律”小节基础知识内容,并根据阅读内容填写本节预习任务,把握本课重难点。
旧知温故
1.电压表测量电压时,需要与被测用电器________接入电路。
2.读取电表示数前,要明确仪器对应的测量范围与________,减小读数误差。
3.科学探究实验中多次更换器材实验,目的是避免结论具有________性,寻找普遍规律。
4.串联电路中各处电流大小________;并联电路干路电流等于各支路电流之和。
5.电路中提供电荷定向移动动力的装置是________。
6.分析实验数据得出结论时,要区分定性描述与________量化关系。
新知填空
1.最基本的电路由__________、__________、__________和__________组成。有两只不同规格的灯泡、电源、导线若干,用一个开关控制电路,你能设计几种不同的电路?请将设计的电路图面在虚线框内。
2.测量电压的工具是__________。它的使用规则是:
(1)电压表应该跟被测用电器_______联。
(2)电流从________接线柱流进,从_______接线柱流出。
(3)被测电压不要超过电压表的__________;在不能预先估计被测电压的情况下,可采用__________的方法来判断被测电压是否超过电压表的最大测量电压,如果测得的电压不超过测量范围,为提高准确性,应改为__________测量范围测量。
3.在用电压表测量某部分电路中的电压时:
(1)如果电压表的正、负接线柱接反了,会出现的现象是_________________________。
(2)如果被测电压超过了电压表的测量范围,会出现的现象是_____________________。
(3)如果事先不能估计被测电压的大小,选电压表的测量范围是应用____________测量范围。
4.串联电路中电流的关系是_____________________________________________________。
并联电路中电流的关系是_______________________________________________________。
猜想:串联电路中电压的关系是__________________________________________________。
并联电路中电压的关系是_______________________________________________________。
课堂探究
探究1 串联电路电压的规律
【学生实验】探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系。
1.提出问题:
如图所示,两个灯泡串联后接在电源两端,两灯泡两端的电压U1、U2与电源两端电压U有什么关系?
2.猜想与假设
猜想1:___________________________________________________________________
猜想2:___________________________________________________________________
猜想3:……
3.设计实验
【实验思路】
分别按照如图甲、乙、丙所示电路图连接电路,其中两灯泡规格不同,测出A、B间的电压,B、C间的电压,A、C间的电压,并分析三者间有何关系;换用不同规格的小灯泡多次重复实验,观察上述关系是否仍然成立。
4.进行实验
【实验过程】
①调节电压表指针指零;
②根据电路图连接电路,根据电源电压选择合适的电压表的测量范围;
③将电压表两端分别连接A与B、B与C、A与C,测量电压UAB、UBC、UAC。将测量数据记录在表格中;
④改变两个小灯泡的规格,再次实验。
【实验数据】
次数
串联灯泡
L1两端电压UAB(V)
L2两端电压UBC(V)
电源两端电压UAC(V)
1
灯泡①灯泡②
1.2
1.8
3.0
2
灯泡③灯泡④
1.1
1.9
3.0
3
灯泡⑤灯泡⑥
1.3
1.7
3.0
【分析论证】
通过对实验数据的分析可得出结论:_____________________________________
数学表达式:__________________________________________________________
当灯泡规格相同时,两灯泡分到的电压也____________________。
探究2 并联电路电压的规律
【学生实验】并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系。
1.提出问题
如图所示,两个灯泡并联后接在电源两端,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系?
2.猜想与假设
猜想1:___________________________________________________________________
猜想2:___________________________________________________________________
猜想3:……
3.设计实验
【实验思路】
选用两个规格不同的灯泡并联在电路中,分别用电压表测量两个小灯泡两端的电压和电源电压,就可以找出并联电路中各支路用电器两端的电压与电源电压的关系。
4.进行实验与收集数据
①根据电路图连接电路;
②用电压表分别测量灯泡L1、灯泡L2、电源两端三处的电压,将测量数据记录在表格中;
③换上另外两个规格不同的小灯泡,再次实验。
【实验数据】
次数
并联灯泡
L1两端电压
L2两端电压
电源两端电压
1
灯泡①、②
3.0
3.0
3.0
2
灯泡③、④
3.0
3.0
3.0
3
灯泡⑤、⑥
3.0
3.0
3.0
【分析论证】
通过对实验数据的分析可得出结论:_____________________________________
数学表达式:__________________________________________________________
课前自测
1.某探究小组按照正确的操作要求进行了“探究并联电路中电压的规律”实验,同时在草稿纸上按顺序记录ab、cd、ef两点之间的电压表的示数分别为2.5 V、2.6 V、2.5 V。下列说法最合理的是( )
A.通过两灯泡的电压不同是因为两灯泡的规格不同
B.实事求是,根据数据得出结论:并联电路中各支路两端的电压不相等
C.书上写着“并联电路中各支路两端的电压均相等”,所以实验数据一定是错的
D.这可能是实验误差造成的,建议检查器材后更换不同规格的灯泡多次实验
2.甲图所示电路,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为乙图所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.7V6.8V B.6.8V1.7V
C.1.7V5V D.8.5V1.7V
3.如图所示,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.同时闭合、,通过两灯泡的电流一定相同
B.若灯短路,则闭合、后,灯仍然亮
C.若把电压表和电流表位置对调,则闭合、,两表都烧坏
D.若先闭合,再闭合,则电压表示数不变
4.如图,电源电压不变。闭合开关S,小灯泡和均正常发光,两电表均有示数。过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,一只电表示数增大,另一只电表示数减小到几乎为零,下列分析正确的是( )
A.小灯泡和并联 B.电压表测量两端电压
C.示数减小到零的电表为电压表 D.该电路故障可能是断路
课外拓展:电压表
电压表是测量电压的一种仪器,常用电压表又称伏特表,符号为“”。
传统的指针式电压表包含一个灵敏电流计,灵敏电流计内部设有永磁体,两个接线柱之间串联着由导线绕制成的线圈,线圈放置在永磁体的磁场中,并通过传动装置与电表的指针相连。大部分电压表都分为两个测量范围,共有三个接线柱:一个负接线柱,两个正接线柱。使用时,电压表的正极连接电源正极,负极连接电源负极。
传统的指针式电压表和电流表都是根据电流的磁效应原理制作的。电流越大,所产生的磁力越强,对应电压表指针的摆幅也就越大。电压表内有磁铁和导线线圈,线圈通电后会产生磁场,在磁铁的磁场作用下发生旋转,这就是电流表、电压表的表头部分。
由于电压表需要与被测电阻并联,如果直接将灵敏电流计作为电压表使用,会导致表中电流过大,烧坏电表。因此需要在电压表的内部电路中串联一个大电阻,经过改造后,当电压表并联在电路中时,绝大部分电压会被这个串联电阻分担,通过电表的电流实际很小,因此就可以正常使用了。
直流电压表的符号要在V下加一个下划线“__”,交流电压表的符号要在V下加一个波浪线“~”。
参考答案
旧知温故
1.并联
2.分度值
3.偶然
4.相等
5.电源
6.定量
新知填空
1.电源;导线;开关;用电器
2.电压表 (1)并 (2)正;负 (3)测量范围;试触;大
3.(1)指针反向偏转 (2)无法读数,损坏电压表 (3)大
4.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;串联电路中的总电压等于各用电器的电压之和;并联电路的总电压与各支路的电压都相等。
探究1 串联电路电压的规律
2.猜想与假设
猜想1:串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和。
猜想2:串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。
4.进行实验
【分析论证】
通过对实验数据的分析可得出结论:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
数学表达式:U = U1+U2;相同
探究2 并联电路电压的规律
2.猜想与假设
猜想1:并联电路各支路两端的电压之和等于电源两端的总电压。
猜想2:并联电路各支路两端的电压相等,并等于电源两端的总电压。
4.进行实验与收集数据
【分析论证】
通过对实验数据的分析可得出结论:并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。
数学表达式:U = U1=U2
课前自测
1.答案:D
解析:A.灯两端的电压不同,可能是电压表本身的原因,也可能是读数问题,故A不符合题意;
B.由于测量一组数据,没有普遍性,不能得到实验结论,需要多次实验,故B不符合题意;
C.由于测量数据可能有误差,实验数据不一定是错误的,故不符合题意;
D.灯两端的电压不同可能是实验误差造成的,需要检查仪器改变灯泡规格,多次实验,故D符合题意。
2.答案:B
解析:由电路图可知,开关闭合后,两灯泡是串联的,电压表测电源电压,电压表测的电压,串联电路电源电压等于各用电器电压之和,两个电压表指针偏转均为乙图所示,说明电压表选择的是大测量范围,分度值是0.5V,示数是8.5V,电压表选择的是小测量范围,分度值是0.1V,示数是1.7V,则灯泡的电压为
故选B。
3.答案:D
解析:分析实物图可知,同时闭合、,两灯泡并联,通过两灯泡的电流不一定相等,故A错误;
若灯短路,则闭合、后,电源被短路,两灯均不亮,故B错误;
若把电压表和电流表位置对调,电压表串到电路中,测电源电压,而电压表所在电路相当于断路,没有电流通过,所以电流表无示数,电压表示数等于电源电压3V,未超小测量范围,所以两表都不会被烧坏,故C错误;
闭合后,电压表并联在电源两端,测电源电压,所以再闭合,电压表示数不变,故D正确。
故选D。
4.答案:C
解析:AB.如电路图所示,灯泡串联,电压表测两端电压,电流表测通过电路的电流,故AB错误;
CD.如果灯泡开路,两个灯泡都熄灭,电压表和电流表都没有示数,不符合题意。如果灯泡开路,两个灯泡都熄灭,电压表示数增大,电流表示数减小为零,不符合题意。如果灯泡短路,正常,电压表和电流表示数都变大,不符合题意。如果灯泡短路,正常,电流表示数变大,电压表被短路示数减小为零,符合题意,故C正确,D错误。
故选C。
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