内容正文:
物理九年级上册 •苏科版
第13章 简单电路
第5节
串、并联电路的特点
学习目标——物理学科素养
01
物理观念
知道串联电路中电流处处相等(I=I₁=I₂),总电压等于各部分电压之和(U=U₁+U₂);知道并联电路中干路电流等于各支路电流之和(I=I₁+I₂),各支路电压相等且等于电源电压(U=U₁=U₂)。能从能量视角认识和解释串并联电路的电流电压规律。
02
科学思维
通过实验探究,运用控制变量法分析串、并联电路中电流和电压的规律。通过对比串联和并联电路在电流路径、开关作用、用电器相互影响等方面的差异,建构串并联电路的物理模型,培养归纳论证和对比分析的科学思维。
03
科学探究
经历探究串联和并联电路中电流、电压特点的实验过程。能正确使用电流表和电压表进行测量,学会设计实验方案、收集实验数据,并通过分析数据归纳出串并联电路的电流和电压规律。在实验中养成规范操作、安全用电的良好习惯。
04
科学态度与责任
在实验探究中养成严谨细致、实事求是的科学态度,培养团队协作与交流的意识。通过了解串并联电路在生活中的广泛应用,体会物理知识与日常生活的紧密联系,增强运用物理知识解决实际问题的意识。
教学重难点
教学难点
教学重点
1.串联电路的特点:电流处处相等(I=I₁=I₂);电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和(U=U₁+U₂);电流只有一条路径;开关控制整个电路;各用电器相互影响,一个用电器断路则整个电路断路。
2.并联电路的特点:干路电流等于各支路电流之和(I=I₁+I₂);各支路两端的电压相等且等于电源电压(U=U₁=U₂);电流有多条路径;干路开关控制整个电路,支路开关控制所在支路;各支路用电器独立工作、互不影响。
3.串、并联电路特点的应用:能运用电流、电压规律分析简单电路,进行相关计算,解决实际问题。
1.并联电路电压与电流规律的区分:学生容易将并联电路各支路电压相等与电流分配相混淆,需要通过实验和类比建立正确认知。
2.探究实验方案的优化与数据分析:如何换用不同规格的灯泡进行多次实验以避免偶然性,并通过对数据的分析归纳出普遍规律。
3.串并联电路的综合应用:运用规律识别电路类型、判断电表的测量对象,并进行简单的电路故障分析(如利用电压表示数判断断路故障)。
课堂引入
通过前面的学习我们知道,实际电路中有些用电器之间是串联的,有些用电器之间是并联的。在不同的电路中各用电器两端电压以及流过用电器的电流大小有怎样的关系呢?
情景引入
知识点1
串联电路中电流和电压的特点
串联电路中电流的特点
知识点1.1:探究串联电路中电流的规律
串联电路中电压的特点
知识点1.2:探究串联电路中电压的规律
知识点1:串联电路中电流和电压的特点
实验结论:
1、串联电路中电流的规律:串联电路中电流处处相等,任何电器元件,不管规格是否相同,只要串联在同一电路中,电流就必然相等。
2、串联电路中电压的规律:串联电路中,电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,总电压即电源电压,串联起来的各用电器电压相加必和电源总电压相等。
深化点拨:
1.探究串联电路中电流的规律实验注意事项:
(1)对数据分析处理,从这三次的实验数据中找出共同的规律,就是结论。
(2)实验至少得做三次,使结论更具普遍性。
(3)可以用三个电流表同时对不同地方电流进行测量。
2.串联电路的电流规律的解题方法:串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的,一个用电器的电流改变,流过其他用电器的电流也改变,但两者相等。
3.串联电路中的电压规律的解题方法:
(1)首先明确电路的串、并联关系,必要时对电路进行等效处理,并画出电路图
(2)弄清楚电压表测量哪一部分电路的电压、根据题中的条件判断出电压表的量程
(3)根据串、并联电路的电压规律进行分析计算。
知识点1:串联电路中电流和电压的特点
典例分析
例1:有两个电阻R1和R2,串联在电路中。,设通过它们的电流分别为和,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.以上说法都不对
C
例2:如图甲所示,电源电压为6V,当开关S闭合后,电压表的示数如图乙所示,则灯L1两端电压是____________V,灯L2两端的电压是____________V。
3.6
2.4
典例分析
例3:如图所示是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。实验中某同学发现两个串联的小灯泡中,L2发光,L1不发光,造成其中L1不发光的原因可能是( )
C
A.通过小灯泡L1的电流比L2中的小
B.小灯泡L1的灯丝断了
C.小灯泡L1被短路了
D.小灯泡L1靠近负极
知识点2
串联电路中电流和电压的特点
并联电路中电流的特点
知识点2.1:探究并联电路中电流的规律
并联电路中电压的特点
知识点2.2:探究并联电路中电压的规律
知识点2:并联电路中电流和电压的特点
实验结论:
1、并联电路中电流的规律:干路电流等于各支路电流之和。
2、并联电路中电压的规律:电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。
知识点2:并联电路中电流和电压的特点
实验注意事项:
(1)只测一组数据得出结论具有偶然性,要想得到普遍规律应多次实验,多次实验时可以更换灯泡规格也可以改变电池节数;
(2)选用相同规格的灯泡具有特殊性,要想得到一般规律应选用不同规格的灯泡再进行多次实验。
深化点拨:
1.探究并联电路中电流的规律实验注意事项
(1)对数据分析处理,从这三次的实验数据中找出共同的规律,就是结论。
(2)实验至少得做三次,使结论更具普遍性。
(3)可以用三个电流表同时对支路和干路电流进行测量。
2.并联电路的电流规律的解题方法点拨:解决此类题目时,分析电路连接情况以及电流表是测量哪一部分电路的电流是关键,必要时可画出其等效电路图,然后再根据串、并联电路的电流规律得出正确结论。
3.对比记忆串联电路的电压规律和电流规律
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
知识点2:并联电路中电流和电压的特点
(1)实验中,应选两个规格________(填“相同”或“不相同”)的小灯泡,这样做的目的是 ___________________________________________________________________。
(2)小明要测量干路电流,他将电流表串联在图甲中的_________(填“A”、“B”或“C”)处,接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示现象,原因是__________________________________。
典例分析
例4:为了验证并联电路的电流关系,小明设计了如图甲所示电路进行实验。
不相同
使实验能够得出一般规律,避免结论、规律不具备普遍性
C
电流表正负接线柱接反了
典例分析
例5:在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻R1两端的电压和电源电压分别是( )
A
A.6V 7.5V B.6V 1.5V
C.1.5V 7.5V D.7.5V 1.5V
课堂小结
课堂小结
课堂练习
课堂练习
探究新知
1.利用如图所示的电路探究串联电路的规律,下列做法不正确的是( )
C
A.分别将开关改接到a、b、c处,可探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响
B.分别将电流表串联在a、b、c处,可探究电路中各处电流的关系
C.分别将电压表串联在a、b、c处,可探究电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系
D.为使探究结论更具普遍性,可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实验
课堂练习
探究新知
2.如图所示是探究“并联电路中的电流的特点”的实验电路,应选择规格__________灯泡进行实验;在实验时出现电流表无示数,但L1仍能发光的现象,则电路故障可能是L2__________。
不同
断路
课堂练习
探究新知
3.如图所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转角度相同,则通过灯泡L1、L2的电流I1:I2=___________。
4:1
课堂练习
探究新知
4.小明利用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”,下列说法正确的是( )
D
A.测量L2的电压时,电压表接b点的导线不动,将接a点的导线接在c点
B.实验过程中要更换灯泡,可以不用断开开关
C.实验中更换不同规格的小灯泡,重复实验,是为了减小实验误差
D.结论:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和
课堂练习
探究新知
5.如图甲所示的电路图,电源电压4V保持不变,闭合开关S1和S2,断开开关S3,电流表A和电流表A1指针偏转角度相同,如图乙所示,通过R1的电流是______A,断开S1和S2,闭合S3,R1和R2两端的电压之比为__________。
0.8
1:4
课后作业
探究新知
作业
内容
同步作业
完成课后作业:“自我检测”
自主安排
配套同步分层作业
谢谢聆听
谢谢聆听
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