16.2串、并联电路中电压的规律（教学设计）2026-2027学年上学期九年级物理全一册

16.2串、并联电路中电压的规律（教学设计） 一、教材分析 本节课是人教版2024九年级物理全一册第十六章《电压 电阻》的第二节，是初中电学核心定量规律的实验探究课。新教材承接上一节电压概念与电压表操作技能，以科学探究为主线，系统探究串、并联用电器的电压规律，并拓展串联电池的电压特点。教材完整呈现“提出问题—猜想假设—设计实验—进行实验—分析论证—得出结论”的探究流程，既注重规律的实验验证，也注重规律的生活应用。 本节课既是电压表使用技能的综合应用，也是对串并联电路规律体系的补充完善，为后续学习欧姆定律、电功率奠定定量规律基础，对培养学生科学探究能力与电路分析思维具有重要的支撑作用。 二、学情分析 九年级学生已掌握电压的概念与电压表的规范使用方法，经历过串并联电路电流规律的实验探究，具备初步的实验设计、操作与数据记录能力。 但学生的认知与能力存在明显局限：一是存在思维定式，容易受电流规律的干扰，误认为串联电压也处处相等；二是对电池串联升压有生活感知，但不清楚定量关系；三是实验设计的严谨性不足，对多次测量的必要性认识不深。本节课通过迁移探究方法、分组实操验证、拓展生活应用，帮助学生突破认知误区，建立完整的串并联电压规律认知。 三、教学目标 （一）物理观念 1.掌握串联电路总电压等于各部分电路电压之和的规律，掌握并联电路各支路电压相等且等于电源电压的规律； 2.掌握串联电池组的总电压等于各节电池电压之和的规律，理解其生活应用； 3.能用串、并联电压规律解释简单的生活电路现象。 （二）科学思维 1.通过对实验数据的分析论证，归纳串、并联电路的电压规律，培养归纳概括与数据分析能力； 2.通过对比串、并联电路的电流与电压规律，提升对比分析与逻辑推理能力。 （三）科学探究 1.经历完整的科学探究过程，提升实验设计、规范操作与数据处理能力； 2.学会正确将电压表并联在电路不同位置测量电压，能通过多次实验得出普遍规律。 （四）科学态度与责任 1.体会实验探究在物理规律发现中的价值，养成严谨求实、尊重数据的科学态度； 2.在分组实验中培养分工合作的团队意识，树立规范操作的实验安全观念。 四、教学重难点 （一）教学重点 1.串、并联电路中用电器的电压规律； 2.串联电池的电压规律； 3.科学探究的完整流程与实验操作规范性。 （二）教学难点 1.实验方案的设计（测量点选择、多次实验的设计）； 2.串并联电压规律与电流规律的区分，理解规律的本质原因。 五、教学准备 （一）教师准备 多媒体课件（含实验探究流程、串并联电路动画、实验数据汇总表）、示教电路板、电压表、干电池3节、不同规格小灯泡2组、开关、导线若干。 （二）学生分组准备 每组：干电池3节、不同规格小灯泡2个、开关1个、学生用电压表1只、导线若干、实验记录单；4人一组，预设操作员、记录员、检查员、发言人分工。 六、教学过程 （一）生活情境导入，提出探究问题（5分钟） 教师活动： 1.生活设问：“手电筒里通常装2节干电池，为什么不装1节？装3节会怎么样？”学生结合生活经验回答“更亮、电压更高”后，追问：“两节电池串联，总电压和单节电压有什么数量关系？” 2.复习追问：“我们学过串、并联电路的电流规律，谁来说说分别是什么？”学生回答后，递进提问：“电流有规律，电压呢？串联电路中各用电器两端电压和总电压有什么关系？并联电路呢？” 3.猜想引导：请大家结合已有知识大胆猜想，将不同观点板书在黑板一侧。 4.引出课题：今天我们就通过实验，分别探究串、并联电路的电压规律，以及串联电池的电压特点。 学生活动：结合生活经验与旧知思考问题，大胆提出猜想，对探究主题产生兴趣。 设计意图：以手电筒电池的熟悉场景切入，激活生活经验与旧知，以问题链明确探究方向，激发探究内驱力。 （二）新知探究一：串联电路的电压规律（14分钟） 1.明确探究问题 引导学生明确第一个探究主题：探究串联电路中，电源总电压与各用电器两端电压的关系。 2.设计实验方案 教师设问引导： “要验证猜想，我们需要测量哪几个位置的电压？电压表要怎么接入电路？” “只做一次实验得出的结论可靠吗？怎样让结论更具普遍性？” 学生小组讨论后派代表发言，师生共同完善实验方案： ①测量位置：电源总电压U、灯泡两端电压、灯泡两端电压； ②操作方法：将电压表分别并联在被测位置两端，依次测量电压； ③普遍验证：换用不同规格的小灯泡重复实验，避免偶然性。 教师展示实验记录表格，强调规范记录数据。 3.分组进行实验 布置实验任务：每组按照方案连接串联电路，分别测量三处电压，更换灯泡后重复实验，将数据记录在表格中。 操作提醒：连接电路时开关断开；检查电压表并联方式、正负接线柱正确后，再用大量程试触，选择合适量程。 学生活动：小组分工合作，连接电路，依次测量读数，记录实验数据。 教师巡视指导：纠正接线错误、读数错误，引导学生关注数据间的数量关系。 4.分析论证，得出结论 选取3组实验数据投影展示，引导全班分析： “观察每组的三个数据，总电压和两个分电压有什么数量关系？” “换了不同规格的灯泡，这个关系还成立吗？” 学生分析数据后发言，师生共同总结结论： 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 公式表达：U=+ 5.拓展：串联电池的电压规律 教师过渡：刚才我们用两节电池做电源，探究了用电器串联的电压规律。如果把电池本身串联起来，总电压又有什么规律？ 提出问题：已知1节干电池电压约1.5V，2节、3节串联后的总电压分别是多少？ 学生猜想后，布置实验任务：分别测量1节、2节、3节干电池串联的总电压，记录数据。 学生分组实验测量，完成后师生共同总结： 串联电池组的总电压等于各节电池的电压之和。 生活实例：手电筒、遥控器中的电池串联使用，就是为了提高总电压，使用电器获得足够的工作电压。 （三）新知探究二：并联电路的电压规律（14分钟） 1.明确探究问题 引导学生明确第二个探究主题：探究并联电路中，电源电压与各支路两端电压的关系。 2.设计实验方案 教师设问引导： “并联电路中，我们需要测量哪几个位置的电压？电压表分别并联在哪里？” “怎样让结论更具普遍性？” 学生小组讨论后设计方案，派代表发言，师生共同完善： ①测量位置：电源总电压U、支路两端电压、支路两端电压； ②操作方法：将电压表分别并联在电源和两条支路两端测量； ③普遍验证：换用不同规格的小灯泡多次测量。 3.分组进行实验 布置实验任务：每组连接并联电路，分别测量三处电压，更换灯泡后重复实验，记录数据。 学生活动：小组分工操作，规范测量，准确记录数据。 教师巡视指导：重点指导并联电路的电压表接法，纠正接线错误，提醒学生注意正负接线柱。 4.分析论证，得出结论 选取3组实验数据投影展示，引导学生分析： “每组数据中，电源电压和两条支路的电压大小有什么关系？” “换了不同规格的灯泡，这个关系还成立吗？” 学生分析后发言，师生共同总结结论： 并联电路各支路两端的电压相等，都等于电源两端的电压。 公式表达：U== 5.对比辨析：电压规律与电流规律的差异 提问：“并联电路中电流是干路等于支路之和，为什么电压却是各支路相等？” 学生结合电路结构讨论后明确：并联电路各支路两端都直接接在电源两极上，所以各支路电压都等于电源电压；而电流有多条路径，所以干路电流等于各支路电流之和。 （四）规律应用，巩固理解（2分钟） 结合生活实例，引导学生用规律解释现象： 1.节日装饰小彩灯是串联的，每个灯的电压都远低于220V； 2.家庭电路中各用电器是并联的，每个用电器两端电压都是220V。 （五）课堂小结，体系梳理（3分钟） 师生以问答形式梳理核心知识： 师：串联用电器的电压规律是什么？ 生：总电压等于各部分电压之和，U=+。 师：串联电池的电压规律是什么？ 生：总电压等于各节电池电压之和。 师：并联电路的电压规律是什么？ 生：各支路电压相等，等于电源电压，U==。 师：实验中多次测量的目的是什么？ 生：避免偶然性，使结论更具普遍性。 （六）当堂检测，反馈巩固（2分钟） 见导学案。 七、板书设计 16.2串、并联电路中电压的规律 一、串联电路的电压规律 1.用电器串联：总电压等于各部分电压之和 公式：U=+ 2.电池串联：总电压等于各节电池电压之和 二、并联电路的电压规律 1.结论：各支路两端电压相等，都等于电源电压 2.公式：U== 三、探究方法 多次实验，避免偶然性，得出普遍规律 八、教学反思 本节课以生活情境引入，以科学探究为主线，完整呈现提出问题、猜想假设、设计实验、实操验证、分析论证的探究流程，学生通过分组实验自主归纳出串并联电压规律与串联电池的电压特点，既巩固了电压表的使用技能，也提升了实验探究与数据分析能力，基本达成核心素养目标。课堂中学生参与度高，小组合作有序，电池串联的拓展有效衔接了生活经验与物理规律。但部分学生对串并联电压规律与电流规律的区分仍易混淆，实验操作速度差异较大。后续可增加规律对比专项练习，优化实验分组与时间分配，进一步强化科学探究思维的培养。 1 学科网（北京）股份有限公司 $