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第五节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点（教学设计）
年级 九年级 学科 物理 课时数 1课时 教师
课题 第五节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点
教学 目标 物理观念 掌握串和并联电路的电流、电压特点 能运用串、并联电路的电流、电压特点，解释简单电路现象，进行基础的电流、电压计算。
科学思维 通过 “提出猜想→设计实验→收集数据→归纳结论” 的探究过程，培养 “控制变量”“多次实验避免偶然性” 的科学思维。 能对比串、并联电路的电流、电压特点，归纳两者的本质差异，建立 “电路连接方式决定电规律” 的逻辑关系。
科学探究 能独立设计 “探究串、并联电路电流、电压特点” 的实验方案：明确实验目的、选择器材、设计数据记录表格。 能规范完成实验操作：按照电路图连接实物电路，准确测量不同位置的电流、电压，记录数据并分析误差。 能根据实验数据归纳结论：通过对比不同测量点的数据，验证猜想，得出串、并联电路的电流、电压规律，完成实验报告。
科学态度 与责任 认识 “多次实验” 在科学探究中的意义，培养严谨求实的实验态度； 体会电路规律在生活中的应用价值，感受物理与生活的紧密联系，激发探究电学规律的兴趣。
教材 分析 本节课是沪科版九年级物理 “第十五章 电与电路” 的第五节，是前四节 “电路组成、电流测量、电压测量” 的综合应用与规律总结，也是后续学习 “欧姆定律”“电路故障分析”“电学计算” 的核心基础，在电学知识体系中起 “承上启下” 的关键作用。教材逻辑结构围绕 “科学探究” 展开，遵循 “猜想→实验→结论→反思” 的完整探究流程：从 “用电器串联 / 并联时电流、电压可能不同” 的生活经验切入，引导学生提出猜想，明确探究方向；分 “串联电路”“并联电路” 两大模块，分别探究电流、电压特点，明确实验步骤，强调 “更换不同规格灯泡” 的重要性；通过 “大量实验” 总结规律，明确串、并联电路的电流、电压特点，同时设计 “反思交流”，深化对实验科学性的理解；突出 “猜想 - 证据 - 结论” 的探究逻辑，培养学生的实验设计与数据分析能力，符合九年级学生 “从具体操作向抽象规律过渡” 的认知需求。 本节课的核心价值在于：让学生从 “单一测量” 走向 “规律探究”，初步建立电学的 “规律观”，同时掌握科学探究的基本方法。
学情分析 九年级学生已有基础 知识基础：掌握电路串、并联连接，能规范用电流表、电压表测量，知电表使用规则，具探究电路规律知识前提。 能力基础：有独立连接简单电路、读取电表示数、记录数据经验，能完成“单一变量”简单实验，具基础探究能力。 思维基础：能据生活经验猜想，但对“多次实验验证普遍性”思维理解不足，易将“一次结果”当普遍规律。 2. 学习难点 实验设计：难理解“更换不同规格灯泡”目的，忽略结论普遍性。 数据分析：测量有微小误差时，难判断“数据是否相等”。 规律理解：易混淆串、并联电路电流、电压特点，难结合电流路径解释本质。 3. 教学策略 用“问题引导”强化严谨性：通过提问引导学生理解“更换灯泡”必要。 用“误差分析”助归纳：明确实验数据允许微小偏差，避免学生质疑结论。 用“路径图示”解本质：结合电流路径图直观解释“电流/电压特点”成因，深化理解。
教学重点 1.设计并完成 “探究串、并联电路电流、电压特点” 的实验 2.归纳串、并联电路的电流、电压特点。 3.运用串、并联电路的电流、电压特点解释简单电路现象或进行基础计算。
教学重点 1.理解 “更换不同规格灯泡重复实验” 的目的，确保实验结论的普遍性； 2.结合电流路径，从本质上理解串、并联电路的电流、电压特点； 3.区分并记忆串、并联电路的电流、电压规律，避免混淆。
教学过程
教学活动 设计意图
导入新课 【情景提问】 展示两个实验装置图： 图 1：两个不同规格的灯泡串联，闭合开关后 “一亮一暗”； 图 2：两个不同规格的灯泡并联，闭合开关后 “都亮且亮度不同”； 1 2 提问： “串联电路中，两个灯泡亮度不同，通过它们的电流是否一样大？” “并联电路中，两个灯泡亮度不同，它们两端的电压是否一样大？” 【猜想假设】 鼓励学生结合已有知识提出猜想（如 “串联电流处处相等”“并联电压处处相等”），记录在黑板上，明确本节课通过实验验证猜想。 观察实验装置图，结合 “灯泡亮度与电流、电压的关联” 提出猜想；参与猜想讨论，明确探究目标（验证串、并联电路的电流、电压特点），进入学习情境。
学习新课 一、探究串联电路中电流、电压的特点 1.探究串联电路中电流特点 【实验设计】实验目的：验证 “串联电路电流是否处处相等”； 实验器材：电池组（3V）、电流表、两个不同规格的灯泡（L1、L2）、开关、导线； 电路图：展示图 15-49（串联电路，标注测量点：A - 干路、B-L1与L2之间、C-L2与电源负极之间）； 数据表格： 小灯泡规格 A点电流IA/AB点电流IB/AC点电流IC/A 小灯泡L1、L2串联0.220.220.22小灯泡L3、L4串联0.300.300.30
【实验结论】串联电路中，A、B、C三处的电流是相等的（I＝I1=I2）。 2.探究串联电路中电压特点 继续使用根据电路图连接的实物图，将电压表分别并联在A、B之间，B、C之间以及A、C之间，测出并记录电压值。 数据表格： 小灯泡规格 L1两端电压UAB/VL2两端电压UBC/V电源两端电压UAC/V小灯泡 L1、L2串联1.81.23.0小灯泡 L3、L4串联1.11.93.0
【实验结论】串联电路中，电源两端的电压等于各小灯两端的电压之和（U＝U1+U2）。 【例1】如图所示的电路，闭合开关后发现小灯泡甲比乙亮，则三个电流表的示数关系正确的是（　） A．I1＞I2＞I3 B．I1＜I2＜I3 C．I1=I2=I3 D．I1=I2＜I3 【答案】C 【详解】如图电路为串联电路，三个电流表测量的是串联电路中不同位置的电流，根据串联电路的电流规律：串联电路中电流处处相等。三个电流表示数相等。故ABD错误，C正确。故选C。 【例2】在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中，某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系，总结普遍规律，他下一步的操作最合理的是（　　） A．将电源两极对调，再次测量A、B、C三处的电流 B．换用不同规格的灯泡，再次测量A、B、C三处的电流 C．将图中两只灯泡位置对调，再次测量A、B、C三处的电流 D．改变开关S的位置，再次测量A、B、C三处的电流 【答案】B 【详解】探究串联电路中的电流时，为了使实验结论具有普遍性，要进行多次测量。可以通过改变电源电压，或者更换不同的灯泡进行多次实验。 A．将电源的正负极对调，不能改变电路中的电阻、电压、电流，实验数据不变，故A不符合题意。 B．更换不同的灯泡，电阻变化，电路中的电流发生变化，得出几组不同的实验数据，再分析实验数据得出结论，这样得出的实验结论具有普遍性，减小了偶然性，故B符合题意； C．两只灯泡的位置对调，不能改变电路的电阻、电压和电流，实验数据不变，故C不符合题意； D．改变开关的位置，不能改变电路的电阻、电压和电流，实验数据不变，故D不符合题意。 故选B。 参考串联实验设计，自主完成并联实验的表格设计；分组操作，注意 “支路与干路的连接”“电表正负接线柱方向”，规范记录数据；分析数据，归纳并联电路的电流、电压特点，对比串联电路，初步区分两者差异。
学习新课 二、探究并联电路中电流、电压的特点 1.探究并联电路中电流的特点 按照电路图将实验器材连接起来，然后将电流表分别串联在灯泡L1、L2支路和干路中，测得通过支路和干路的电流。 数据表格： 小灯泡规格A点电流IA/AB点电流IB/AC点电流IC/A 小灯泡L1、L2并联0.560.220.34小灯泡L3、L4并联0.510.200.31
【实验结论】并联电路中，干路中的电流等于两条支路中的电流之和（ I＝I1+I2）。 2.探究并联电路中电压的特点 【自主学习】 ①根据电路图连接电路，根据电源电压选择电压表的量程。 ②闭合开关，将电压表的两端分别连到A与B（L1两端）、C与D（L2两端）、电源两端，测量电压UAB、UCD、U。 ③改变两个小灯泡的规格，重做上述实验。 数据表格： 小灯泡规格L1两端电压UAB/VL2两端电压UCD/V电源两端电压U/V 小灯泡 L1、L2并联2.92.92.9小灯泡 L3、L4并联2.82.82.8
【实验结论】在并联电路中，电源两端电压与各小灯泡两端的电压相等（U＝U1=U2）。 【交流反思】 1. 实验中为什么要换不同规格的灯泡 实验中换用不同规格的灯泡主要是为了得出普遍适用的结论，避免结论的偶然性 。在实验中，使用不同规格的灯泡可以让实验在电阻不同的条件下进行，从而得出一般规律，确保结论的普遍性和代表性。 2. “如果用电器规格不同，它们两端的电压一定不同”。这种看法是否正确 这种看法不完全正确 。在串联电路中，不同规格的用电器两端的电压可能不同，但在并联电路中，不同规格的用电器两端的电压是相同的，都等于电源电压。 【教师归纳】 串联电路中各处的电流相等，串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。 并联电路中，干路电流等于各支路电流的总和，各支路两端的电压相等。 【例3】如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S、S1和S2，灯L1、L2都正常发光，下列说法正确的是（　　） A．电流表A2测通过灯L2的电流 B．电流表A1和A2示数相等 C．断开S2，电流表A2示数变小 D．断开S2，灯L1变暗 【答案】C 【详解】AB．电路为并联电路，电流表A1与L1串联，测量L1所在支路的电流，电流表A2在干路上，测总电流，并联电路总电流等于支路电流之和，故电流表A1示数小于A2的示数，故AB错误； CD．断开S2，电路为只有L1的简单电路，并联电路各支路互不影响，所以灯L1所在支路电流不变，灯亮度不变，电流表A2示数等于电流表A1的示数，所以电流表A2示数变小，故C正确，D错误。 故选C。 【例4】在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中，小明同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为0.2A、0.3 A、0.5 A，在表格中记录好数据后，下一步他首先应该做的是（　） A．整理器材，结束实验 B．分析数据，得出结论 C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值 D．换用电流表的另一量程，再测出一组电流值 【答案】C 【详解】一次实验的结果带有一定的偶然性，所以应改变实验条件，即换用不同规格的灯泡使电路中的电流发生变化，再进行几次测量，才能得出可靠的结论，而改变电流表的量程则无助于实验结论的得出。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 【例5】一个电路中有两个用电器，用电压表分别测量其电压，发现两个用电器两端的电压不相同，则这两个用电器的连接方式（　　） A．一定是串联 B．一定是并联 C．可能是串联，也可能是并联 D．条件不足，无法判断 【答案】A 【解析】并联电路各支路两端电压相等，两个用电器两端的电压不相同，所以它们一定不是并联，所以一定是串联，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 【例6】在“探究并联电路中电压的特点”实验中，实验电路如图甲所示： （1）连接电路时开关应处于 状态； （2）要用电压表测量小灯泡L1两端的电压，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整； （3）闭合开关，观察到小灯泡L1发光、L2不发光，故障可能是 ； （4）排除故障后，用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压，电压表示数均如图乙所示，为 V。更换不同规格的小灯泡多次测量，发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 。 【答案】 断开 见下图 灯泡L2断路 3 相等 【详解】（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。 （2）要用电压表测量小灯泡L1两端的电压，电压表和灯泡L1并联，如图所示： （3）并联电路中各支路互不影响，闭合开关，观察到小灯L1发光、L2不发光，可能灯L2断路。 （4）由图乙可知，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数为3V。 更换不同规格的小灯泡多次测量，电压表的示数是3V，说明并联电路中各支路用电器两端的电压相等，都等于电源电压。 参与反思讨论，理解实验设计的严谨性；完成规律应用示例，掌握基础计算；结合家庭电路实例，体会规律的生活应用，深化对串、并联特点的理解。
课 堂 练 习 1．如图甲所示电路，闭合开关S时，灯泡L1和L2发光。电流表A、A1的指针指在同一位置如图乙所示。下列说法中正确的是（ ） A．取下灯泡L2，电流表A1示数不变 B．若小灯泡L1比L2亮，原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大 C．若某时刻只有灯泡L1熄灭，原因可能是L1被短路 D．通过灯泡L2的电流为0.3A 【答案】A 【详解】A．由图可知，两灯泡并联，电流表A1测量通过L1的电流，电流表A测量干路电流，根据并联电路特点可知，当取下灯泡L2，对灯泡L1的支路没有影响，因此电流表A1示数不变，故A正确； B．根据并联电路电压规律可知，两灯泡两端电压相等且等于电源电压，故B错误； C．若某时刻只有灯泡L1熄灭，原因可能是L1断路，如果L1短路，两个灯都会熄灭，故C错误； D．根据并联电路电流规律可知，通过A的电流一定大于通过A1的电流，而电流表A、A1的指针指在同一位置，所以电流表A选择的是0~3A的量程，由乙图可知，示数为1.5A，电流表A1选择的是0~0.6A的量程，示数为0.3A，根据并联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流为 故D错误。 故选A。 2．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光，通电一段时间后，灯泡L2突然熄灭，下列关于电流表和电压表的说法正确的是（　　） A．电流表的示数减小，电压表的示数不变 B．电流表和电压表的示数都增大 C．电流表和电压表的示数都不变 D．电流表和电压表的示数都减小 【答案】C 【详解】由题图可知，L1与L2并联接入电路中，电流表测量通过L1的电流，电压表测量电源电压。当灯泡L2突然熄灭后，电源电压不变，即电压表的示数不变；此时通过L1的电流也不变，即电流表的示数也不变。故ABD错误，C正确。 故选C。 3．如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，两灯均发光，若突然断路，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变小 B．灯泡变暗 C．电压表V示数变大 D．电流表示数变小 【答案】A 【详解】由图可知，开关闭合时，该电路为并联电路，电压表测量电源电压，电流表A2测量干路中的电流，A1测量灯泡L1的电流，开关接在干路中； ABD．并联电路中各支路互不影响，若L2突然断路，灯泡L2所在支路的电流为0，但通过灯泡L1的电流不变，电流表A1示数不变，灯泡L1两端的电压仍然等于电源电压，则L1亮度不变，由于减少一条支路，干路电流会变小，即电流表示数变小。故A符合题意，BD不符合题意； C．若L2突然断路，电压表此时仍然测电源电压，所以电压表的示数不变，故C不符合题意。 故选A。 4．如图所示的电路中，灯和是两盏完全相同的灯。若开关S闭合后，电流表示数为，则通过灯的电流大小为 A，通过灯的电流大小为 A。 【答案】 0.14 0.14 【详解】[1][2]若开关S闭合后，电流依次经过灯，则串联接入电路，电流表测量电路电流，电流表示数为，则通过灯的电流大小为，串联电路中各处的电流相等，则通过灯的电流大小为。 5．图甲是探究串联电路中电流特点的电路，闭合开关S后，电流表的示数如图乙所示。那么电流表的示数是 A，通过灯的电流是 A，通过灯的电流是 A。 【答案】 0.3 0.3 0.3 【详解】[1][2][3]图乙中电流表选择了0~0.6A量程接线柱，读数为0.3A，故电流表A1示数为0.3A；由电路图可知，闭合开关S后，电路为L1、L2串联，因为串联电路中，电流处处相等，所以两个电流表示数以及通过灯L1、L2的电流均为0.3A，即。 6．如图甲所示电路中，当开关闭合，、断开时，灯泡、的连接方式是 ；当开关、闭合，断开时，两灯泡均发光，电流表、的指针偏转情况均如图乙所示，则通过的电流为 A。 【答案】 串联 0.8 【详解】[1]当开关闭合，、断开时，电流路径只有一条，通过L1的电流必然通过L2，所以灯泡、的连接方式是串联。 [2]当开关、闭合，断开时，两灯泡并联，电流表测干路电流，电流表测支路电流，电流表、的指针偏转情况均如图乙所示，接的是大量程，接的是小量程。电流表、的指针偏转情况均如图乙所示，干路电流 的电流 根据并联电路电流规律，通过的电流 7．如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，灯L1和L2并联，若电流表A1断路，则L1 （选填“会”或“不会”）发光，电流表A2的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 会 变小 【详解】[1]由题图可知，电流表A1测通过L2的电流，电流表A2测干路中的电流。当电流表A1断路，没有电流通过灯L2，所以L2不会发光，但并联电路互不影响，灯L1会发光。 [2]刚开始电流表A2测量干路电流，若电流表A1断路，此时电流表A2只测通过L1的电流，所以电流表A2的示数变小。 8．如图所示电路，电源电压不变，开关闭合、断开时，电压表的读数是3V；断开、闭合时，电压表的读数是4.5V，则两端的电压为 V，两端的电压为 V。 【答案】 3 1.5 【详解】[1][2]电源电压不变，开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测量L1的电压，电压表的读数是3V；S1断开、S2闭合时，电压表的读数是4.5V，电路连接方式不变，电压表测量电源电压，则L1两端的电压为3V；由串联电路电压特点得，L2两端的电压为 9．如图所示，这是某实验小组做“探究并联电路中电流规律”实验的电路图。 (1)连接电路时，开关应 ； (2)按照图甲所示电路图连好实物后，闭合开关，发现电流表指针位置如图乙所示，原因可能是 ； (3)纠正错误后，图丙是他们测量电流时连接的实物图，此时电流表测量的是 点电流。若在图丙中把a导线的左端由电流表的“0.6”接线柱改接在“-”接线柱上，此时电流表测量的是 点的电流；（以上两空均选填“A”、“B”或“C”） (4)小安换用 （选填“相同”或“不同”）规格的灯泡做了三次实验，进行多次实验的目的是 ； (5)分析表中数据可得出结论： （用表格中字母描述）。 实验次数A处电流IA/AB处电流IB/AC处电流IC/A10.100.120.2220.140.220.3630.100.240.34
【答案】(1)断开 (2)电流表正、负接线柱接反了 (3) C B (4) 不同 得到普遍规律 (5) 【详解】（1）为了防止连接电路时因电流过大而损坏元件，在连接电路时，应将开关断开，从而保护电路。 （2）由图乙可知，闭合开关后，电流表发生了反偏，则原因是电流从负接线柱流入，从正接线柱流出了，即电流表正、负接线柱接反了。 （3）[1]由图丙可知，电流从电源正极流出，经过开关后，分成两条路径分别经过两灯泡，再汇合后经过电流表，故电流表测量干路电流，即测量C点的电流。 [2]若在图丙中把a导线的左端由电流表的“0.6”接线柱改接在“-”接线柱上，则电流表与灯泡L2串联后再与灯泡L1汇合，故电流表测量通过灯泡L2的电流，即测量B点的电流。 （4）[1][2]为了避免偶然性，得到普遍规律，该实验中应换用不同规格的小灯泡进行多次实验。 （5）分析表中数据可知，第一次实验中有 第二次实验中有 第三次实验中有 由此可得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。即 10．小明按照图甲所示电路进行实验探究串联电路中电压的规律。 (1)正确连接电路后，闭合开关，若灯断路，则两端 选填“有”或“无”电压。 (2)用电压表分别测出电压、和。其中测时，电压表的示数如图乙所示，示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录见表： 实验次序电压电压电压123
①分析数据，得到初步结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ； ②为使结论更具普遍性，可将灯泡换成其他类型用电器多次实验。此外，还可以 。 【答案】(1)无 (2) 之和 改变电源电压并多次实验 【详解】（1）由图可知，该电路为串联电路，所以正确连接电路后，闭合开关，若灯断路，整个电路断路，则两端无电压。 （2）[1]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值，其示数为。 [2]分析表中数据可得出：AC两端电压等于AB两端电压与BC两端电压之和，即串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 [3]根据一组数据得出的结论有偶然性，所以为使结论更具有普遍性，除了换用不同规格的灯泡进行实验外，还可以改变电源电压并多次实验。 11．某实验小组用图甲所示电路“探究串联电路电压的规律”。 (1)在连接电路时，开关应 （选填“闭合”或“断开”）；闭合开关开始实验，电压表指针位置如图乙所示，此时电压表的示数为 V； (2)小华按图甲测出灯两端的电压后，将电压表接到两端，闭合开关，发现电压表指针偏转如图丙所示。原因是 ； (3)排除故障后，小华继续实验，测量数据如下表所示，分析数据得到，且，为了使结论具有普遍性，接下来应该 。 实验次数10.70.71.421.41.42.832.22.24.4
【答案】(1) 断开 1.7 (2)电压表正负接线柱接反了 (3)换用不同规格的灯泡多次测量 【详解】（1）[1]在连接电路时，为保护电路，开关应断开。 [2]图乙中电压表使用的小量程，分度值为0.1V，此时电压表的示数为1.7V。 （2）用电压表测量电压时，电流从电压表正接线流入，从负接线柱流出，否则，电压表指针反向偏转。图丙中，闭合开关，电压表指针反向偏转，说明电压表正负接线柱接反了。 （3）由表中数据可知，两灯两端的电压始终相等，说明两个灯泡规格相同，为了使结论具有普遍性，接下来应该换用不同规格的灯泡多次测量。
板 书 设 计 第五节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点 1.串联电路特点 电流：处处相等 电压：总电压 = 各部分电压之和 2.并联电路特点 电流：干路电流 = 各支路电流之和 电压：各支路电压相等1.规律应用
课 堂 小 结 第五节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点
作业布置 1. 完成课后作业：“实践与练习” 2. 配套同步分层作业
教学反思

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