资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 九年级 学期 秋季
课题 第2节　串、并联电路中电压的规律
教学背景
1．教学内容分析 《串、并联电路中电压的规律》是物理九年级全一册（人教版）《第十六章　电压　电阻》第2节的内容，是《义务教育物理课程标准（2022年版）》要求的探究类学生必做实验。学生在本节课中能经历完整的实验过程，能体验问题、证据、解释、交流四个探究要素。通过观察实验现象、分析实验数据，能总结串、并联电路中电压的规律，认识到实验探究是物理研究的重要方法，进一步促进学生科学思维的发展。 本节课主要内容由“串联电路的电压规律”和“并联电路的电压规律”两部分构成。重点是通过实验探究总结串、并联电路中电压的规律，使学生熟练掌握电压表的使用和读数方法。先探究“串联电路的电压规律”，逐步引导学生进行合理猜想、设计实验方案、规范操作、收集数据、分析数据、得出结论，带领学生经历探究全过程，再让学生自主设计实验，完成对“并联电路的电压规律”的探究。 2．学情分析 学生在上一章中学习了串、并联电路的电流规律，在这一节对串、并联电路的电压规律进行猜想时，可能会认为电压的规律与电流的规律相同，需通过实验数据逐步发现规律。另外，如何设计更多的实验，将通过两个规格相同的小灯泡串联时得出的电压关系提升到更普遍的结论，对学生来说具有一定的挑战性。 本节课借助小组合作的学习方式，既能够锻炼学生的协作能力，又能够培养学生的表达归纳能力。学生经历过多次探究实验，初步了解了探究的方法和步骤，但是在独立设计实验方面仍存在考虑不周全、不合理的情况。除此之外，上节课刚刚学习了电压表的使用，在本节课中需要进行多次实际操作，学生可能出现电压表连接错误、测量范围选择的不合理、读数错误等问题，需教师在课堂中及时进行指导。
教学目标
物理观念 通过实验探究，了解串、并联电路中电压的规律。 科学思维 在分析实验数据得出结论的过程中，发展归纳推理的能力。 科学探究 能设计探究串、并联电路中电压规律的实验方案，能正确使用电压表进行测量、收集数据，会分析数据并得出结论。 科学态度与责任 1．通过分组实验，发展合作交流的能力。 2．通过探究实验，培养严谨认真、实事求是的科学态度。
教学内容
教学重点 通过实验探究串、并联电路中电压的关系。 教学难点 通过实验探究串联电路中电压的关系。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 创设情境，提出问题：家用电器通常并联在电路中，这时各个用电器之间电压有什么关系？节日小彩灯有的是串联，有的是并联，小彩灯串联时，电压之间又有什么关系？ 观察图片，思考并尝试回答。 通过创设情境，引发学生思考，激发学生的好奇心。
新知探究 一、串联电路的电压规律的猜想 1．提出问题： 通过上节课的学习知道了在只有一个小灯泡的电路中，小灯泡两端的电压与电源两端的电压是相等的。 在由两个或两个以上用电器组成的串联电路中，各用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系呢？ 2．总结学生的猜想： 猜想1：前面学习了串联电路的电流规律是串联电路中电流处处相等，电压的规律会不会与电流规律类似，也是处处相等？ 猜想2：并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和，串联电路中电源两端的电压会不会等于各用电器两端电压之和呢？ 二、串联电路的电压规律的探究 1．分组实验1：两个规格相同的小灯泡串联 （1）实验步骤： ①按照教科书本节图“探究串联电路的电压”连接好串联电路，将电压表并联在小灯泡L1的两端，进行试触，闭合开关，记录小灯泡L1两端的电压U1。 ②断开开关，将电压表并联在小灯泡L2的两端，闭合开关，记录小灯泡L2两端的电压U2。 ③断开开关，将电压表并联在电源两端，闭合开关，记录电源两端的电压U。 （2）总结实验结论。 2．提出问题： 这两个关系在其他情况下也成立吗？仿照上面的实验方法，探究不同规格的两个小灯泡串联之后，电路中电压的关系。 3．分组实验2：两个不同规格的小灯泡串联 （1）实验步骤： 仿照分组实验1，依次测得小灯泡L1两端的电压U1，小灯泡L3两端的电压U3，电源两端的电压U。 （2）总结实验结论。 4．提出问题： 通过以上实验，同学们发现在串联电路中，不管小灯泡的规格是否相同，电源两端的电压总是等于各小灯泡两端的电压之和。为了得到更普遍的结论，需要进行多次实验，除了改变小灯泡的规格，电路中还能改变什么？ 5．分组实验3：改变电源两端的电压 （1）实验步骤： 改变电源两端的电压，仿照前面的实验步骤，依次测得小灯泡L1两端的电压U1，小灯泡L3两端的电压U3，电源两端的电压U。 （2）总结实验结论。 6．总结串联电路的电压规律 大量实验表明：不管电源两端电压的高低、用电器的数量或种类有何不同，在串联电路中，电源两端电压总是等于各用电器两端的电压之和。 三、串联电池组两端电压规律的探究 1．复习回忆： 回顾上节课所做实验：当电路中接入一节干电池时，小灯泡比较暗，当电路中串联接入两节干电池时，小灯泡变亮了。这个现象说明改变电池的节数会改变电池两端的电压。 2．提出问题： 串联电池组两端的电压与每节电池两端的电压有什么关系？ 3．总结学生的猜想： 猜想1：串联电池组两端的电压高于每节电池两端的电压？ 猜想2：串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压之和？ 4．演示实验： (1)用电压表分别测量每节电池两端的电压以及这两节干电池串联之后电池组两端的电压。 (2)用电压表测量第三节干电池两端的电压以及这三节干电池串联之后电池组两端的电压。 (3)总结实验结论。 四、并联电路的电压规律的猜想 1．提出问题： 如果两个或两个以上的用电器并联，那么各支路用电器两端电压与电源两端电压有什么关系呢？ 2．总结学生的猜想 猜想1：并联电路的电流规律是并联电路中干路电流等于各支路电流之和，电压规律是否与电流规律类似，也是电源两端的电压等于各支路两端的电压相加呢？ 猜想2：各个支路两端的电压均由电源提供，各支路用电器两端电压应该相等，都等于电源两端的电压？ 五、并联电路的电压规律的探究 1．分组实验4：两个规格相同的小灯泡并联 （1）实验步骤： 按照教科书本节图“探究并联电路的电压”连接好并联电路，仿照前面的实验步骤，依次测得小灯泡L1两端的电压U1，小灯泡L2两端的电压U2，电源两端的电压U。 （2）总结实验结论。 2．分组实验5：两个不同规格的小灯泡并联 （1）实验步骤： 改变小灯泡的规格，仿照前面的实验步骤，依次测得小灯泡L1两端的电压U1，小灯泡L3两端的电压U3，电源两端的电压U。 （2）总结实验结论。 3．分组实验6：改变电源两端的电压 （1）实验步骤： 改变电源两端的电压，仿照前面的实验步骤，依次测得小灯泡L1两端的电压U1，小灯泡L3两端的电压U3，电源两端的电压U。 （2）总结实验结论。 4．总结并联电路的电压规律 大量实验表明：不管电源两端电压的高低、用电器的数量或种类有何不同，在并联电路中，各支路用电器两端的电压与电源两端电压总是相等。 思考问题并尝试回答。 猜想串联电路的电压规律。 讨论并设计实验方案。 进行实验，收集数据。 分析数据，得出结论：在串联电路中，当两个小灯泡规格相同时，电源两端电压等于各小灯泡两端的电压之和。除此之外还发现，每个小灯泡两端的电压相等。 学生思考老师提出的问题。 讨论并设计实验方案。 　　进行实验，收集数据。 分析数据，得出结论：在串联电路中，当两个小灯泡规格不同时，虽然小灯泡两端的电压不相等，但电源两端的电压还是等于各小灯泡两端的电压之和。 学生思考老师提出的问题。 讨论并设计实验方案。 进行实验，收集数据。 分析数据，得出结论：在串联电路中，当电源两端电压改变后，电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压之和。 学习串联电路的电压规律。 学生观察实验现象，分析原因。 思考问题并尝试回答。 分析数据，得出结论：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。 学生思考老师提出的问题。 猜想并联电路的电压规律。 讨论并设计实验方案。 进行实验，收集数据。分析数据，得出结论：在并联电路中，当两个小灯泡规格相同时，各支路小灯泡两端的电压与电源两端电压相等。 讨论并设计实验方案。 进行实验，收集数据。分析数据，得出结论：在并联电路中，当两个小灯泡规格不同时，各支路小灯泡两端的电压与电源两端电压相等。 进行实验，收集数据。分析数据，得出结论：在并联电路中，当电源两端电压改变时，各支路小灯泡两端的电压与电源两端电压相等。 学习并联电路的电压规律。 在实验探究过程中，引导学生根据已有经验对问题进行合理猜想。 通过分组实验，提高学生的实验操作能力和小组的合作交流能力。 在收集证据的环节，着重培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。通过经历完整的探究过程，着重培养学生的科学探究能力。 在实验探究过程中，利用问题导向引导学生逐步设计实验的方案。 通过分组实验，提高学生的实验操作能力和小组的合作交流能力。 在实验探究过程中，利用问题导向引导学生逐步设计完整的实验方案。 通过探究电池组两端的电压与每节电池两端电压的关系，可以解答上节课中“为什么改变电池的节数会改变电源两端的电压”的疑问。 在实验探究过程中，引导学生根据已有经验对问题进行合理猜想。 在学生经历了探究“串联电路的电压规律”的整个过程后，本环节鼓励学生仿照“探究串联电路电压规律”的实验方法，自主设计“并联电路的电压规律”的实验方案，培养学生的知识迁移能力，以及收集数据，对实验结果进行交流、评估、反思的科学探究能力。
课堂小结 学生从知识和方法等方面进行本节课的总结。 培养学生总结归纳的能力。
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 电源两端电压等于各用电器两端的电压之和。 二、并联电路的电压规律 各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
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