物理九年级全册电压教学设计

这是一份物理九年级全册电压教学设计，共10页。教案主要包含了演示实验，学生实验，播放视频等内容，欢迎下载使用。
年级
九年级
授课时间
课题
第2节 串、并联电路中电压的规律
教学
目标
1. 能正确将电压表接入待测电路，能画出相应的电路图。
2. 能正确使用电压表测量串、并联电路中用电器两端的电压，进一步练习连接电路和使用电压表的技能。
3. 能通过实验探究，归纳总结串、并联电路电压的规律。
教材
分析
本节内容由“串联电路的电压规律”和“并联电路的电压规律”两部分构成，本节重点是通过实验探究总结出串、并联电路中电压的关系，使学生熟练掌握电压表的使用和读数方法。学习的重、难点是探究“串联电路的电压规律”的实验设计、如何观察记录、如何分析并得出结论。教科书通过两个“学生实验”引领学生完成对串联、并联电路中电压规律的探究，先直接给出两种不同规格的小灯泡的串联电路图和并联电路图，旨在降低“设计实验”这一环节的教学难点。教师引领学生完成对“串联电路的电压规律”探究后，对于“并联电路的电压规律”教师便可让学生根据探究“串联电路电压的规律”的过程和方法自行设计实验，画出并联电路图，选择电压表合适的量程，设计实验步骤完成对并联电路电压规律的探究。

教学
器材
干电池几组、小灯泡多个（含灯座）、开关、导线若干、电压表等。
多媒体ppt，包含视频：《探究串、并联电路的电压规律》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【演示实验】把两个规格不同的小灯泡L1和L2串联起来接到电源上。闭合开关后，观察两个小灯泡的发光情况。
【提问】通过前面的学习我们知道，通过这两个灯泡的电流是相等的，但是为什么发光亮度不同呢？你有没有想过它们两端的电压是否有关系呢？
这节课学习有关知识—《16. 2 串、并联电路中电压的规律》。
观看实验，思考问题，激发兴趣，进入情景.
学习新课 一、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1所示，两个灯泡串联后接在电源两端，两灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系？
（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。
猜想3：……
图1 图2
（3）设计实验
①设计实验电路并画出电路图，如图2所示。
②选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的量程。
③将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C，测量电压U1、U2、U。
④改变两个小灯泡的规格，重做上述实验。
（4）进行实验
①根据电路图连接电路，闭合电键，测出AB两点间（即L1两端）的电压并记录；
②根据电路图连接电路，闭合电键，测出BC两点间（即L2两端）的电压并记录；
③根据电路图连接电路，闭合电键，测出AC两点的电压（电源两端电压）并记录；
④实验数据
实验次数
L1两端电压
UAB/V
L2两端电压UBC/V
电源两端电压UAC/V
1
1.8
1.2
3.0
2
1.1
1.9
3.0
3
1.4
1.6
3.0
（5）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
（6）交流与评估
①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性，防止偶然性。
②换用不同规格的小灯泡时，各小灯泡两端的电压会发生改变，但电源两端的电压(总电压）是不变的。
【播放视频】——《探究串联电路电压的规律》
2. 串联电池组的电压
（1）做一做
把一节干电池的负极和另一节干电池的正极连在一起组成电池组。分别测量每节干电池两端的电压，然后测量这个电池组的电压。它们之间有什么关系？
2节干电池串联，电池组电压为U=1.5V×2=3V
3节干电池串联，电池组电压为U=1.5V×3=4.5V
（2）结论：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和，即
U=1.5V×n（n为电池节数）
【例题1】如图所示，用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U，请根据表盘读数回答下列问题：
（1）L1两端的电压U1是多大？
（2）L2两端的电压U2是多大？
（3）L1、L2串联的总电压U是多大？
（4）电源电压是多大？
【答案】（1）1.3V；（2）1.7V；（3）3V；（4）3V。
【解析】（1）V1的示数为1.3V，因此L1两端的电压U1是1.3V；
（2）V2的示数为1.7V，因此L2两端的电压U2是1.7V；
（3）由于两灯泡串联，根据串联电路两端电压等于各部分电压之和，可知L1、L2串联的总电压U=U1+U2=1.3V+1.7V=3V
（4）电源电压等于L1、L2串联的总电压，所以电源电压是3V。
【例题2】小顺利用图1所示电路“探究串联电路的电压规律”
实验次序
U1/V
U2/V
U/V
1
2.0
4.0
6.0
2
3.5
2.5
6.0
3
4.5
1.5
6.0
（1）在图1画出电压表，使其测AB间的电压________。
（2）选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同的，目的是_______。
（3）连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电压表示数为零，则电路故障可能是________。（假设故障只发生在灯L1或L2处）
（4）更换不同规格的灯泡进行实验，记录实验数据如表格所示，分析数据可得出结论：在串联电路中________。
【答案】（1）如图所示。（2）得出普遍性的规律。（3）是L2断路。（4）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
【解析】（1）电压表与待测电路并联，电压表测AB间的电压，电压表与灯L1并联，如图所示。
（2）为避免实验的偶然性，得出普遍性的结论，选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同，目的是得出普遍性的规律。
（3）两电阻串联，电压表测L1的电压，连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电路可能断路，电压表（测L1的电压）示数为零，说明电压表与电源没有连通，则电路故障可能是L2断路，造成整个电路断路。
（4）分析表中数据可得 2.0V+4.0V=6.0V
3.5V+2.5V=6.0V 4.5V+1.5V=6.0V
所以得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
进行猜想与假设并回答。
设计实验，画出实验电路图，说出实验步骤。
以小组为单位进行实验。
进行分析论证，归纳出串联电路中电源两端电压与各用电器两端电压的关系.
观看视频，进一步理解探究的过程。
进行实验，测量几节干电池串联为电池组的电压与每节电池两端的电压，归纳结论。
应用串联电路电压的规律解决例题1.
做例题2，加深对探究实验过程的掌握。
学习新课 二、并联电路电压的规律
1. 实验探究：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1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：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
猜想3：……
图1 图2

（3）设计实验
①设计实验电路并画出电路图（图2所示）。
②选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的量程。
③将电压表的两端分别连到L1两端、L2两端和电源两端，测量电压U1、U2、U。
④改变两个小灯泡的规格，重做上述实验。
（4）进行实验
①测灯L1两端的电压并记录；②测灯L2两端的电压并记录；③测电源两端电压并记录。
④实验数据
实验
次数
L1两端电压
U1/V
L2两端电压
U2/V
电源两端电压U/V
1
2.9
2.9
2.9
2
2.8
2.8
2.8
3
2.8
2.8
2.8
（5）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
（6）交流与评估
①当电路中有多个用电器并联时，此结论仍然成立，表达式为
U1=U2=U3=…=Un=U。
②当把几节相同的新干电池并联时，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压，即U=U1=1.5 V。
③采用不同的方法多次进行实验的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。
【播放视频】——《探究并联电路电压的规律》
【例题3】为探究并联电路中电压的规律，实验室提供的器材有：干电池组（电压约为3V）、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯L1两端的电压；___________
（2）实验中，某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，如图乙所示，其值为_____V。根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律为：并联电路总电压与各用电器两端的电压_______；
【答案】D.
【解析】（1）探究并联电路中电压的规律，两灯并联，电压表与待测电路并联，电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯L1并联，如图所示.
（2）因电源电压为3V，故电压表选用0~3V量程，则分度值是0.1V，由图乙知示数为2.6V，分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表的示数都相同，说明并联电路总电压与各用电器两端的电压相等。
进行猜想与假设并回答。
设计实验，画出实验电路图，写出实验步骤。
以小组为单位进行实验。
进行分析论证，归纳出并联电路中电源两端电压与各用电器两端电压的关系.
观看视频，进一步理解探究的过程。
做例题3，加深对探究实验过程的理解，掌握并联电路中电压的规律。
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1. 如图所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的，若每个小彩灯上标注的正常工作电压是9V，则应将______个小彩灯______（填“串”或“并”）联接在家庭电路两端。测得第一个灯泡的电流为0.2A，第5个灯泡的电流为______A。
【答案】25，串，0.2.
【解析】小彩灯额定电压小于家庭电路电压，家庭电路的电压是220V，小彩灯应串联接入家庭电路；串联的只数n=220V/9=25；
根据串联电路中各处的电流都相等，测得第一个灯泡的电流为0.2A，第5个灯泡的电流为0.2A。
2. 在如图所示的电路中，电源电压是6 V，电压表示数是2 V，电压表测的是灯 _____两端的电压，灯L1两端的电压为 _____V．
【答案】L2，4。
【解析】由电路图可知，灯泡L1和L2串联，电压表测L2两端的电压，即电压表的示数为L2两端的电压；根据串联电路的电压特点求出灯L1两端的电压．由电路图可知，L1和L2是串联，电压表测L2两端的电压；由串联电路电压特点可知，灯L1两端的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V
3. 一个电动机工作时，要求电源电压是6V。如果用干电池作电源，需要_____节_____联起来。
【答案】4，串。
【解析】由于干电池串联后的总电压等于串联干电池的电压之和，而干电池并联后的总电压等于一节干电池两端的电压，因此需要串联使用，由于电源电压为6V，而每节干电池电压为1.5V，所以需要串联的节数为n= 6V/1.5V=4
4．在“探究串联电路电压的规律”的实验中，连接电路如图所示，要求用电压表测L2两端的电压．图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并画出正确的电路连接______．
【答案】见右图.
【解析】要探究串联电路电压的规律并测L2两端的电压，两个小灯泡应串联，电压表应该与小灯泡L2并联；观察实物图可知，电压表与灯泡L1串联了，且两个小灯泡相当于并联；连错的导线为L2接开关的导线，应将L2接开关的导线改接在电压表的负接线柱上，即可满足实验要求，如图所示.
5. 如图所示，在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”的实验中，用电压表测得U1=3V，U2=3V，U=6V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（ ）
A．整理器材，分析数据，得出结论
B．改变电源电压，再测出几组电压值
C．对换L1和L2的位置，再测出一组电压值
D．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
【答案】D。
【解析】由题意可知，用电压表测出L1、L2、电源两端的电压分别为U1＝3V，U2＝3V，U电源＝6V。说明两个小灯泡是同一个规格的，接下来的操作是换用不同规格的小灯泡再测出几组电压值，然后分析数据，这样得出的结论才具有普遍性。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
6. 如图所示，一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一个开关（导线的连接和电源隐藏在盒内），开关闭合，下列说法不正确的是（ ）
A．如果两灯都亮，两灯可能是串联，也可能是并联
B．若用电压表测得两灯的电压相等，则两灯一定是并联
C．若用电压表测得两灯的电压不相等，则两灯一定是串联
D．若用电流表测量通过两灯的电流不相等，则两灯一定是并联
【答案】B.
【解析】A．串联电路中的开关控制整个电路，而并联电路中，干路上的开关也控制整个电路；因此一个开关控制两只灯泡的亮和灭，则两只灯泡既可以串联也可以并联，故A正确，不符合题意；
B．在并联电路中各灯泡两端的电压一定相等；如果两个灯泡完全相同，在串联电路中分得的电压也相同；所以，若用电压表测得两灯电压相等，则两灯的连接可能是串联，也可能是并联，故B错误，符合题意；
C．因为在并联电路中各灯泡两端的电压一定相等，所以，若用电压表测得两灯电压不相等，则两灯的连接是串联，且两灯泡的规格不同，故C正确，不符题意；
D．因为在串联电路中通过两灯泡的电流一定相等，所以，如果通过两个灯泡的电流不相等，则两灯一定并联，故D正确，不符题意。
故选B。
7．在“探究串联电路中电压的规律”的实验中：
（1）根据图甲连接电路，与B点相连的是电压表的 ___接线柱；
（2）闭合开关，电压表示数如图乙所示，此时电压表的示数为 ___V；为了使实验结果更准确，接下来应该：断开开关，_____；
（3）调整后，再次闭合开关，测量电压UAB、UBC和UAC ，把实验数据记录在表格中。分析表格得结论：串联电路中，____。（写出UAB、UBC和UAC之间的关系式即可）
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.8
1.2
3.0
【答案】（1）负；（2）2，电压表换用小量程；（3）UAB+UBC=UAC。
【解析】（1）电压表使用时电流从正接线柱流进，负接线柱流出；电流从电源正极流到A后，从左侧流入电压表，在A点接正接线柱，则B点接负接线柱。
（2）图乙电压表的量程为0~15V，分度值为0.5V，电压表的示数为2V，电压表指针偏转角度太小，说明选择量程太大，误差过大，所以接下来需要断开开关，换用较小的0~3V量程重新做实验。
（3）分析表格中数据 2.3V+0.7V=3V 2.0V+1.0V=3.0V 1.8V+1.2V=3V
故串联电路两端的总电压等于各部分电压之和，即UAB+UBC=UAC
8. 在“探究并联电路电压规律”的实验中，小明使用了两个规格相同的灯泡。
（1）如图甲，小明已完成部分电路连接，闭合开关，灯泡L1、L2的发光情况是 ______________，电压表 _____（选填“有”或“无”）示数，请用笔画线在图中增加一条导线，使电路连接完整（导线不能交叉）；
（2）如图乙所示电路，将电压表正确接在a、b两点，闭合开关后，电压表的示数如图丙所示，则电压表示数为 _____V；
（3）依次将电压表改接到c、d两点和e、f两点，发现电压表示数与（2）中电压表示数相同，由此他得出结论：在并联电路中，各支路两端的电压相等且等于电源电压，此实验 _____（选填“科学”或“不科学”），接下来应该进行的操作是 _____。
【答案】（1）两灯都不发光，有，见图。（2）2.8V；（3）不科学，更换不同规格的灯泡，多次实验。
【解析】（1）如图甲所示，电压表串联在电路中，两灯均被短路，闭合开关，出现的现象是：灯泡L1、L2都不发光，电压表测电源电压，电压表有示数。两灯应并联，电压表测量灯泡L2两端电压，电压表与灯L2并联，如图所示。
（2）由图甲可知，电压表选用0~3V量程，闭合开关后，电压表的示数如图丙所示，其分度值0.1V，示数为2.8V。
（3）实验中使用两个规格相同的灯泡且只有一组实验数据得出的结论具有偶然性，不科学，为得出普遍性的结论，要换用不同规格的灯泡多次实验。
课
堂
小结
第2节 串、并联电路中电压的规律
电路
串联电路
并联电路
电压规律
电源两端电压等于各
用电器两端电压之和
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
U＝U1=U2
板
书
设
计
第2节 串、并联电路中电压的规律
一、串联电路电压的规律
（1）电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
（2）数学表达式：U＝U1+U2
二、并联电路电压的规律
（1）电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。
（2）数学表达式：U＝U1=U2
课后
反思
串联电路的电压规律是本节的重点和难点，分两个阶段完成。第一个阶段对于“串联电路的电压规律”的教学主要通过学生实验来完成。教学中，教师通过引导并组织学生经历如下过程：提出问题（阅读教科书）——猜想与假设—设计实验（阅读教科书）—进行实验与收集证据——分析实验数据得出结论——评估。
第二个阶段是通过学生实验，用电压表完成教科书“想想做做”的内容：通过测量找出电池组两端电压与各电池两端电压的关系。
作业