初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第五节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点表格教案

这是一份初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第五节 探究：串、并联电路中电流、电压的特点表格教案，共3页。教案主要包含了25分钟，10分钟，答案解析等内容，欢迎下载使用。
学科
初中物理
年级册别
九年级全一册
共1课时
教材
沪科版《九年级物理全一册》第十五章第五节
授课类型
新授课
第1课时
教材分析
教材分析
本节内容是初中电学知识体系中的核心环节，位于“电与电路”章节的收官部分。教材通过实验探究的方式引导学生发现串联与并联电路中电流、电压的基本规律，既是对前几节电流表、电压表使用方法的综合应用，也是后续学习欧姆定律和电功率的基础。教材以“猜想—实验—验证—结论”的科学探究路径展开，强调学生动手实践与逻辑推理能力的结合，体现了物理学科“从现象到本质”的思维特征。同时，教材设置了多个典型例题和实验任务，帮助学生在真实情境中建立物理模型，发展科学思维。
学情分析
九年级学生已掌握电流、电压的基本概念，熟悉电流表与电压表的读数与连接方法，具备一定的电路搭建能力。但对串并联电路中电流与电压分布规律缺乏系统认知，常出现“支路电流大于干路电流”或“电压随用电器增多而减小”等错误理解。学生虽有较强动手欲望，但在实验设计与数据归纳方面存在困难，尤其在多组数据对比分析中容易忽略变量控制。因此需通过情境化任务驱动、小组合作探究与可视化数据分析工具（如表格、示意图）降低认知负荷，提升科学探究效率。
课时教学目标
物理观念 1. 能准确描述串联电路中各处电流相等、总电压等于各部分电压之和的规律，并能用符号表达式表示： I=I1=I2 ， U=U1+U2 。 2. 能识别并解释并联电路中干路电流等于各支路电流之和、各支路电压相等的现象，理解其背后能量分配与路径独立的原理。 科学思维 1. 能基于已有经验提出关于串并联电路电流电压特点的合理猜想，如“串联电路中电流处处相等”“并联电路中支路电压相同”等。 2. 能设计实验方案，选择合适器材，正确连接电路，记录多组数据，进行比较分析，形成证据支持的结论。 科学探究 1. 能独立完成“探究串联电路电流特点”与“探究并联电路电压特点”的实验操作，规范使用电流表、电压表，注意安全警示事项。 2. 能在实验过程中发现问题（如接线错误、指针反偏），及时调整并反思原因，培养严谨的实验态度。 科学态度与责任 1. 在小组协作中主动承担角色，尊重他人意见，共同完成实验任务，体现团队精神。 2. 认识到实验误差不可避免，能客观看待测量结果，不盲目否定或夸大数据，养成实事求是的科学品质。
教学重点、难点
重点
1. 掌握串联电路中电流处处相等、总电压等于各部分电压之和的规律，并能用公式表达。
2. 掌握并联电路中干路电流等于各支路电流之和、各支路电压相等的规律，并能解释实际现象。
难点
1. 理解并联电路中“各支路电压相等”这一看似反直觉的规律，尤其是当支路用电器规格不同时仍保持电压一致的原因。
2. 在实验过程中准确判断电压表、电流表的正负接线柱是否接反，避免因接线错误导致测量失败或损坏仪表。
教学方法与准备
教学方法
议题式教学法、合作探究法、情境探究法、讲授法
教具准备
电池组、开关、灯泡（不同规格）、电流表、电压表、导线若干、实物投影仪、实验记录单、多媒体课件
教学环节
教师活动
学生活动
情境导入，激发探究兴趣
【5分钟】
一、创设生活情境，引出探究问题
（一）、展示家庭照明电路图，提问引发思考：
教师出示一张家中客厅照明电路的简化图，其中包含两盏灯、一个开关和电源。提问：“如果这两盏灯是串联连接的，当你打开开关时，会发生什么情况？如果一盏灯坏了，另一盏还能亮吗？”
引导学生回忆之前所学：串联电路中电流路径唯一，一旦断开，整个电路中断。接着追问：“那如果是并联呢？它们之间会不会互相影响？”
教师顺势指出：“这说明串并联电路的连接方式会影响电器的工作状态。那么，它们在电流和电压方面的表现又有什么不同呢？今天我们就来亲自探究这个问题！”
（二）、提出核心探究任务：
教师在黑板上书写本节课的核心任务：“探究串联与并联电路中电流、电压的特点”。
强调：“这不是简单的记忆，而是要像科学家一样，先猜想，再动手实验，最后得出结论。”
教师进一步说明：“我们将在实验室中分组完成两个实验：一是探究串联电路中电流与电压的变化规律；二是探究并联电路中电流与电压的特点。每个小组将获得一份实验记录单，记录你们的猜想、步骤、数据和最终结论。”
（三）、布置实验前的安全提醒：
教师播放一段短视频，展示常见的实验错误操作：如将电流表并联接入电路、电压表直接接电源两极、接线柱接反导致指针反打等。
特别强调：“⚠️ 安全警示：切勿将电压表直接接在电源两极上，否则可能烧坏电表！电流表绝对不能与用电器并联，否则会造成短路！”
要求学生齐声朗读安全口诀：“电流表串接，电压表并联；正进负出，量程合适；严禁直连电源，防止仪器损坏。”
1. 观察家庭电路图，思考串联与并联的区别。
2. 回忆串联电路的特性，回答老师提问。
3. 明确本节课的学习任务——探究串并联电路的电流电压规律。
4. 集体朗读安全口诀，牢记实验注意事项。
评价任务
猜想合理：☆☆☆
安全意识：☆☆☆
任务明确：☆☆☆
设计意图
通过贴近生活的家庭照明场景引入课题，激活学生已有经验，增强学习代入感。设置真实问题情境，激发学生的好奇心与探究欲。通过安全警示视频强化规则意识，预防实验事故。集体朗读口诀有助于内化关键操作规范，为后续实验顺利开展奠定基础。
实验探究，构建科学规律
【25分钟】
一、探究串联电路中电流与电压的特点
（一）、分组讨论，提出猜想： 教师将全班分为6个小组，每组4人，指定组长负责协调分工。发放“实验猜想卡”，要求各组围绕以下问题进行讨论： 1. 在串联电路中，流过灯泡L₁的电流和流过灯泡L₂的电流大小关系如何？为什么？ 2. 电源提供的总电压与每个灯泡两端的电压之间有何关系？ 3. 如果更换不同规格的灯泡，上述关系是否仍然成立？ 教师巡视指导，鼓励学生结合之前测量小灯泡电流和电压的经验发表观点，例如：“我觉得电流应该一样大，因为电流只有一条路走。”“总电压应该是两个灯泡电压加起来。” 教师适时点拨：“这些都很好，但需要实验来验证。接下来我们要用实验来检验你们的猜想是否正确。” （二）、设计实验方案，明确步骤： 教师展示电路图15-49（串联电路图），并讲解实验流程： 1. 按照电路图连接实物，注意开关应处于断开状态； 2. 将电流表分别接入A、B、C三点，测得通过L₁、L₂及干路的电流，记录数据； 3. 将电压表分别接在AB间、BC间、AC间，测量U₁、U₂、U总，记录数据； 4. 换用不同规格的灯泡重复实验，观察规律是否变化。 教师强调：“每次更换灯泡后都要重新检查电路连接是否牢固，确保没有松动或短路。”
教师发放《实验记录表》，模板如下：
实验次数
灯泡规格
电流IA (A)
电流IB (A)
电流IC (A)
电压UAB (V)
电压UBC (V)
电压UAC (V)
结论
要求学生在实验开始前填写“实验猜想”栏，实验结束后填写“实验结论”栏。 （三）、动手实验，收集数据： 各小组按计划进行实验操作。教师巡回指导，重点关注以下几点： 1. 是否严格按照“断开开关”原则进行接线； 2. 电流表是否串联接入电路，且正负接线柱是否正确； 3. 电压表是否并联在待测部分，量程选择是否恰当； 4. 指针是否出现反偏现象，若出现立即停止实验并排查原因。 当某组出现“电压表指针反打”时，教师现场示范纠正：“看，这是电压表正负接线柱接反了！正确的做法是把接线调换过来。” 教师提醒：“不要急于得出结论，多做几次实验，才能发现普遍规律。” 在实验过程中，教师不断追问：“你们发现了什么规律？有没有哪一组的数据和其他组不一样？为什么？” 引导学生关注数据的一致性与差异性。 （四）、汇总数据，归纳结论： 实验结束后，教师邀请各组代表汇报数据。教师将各组数据汇总于大屏幕投影。 例如，第一组数据： - IA = 0.32 A, IB = 0.32 A, IC = 0.32 A - UAB = 1.8 V, UBC = 2.2 V, UAC = 4.0 V 第二组数据： - IA = 0.28 A, IB = 0.28 A, IC = 0.28 A - UAB = 1.5 V, UBC = 2.5 V, UAC = 4.0 V 教师引导学生观察：“大家发现了吗？无论灯泡规格如何，三个电流值总是相等的！而且总电压几乎都等于UAB + UBC。” 教师板书结论： ✅ 串联电路中，各处电流相等： I=I1=I2✅ 串联电路总电压等于各部分电压之和： U=U1+U2并追问：“这个规律适用于所有串联电路吗？即使灯泡亮度不同也成立吗？” 学生答：“成立，因为我们换了不同灯泡也一样。” 教师总结：“所以，这个规律具有普适性，是我们通过大量实验验证得到的真理。”
1. 小组讨论，提出关于串联电路电流电压的猜想。
2. 设计实验方案，明确测量位置与操作步骤。
3. 动手连接电路，测量并记录多组数据。
4. 分析数据，归纳出串联电路中电流处处相等、总电压等于各部分电压之和的规律。
评价任务
猜想合理：☆☆☆
操作规范：☆☆☆
数据准确：☆☆☆
设计意图
通过小组合作形式，让学生经历完整的科学探究过程：提出猜想→设计实验→动手操作→数据收集→分析归纳。在真实操作中体会“证据支持结论”的科学精神。教师适时介入指导，解决常见错误，提升实验成功率。通过多组数据对比，帮助学生突破“电流会变小”等误解，建立正确的物理观念。
深化理解，迁移应用
【10分钟】
一、探究并联电路中电流与电压的特点
（一）、类比迁移，提出猜想： 教师提问：“刚才我们研究了串联电路，现在请同学们思考：如果把两个灯泡改为并联，电流和电压会有怎样的变化？” 引导学生类比思考：“在并联电路中，电流有两条路径，那干路电流和支路电流的关系是什么？各支路两端电压是否相同？” 教师发放“并联电路猜想卡”，要求学生结合生活实例（如家用插座多个电器同时工作）进行推测。 预设学生回答：“干路电流应该更大，因为它要分成两股。”“每个电器都直接接在电源上，所以电压应该一样。” 教师肯定：“非常好！这就是我们的猜想。下面我们来用实验验证它。”
（二）、实验操作，验证猜想： 教师展示电路图15-50（并联电路图），讲解实验步骤： 1. 按图连接实物，开关断开； 2. 将电流表分别接入干路（如D点）和两条支路（L₁、L₂），测得ID、I₁、I₂； 3. 将电压表并联在L₁两端和L₂两端，测量U₁、U₂； 4. 更换不同规格灯泡，重复实验。 教师再次强调：“一定要保证电压表并联在用电器两端，且正负接线柱不能接反！” 教师播放一段真实实验视频片段，演示如何正确连接并联电路，特别标注电流表在干路与支路的位置。 各小组开始实验，教师继续巡视，重点关注： 1. 是否将电流表误接在支路中却当作干路测量； 2. 电压表是否真正并联在灯泡两端，而非跨接在开关或导线上； 3. 是否因接线混乱导致短路或接触不良。 当有小组报告“U₁ ≠ U₂”时，教师引导其检查接线：“是不是电压表没接到灯泡两端？再确认一下。” 最终，所有小组均发现：无论灯泡规格如何，U₁ ≈ U₂，且ID ≈ I₁ + I₂。
（三）、总结规律，回应质疑： 教师组织全班交流，汇总数据，板书结论： ✅ 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和： I=I1+I2✅ 并联电路中，各支路电压相等： U=U1=U2教师提出反思问题：“有人说‘用电器规格不同，电压就不同’，这种说法对吗？” 学生齐答：“不对！因为在并联电路中，每个支路都直接连接电源两极，电压由电源决定，所以是一样的。” 教师补充：“这就像是你家里的插座，不管插的是手机还是空调，电压都是220V。”
1. 基于串联规律类比，提出并联电路电流电压的猜想。
2. 动手搭建并联电路，测量干路与支路电流、各支路电压。
3. 分析数据，发现并联电路中干路电流等于支路电流之和、各支路电压相等。
4. 回答教师提出的反思问题，澄清错误观念。
评价任务
猜想合理：☆☆☆
操作规范：☆☆☆
结论清晰：☆☆☆
设计意图
通过类比迁移策略，帮助学生从已知的串联规律推导未知的并联规律，符合认知发展规律。在实验中强化“电压表并联”“电流表串联”的核心操作要点。通过反例引导（如“电压不同”说法），深化对“并联电压相等”本质的理解，培养学生批判性思维能力。
拓展应用，巩固提升
【5分钟】
一、解决实际问题，检验学习成果
（一）、出示典型习题，引导分析： 教师投影一道来自教材的题目： **如图15-51所示，闭合开关后，比较电路中 a、b、c、d 四处电流的大小，选择错误的选项并说明理由。** 选项： A. Ia=IcB. Ib=IdC. Ib>IaD. Id>Ic教师引导学生识别电路结构：a、b为干路，c、d为支路，属于典型的并联电路。 提问：“根据我们刚学到的知识，干路电流与支路电流的关系是什么？” 学生答：“干路电流大于支路电流。” 教师继续追问：“那么 Ia 和 Ic 的关系呢？” 学生答：“ Ia=Ic ，因为a点在干路，c点在支路，它们之间没有分支，电流不变。” 教师引导分析其他选项： - B项： Ib=Id ？错！b在干路，d在支路， Ib>Id- C项： Ib>Ia ？错！干路电流不可能小于支路电流 - D项： Id>Ic ？错！同一条支路，电流应相等 最终确定：**C和D都是错误的，但题目要求选一个最明显的错误**，答案为 **C**。 教师强调：“判断的关键在于识别电路结构——是串联还是并联，然后运用相应规律。”
（二）、布置挑战任务，激发思维延伸： 教师提出一个开放性问题：“如果你家里有10盏灯，全部并联接入220V电路，每盏灯正常工作时电流为0.2A，那么干路总电流是多少？如果保险丝额定电流为5A，是否安全？” 学生计算： I总=10×0.2=2.0A ，小于5A，安全。 教师总结：“这正是我们今天所学知识的实际应用——保障家庭用电安全。”
1. 识别并联电路结构，判断电流流向。
2. 运用所学规律分析四个位置的电流大小关系。
3. 选出错误选项并说明理由。
4. 解决生活中的实际问题，体会物理的价值。
评价任务
判断准确：☆☆☆
推理清晰：☆☆☆
应用合理：☆☆☆
设计意图
通过典型习题训练，检验学生对串并联电路规律的理解深度。采用“辨析错误选项”的方式，培养学生的逻辑推理能力和辨别真伪的能力。开放性问题拓展了知识边界，引导学生将课堂所学应用于现实生活，增强学习的意义感。
课堂小结，升华素养
【5分钟】
一、回顾探究历程，提炼科学方法
（一）、引导学生复盘学习全过程： 教师提问：“今天我们经历了哪些关键步骤？” 学生回答：“先猜想，再实验，然后分析数据，最后得出结论。” 教师板书：“科学探究五步法：提出问题 → 猜想与假设 → 设计实验 → 进行实验 → 得出结论。” 强调：“这不仅是物理学习的方法，更是解决生活中任何问题的通用思维模式。”
（二）、强调核心规律与物理观念： 教师再次强调两条核心规律： - 串联： I=I1=I2 ， U=U1+U2- 并联： I=I1+I2 ， U=U1=U2并指出：“这些不是死记硬背的公式，而是通过实验发现的自然规律。”
（三）、布置课后任务，延续探究精神： 教师宣布：“下节课我们将进入‘欧姆定律’的学习，届时我们将用今天学到的规律去解释‘为什么电压越高，电流越大’。请大家提前预习课本第十六章第一节。” 最后，教师播放一段短视频：一名科学家在实验室反复测试电路，直到数据完全吻合理论。画外音：“真正的科学，始于好奇，成于坚持。” 学生在感动中结束课程。
1. 回顾本节课的探究流程，说出科学探究的五个步骤。
2. 重申串联与并联电路的电流电压规律。
3. 明确下节课学习方向，产生持续学习期待。
4. 感受科学精神的力量，激发内在学习动力。
评价任务
规律掌握：☆☆☆
方法理解：☆☆☆
情感共鸣：☆☆☆
设计意图
通过系统梳理，帮助学生建构知识网络，强化“科学探究”这一核心素养。利用视频结尾营造情感共鸣，传递科学家严谨求实的精神，实现知识、能力与价值观的统一，落实“立德树人”的根本任务。
作业设计
基础巩固 1. 填空题： （1）在串联电路中，各处的电流，总电压等于。 （2）在并联电路中，干路电流等于，各支路两端的电压。 （3）若用同一电压表测量两个灯泡两端的电压，发现示数相同，则这两个灯泡一定是连接的。 2. 判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）： （1）电流表可以并联在电路中使用。（ ） （2）电压表可以直接接在电源两极上。（ ） （3）串联电路中，灯泡越亮，其两端电压越大。（ ） （4）并联电路中，各支路电流一定相等。（ ） 3. 选择题： （1）如图15-52所示，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）。 A. IA=IBB. UAB=UBCC. UAC=UAB+UBCD. IA>IB
能力提升 4. 实验题： 某同学在探究串联电路电压特点时，测得： UAB=1.5V ， UBC=2.5V ， UAC=4.0V 。 （1）请写出实验结论： （2）该同学想测量灯泡L₂两端的电压，但只有一块电压表，他将电压表接A处的导线改接到C处，且保持B点不动。这种做法是否正确？为什么？ 5. 应用题： 如图15-55（a）所示，电源电压为6V，L₁与L₂并联，电流表测干路电流。已知通过L₁的电流为0.3A，干路电流为0.8A。 （1）通过L₂的电流是多少？ （2）若将L₁换成另一个灯泡，使其电阻增大，通过L₁的电流会如何变化？为什么？ （3）此时干路电流会如何变化？为什么？
三、拓展探究 6. 开放题： 你家中的电灯、电视、冰箱是如何连接的？请查阅资料或实地观察，写出你的发现，并尝试用今天学到的知识解释其合理性。
【答案解析】 一、基础巩固 1. （1）相等；各部分电路电压之和 （2）各支路电流之和；相等 （3）并联 2. （1）×（电流表不能并联） （2）×（电压表不能直接接电源，会烧坏） （3）×（亮度与功率有关，不一定电压大） （4）×（支路电流取决于电阻） 3. （1）C
能力提升 4. （1）结论：串联电路总电压等于各部分电压之和。 （2）不正确。理由：电压表正负接线柱接反了，会导致指针反偏，无法读数，甚至损坏电表。 5. （1） I2=I总−I1=0.8−0.3=0.5A（2）电流会减小。因为电阻增大，在电压不变的情况下，根据欧姆定律 I=U/R ，电流减小。 （3）干路电流会减小。因为支路电流减小，干路电流等于各支路电流之和，故整体减小。
三、拓展探究 6. 答案示例：我家中的电灯、电视、冰箱都是并联连接的。这样可以保证每个电器独立工作，互不影响。例如，关掉电视不会影响灯的亮灭，符合我们今天学到的“并联电路中各支路电压相等、互不影响”的特点。
板书设计
【主题】探究串并联电路中电流、电压的特点
串联电路 1. 电流：处处相等 → I=I1=I22. 电压：总和关系 → U=U1+U2
并联电路 1. 电流：干路 = 支路之和 → I=I1+I22. 电压：各支路相等 → U=U1=U2
实验方法 提出猜想 → 设计实验 → 进行实验 → 分析数据 → 得出结论
四、安全警示 ⚠️ 电流表：必须串联 ⚠️ 电压表：不能直接接电源 ⚠️ 正进负出，量程合适 五、生活联系 家庭电路：电器并联 → 独立工作，互不影响
教学反思
成功之处
1. 以家庭照明为情境导入，贴近生活，极大提升了学生的参与度与学习兴趣。
2. 采用“猜想—实验—结论”为主线的教学设计，完整呈现科学探究过程，有效培养了学生的科学思维与实践能力。
3. 通过多组数据对比与错误案例分析，帮助学生突破“电压随用电器变化”“电流在支路更大”等常见误区。
不足之处
1. 部分小组在连接并联电路时仍存在导线交叉、接线不牢等问题，需加强实验前的操作培训。
2. 对于“为何并联电压相等”的深层解释不够深入，可引入“电势差”概念作初步铺垫。
3. 课堂时间紧张，个别学生未能充分完成所有实验项目，后续可考虑分层任务设计。