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【物理素材】电压和电阻【五】

2015-02-02 05:50:42| 分类：物理教学素材 | 标签： |举报 |字号大中小订阅

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【物理素材】电压和电阻【五】

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【物理素材】电压和电阻【五】

串、并联电路中电压的规律

《串、并联电路中电压的规律》教学设计

江苏南京市秦淮区教师进修学校　丁玉祥

一、教学目标

（一）知识与技能

1．会使用电压表测量电路两端的电压，并能画出相应的电路图；

2．能正确使用电压表测量串联电路和并联电路中各用电器两端的电压，解决在实验中遇到的电路故障问题；

3．会利用串、并联电路中电压的规律解决电路中的电压问题。

（二）过程与方法

经历探究串联电路的电压规律的实验设计、实验记录、分析实验数据得出结论等过程，学会分析实验数据得出结论的方法。

（三）情感态度和价值观

通过学生探究活动，激发学生学习兴趣，养成尝试通过实验寻找规律的科学态度。

二、教学重难点

本节内容主要是由“串联电路的电压规律”和“并联电路的电压规律”两部分内容构成，这两个电路中的电压规律是前面电压及电压表使用的拓展延伸，也是后面欧姆定律和电功率的基础。在使用电压表测串、并联电路中电压规律时，电路比较复杂，通过实验能熟练使用电压表测不同电路两端的电压是本节教学重点之一。结合前面探究串、并联电路中电流规律的方法，通过实验探究串、并联电路的电压规律，重点是经历实验设计、观察记录、数据处理的实验过程，所以通过实验探究总结出串联和并联电路中的电压的规律的过程也是本节教学重点。通过探究串联和并联电路的电压规律，经历科学探究的过程，学会实验设计、进行实验、分析实验数据、得出结论。本节中主要是通过探究串联电路中的电压规律来熟悉科学探究的基本过程，学生自主探究并联电路中的电压规律。所以本节的教学难点是探究“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。

重点：通过实验探究总结出串、并联电路中电压的关系，熟练使用电压表。

难点：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。

三、教学策略

通过复习串联和并联电路中的电流规律，引入本课的主题──串联和并联电路的电压规律。本节的教学过程中主要是探究串联电路中的电压规律，使学生经历研究电路中电压规律的方法，再由学生自主探究并联电路中电压规律。在教学中由学生猜想串联电路中的电压规律，设计实验验证，分析实验数据得出结论，通过学生的自主探究掌握科学探究的基本过程，熟练掌握使用电压表测不同用电器两端电压的方法。知道多次实验的必要性，知道通过实验找规律中出现的偶然性，会通过多次实验的方法排除偶然性。通过解决在实验中出现的问题，例如故障排除等，加强对电路的理解，提高实验能力。

四、教学资源准备

多媒体课件整合网络、电压表（3个）、灯泡（规格相同的两个，不同的三个）、开关、电源、导线等。

五、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设情景

（5分钟）

请同学们在纸上画出你熟悉的串联电路图。

请你在图中画一个电压表测量其中一个用电器两端的电压。

复习电压表的使用方法。

学生画图，教师巡视，选出较好的图，用投影仪放大。

学生复习电压表的使用方法。

学生回顾串、并联电路以及电压表的使用方法，为下面的学习作知识的铺垫。

引入新课

（5分钟）

思考：你已经了解了串联电路的哪些知识，还想知道哪些内容，还有什么问题？

串联电路中的电压有什么样的关系？也和电流一样，处处相等吗？

学生思考。

提出问题。

新课内容（25分钟）

串联电路的电压规律

◆提出问题：

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？

同学们做出了各种猜想和假设，真实的结果到底是什么？就需要通过实验来验证。

◆设计实验：

请大家讨论如何通过实验来验证。

具体如何来进行实验呢？能否结合设计的实验，画出电路图。

同学之间可以相互对比实验方案，说说它们的优缺点。

主要有以下几个方面：

每组同学都设计了实验方案，下面来分析一下实验方案的可行性。第一组同学没有分清电压的概念，电压是形成电流的原因，电压是指某电路两端的电压，不是电路中某一点的电压。

第二组选择的是两只完全相同的灯泡，为使实验更具有普遍性，除了完成这次实验，还应该怎么做？

结合自己设计的实验，设计实验数据记录表格。

◆进行实验：

根据自己设计的实验方案进行实验，在实验中注意电压表的使用方法；实验记录要准确、真实。

教师进行巡视，协助学生解决实验中遇到的问题，尤其对于断路或短路的故障分析。

◆分析论证：

分析实验数据，与猜想对比，寻找是否有规律。

请几组学生分析自己的实验数据，找出数据间的共性。

◆得出结论：

串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。

◆评估：

回顾此探究活动过程，认真分析、思考在实验过程中真正明白了哪些问题，还有什么新的发现？

教师引导学生对实验中出现的问题进行分析，把实验中出现的问题进行归类。如电路故障原因分属电压表的使用、电路断路和电路短路等问题。

同学们发现了这么多的问题，说明大家一定是很认真地去做了。养成好的习惯要比得到一个正确的结论更重要，希望同学们以后继续努力。刚才提到的问题，请同学们互相讨论，看能不能找出问题的原因。

在同学们的交流中我注意到许多同学都用了“几乎相等”这个词，而不是说“相等”，为什么呢？

◆小结：

通过我们这次的探究活动，总结探究过程经历了哪些步骤？

◆想想做做：

在实验中我们使用的是几节电池串联，那么串联后的总电压与各电池的电压有什么关系呢？通过实验来探究。

学生进行猜想：

1．认为串联电路中电压的关系应该和电流的关系相同，也是处处相等。

2．认为电压应该从电源正极出发，沿着电流的方向越来越小。因为电压是使电路中形成电流的某种“力量”，力量会越用越小。

3．认为灯泡亮的地方电压大，灯泡暗的地方电压就小。

4．串联电池组的电压等于各个电池的电压之和，串联电路各点的电压之和也应该等于两点间的总电压。

……

在串联电路中测出各用电器两端电压，再测出电源电压，对电压进行比较。

学生根据自己的方案设计电路图。

第一组：选择两只灯泡，一块电压表，像测电流那样分别测出A、B、C各点的电压，然后进行比较。

【物理素材】电压和电阻【五】 - 高垚骏 - 高垚骏物理工作室

第二组：用三节电池，选择两只完全相同的灯泡，分别测出每只灯泡两端的电压和两只灯的总电压进行比较。

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第三组：选择两只不同的灯泡，选三块电压表，同时测量每只灯泡和两只灯泡的总电压，比较结果。

第四组：选择三只差别较大的灯泡，分别测量每只灯泡的电压，每两只灯泡的总电压和三只灯泡的总电压。

……

学生分析各个实验方案的优点和缺点。

学生设计表格。

学生进行分组实验，及时、准确的记录实验数据。

学生认真分析实验数据，得出实验结论，并和原来的猜想比较是否一致。

分小组汇报实验数据，总结出串联电路的电压规律。

不管怎样选择灯泡，不论如何进行测量，尽管测出的数据各不相同，但有一个共同点是：同一串联电路中各个灯泡两端电压的和等于这几个灯泡两端的总电压且等于电源两端电压。

学生回顾问题：

1．连接完电路开关闭合，灯泡均不亮。

2．电压表使用中出现的问题，如电压表的指针向左偏、指针偏转角度过大或过小等。

3．实验中电路连接正确，有一灯亮，另一灯不亮，并且不亮的两端无电压等。

因为读数或用表测量的过程中有一些偏（误）差。

（同学们一起总结）提出问题──猜想或假设──制订计划与设计实验──进行实验与收集证据──分析与论证──评估──交流与合作。

学生通过实验探究电池串联电压与各电池间的关系。

串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。

培养学生科学探究的精神、

学会提出问题。

培养学生设计实验的能力，结合猜想设计实验步骤。

培养学生合作学习的能力。对实验进行评价。

培养学生观察实验、分析实验的能力。合作学习。

培养学生观察实验、分析实验的能力。

培养学生的总结和分析能力

学会解决实际的电路故障。

巩固电压表的使用。

培养学生的合作与交流的能力。

并联电路的电压规律

◆提出问题：

如果有两个或两个以上的用电器并联，那么各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系如何？与串联电路中电压的关系一样吗？

◆设计实验：

请同学设计出实验探究的电路图、实验步骤及实验数据记录表格。

◆进行实验：

请同学们根据实验电路图连接实物，测出所需电压，并把实验数据记入表格中。

教师巡视学生实验过程，注意电压表的量程选择、使用方法、故障分析。

◆分析论证：

引导学生分析实验数据，找出电压规律。

◆得出结论：

通过多次实验，得出并联电路的电压规律。

学生进行猜想。

1．各支路两端电压之和等于电源电压。

2．各支路两端电压等于电源电压。

……

学生设计电路图、表格。

学生分组实验。

各组交流实验数据，找出数据中的共性，初步得出并联电路的电压规律。

学生总结，得出并联电路中各支路两端电压相等，并等于电源两端电压。

引导学生进行自主探究。

培养学生的动手能力。

归纳总结。

串、并联电路中电压规律应用

1．如图所示，电源电压为6V，电压表的示数为2V，则灯泡L₁和L₂两端的电压分别为（）

A．4V、2V B．2V、4V

C．2V、2V D．4V、4V

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2．四只完全相同的灯泡串联后直接接在某一电源两端而正常发光，用电压表测出一只灯两端电压为3.8V，则该电源电压约为；如果将四只灯泡并联在该电源两端，则可能出现的现象是。

3．如图，电源电压6V，对于V₁、V₂、V₃三只电压表的示数，正确的是（）

A．6V 6V 6V B．0V 6V 4V

C．2V 4V 6V D．6V 4V 2V

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4．如图，电源电压为6V，S闭合后，灯都不亮，电流表几乎没有示数，电压表示数为6V，原因是什么？

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5．如图所示，当开关S₁、S₂闭合时，两灯均发光，如果断开S₂，则电压表的示数______。

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学生分析，这是一个串联电路，电压表测的是灯L₂两端的电压，串联电路中电源电压等于各部分电路两端电压之和。

灯泡串联总电压等于各用电器两端电压之和。灯泡两端电压为3.8V时，灯泡正常发光，当四灯并联时，灯两端的电压等于电源电压，约为15.2V，远大于灯泡正常发光的电压，灯会被损坏。

本题中两灯串联，电压表测量对象不易区分。电压表V₁测的是电源电压，V₂测的是灯L₂两端电压，V₃测的是灯L₁两端的电压。

本题主要是考查了故障分析。两灯串联，灯都不亮，且电流表无示数，根据串联电路的特点，可以确定一定是出现了断路的故障，电压表的示数为电源电压，说明电压表的正、负接线柱与电源能相通，所以只能是灯L₁断路。

本题是两灯的并联电路，电压表测的是灯L₁两端的电压，也等于电源电压，所以开关S₂断开和闭合对电压表的示数没有影响。

培养学生利用所学物理知识解决实际问题。

识别电路，应用串联电路中的电压规律解题。

巩固并联电路中的电压规律。

总结（5分钟）

课堂小结：

1．通过这节课你学到了什么？

2．串联电路中电压的规律。

3．并联电路中电压的规律。

学生梳理本节课知识内容。

1．本节主要通过实验探究了串联和并联电路中的电压规律。电池串联总电压等于各电池电压之和。

2．串联电路中各用电器两端的电压之和等于电路的总电压，即电源电压。

3．并联电路中各支路两端电压均相等，并且都等于电源两端的电压。

培养学生总结归纳的能力。

作业布置

1．完成《动手动脑学物理》第1～3题。

2．对比电压表和电流表使用方法的异同。

按要求完成。

知识巩固。

培养学生的动手能力。

《串、并联电路中电压的规律》教学课件

江苏南京市秦淮区教师进修学校　丁玉祥

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