【物理素材】电压和电阻【四】
从“课程内容”的要求看，本专题涉及如下条目：
3．4．3 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。说出生产、生活中采用简单串联和并联电路的实例。了解串、并联电路电流和电压的特点。
3．4．4 会使用电流表和电压表。
一、课标要求
从“课程内容”的要求看，本专题涉及如下条目：
3．4．3 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。说出生产、生活中采用简单串联和并联电路的实例。了解串、并联电路电流和电压的特点。
3．4．4 会使用电流表和电压表。
二、课标解读
本条目涉及课程标准中一级主题“能量”中“电磁能”的内容。“能量”是课程标准中科学内容的三大主题之一。本条目课程内容涉及认知性和技能性目标。具体说明如下：
“会看、会画简单的电路图。”“会”属于技能性目标行为动词，从行为动词层次水平看，“会”属于技能性目标中的“独立操作”层次水平。具体来说，本节要通过实验探究串、并联电路中的电压规律，需要经历提出问题、猜想与假设、设计实验、收集证据、得出结论、评估与交流等环节。在设计实验环节中，需要学生结合自己的猜想提出设计方案，并画出电路图，要求会设计出使用电压表测量串联和并联电路中各部分电路两端电压的电路图，这就需要学生会画简单的电路图，把自己的实验方案用电路图的形式表示出来。在使用串、并联电路中电压规律分析问题时，需要判断用电器的连接方式，即会看电路图，电压表在电路中相当于断路；确定电压表的测量对象，分析电压表与哪个用电器并联；根据串、并联电路的电压规律解决问题。
“会连接简单的串联电路和并联电路。”“会”属于技能性目标行为动词，从行为动词层次水平看，“会”属于技能性目标中的“独立操作”层次水平。在本节的实验探究中，需要分组实验来探究串、并联电路中的电压规律，根据设计的电路图会连接实物，在连接时要注意开关要断开。可以使用“先串后并”的思路，在测串联电路中电压时，先把用电器串联连接好，再把电压表并联到需要测量的电路两端，在连接时要注意电压表的正、负接线柱不能接反了，还需要注意量程选择是否合适。在并联电路中，先把用电器并联起来，再把电压表分别并联到各用电器两端。
“了解串、并联电路电流和电压的特点。”“了解”属于认知性目标行为动词，从行为动词层次水平看，“了解”属于认知性目标中的“了解”层次水平。通过实验探究可以得出，在串联电路中，各部分电路两端电压之和等于总电压，即等于电源电压。电路中电压是由电源提供的，所以电源两端的电压最大。在串联电路中，电路的总电压等于电源的输出电压。在实验中由于测量的误差及导线有电阻等原因，各用电器两端的电压之和不完全等于电源电压，但相差较小。在并联电路中，用电压表测各支路两端的电压，与电源的输出电压都是相等的。在实际的实验中，当增加并联支路时，电源向外输出的电压会减小，在电路一定的情况下，各支路两端电压均等于此时电源的输出电压。把电池串联可以增加电源的输出电压，串联的总电压等于各电池电压之和；把规格相同的电池并联时，并联的电压就等于其中一节电池的电压，但可以增加电池输出的电流。
一、教学内容分析
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。本节主要是通过科学探究的形式，学生通过实验得出串、并联电路的规律。与探究串、并联电路中电流规律的过程相似，学生要经历实验设计、观察记录、数据处理的实验过程，体验科学规律是如何得出的，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是本节教学重点。在实验过程中需要学生自主设计实验、画电路图、连接实物，虽然在前面已经学过电路连接及电压表的使用，但由于电压表需要并联，所以电路结构比较复杂，学生较难熟练连接，所以熟练使用电压表测不同电路两端的电压也是本节的一个重点。本节中主要是通过探究串联电路中的电压规律来进一步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。
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，熟练使用电压表；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。
二、重难点突破
1．熟练使用电压表；通过实验探究总结出串、并联电路中电压的关系
突破建议：
通过复习上一节的内容，分析电压表使用的实例，总结电压表的使用方法，从电压表的观察、连接、读数等方面再强调电压表的使用。在实验探究过程中，利用设计实验和分组实验，会看、会画使用电压表测电压的电路图，会连接使用电压表测电压的实物。在实验过程中主要从电压表的正负接线柱接法、量程的选择、读数等方面熟悉电压表的使用方法，能熟练使用电压表测不同电路中的电压。
本节的内容可以借鉴探究串、并联电路中的电流规律的研究过程，从提出问题、设计实验、收集证据、分析论证、得出结论、评估与交流等基本流程，完成对串、并联电路中的电压规律的探究。在实验中要加强实验的指导，记录数据要真实，学会分析实验数据，得出结论。在实验中为了使实验结论更具有普遍性，需要换用不同规格的灯泡进行多次实验。例如学生在猜想串联电路各用电器两端电压均相同时，如果实验中选择的灯泡规格刚好相同，通过实验得到的数据与猜想也相等，但他的猜想是否具有普遍性呢？这就需要使用不同规格的灯泡进行实验，从而排除实验的偶然性。除了分析某一组同学的实验数据，还可以分析全班同学的各组数据，通过众多的数据总结出串、并联电路中的电压规律。
2．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
突破建议：
在前面已经研究过串、并联电路中的电流规律，对探究的过程已有基本的了解。在学过电压后，研究串、并联电路中的电压规律是顺理成章的内容。由于电压和电流概念本身就比较抽象，对电路中电压规律的猜想可能多种多样。这里不要立即对一些猜想进行否定，可以通过学生的自主实验，通过实验数据来验证自己的猜想是否正确，使学生在思维上形成强烈的碰撞，对加深理解串、并联电路中的电压规律有更大的帮助，所以要突破此难点的关键在于学生的探究活动能否顺利完成。在学生实验中要教师要加强巡视，协助学生解决实验中遇到的一些问题，指导学生观察实验，记录数据，根据实验数据得出结论。在教学中要充分利用学生的合作学习，通过分析部分数据得出初步的结论，然后再把全班的数据汇总，学生交流，总结出串、并联电路的电压规律。
本节课的评估与交流也非常重要，可以把学生在实验中遇到的问题进行总结，例如电压表使用中的问题、故障的分析与排除、数据处理方法等，培养学生解决问题的能力，为学生终生学习打基础。
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