2024年秋初中物理九年級上冊教學設計（教案）第1課時 探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律（教案）

第2節(jié)串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律第1課時探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律【教學目標】一、知識目標1.學會正確將電壓表接入串聯(lián)待測電路中，并能畫出相應的電路圖；2.學會正確使用電壓表測量串聯(lián)電路的電壓.二、能力目標在探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律的過程中，體驗科學研究的方法和科學探究的步驟.三、素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度與協(xié)作精神.【教學重點】探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律.【教學難點】組織指導學生在探究過程中認真觀察，仔細分析，得出恰當?shù)慕Y(jié)論.【教具準備】電池組、小燈泡（帶燈座）、開關(guān)、導線若干、實驗報告單（各30份）、多媒體課件等.【教學課時】1課時【鞏固復習】教師引導學生復習上一節(jié)內(nèi)容，并講解學生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.【新課引入】教師提出問題：（1）串聯(lián)電路中的電流有什么特點？（2）串聯(lián)電路中的電壓有什么特點？生：（1）串聯(lián)電路中電流處處相等；（2）我猜想串聯(lián)電路中電壓也處處相等.師同學們的猜想是否正確呢？今天我們就來探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律.【進行新課】知識點1探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律1.實驗探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律師在進行實驗探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律之前，我們要先學習實驗探究的方法.板書：探究問題的一般方法：①提出問題→②猜想或假設→③制訂計劃與設計實驗→④進行實驗與收集證據(jù)→⑤分析與論證→⑥得出結(jié)論→⑦評估與交流.師下面我們就按照上面的7個步驟進行實驗：（1）提出問題：串聯(lián)電路中的電壓有什么關(guān)系？（2）猜想或假設：學生積極提出自己的猜想，并且尋找支持猜想的依據(jù).生1：串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系應該和電流的關(guān)系相同，也是處處相等.生2：電壓應該從電源正極出發(fā)，沿著電流的方向越來越小；因為電壓是使電路中形成電流的某種“力量”，力量會越用越小.生3：燈泡大的地方電壓大，燈泡小的地方電壓就小.生4：串聯(lián)電池組的電壓等于各個電池的電壓之和，串聯(lián)電路各點的電壓之和也應該等于兩點間的總電壓.（3）設計實驗：師同學們給出了各種假設，但真實的結(jié)果到底是什么呢？請同學們用實驗來求證.學生分小組討論，制訂方案.方案1：我們計劃用三節(jié)電池，選擇兩只完全相同的燈泡，分別測出每只燈泡兩端的電壓和兩只燈泡的總電壓進行比較；方案2：我們選擇兩只不同的燈泡，選三個電壓表，同時測量每只燈泡的電壓和兩只燈泡的總電壓，比較結(jié)果；方案3：我們選擇三只差別較大的燈泡，分別測量每只燈泡的電壓、每兩只燈泡的電壓和三只燈泡的總電壓；方案4：我們計劃選四只燈泡，兩只一組，先將兩只燈泡串聯(lián)接入電路，分別測每只燈泡的電壓和兩只燈泡總電壓；然后再換上另外兩只燈泡再次測量.方案5：我們想選擇兩只燈泡，一個電壓表，像測電流那樣分別測出A、B、C各點的電壓，然后進行比較.教師總結(jié)：老師覺得同學們的設計都很好，不過要提醒大家注意兩點：①電壓是兩端電壓，不是某點的電壓，所以實驗前要畫出你的電路圖，看是否把電壓表并聯(lián)在電路中了；②你的設計一定要有書面的內(nèi)容，你要怎么做（同學們剛才已談到的），你是怎么做的（要按電路圖測量），你得出了什么樣的結(jié)果（要有實驗記錄），以便于自己檢查和與別的同學進行交流后做出更好的改進.師下面老師將給出一個實驗方案的示范，同學們可以根據(jù)自己的實驗方案選定實驗器材并寫出實驗步驟.（以下實驗器材、實驗步驟的設計僅供參考）①實驗方案：我將選擇六只燈泡（其中有2只燈泡相同，另外4只不同），每兩只一組（第一次實驗用的兩只燈泡相同，后面兩次均不同），選一個電壓表，先將兩只相同的燈泡串聯(lián)接入電路，分別測每只燈泡的電壓和兩只燈泡的總電壓；然后再換上另外四只燈泡，再測兩次.②實驗器材：兩節(jié)干電池，六只小燈泡（其中第一次實驗用的兩只相同），一只電壓表，一只開關(guān)，導線若干.③實驗電路圖：④實驗步驟：首先選擇規(guī)格相同的兩只燈泡按照實驗電路圖連接電路,根據(jù)電源電壓選擇電壓表量程，再分別把電壓表并聯(lián)在上圖所示的電路A、B兩點,B、C兩點,A、C兩點間測量電壓，看看它們之間有什么關(guān)系；然后換上另外四只燈泡再測兩次，看看是否還有同樣的關(guān)系.⑤記錄數(shù)據(jù)：按上述要求進行實驗，實驗記錄如下表所示.（4）進行實驗：教師引導學生分組并按自己所設計的方案進行實驗.教師巡查，強調(diào)實驗中的注意事項：A.電路連接要按照一定的順序，可以從電源正極用電器負極依次連接；B.連接電路時開關(guān)要斷開，連接好電路后要檢查有無短路，確定無誤后再閉合開關(guān)觀察燈泡的發(fā)光情況；C.特別是電壓表正、負接線柱要連接正確，量程要選擇合適，讀數(shù)時要弄清分度值，讀數(shù)準確；D.原始數(shù)據(jù)的記錄要實事求是如實記錄，不許隨意改動；E.實驗中出現(xiàn)的問題要一一記錄下來，以便查找、分析原因.（5）分析和論證：師同學們認真分析你們測量出的數(shù)據(jù)，測量結(jié)果說明了什么？你得出了什么樣的結(jié)論？和你原來的猜想一致嗎？生1：我們用的是兩只完全相同的小燈泡，測出每只小燈泡兩端的電壓相等，并且每只燈泡兩端電壓的和與測出的兩只燈泡的總電壓幾乎相等.生2：我們用的是兩只不同的燈泡，測出每只小燈泡兩端的電壓不相等，但每只燈泡兩端電壓的和與測出的兩只燈泡的總電壓幾乎相等.生3：我們用的是三只差別較大的小燈泡，測出來每只燈泡的電壓都不同，但每兩只燈泡電壓的和都和直接測得的這兩只燈泡的總電壓相等，三只小燈泡電壓的和幾乎等于電源電壓.（6）得出結(jié)論：U＝U1+U2+…+Un板書：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和.（7）評估與交流：回顧以上操作，看看是否存在不妥的地方：讀數(shù)時是否實事求是？要換燈泡時是否換用了不同規(guī)格的？如果這些因素在實驗中都作了充分的考慮，實驗的結(jié)果應該是可靠的.各小組把實驗結(jié)果寫成實驗報告.并在班上進行交流和討論.2.探究串聯(lián)電池組的總電壓師請同學們閱讀教材P61頁《想想做做》，探究串聯(lián)電池組的電壓規(guī)律.學生分組實驗.（教師巡視指導）操作完畢，各小組匯報實驗結(jié)果.教師點評，和學生一起歸納總結(jié).板書：串聯(lián)電池組的總電壓等于每節(jié)電池的電壓之和.例題1（多媒體展示）（多選）如圖甲所示，電源電壓是8V且保持不變，開關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)是2V，則（）A.L1兩端的電壓是2VB.L2兩端的電壓是6VC.L1兩端的電壓是6VD.L2兩端的電壓是2V解析:當S斷開后，電壓表通過L1與電源的兩極相連，測得電源電壓是8V；當S閉合時，電路是通路，電壓表測的不再是電源電壓，等效電路圖如圖乙所示，電壓表測的是L2兩端的電壓，故D對.又因為L1與L2串聯(lián)，電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，故C也對.要判斷電壓表測哪部分電路兩端的電壓，關(guān)鍵是看電壓表與哪部分電路并聯(lián).即看電壓表的兩個接線柱與哪部分電路兩端直接相連，可采用下面的判斷方法：假定電壓表跟導線的連接點可以沿導線移動，在移動過程中可以跨越開關(guān)和電流表，但是不能跨越電源和用電器（包括后面要學到的電阻），那么連接點能移到哪個用電器兩端，就跟哪個用電器并聯(lián).這種判斷方法叫做連接點“移點法”.答案：CD例題2教師用多媒體展示練習冊中對應題目，并針對性地講解.例題3（多媒體展示）在如圖甲所示的電路中，當閉合開關(guān)S后，兩個電壓表指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示，則電阻R1和R2兩端的電壓分別為（）A.5.6V1.4VB.7V1.4VC.1.4V7VD.1.4V5.6V解析：由題圖甲能夠看出，電壓表V1測的是電源電壓，電壓表V2測的是電阻R2兩端的電壓，而兩個電壓表的指針偏轉(zhuǎn)相同，但兩電壓表的示數(shù)不可能相同，由此可以推知電壓表V1使用的是0~15V量程，而電壓表V2使用的是0~3V量程，由此可以讀出電壓表V1的示數(shù)為7V，電壓表V2的示數(shù)為1.4V.在串聯(lián)電路中U=U1+U2，則U1=U-U2=7V-1.4V=5.6V.故本題應選A.答案：A課堂演練完成本課時對應課堂練習.探究串聯(lián)電路中電壓規(guī)律的實驗題師下面我們將通過適當?shù)睦}來幫助同學們掌握探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律的綜合實驗題.例題4（多媒體展示）瑞瑞同學在物理實驗考試時,對串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律進行了探究.【猜想與假設】串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和.【設計與進行實驗】（1）按如圖所示的電路圖連接電路；（2）閉合開關(guān)，用電壓表測出L1兩端的電壓；（3）在測L2兩端的電壓時,瑞瑞同學為了節(jié)省時間,采用以下方法:電壓表所接的B接點不動,只斷開A接點,并改接到C接點上；（4）測出AC間的電壓.【交流與評估】(1)在拆接電路時,開關(guān)必須；(2)瑞瑞同學用上面的方法能否測出L2兩端的電壓?為什么?(3)方法改進后，所測出AB、BC、AC間的電壓記錄在上面表格中.分析瑞瑞同學的實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是:串聯(lián)電路總電壓各用電器兩端的電壓之和（選填“等于”或“不等于”）.(4)這個實驗在設計方案上還存在的不足之處是：解析：（1）在拆接電路時開關(guān)必須斷開；（2）電壓表在測量某元件兩端的電壓時，應該使標有“-”號的接線柱靠近電源的負極，另一接線柱靠近電源的正極，顯然瑞瑞同學的方法不能使電壓表正常偏轉(zhuǎn)，也不可能測出L2兩端電壓；（3）2.4V+1.4V=3.8V≠3.75V；（4）顯然一次實驗得出的結(jié)論并不能說明普遍的規(guī)律.答案：（1）斷開（2）不能，因為電壓表的正、負接線柱接反了（3）不等于（4）以一次實驗得出物理規(guī)律不合理課堂演練完成本課時對應課堂練習.【教師結(jié)束語】這節(jié)課我們學習了串聯(lián)電路中電壓的特點，認識到串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和.關(guān)于串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，我們是通過探究的方式得出的，大家對探究問題的思路一定要有明確的認識，先猜想后設計，通過實驗說明問題.課后作業(yè)完成本課時對應課后練習.1.這是一節(jié)實驗探究課，本課時的教學應該在實驗室進行，實驗過程可以要求學生按照課本中的步驟完成，也可以自己設計實驗方案進行實驗，在探究活動中充分調(diào)動學生的積極性是該課成敗的關(guān)鍵，如對實驗的設計我們要多找些同學談想法、思路，最好能讓他們上臺來說明自己的設計思想，這對所有的同學都是一種激勵；又如在對數(shù)據(jù)進行分析時，也要多找?guī)捉M同學說出自己的結(jié)論.2.在實驗進行前的“猜想或假設”的環(huán)節(jié)中，也許有的學生一下子就說出“結(jié)論”而自以為得意，但是應該讓學生明確：一下子說出來的“結(jié)論”不是結(jié)論，只是猜想，只是探究活動的開始，它還需要論證.探究活動的目的絕不