2020學(xué)年九年級物理全冊 第十六章 電壓 電阻 第2節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律教學(xué) ppt課件

1、第第2 2節(jié)串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律節(jié)串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律本節(jié)在本章及整個電學(xué)部分都具有重要地位，它是進一步學(xué)習(xí)電學(xué)其他物理概念(如電阻、電功)的基礎(chǔ)，是掌握電學(xué)中的物理規(guī)律(如歐姆定律等)、認(rèn)識電學(xué)中的物理現(xiàn)象必不可少的知識；本節(jié)課的學(xué)生實驗用電壓表測電壓，是電學(xué)中最基本的技能之一；實驗中關(guān)于串聯(lián)、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系，是進行電路分析的基本根據(jù)?？梢姡竟?jié)在整個電學(xué)中，處于基礎(chǔ)地位。本節(jié)課的目標(biāo)有兩個：在技能方面是練習(xí)用電壓表測電壓，在知識方面是研究串、并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。這是一節(jié)探索性實驗課，讓學(xué)生自主實驗、觀察記錄，自行分析、歸納總結(jié)得出結(jié)論。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維活動，提高認(rèn)知能力和

2、實驗?zāi)芰?。為充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，使教學(xué)過程真正成為學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，既學(xué)到知識，又培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和協(xié)作精神，本節(jié)課先創(chuàng)設(shè)情景，提出問題，由學(xué)生猜想，把問題具體化，由學(xué)生分組進行探究解決問題，再通過交流與合作總結(jié)實驗結(jié)論，最后進行梳理反思，增強對知識的理解。通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律和電壓表的使用。學(xué)生對科學(xué)探究已經(jīng)有了初步的認(rèn)識，本節(jié)課可以讓學(xué)生仿照探究串并聯(lián)電路中電流的規(guī)律的學(xué)習(xí)過程進行本節(jié)的探究。知識與技能1通過探究實驗，得出串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法。2在實驗過程中，訓(xùn)練連接電路的基本技能。3通過實驗，訓(xùn)練正確識記、使用電壓

3、表的技能。過程與方法1通過觀察和實驗，探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，提高學(xué)生對問題的探究能力。2通過學(xué)生的親自試驗，培養(yǎng)他們初步的觀察能力和動手操作的實驗?zāi)芰Α?通過對實驗結(jié)論的歸納和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的概括能力。重點通過實驗探索串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。難點組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察，仔細分析，得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。一、新課引入師：請同學(xué)們在紙上畫出你熟悉的串聯(lián)、并聯(lián)電路圖。學(xué)生畫圖，教師巡視，選出較好的圖，用投影儀放大。同學(xué)們觀察自己畫出的串聯(lián)、并聯(lián)電路圖。師：你已經(jīng)了解了串聯(lián)、并聯(lián)電路的哪些知識？生1：串聯(lián)電路中的電流處處相等。生2：并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和。師：還想知道哪些內(nèi)容，

4、還有什么問題？生1：串聯(lián)電路中的電壓有什么樣的關(guān)系？生2：并聯(lián)電路中電壓有什么關(guān)系？(提出問題)二、新課教學(xué)探究：串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律師：同學(xué)們提出了一個很好的問題，那么你們認(rèn)為串聯(lián)、并聯(lián)電路中的電壓會是什么樣的關(guān)系呢？猜想或假設(shè)生1：我認(rèn)為串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系應(yīng)該和電流的關(guān)系相同，也是處處相等。生2：我們認(rèn)為電壓應(yīng)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”，力量會越用越小的。生3：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(yīng)該等于兩點間的總電壓。生4：我認(rèn)為并聯(lián)電路中電壓的關(guān)系應(yīng)該和電流的關(guān)系相同。師：同學(xué)們作出了各種猜想、各樣假

5、設(shè)，真實的結(jié)果到底是什么？請同學(xué)們用實驗來求證，大家先設(shè)計實驗。設(shè)計實驗(學(xué)生討論，教師巡視了解)師：各組可以簡單說明你們的設(shè)計方案。第一組：我們用三節(jié)電池，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的總電壓進行比較。第二組：我們組選擇兩只不同的燈泡，選三只電壓表，同時測量每只燈泡和兩只燈泡的電壓，比較結(jié)果。第三組：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再次測量。師：同學(xué)們的設(shè)計都很好。能說說為什么要用三只電壓表同時測量嗎？生：我們考慮，如果只用一只表，在測量中改接電路時會不會影響電壓。師：很好，合理，為什

6、么要更換不同規(guī)格的燈泡實驗?zāi)?？生：如果不更換不同規(guī)格的燈泡，只能測量一組數(shù)據(jù)，而物理實驗需要多次測量，所以要更換不同規(guī)格的燈泡進行實驗。師：很好，更換不同規(guī)格的燈泡進行實驗可以讓得到的結(jié)論更具有普遍性，甚至可以改變電源電壓進行實驗。并聯(lián)電路的電壓實驗也可按照這個方法進行。下面請同學(xué)們完善自己的設(shè)計方案(補充完善設(shè)計實驗電路和實驗數(shù)據(jù)表格)后，可以進行實驗。建議大家在實驗中更換不同的小燈泡，進行重復(fù)測量，并按同樣的步驟探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。進行實驗(學(xué)生分組實驗，教師巡視指導(dǎo))要求學(xué)生注意儀器使用的規(guī)范性。特別是電壓表正、負接線柱連接正確，量程要選擇合適，讀數(shù)時要弄清分度值，讀數(shù)準(zhǔn)確。原始數(shù)

7、據(jù)的記錄要實事求是如實記錄，不許隨意改動。實驗中出現(xiàn)的問題要記錄下來，以便查找、分析原因。分析和論證師：請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：我們用兩只不同的燈泡串聯(lián)，測出每只燈泡的電壓不同，但兩只小燈泡兩端電壓的和等于電源電壓。生2：我們先用兩只小燈泡測，然后又換了兩只不同的小燈泡測。盡管測出的四只小燈泡的電壓都不一樣，但前一次測量的兩只小燈泡電壓的和與第二次測量的兩只小燈泡電壓的和幾乎相等，且都差不多等于電源電壓。生3：我們用兩只不同的燈泡串聯(lián)，改變了電源電壓，發(fā)現(xiàn)不管電源電壓是多少，兩只小燈泡兩端電壓的和等于電源電壓。生4：我們更換

8、不同規(guī)格的燈泡實驗，發(fā)現(xiàn)并聯(lián)的小燈泡兩端電壓總是相等。師：同學(xué)們這種勇于探索的精神非常好，歸納大家的實驗，可以得到一般結(jié)論嗎？生1：串聯(lián)電路中各個燈泡兩端電壓的和等于這幾個燈泡兩端的總電壓并且等于電源電壓。生2：并聯(lián)的各個燈泡兩端電壓總是相等。板書串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。并聯(lián)電路中的總電壓等于各個支路兩端的電壓，各支路電壓相等。師：同學(xué)們通過自己的努力和同伴的配合得出了串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，祝賀同學(xué)們得到了一個正確的結(jié)論，不過，對同學(xué)們來講獲得結(jié)論的過程更重要。請大家對自己的探究活動過程進行回顧，認(rèn)真分析、思考在實驗過程中真正明白了哪些問題，還有什么新的發(fā)現(xiàn)。評估生1：

9、我將電壓表接在了一根導(dǎo)線兩端，結(jié)果燈都亮了，可是電壓表讀數(shù)是零，為什么呢？生2：我不小心將電壓表串聯(lián)在了電路中，燈全不亮，電壓表卻有指示值，和電源電壓幾乎一樣大。生3：我們是將電路連接正確了，電壓表也有指示值，就是燈不亮，換了另外一個燈泡還是不亮，用手按住才亮起來。生4：我們組開始做時，有一只燈亮，另一只燈不亮測電壓時，亮著的燈有指示值，不亮的燈兩端電壓為零。師：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了這么多的問題，說明大家一定是很認(rèn)真地去做了。養(yǎng)成好的習(xí)慣要比得到一個正確的結(jié)論更重要，希望同學(xué)們以后繼續(xù)努力。剛才提到的問題，請同學(xué)們互相討論，看能不能找出問題的原因。(教師巡視并參加同學(xué)們的討論)生1：電壓表接在一根導(dǎo)線

10、的兩端，中間沒有用電器，相當(dāng)于一點，所以電壓表示數(shù)為零。生2：將燈泡用手按著才能亮，我覺得是因為沒有接觸好，另外的問題我不知道。師：同學(xué)們一定非常想知道這些問題的答案，那就在以后的學(xué)習(xí)中努力，相信你一定會有收獲的。在同學(xué)們的交流中我注意到許多同學(xué)都用了“幾乎相等”這個詞，而不是說“相等”，為什么呢？生：因為它們相差很小，但又不完全相等。師：能分析出其中的原因嗎？生：因為讀數(shù)或用表測量的過程中有一些偏(誤)差。師：同學(xué)們的表現(xiàn)非常好?，F(xiàn)在需要同學(xué)們根據(jù)你們的探究過程寫一份科學(xué)探究的小報告。(學(xué)生完成探究報告，教師巡視，選擇完成較好的利用投影和同學(xué)們交流、課堂小結(jié))三、典型例題例1如圖所示，當(dāng)開關(guān)

11、S閉合時V1、V2、V3的示數(shù)分別是20 V、15 V和7 V，求電燈L2兩端的電壓。解析本題用于考查電路的性質(zhì)及電壓表作用的判斷；考查串聯(lián)電路中電壓特點。知道電壓表的作用，明確電路的性質(zhì)，知道串聯(lián)電路的電壓特點。在判斷電壓表V2作用時，可把其他兩只表V1、V3去掉，判斷較為容易。本題易錯點是無法求解，原因是不能正確判斷電路的連接方式，無法正確判斷電壓表的作用，故不會列出方程組求解。答案三只燈是串聯(lián)，電壓表V1是測量電源的兩極間電壓U20 V，表V2是測量燈L1與L2兩端的總電壓U1215 V，表V3是測量燈L2與L3兩端的總電壓U237 V。UU1U2U320 V，(1)U12U1U215

12、V，(2)U23U2十U37 V，(3)(1)式(2)式，得U35 V。(1)式(3)式，得U113V。代入(3)式，得U22 V。例2給出如圖所示的元件，要求：燈L1與L2串聯(lián)；電流表測燈L1中的電流，電壓表V1測燈L1上的電壓，V2測電源兩極間的電壓。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將元件連接起來；(2)如果開關(guān)閉合時，電壓表V1和V2的指針位置分別如圖乙所示，則燈L2上的電壓是_。解析本題用于考查串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和以及電流表、電壓表的使用、連接方法。答案(1)連接電路時，可以先把串聯(lián)的元件即電源、開關(guān)、燈L1、L2及電流表連接起來，最后把電壓表V1與燈L1并聯(lián)，V2接到電

13、源的，正、負極上。(2)電壓表V2測串聯(lián)電路的總電壓U，電壓表V1測燈L1兩端的電壓U1，根據(jù)UU1U2可知，電壓表V2的示數(shù)U一定大于電壓表V1的示數(shù)U1。如果電壓表V1使用015 V的量程，不管電壓表V2用什么量程，從圖乙可知其示數(shù)都將比電壓表V1的示數(shù)小，所以電壓表V1不能使用015 V的量程，應(yīng)采用03 V的量程；如果電壓表V2使用03 V的量程，那么它的示數(shù)將比電壓表V1的示數(shù)小，所以電壓表V2應(yīng)使用015 V的量程。電路連接如圖所示。燈L2上的電壓是4.4 V。例3有28只小燈泡串聯(lián)后接在220 V電路里，作節(jié)日彩燈用。使用中，由于某一燈泡的燈絲燒斷而使全部小燈泡熄滅，因為彩燈上染

14、著顏料，致使無法辨別哪一只小燈泡內(nèi)部斷路。(1)現(xiàn)在給你一只電壓表，如何查找故障？(2)如果給你一只電流表，如何查找故障？(3)如果只有一根導(dǎo)線，如何查找故障解析本題用于考查電流表、電壓表在電路中的作用及對電路故障的判斷。明確電壓表的作用和連接方法，明確電壓表的內(nèi)電阻很大，電流表的內(nèi)電阻很小。答案(1)當(dāng)只有一只電壓表時，可用電壓表依次并聯(lián)在各個小燈泡兩端，當(dāng)電壓表指針偏轉(zhuǎn)且讀數(shù)約等于電源電壓時，這只燈泡即為斷絲燈泡。(2)(3)當(dāng)只有一只電流表或一根導(dǎo)線時，可用電流表或?qū)Ь€依次并聯(lián)在每只燈泡兩端查找。當(dāng)其余燈泡發(fā)光時，被并聯(lián)的燈泡是斷絲的(可稱為逐一短路法)。這是因為當(dāng)電流表或?qū)Ь€短路掉那只斷絲燈泡時，可使整個電路形成通路，且加在其余各燈兩端電壓也不至于提高太多，不會損壞燈泡。四、課堂小結(jié)通過我們這次的探究活動，同學(xué)們了解了研究問題的一般方法：提出問題猜想或假設(shè)制訂計劃與設(shè)計實驗進行實驗與收集證據(jù)分析與論證評估