實驗活動4：探究串、并聯(lián)電路中的電壓關系2024-2025學年九年級上冊物理配套教學設計（滬科版）

實驗活動4：探究串、并聯(lián)電路中的電壓關系2024-2025學年九年級上冊物理配套教學設計（滬科版）科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）實驗活動4：探究串、并聯(lián)電路中的電壓關系2024-2025學年九年級上冊物理配套教學設計（滬科版）教學內容分析本節(jié)課的主要教學內容為《探究串、并聯(lián)電路中的電壓關系》，選自2024-2025學年九年級上冊物理配套教材（滬科版）的實驗活動4。內容主要圍繞串、并聯(lián)電路的基本概念和電壓分配原理展開。學生在之前的學習中，已經(jīng)掌握了電路的基本組成、電流的概念和測量方法，以及簡單的電路連接方式。本節(jié)課將在此基礎上，讓學生通過實驗探究串、并聯(lián)電路中的電壓關系，加深對電路特性及其應用的理解。

教學內容與學生已有知識的聯(lián)系：

1.學生在八年級下冊物理課程中學習了電路的基本組成和連接方式，為學習串聯(lián)和并聯(lián)電路打下了基礎。

2.學生在九年級上冊已學習電流的概念和測量方法，對電流在電路中的傳遞有一定的了解。

3.通過本節(jié)課的實驗活動，學生將結合已有知識，進一步探究串、并聯(lián)電路中電壓的分配規(guī)律，鞏固和提高對電路特性的認識。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標旨在培養(yǎng)學生的科學探究能力、物理觀念與應用能力以及團隊合作與交流能力。通過探究串、并聯(lián)電路中的電壓關系，學生將：

1.提升科學探究能力，能夠設計實驗方案，進行數(shù)據(jù)采集與分析，從而深入理解串、并聯(lián)電路的電壓分配規(guī)律。

2.形成物理觀念，將電路理論知識與實際應用相結合，理解并解釋生活中常見的電路現(xiàn)象。

3.增強團隊合作與交流能力，通過小組合作完成實驗，學會傾聽他人意見，有效表達個人觀點，共同解決實際問題。學情分析本節(jié)課面對的是九年級學生，他們在知識、能力和素質方面具備以下特點：

1.知識層面：學生已掌握了電路的基本組成、電流的概念和測量方法，但對于串、并聯(lián)電路的電壓關系理解尚淺，需要通過實踐加深理解。

2.能力層面：學生在之前的學習中鍛煉了一定的觀察、分析和動手操作能力，但設計實驗方案、數(shù)據(jù)分析和解決問題的能力仍有待提高。

3.素質層面：學生在團隊合作中表現(xiàn)出一定的溝通和協(xié)作能力，但仍有部分學生缺乏主動性，需要教師在教學過程中給予關注和引導。

4.行為習慣：大部分學生能夠遵循課堂紀律，積極參與實驗活動，但部分學生可能存在注意力不集中、實驗操作不規(guī)范等問題。

5.對課程學習的影響：學生的知識基礎和能力水平將對本節(jié)課的學習產生影響。教師需關注學生個體差異，通過啟發(fā)式教學和分層指導，幫助學生突破學習難點，提高實驗操作和問題解決能力。同時，注重培養(yǎng)學生的學習興趣和合作精神，提升課堂參與度。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節(jié)課所需的滬科版物理教材，提前發(fā)放實驗活動4的相關學習資料。

2.輔助材料：準備與串、并聯(lián)電路電壓關系相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便在課堂上直觀展示電路原理和實驗操作。

3.實驗器材：提前檢查并準備足夠數(shù)量的電池、燈泡、電壓表、導線等實驗器材，確保實驗器材的完整性和安全性。

4.教室布置：將教室劃分為實驗操作區(qū)和小組討論區(qū)，便于學生進行實驗探究和合作交流。同時，設置多媒體展示區(qū)，方便教師展示輔助教學材料。教學過程第一環(huán)節(jié)：導入新課

（1）教師活動：

上課之初，我會向同學們提問：“上一節(jié)課我們學習了什么內容？請大家回顧一下?！痹趯W生回答后，我會給予肯定并簡要總結：“是的，我們學習了電路的基本組成和電流的概念。今天我們將進一步學習串、并聯(lián)電路的電壓關系。”

（2）學生活動：

學生回顧上一節(jié)課所學內容，為新課的學習做好鋪墊。

第二環(huán)節(jié)：探究串并聯(lián)電路的電壓關系

（1）教師活動：

我會向同學們介紹實驗活動4的內容，解釋串并聯(lián)電路的基本概念，并引導學生思考：“在串聯(lián)和并聯(lián)電路中，電壓是如何分配的？它們之間存在什么樣的關系？”

1.讓學生搭建一個串聯(lián)電路，使用電壓表測量各個元件兩端的電壓。

2.讓學生搭建一個并聯(lián)電路，同樣使用電壓表測量各個元件兩端的電壓。

3.引導學生觀察實驗數(shù)據(jù)，探討串并聯(lián)電路中電壓的分配規(guī)律。

（2）學生活動：

學生按照老師的指導進行實驗操作，觀察并記錄實驗數(shù)據(jù)。

第三環(huán)節(jié)：分析討論

（1）教師活動：

我會組織學生進行小組討論，分享各自的實驗數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)。在每個小組匯報后，我會引導學生總結串并聯(lián)電路中電壓分配的規(guī)律，并解釋其原理。

（2）學生活動：

學生積極參與小組討論，分享實驗結果，學習電壓分配規(guī)律。

第四環(huán)節(jié)：知識拓展

（1）教師活動：

我會結合生活實際，向學生介紹一些常見的串并聯(lián)電路應用，如家庭電路、照明設備等。通過實例分析，讓學生進一步理解串并聯(lián)電路在實際生活中的重要性。

（2）學生活動：

學生認真聽講，思考串并聯(lián)電路在實際生活中的應用，增強物理知識的實用性。

第五環(huán)節(jié)：課堂小結

（1）教師活動：

我會對本節(jié)課所學內容進行簡要總結，強調串并聯(lián)電路電壓關系的重要性，并鼓勵學生在課后進行復習鞏固。

（2）學生活動：

學生跟隨老師的總結回顧所學內容，明確課后復習的方向。

第六環(huán)節(jié)：作業(yè)布置

（1）教師活動：

我會布置以下作業(yè)：

1.復習本節(jié)課所學內容，整理筆記。

2.完成教材課后練習題，鞏固串并聯(lián)電路電壓關系。

3.結合生活實際，思考串并聯(lián)電路在生活中的應用，并撰寫一篇小短文。

（2）學生活動：

學生按照老師的布置完成課后作業(yè)，鞏固所學知識。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《電路原理與應用》中關于串并聯(lián)電路的章節(jié)，了解串并聯(lián)電路的更多原理和應用案例。

-《生活中的物理學》中關于家庭電路的構成和使用的部分，加深對串并聯(lián)電路在實際生活中的應用理解。

-《物理實驗方法與技巧》中關于電路實驗的數(shù)據(jù)處理和分析方法，提高實驗結果的準確性。

2.課后自主學習和探究：

-研究并聯(lián)電路中的電流分配規(guī)律，并與電壓分配規(guī)律進行對比，探討它們之間的聯(lián)系和區(qū)別。

-設計一個簡單的串并聯(lián)電路，通過實際操作驗證電壓分配規(guī)律，并嘗試解釋實驗現(xiàn)象。

-探索串并聯(lián)電路在電子產品中的應用，如手機充電器、電腦電源等，分析其工作原理。

-調查生活中其他應用串并聯(lián)電路的例子，如街道照明、交通信號燈等，了解它們的設計和運作方式。

-閱讀相關科學文章，了解電流和電壓在電路中的最新研究成果，以及這些成果在實際應用中的體現(xiàn)。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置：

（1）必做題：

-完成教材第56頁的課后練習題1、2、3，重點復習串并聯(lián)電路的電壓關系。

-設計一個簡單的串并聯(lián)電路圖，并標出各個元件的電壓值，說明電壓分配規(guī)律。

（2）選做題：

-在生活中找到一個串并聯(lián)電路的例子，拍照并簡要描述其工作原理和應用。

-閱讀拓展閱讀材料，總結串并聯(lián)電路在科技發(fā)展中的作用，并撰寫一篇小短文。

2.作業(yè)反饋：

（1）批改作業(yè)時，關注學生以下方面：

-是否正確理解并掌握了串并聯(lián)電路的電壓關系。

-是否能運用所學知識解決實際問題。

-是否能規(guī)范地進行電路圖的繪制和數(shù)據(jù)記錄。

（2）針對學生作業(yè)中存在的問題，給出以下建議：

-對于電壓關系理解不透徹的學生，建議重新復習教材中相關內容，或請教老師和同學。

-對于電路圖繪制不規(guī)范的學生，提醒注意電路圖的準確性，并指導其學習優(yōu)秀的繪圖方法。

-對于無法將理論知識應用于實際的學生，鼓勵他們在生活中多觀察、多思考，提高知識的實用性。典型例題講解例題一：

題目：在串聯(lián)電路中，有兩個電阻R1和R2，它們的阻值分別為10Ω和20Ω，電源電壓為12V。求兩個電阻兩端的電壓分別是多少？

解答：根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配規(guī)律，電壓與電阻成正比。所以，U1/U2=R1/R2=10Ω/20Ω=1/2。因此，U1=(1/3)*12V=4V，U2=(2/3)*12V=8V。

例題二：

題目：在并聯(lián)電路中，有兩個電阻R1和R2，它們的阻值分別為10Ω和20Ω，電源電壓為12V。求兩個電阻兩端的電壓分別是多少？

解答：在并聯(lián)電路中，各支路電壓相等。所以，U1=U2=12V。

例題三：

題目：一個串聯(lián)電路由三個電阻R1、R2和R3組成，它們的阻值分別為5Ω、10Ω和15Ω，電源電壓為24V。求三個電阻兩端的電壓分別是多少？

解答：總電阻R=R1+R2+R3=5Ω+10Ω+15Ω=30Ω。電流I=U/R=24V/30Ω=0.8A。根據(jù)電流分配規(guī)律，I1/I2/I3=R2/R1/R3=10Ω/5Ω/15Ω=2/1/3。所以，I1=(2/6)*0.8A=0.2667A，I2=(1/6)*0.8A=0.1333A，I3=(3/6)*0.8A=0.4A。電阻兩端的電壓分別為：U1=I1*R1=0.2667A*5Ω=1.3335V，U2=I2*R2=0.1333A*10Ω=1.333V，U3=I3*R3=0.4A*15Ω=6V。

例題四：

題目：一個并聯(lián)電路由兩個電阻R1和R2組成，它們的阻值分別為10Ω和20Ω，電源電壓為30V。求電路的總電流和兩個電阻的電流分別是多少？

解答：并聯(lián)電路中，總電流等于各支路電流之和。R1的電流I1=U/R1=30V/10Ω=3A，R2的電流I2=U/R2=30V/20Ω=1.5A?？傠娏鱅=I1+I2=3A+1.5A=4.5A。

例題五：

題目：一個串并聯(lián)電路由一個電阻R1和一個并聯(lián)的電阻R2、R3組成，R1的阻值為10Ω，R2和R3的阻值分別為5Ω和10Ω，電源電壓為24V。求R1、R2和R3兩端的電壓分別是多少？

解答：并聯(lián)部分R2和R3的等效電阻R'=(R2*R3)/(R2+R3)=(5Ω*10Ω)/(5Ω+10Ω)=5Ω。整個電路的總電阻R=R1+R'=10Ω+5Ω=15Ω?？傠娏鱅=U/R=24V/15Ω=1.6A。由于R1與并聯(lián)部分R2、R3的電壓相同，所以U1=U2=U3=24V*(R1/(R1+R'))=24V*(10Ω/15Ω)=16V。并聯(lián)部分的電壓分配：U2=I*R2=1.6A*5Ω=8V，U3=I*R3=1.6A*10Ω=16V。但由于并聯(lián)部分R2、R3的電壓相同，所以U2=U3=16V。這里需要注意，實際上并聯(lián)部分的電壓是相同的，但在此計算中，我們假設了R2、R3的電壓分配，只是為了演示如何使用公式。反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實驗探究與理論教學相結合：本節(jié)課通過實驗活動，讓學生在動手操作中直觀地觀察串并聯(lián)電路中的電壓關系，加深對理論知識的理解。

2.啟發(fā)式教學與小組合作：采用啟發(fā)式教學，引導學生主動思考，并通過小組合作實驗，培養(yǎng)學生的團隊合作能力和