2024年秋初中物理九年級(jí)上冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì)（教案）第1課時(shí) 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(shí)探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)目標(biāo)1.學(xué)會(huì)正確將電壓表接入串聯(lián)待測(cè)電路中，并能畫(huà)出相應(yīng)的電路圖；2.學(xué)會(huì)正確使用電壓表測(cè)量串聯(lián)電路的電壓.二、能力目標(biāo)在探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律的過(guò)程中，體驗(yàn)科學(xué)研究的方法和科學(xué)探究的步驟.三、素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與協(xié)作精神.【教學(xué)重點(diǎn)】探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律.【教學(xué)難點(diǎn)】組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過(guò)程中認(rèn)真觀察，仔細(xì)分析，得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論.【教具準(zhǔn)備】電池組、小燈泡（帶燈座）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、實(shí)驗(yàn)報(bào)告單（各30份）、多媒體課件等.【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可針對(duì)性地挑選部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.【新課引入】教師提出問(wèn)題：（1）串聯(lián)電路中的電流有什么特點(diǎn)？（2）串聯(lián)電路中的電壓有什么特點(diǎn)？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(xué)們的猜想是否正確呢？今天我們就來(lái)探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律.【進(jìn)行新課】知識(shí)點(diǎn)1探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律1.實(shí)驗(yàn)探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律之前，我們要先學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究的方法.板書(shū)：探究問(wèn)題的一般方法：①提出問(wèn)題→②猜想或假設(shè)→③制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)→⑤分析與論證→⑥得出結(jié)論→⑦評(píng)估與交流.師下面我們就按照上面的7個(gè)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（1）提出問(wèn)題：串聯(lián)電路中的電壓有什么關(guān)系？（2）猜想或假設(shè)：學(xué)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(yīng)該和電流的關(guān)系相同，也是處處相等.生2：電壓應(yīng)該從電源正極出發(fā)，沿著電流的方向越來(lái)越??；因?yàn)殡妷菏鞘闺娐分行纬呻娏鞯哪撤N“力量”，力量會(huì)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(gè)電池的電壓之和，串聯(lián)電路各點(diǎn)的電壓之和也應(yīng)該等于兩點(diǎn)間的總電壓.（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：師同學(xué)們給出了各種假設(shè)，但真實(shí)的結(jié)果到底是什么呢？請(qǐng)同學(xué)們用實(shí)驗(yàn)來(lái)求證.學(xué)生分小組討論，制訂方案.方案1：我們計(jì)劃用三節(jié)電池，選擇兩只完全相同的燈泡，分別測(cè)出每只燈泡兩端的電壓和兩只燈泡的總電壓進(jìn)行比較；方案2：我們選擇兩只不同的燈泡，選三個(gè)電壓表，同時(shí)測(cè)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(cè)量每只燈泡的電壓、每?jī)芍粺襞莸碾妷汉腿粺襞莸目傠妷?；方?：我們計(jì)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(cè)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(cè)量.方案5：我們想選擇兩只燈泡，一個(gè)電壓表，像測(cè)電流那樣分別測(cè)出A、B、C各點(diǎn)的電壓，然后進(jìn)行比較.教師總結(jié)：老師覺(jué)得同學(xué)們的設(shè)計(jì)都很好，不過(guò)要提醒大家注意兩點(diǎn)：①電壓是兩端電壓，不是某點(diǎn)的電壓，所以實(shí)驗(yàn)前要畫(huà)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(shè)計(jì)一定要有書(shū)面的內(nèi)容，你要怎么做（同學(xué)們剛才已談到的），你是怎么做的（要按電路圖測(cè)量），你得出了什么樣的結(jié)果（要有實(shí)驗(yàn)記錄），以便于自己檢查和與別的同學(xué)進(jìn)行交流后做出更好的改進(jìn).師下面老師將給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的示范，同學(xué)們可以根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)方案選定實(shí)驗(yàn)器材并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟.（以下實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)僅供參考）①實(shí)驗(yàn)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?jī)芍灰唤M（第一次實(shí)驗(yàn)用的兩只燈泡相同，后面兩次均不同），選一個(gè)電壓表，先將兩只相同的燈泡串聯(lián)接入電路，分別測(cè)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(cè)兩次.②實(shí)驗(yàn)器材：兩節(jié)干電池，六只小燈泡（其中第一次實(shí)驗(yàn)用的兩只相同），一只電壓表，一只開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干.③實(shí)驗(yàn)電路圖：④實(shí)驗(yàn)步驟：首先選擇規(guī)格相同的兩只燈泡按照實(shí)驗(yàn)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(diǎn),B、C兩點(diǎn),A、C兩點(diǎn)間測(cè)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(cè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示.（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：教師引導(dǎo)學(xué)生分組并按自己所設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn).教師巡查，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)：A.電路連接要按照一定的順序，可以從電源正極用電器負(fù)極依次連接；B.連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)，連接好電路后要檢查有無(wú)短路，確定無(wú)誤后再閉合開(kāi)關(guān)觀察燈泡的發(fā)光情況；C.特別是電壓表正、負(fù)接線柱要連接正確，量程要選擇合適，讀數(shù)時(shí)要弄清分度值，讀數(shù)準(zhǔn)確；D.原始數(shù)據(jù)的記錄要實(shí)事求是如實(shí)記錄，不許隨意改動(dòng)；E.實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題要一一記錄下來(lái)，以便查找、分析原因.（5）分析和論證：師同學(xué)們認(rèn)真分析你們測(cè)量出的數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果說(shuō)明了什么？你得出了什么樣的結(jié)論？和你原來(lái)的猜想一致嗎？生1：我們用的是兩只完全相同的小燈泡，測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)出來(lái)每只燈泡的電壓都不同，但每?jī)芍粺襞蓦妷旱暮投己椭苯訙y(cè)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(shū)：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(píng)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(shí)是否實(shí)事求是？要換燈泡時(shí)是否換用了不同規(guī)格的？如果這些因素在實(shí)驗(yàn)中都作了充分的考慮，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)該是可靠的.各小組把實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)成實(shí)驗(yàn)報(bào)告.并在班上進(jìn)行交流和討論.2.探究串聯(lián)電池組的總電壓師請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P61頁(yè)《想想做做》，探究串聯(lián)電池組的電壓規(guī)律.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn).（教師巡視指導(dǎo)）操作完畢，各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果.教師點(diǎn)評(píng)，和學(xué)生一起歸納總結(jié).板書(shū)：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(kāi)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(dāng)S斷開(kāi)后，電壓表通過(guò)L1與電源的兩極相連，測(cè)得電源電壓是8V；當(dāng)S閉合時(shí)，電路是通路，電壓表測(cè)的不再是電源電壓，等效電路圖如圖乙所示，電壓表測(cè)的是L2兩端的電壓，故D對(duì).又因?yàn)長(zhǎng)1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(duì).要判斷電壓表測(cè)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(gè)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(dǎo)線的連接點(diǎn)可以沿導(dǎo)線移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中可以跨越開(kāi)關(guān)和電流表，但是不能跨越電源和用電器（包括后面要學(xué)到的電阻），那么連接點(diǎn)能移到哪個(gè)用電器兩端，就跟哪個(gè)用電器并聯(lián).這種判斷方法叫做連接點(diǎn)“移點(diǎn)法”.答案：CD例題2教師用多媒體展示練習(xí)冊(cè)中對(duì)應(yīng)題目，并針對(duì)性地講解.例題3（多媒體展示）在如圖甲所示的電路中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，兩個(gè)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(cè)的是電源電壓，電壓表V2測(cè)的是電阻R2兩端的電壓，而兩個(gè)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(yīng)選A.答案：A課堂演練完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂練習(xí).探究串聯(lián)電路中電壓規(guī)律的實(shí)驗(yàn)題師下面我們將通過(guò)適當(dāng)?shù)睦}來(lái)幫助同學(xué)們掌握探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律的綜合實(shí)驗(yàn)題.例題4（多媒體展示）瑞瑞同學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)考試時(shí),對(duì)串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律進(jìn)行了探究.【猜想與假設(shè)】串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和.【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）按如圖所示的電路圖連接電路；（2）閉合開(kāi)關(guān)，用電壓表測(cè)出L1兩端的電壓；（3）在測(cè)L2兩端的電壓時(shí),瑞瑞同學(xué)為了節(jié)省時(shí)間,采用以下方法:電壓表所接的B接點(diǎn)不動(dòng),只斷開(kāi)A接點(diǎn),并改接到C接點(diǎn)上；（4）測(cè)出AC間的電壓.【交流與評(píng)估】(1)在拆接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須；(2)瑞瑞同學(xué)用上面的方法能否測(cè)出L2兩端的電壓?為什么?(3)方法改進(jìn)后，所測(cè)出AB、BC、AC間的電壓記錄在上面表格中.分析瑞瑞同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上還存在的不足之處是：解析：（1）在拆接電路時(shí)開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi)；（2）電壓表在測(cè)量某元件兩端的電壓時(shí)，應(yīng)該使標(biāo)有“-”號(hào)的接線柱靠近電源的負(fù)極，另一接線柱靠近電源的正極，顯然瑞瑞同學(xué)的方法不能使電壓表正常偏轉(zhuǎn)，也不可能測(cè)出L2兩端電壓；（3）2.4V+1.4V=3.8V≠3.75V；（4）顯然一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論并不能說(shuō)明普遍的規(guī)律.答案：（1）斷開(kāi)（2）不能，因?yàn)殡妷罕淼恼?、?fù)接線柱接反了（3）不等于（4）以一次實(shí)驗(yàn)得出物理規(guī)律不合理課堂演練完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂練習(xí).【教師結(jié)束語(yǔ)】這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了串聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)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(guò)探究的方式得出的，大家對(duì)探究問(wèn)題的思路一定要有明確的認(rèn)識(shí)，先猜想后設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明問(wèn)題.課后作業(yè)完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課后練習(xí).1.這是一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課，本課時(shí)的教學(xué)應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)過(guò)程可以要求學(xué)生按照課本中的步驟完成，也可以自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在探究活動(dòng)中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性是該課成敗的關(guān)鍵，如對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)我們要多找些同學(xué)談想法、思路，最好能讓他們上臺(tái)來(lái)說(shuō)明自己的設(shè)計(jì)思想，這對(duì)所有的同學(xué)都是一種激勵(lì)；又如在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，也要多找?guī)捉M同學(xué)說(shuō)出自己的結(jié)論.2.在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前的“猜想或假設(shè)”的環(huán)節(jié)中，也許有的學(xué)生一下子就說(shuō)出“結(jié)論”而自以為得意，但是應(yīng)該讓學(xué)生明確：一下子說(shuō)出來(lái)的“結(jié)論”不是結(jié)論，只是猜想，只是探究活動(dòng)的開(kāi)始，它還需要論證.探究活動(dòng)的目的絕不