2022年人教版物理《第2节 串、并联电路中电压的规律》(导学案)

第2节串、并联电路中电压的规律课题串、并联电路中电压的规律课型新授课
教学目标
知识与技能
1.学会正确将电压表接入串联待测电路中，并能画出相应的电路图.
2.学会正确使用电压表测量串联电路的电压.
3.会分析数据，归纳总结出并联电路中电压的规律.
过程与方法
在探究串、并联电路电压规律的过程中，体验科学研究的方法和科学探究的步骤.
情感、态度与
价值观
1.明确探究目的，在探究实验中培养实事求是、尊重自然规律的
科学态度.
2.体会交流合作的重要性，获得共享成果的喜悦.
教学重点探究串、并联电路中电压的规律
教具
准备
电池组、小灯泡〔带灯座〕、开
关、导线假设干、实验报告单〔各30
份〕、多媒体课件等
教学难点
组织指导学生在探究过程中认
真观察，仔细分析，得出恰当的结论
教学
课时
1课时
课前预习
1.设计探究串联电路中电压规律的实验：
〔1〕分别把电压表连在图甲、乙、丙所示电路中的AB两点、BC两点、AC两
点，请在上图中画出电压表，并标出正、负极.
〔2〕通过电压表测出电压值，填入下表，再换上另外两个小灯泡，再次测量，
重复上面的实验步骤.
〔3〕通过对实验数据的分析可以得出结论，用公式表示为U总= U电源=
U1+U2+U3+…+U n .
备课笔记
课前预习
2.探究并联电路中电压规律的实验
〔1〕设计实验：如下图，灯L1与灯L2并联，要利用这个电
路探究并联电路电压的规律，至少要用电压表进行三次测量：
①第一次：将电压表并联在A、B两点，测出灯L1两端的电
压U1；
②第二次：将电压表并联在C、D两点，测出灯L2两端的电压U2;
③第三次：将电压表并联在E、F两点，测出电源电压U3.
〔2〕更换灯泡和电源进行两次实验，把实验数据填入下表：
〔3〕分析实验数据得出结论：并联电路中，各支路两端的电压相等，都等于电源电压.用公式表示为U=U1=U2=……=U n .
稳固复习
教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业〔教师可针对性地挑选局部难题讲解〕，加强学生对知识的稳固.
新课导入教师提出问题：
〔1〕串联电路中的电流有什么特点？
〔2〕串联电路中的电压有什么特点？
生：〔1〕串联电路中电流处处相等；
〔2〕我猜测串联电路中电压也处处相等.
师同学们的猜测是否正确呢？今天我们就来探究串联电路中电压的规律.
进行新课
串联电路中电压的规律
在进行实验探究串联电路中电压的规律之前，我们要先学习实验探究的方法.
板书：探究问题的一般方法：①提出问题→②猜测或假设→③制订方案与设计
实验→④进行实验与收集证据→⑤分析与论证→⑥得出结论→⑦评估与交流.
师下面我们就按照上面的7个步骤进行实验：
〔1〕提出问题：
串联电路中的电压有什么关系？
〔2〕猜测或假设：
学生积极提出自己的猜测，并且寻找支持猜测的依据.
生1：串联电路中电压的关系应该和电流的关系相同，也是处处相等.
生2：电压应该从电源正极出发，沿着电流的方向越来越小；因为电压是使电
路中形成电流的某种“力量〞，力量会越用越小.
备课笔记
进行新课
生3：灯泡大的地方电压大，灯泡小的地方电压就小.
生4：串联电池组的电压等于各个电池的电压之和，串联电路各点的电压之和
也应该等于两点间的总电压.
〔3〕设计实验：
师同学们给出了各种假设，但真实的结果到底是什么呢？请同学们用实验来求
证.
学生分小组讨论，制订方案.
方案1：我们方案用三节电池，选择两只完全相同的灯泡，分别测出每只灯泡
两端的电压和两只灯泡两端的总电压进行比拟；
方案2：我们选择两只不同的灯泡，选三个电压表，同时测量每只灯泡两端的
电压和两只灯泡两端的总电压，比拟结果；
方案3：我们选择三只差异较大的灯泡，分别测量每只灯泡两端的电压、每两
只灯泡两端的电压和三只灯泡两端的总电压；
方案4：我们方案选四只灯泡，两只一组，先将两只灯泡串联接入电路，分别
测每只灯泡两端的电压和两只灯泡两端总电压；然后再换上另外两只灯泡再次测量.
方案5：我们想选择两只灯泡，一个电压表，像测电流那样分别测出A、B、C
各点的电压，然后进行比拟.
教师总结：老师觉得同学们的设计都很好，不过要提醒大家注意两点：
①电压是两端电压，不是某点的电压，所以实验前要画出你的电路图，看是否
把电压表并联在电路中了；
②你的设计一定要有书面的内容，你要怎么做〔同学们刚刚已谈到的〕，你是怎
么做的〔要按电路图测量〕，你得出了什么样的结果〔要有实验记录〕，以便于自己
检查和与别的同学进行交流后做出更好的改良.
师下面老师将给出一个实验方案的示范，同学们可以根据自己的实验方案选定
实验器材并写出实验步骤.〔以下实验器材、实验步骤的设计仅供参考〕
①实验方案：我将选择六只灯泡〔其中有2只灯泡相同，另外4只不同〕，每两
只一组〔第一次实验用的两只灯泡相同，后面两次均不同〕，选一个电压表，先将两
只相同的灯泡串联接入电路，分别测每只灯泡两端的电压和两只灯泡两端的总电压；
然后再换上另外四只灯泡，再测两次.
②实验器材：两节干电池，六只小灯泡〔其中第一次实验用的两只相同〕，一只
电压表，一只开关，导线假设干.
③实验电路图：
④实验步骤：首先选择规格相同的两只灯泡按照实验电路图连接电路，根据电
源电压选择电压表量程，再分别把电压表并联在上图所示的电路A、B两点，B、C
两点，A、C两点间测量电压，看看它们之间有什么关系；然后换上另外四只灯泡
再测两次，看看是否还有同样的关系.
备课笔记
特别提醒：
每当电压表测量AC
间电压的时候，此时电压
表与电源并联，也相当于
测量的是电源电压.
小组问题探讨：
1.设计实验画电路图
连接电路时应注意哪些
问题.
2.假设实验数据出现
微小误差怎么处理？较
大误差呢？
进行新课
⑤记录数据：按上述要求进行实验，实验记录如下表所示.
〔4〕进行实验：
教师引导学生分组并按自己所设计的方案进行实验.
教师巡查，强调实验中的考前须知：
A.电路连接要按照一定的顺序，可以从电源正极用电器负极依次连接；
B.连接电路时开关要断开，连接好电路后要检查有无短路，确定无误后再闭合
开关观察灯泡的发光情况；
C.特别是电压表正、负接线柱要连接正确，量程要选择适宜，读数时要弄清分
度值，读数准确；
D.原始数据的记录要实事求是如实记录，不能随意改动；
E.实验中出现的问题要一一记录下来，以便查找、分析原因.
〔5〕分析和论证：
师同学们认真分析你们测量出的数据，测量结果说明了什么？你得出了什么样
的结论？和你原来的猜测一致吗？
生1：我们用的是两只完全相同的小灯泡，测出每只小灯泡两端的电压相等，
并且每只灯泡两端电压的和与测出的两只灯泡两端的总电压几乎相等.
生2：我们用的是两只不同的灯泡，测出每只小灯泡两端的电压不相等，但每
只灯泡两端电压的和与测出的两只灯泡两端的总电压几乎相等.
生3：我们用的是三只差异较大的小灯泡，测出来每只灯泡两端的电压都不同，
但每两只灯泡两端电压的和都和直接测得的这两只灯泡两端的总电压相等，三只小
灯泡两端电压的和几乎等于电源电压.
〔6〕得出结论：U＝U1+U2+…+U n
板书：串联电路两端的总电压等于各局部电路两端的电压之和.
〔7〕评估与交流：回忆以上操作，看看是否存在不妥的地方：读数时是否实事
求是？要换灯泡时是否换用了不同规格的？如果这些因素在实验中都作了充分的考
虑，实验的结果应该是可靠的，各小组把实验结果写成实验报告，并在班上进行交
流和讨论.
师请同学们阅读教材P61“想想做做〞，探究串联电池组的电压规律.
学生分组实验.〔教师巡视指导〕
操作完毕，各小组汇报实验结果.教师点评，和学生一起归纳总结.
板书：串联电池组的总电压等于每节电池的电压之和.
【例1】〔多项选择〕如图甲所示，电源电压是8V且保持不变，开关S闭合
后，电压表的示数是2V，则〔〕
1
两端的电压是2V 2两端的电压是6V
1
两端的电压是6V 2两端的电压是2V
备课笔记
特别提醒：
当题中有给出一个
电路图的时候，特别要理
清图中串联与并联的关
系.
进行新课
解析：当S断开后，电压表通过L1与电源的两极相连，测得
电源电压是8V；当S闭合时，电路是通路，电压表测的不再是电源电压，等效电路
图如图乙所示，电压表测的是L21与L2“移点法〞.
答案：CD
【例2】在如图甲所示的电路中，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如
图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为〔〕
7V
解析：由题图甲能够看出，电压表V1测的是电源电压，电压表V2测的是电阻
R2两端的电压，而两个电压表的指针偏转相同，但两电压表的示数不可能相同，由
此可以推知电压表V1使用的是0~15V量程，而电压表V2使用的是0~3V量程，由
此可以读出电压表V1的示数为7V，电压表V2的示数为1.4V.在串联电路中
U=U1+U2，则U1=U-U2=7V-1.4V=5.6V.
答案：A
【例3】瑞瑞同学在物理实验考试时，对串联电路中电压的规律进行了探究.
【猜测与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和.
【设计与进行实验】
〔1〕按如下图的电路图连接电路；
〔2〕闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；
〔3〕在测L2两端的电压时，瑞瑞同学为了节省时间，采用以下方法：电压表
所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；
〔4〕测出B、C，A、C间的电压.
【交流与评估】
(1)在拆接电路时，开关必须_________；
(2)瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压为什么______________
备课笔记
特别提醒：
在做探究串联电路
中电压规律的探究实验
时，千万不要图省事将电
压表的正负接线柱接反，
这样不但不能得出想要
的结果，严重可能还会损
坏电压表.
进行新课
：串联电路总电压_________各用电器两端的电压之和〔选填“等于〞或“不等
于〞〕.
(4)这个实验在设计方案上还存在的缺乏之处是：_________________________.
解析：〔1〕在拆接电路时开关必须断开；〔2〕电压表在测量某元件两端的电压
时，应该使标有“-〞号的接线柱靠近电源的负极，另一接线柱靠近电源的正极，显
然瑞瑞同学的方法不能使电压表正常偏转，也不可能测出L2≠4.0V；〔4〕显然一次
实验得出的结论并不能说明普遍的规律.
答案：〔1〕断开〔2〕不能，因为电压表的正、负接线柱接反了〔3〕不等于〔4〕
以一次实验得出物理规律不合理
并联电路中电压规律的实验
师请同学们思考一下右图中L1两端的电压和L2两端电压的特点.
生：观察电路图可知，用电压表测并联电路中灯泡L1两端的电压时，其实电压
表也接在了灯泡L2两端，也接在了并联电路电源的两端，故并联电路的总电压，等
于各个支路两端的电压，即灯L1两端的电压和灯L2两端的电压相等.
这位同学的答复是否正确呢？下面我们就一起做实验进行验证.
〔1〕提出问题：
如图1所示，两个灯泡并联后接在电源两端，电压U1、U2和U
之间可能有什么关系？
〔2〕猜测假设：
例如：①可能三个电压相等；②可能U=U1+U2.
要想知道正确结论，我们设计了如下实验.
〔3〕设计实验：
①分别把电压表并联在如图2所示的电路的A、B两点、C、D两点、E、F两
点测电压，所用电源为两节干电池串联，看看它们之间有什么关系；
②换上另外两只规格不同的灯泡，并换上三节干电池串联作为电源，再次测量，
看看是否还有同样的关系.在连接电压表时，要注意电压表量程的选择.
下面是三次测量的电路图〔如图3所示〕.
〔4〕进行实验与收集数据：
①按电路图分别将电压表接在A、B两点间、C、D两点间和E、F两点间，合
上开关，将电压表的示数记录在下表中；
备课笔记
特别提醒：
在做探究实验时，一
定要经过屡次实验得出
一般性结论，防止偶然性
的数据影响实验结果.
课外拓展：
生活中，常常把电池
串联起来使用.串联电池
组的电压等于各节电池
的电压之和，所以电池串
联能升高电压.
一般是不赞成电池
并联使用的，因为电池并
联时，如果一个电池电压
高点，就会向其他电池放
电，使其他电池充电，产
生自行损耗.但是在实际
应用当中，很多厂商还是
推出了并联的电池组，因
为电池并联后，电池的电
压保持不变，能延长使用
时间.
进行新课
②换上另外两只规格不同的灯泡，并换上三节干电池串联作为电源，再次测量，
将电压表的示数记录在下表中.
〔5〕分析论证：
分析表中数据可知，电源电压不同时，A、B间电压不同，C、D间电压也不同，
但在同一电路中A、B间电压和C、D间的电压相等，都等于电源电压〔E、F间的
电压〕
〔6〕得出结论：U=U1=U2=……=U n
板书：并联电路两端的电压与各支路两端的电压相等.
〔7〕评估与交流：
把你的探究过程及结论告诉同学和老师，或者把探究记录给他们看，征求他们
的意见，把交流的情况记录下来.
【例4】S2闭合时电压表的示数〔〕
解析：开关S2断开时，电路中只有灯泡L2，电压表测L2两端电压，即电源电
压；S2闭合后，灯泡L1和L2并联，由于并联电路各支路两端电压相等，电压表测
的是L1两端的电压，既是电源电压，也是L2两端的电压，由于电源电压保持不变，
所以电压表示数不变.此题还可以根据并联电路用电器工作特点来分析，在并联电路
中，用电器独立工作，互不影响，所以L1是否亮，不影响L2两端的电压和通过L2
的电流.在电路中的一根导线的两个端点之间假设无任何元件，该导线的两个端点即
可看成一点.
答案：C
【例5】如下图的是安装在木板正面的局部电路，其中a、b、c、d是穿越木
板的接线柱，两个灯座的两端分别接在两个接线柱上，安装两个相同的小灯泡L1、
L2.木板反面的局部接线柱之间有导线相连着，从而使木板正、背两面的电路组成一
个完整的电路.闭合开关通电后，两灯都能正常发光.
备课笔记
知识拓展：
在实验中应该注意：
〔1〕连接电路时开关应
断开；〔2〕先用电压表
0~15V的量程进行试触，
观察电压表指针偏转情
况，确认连接无误后再闭
合开关，观察示数，假设
指针偏转不超过3V，可
换用电压表0~3V的量程
进行测量；〔3〕采用更换
小灯泡的方法进行屡次
测量.
小组讨论：
在用电流表和电压
表测量电路中电流和电
压时，假设将电流表并
联，电压表串联会出现什
么情况？
进行新课
〔1〕小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法：用手将其中一个小灯泡取掉，假设另一个灯泡仍发光，则说明两灯的连接方式是________，否则是另一种连接方式.
〔2〕小聪先后将电压表分别并联接在ab、cd、ad之间，电压表示数均为3V，这说明两灯的连接方式是_______.
答案：〔1〕并联〔2〕并联
师下面请同学们把串、并联电路中电流、电压的特点总结比拟一下.
学生讨论，作答.
教师点评并归纳总结：〔用多媒体播放〕
教学板书
课堂小结
这节课我们学习了串、并联电路中电压的特点，认识到串联电路中总电压等于各局部电路两端的电压之和，并联电路中各支路两端的电压均相等.关于串联电路的电压规律，我们是通过探究的方式得出的，大家对探究问题的思路一定要有明确的认识，先猜测后设计，通过实验说明问题.
教材习题解答
想想做做(P61)
生活中常常把一节电池的负极和另一节电池的正极连在一起组成
电池组.用这样的方法可以把两节、三节或更多的电池串联起来使用.
分别测量每节电池两端的电压，然后测量这个电池组两端的电压.
它们之间有什么关系？
备课笔记
串、并联电路中电流和电
压的规律
1.串联电路中电流的规律
是：串联电路中电流处处
相等；电压的规律是：串
联电路中的总电压等于
各用电器两端的电压之
和.
2.并联电路中电流的规律
是：并联电路中，干路电
流等于各支路电流之和；
电压的规律是：并联电路
中各支路两端的电压都
相等.
知识拓展：
一节铅蓄电池两端
的电压是2V.
教材习题解答
解：每节干电池两端的电压都是1.5V，两节干电池串联起来的电压是3V，三
节干电池串联起来的电压是4.5V，依次类推可知n节干电池串联起来，理想状态下
的电压为1.5nV，即串联电池组两端的电压等于每节干电池两端电压之和.
动手动脑学物理(P62)
1.一个用电器工作时，要求电源电压是6V.如果用干电池做电源，需要几节串联
起来？如果用铅蓄电池做电源，需要几个串联起来？
解：如果用干电池做电源，需要4节串联，如果用铅蓄电池做电源，需要3节
串联起来.
动手动脑学物理(P62)
2.在图甲所示的电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2.5V，V2的示数应为
_______V，V的示数应为_______V.
在图乙所示的测量电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2.5V，V2的示数为
3.8V，V的示数应为_______.
解：
3.如图，在探究“并联电路电压的关系〞时，小明想把两个灯泡并联起来，用
电压表测量并联电路的总电压，请你用笔帮他画出连接的电路.
解：
4.请自行设计一个表格，比照电流表和电压表在使用方面有哪些相同之处和不
同之处.
解：
【例6】如下图，电源电压不变，闭合开关，电压表V的示数为6V，电压表V2
的示数为3.6V.那么以下说法中不正确的选项是〔〕
备课笔记
难题解答
1
2
换成电流表，则L1亮，L2不亮
D.将电压表都换成电流表，则L1与L2并联
解析：L1与L2串联，电压表V1测L1与L2两端电压即电
源电压，电压表V2测L2两端电压，所以L12换成电流表，L2被短路
而不亮，L1亮.将电压表都换成电流表，电路短路，不存在L1与L2
是否并联的问题.
答案：D
【例7】如下图，L1、L2、L3是三个相同的灯泡，则电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2、电压表V3的示数U3之间的关系是_____________.
解析：电压表在电路上可视为断路，由此可以很容易看出L1、L2、L3串联，由于L1、L2、L3是三个相同的灯泡，故每个灯泡两端的电压相等，又由图可知V1测L1、L2两端电压，V2测L2、L3两端电压，V3测电源两端电压，根据串联电路中的
电压关系可得
312
33
22
U U U
==.
答案：
312
33
22
U U U
==
【例8】〔多项选择〕如下图，当开关S闭合后，以下说法正确的选项是〔〕L1与灯L2是串联，且灯L1被短路
L1两端的电压
A1测的是灯L1的电流
A2测的是灯L2的电流
解析：仔细分析给出的电路图，然后画出等效电路图如图.当S闭合时，L1和L2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2电流，电压表可测L1、L2两端的电压和电源电压，应选项BD正确.
答案：BD
布置作业：教师引导学生课后完本钱课时对应练习，并预习下一课时内容.
备课笔记
教学反思
1.这是一节实验探究课，本课时的教学应该在实验室进行，实验过程可以要求
学生按照课本中的步骤完成，也可以自己设计实验方案进行实验，在探究活动中充
分调动学生的积极性是该课成败的关键，如对实验的设计我们要多找些同学谈想法、
思路，最好能让他们上台来说明自己的设计思想，这对所有的同学都是一种鼓励；
又如在对数据进行分析时，也要多找几组同学说出自己的结论.
“猜测或假设〞的环节中，也许有的学生一下子就说出“结论〞而自以为得意，
但是应该让学生明确：一下子说出来的“结论〞不是结论，只是猜测，只是探究活
动的开始，它还需要论证.探究活动的目的绝不只是让学生说出和记住结论，而是要
求学生在探究的过程中学习，因为科学探究过程的每个环节都有它特有的教育功能.
3.教师要注意指导学生仪器使用的标准性.实验中，教师要注意培养学生的合作
学习能力.教师要做好课堂调控.
4.让学生养成记录原始数据的习惯，不要“凑数据〞.教师要适当渗透误差理论，
让学生理解误差是不可防止的，实验的结论是允许有误差的存在的.
5.教师要充分相信学生的分析能力，在学生分析实验数据的过程中注重引导启
发，不要急于将结论告诉学生，要让学生自己归纳出结论.
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结
备课笔记
规律总结：
1.串联电路的电压关
系是通过实验探究总结
归纳得出结论的，这种方
法叫实验归纳法.
2.为了防止特殊数据
〔如两灯泡完全相同〕而
得出错误结论，实验中要
更换不同规格的灯泡和
电池多做几次实验，这样
才能得出具有普遍性的
结论.
3.任何实验测量都存
在误差，只要实验操作无
误，读数方法正确，那么
使用电压表测出的数据
关系与上述电压关系不
会偏差太大，即使有微小
偏差，也属正常情况.千万
不要人为地制造数据，以
免影响科学探究的真实
性.假设数据偏差太大，说
明实验中出现了失误，应
及时查找原因，纠正后再
进行测量.
第1节家庭电路
【学习目标】
1.掌握家庭电路的组成
及各局部电路元件的作
用，理解家庭电路布线示
意图。

2.认识火线零线，知道测
电笔的作用，会正确使用
测电笔。

3.了解插座和插头和漏
电保护器的结构原理。

【学习过程】
一、独立自主学习：请快
速阅读课本相关内容，然
后独立完成以下学习任
务。

知识点一：家庭电路的组成〔我阅读，我知道〕
1.家庭电路主要由进入家庭的________、电能表、________、________、开关、插座、用电器等组成。

2.在家庭电路中，开关和电灯是_____联的，插座与电灯是____联的，保险盒〔熔断器〕是_____联在电路中的。

3.明确各个局部电路元件的作用。

知识点二：火线和零线〔我理解，我操作〕
1.进户线有根，分别是：，它们之间的电压是：。

结构：
2.测电笔作用原理:
使用方法：
知识点三：三线插头和漏电保护器〔我观察，我知道〕
1.两孔插座的左孔接右孔接，三孔
插座的左孔接，右孔接，上孔
接。

2.漏电保护器的作用: 。

请结对子相互更正，然后在组内展示质疑。

二、合作互助学习：有疑问的可以请教其他小组。

1.请你将图中的电灯及开关连入家庭电路中
2.在图中空白处填上电灯和开关的符号，并把三孔插座连入电路。

三、展示引导学习：1．请结对子展示以上题目，然后小组长要求组员在小组内站起来讨论交流。

2．小组长派代表给大家展示，并说出做这些题应该注意的事项。

3．其他小组对展示的解答直接进行质疑，并分享自己的见解。

4．老师对学习情况进行评价或者对内容做强调
讲解。

四、评价提升学习：〔请快速独立完成以下各题，然后更正打分〕
1.从市电进户开始，室内电路组成的顺序依次是〔〕
A．电能表、总开关、电灯、熔断器B．总开关、电能表、熔断器、电灯
C．电能表、总开关、熔断器、电灯D．电能表、熔断器、总开关、电灯
2.电冰箱、洗衣机、电暖器等家用电器都用三脚插头，其目的是〔〕
A．节约电能B．使家用电器获得电能
C．防止家用电器外壳带电发生触电事故D．延长家用电器使用寿命
3.测电笔是用来区分和的工具，使用时，手应当接。