人教版九年级物理上册教案162 串并联电路中电压的规律Word文档下载推荐.docx
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生:
分组讨论画图.
巡视并且选出画的较好的图,用投影仪放大展示并表扬.
你们已经了解了串、并联电路的哪些知识,还想知道哪些内容,还有什么问题?
①串联电路电流处处相等;
②并联电路干路总电流等于各支路电流之和;
③电流表必须串联在电路中.
[过渡语] 1.串联电路中的电压有什么样的关系?
也和电流一样,处处相等吗?
2.并联电路中的电压有什么样的关系?
也和电流一样,干路中的总电压等于各支路电压之和吗?
学习完本节课,你的疑问会迎刃而解.
一、串联电路中的电压规律
思路一
一、探究串联电路中电压的规律
1.提出问题:
在图中所示的串联电路中,L1两端电压U1、L2两端电压U2、L2和L1组成的串联电路两端的总电压U之间有什么关系?
2.猜想或假设:
猜测上面问题的可能答案,并把它写下来.
（1）我们认为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.
（2）我们认为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.
（3）我们认为灯泡大的地方电压大,灯泡小的地方电压就小.
（4）我们认为串联电池组的电压等于各个电池的电压之和,那么串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和.
3.设计实验:
分别把电压表并联连接在电路中的L1两端、L2两端、L1和L2组成的串联电路两端,依次测出电压U1,U2和U,看看它们之间有什么关系.换上另外两个小灯泡,再次测量,看看是否还有同样的关系.画出三次测量的电路图如图所示.
根据设计的实验电路图,本实验所需的器材是:
电池组、电压表和开关各一个,小灯泡四个,导线若干.
4.进行实验:
分别按图甲、乙、丙的电路图连接实验电路.每次检查无误后再闭合开关,读出实验中电压表的示数U1,U2,U.每次读数后都要及时断开开关,把所测得的数据填入下表中.
灯泡L1两端的电压U1
灯泡L2两端的电压U2
L1,L2串联两端的总电压U
第一次测量
第二次测量
5.实验完毕后,要整理好仪器.
6.分析和论证:
分别对两次测量记录的实验数据进行分析归纳,得出结论,并验证实验前提出的猜想是否正确.本探究实验的结论是:
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2.
7.评估:
实验完毕后,要对自己的探究过程进行回顾和分析,并且思考在探究过程中,哪些问题理解了,哪些问题还不清楚,实验设计有没有不足之处,操作步骤是否合理,有没有失误,测量结果是不是可靠等等.
8.交流:
在探究实验过程中,要及时把自己的探究过程及得出的实验结论告诉老师和同学,征求别人的意见,提出自己的见解,互相交流,进行合作,并把交流的情况简要记录下来.
9.完成科学探究的实验报告.
二、串联电路中的电压关系
实验表明:
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.即U=U1+U2.
推论:
在串联电路中,总电压比电路中任何一部分电路两端的电压都大,即U>
U1,U>
U2.
【拓展延伸】 实验时电流表示数正常而电压表无示数的故障分析:
“电流表示数正常”表明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,则故障原因可能是:
①电压表损坏;
②电压表接触不良;
③与电压表并联的用电器短路.
[过渡语] 我们通过探究实验,已经知道了串联电路的电压规律,那么并联电路的电压特点又是怎样的呢?
思路二
串联电路电压有什么关系
1.请同学们讨论,做这个实验我们需要哪些实验器材?
然后再画出实验电路图.
实验器材:
干电池两节、开关一个、小灯泡两个、导线若干.
电路图:
如图所示.
2.实验时要测出哪些数据?
怎样正确使用电压表?
把电压表分别并联在电路AB两点、BC两点、AC两点,测量电压值.电压表要与被测电路并联,使电流从正接线柱流入,负接线柱流出.
3.实验时还应该注意哪些事项?
换用不同规格的小灯泡连接电路,测量电压值.连接实物过程中开关要断开,检查好电路再进行实验.
4.教师根据本实验的要求引导学生设计表格.
实验表格:
次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2
3
5.教师示范操作,让学生认真观察,准确读数,正确记录实验数据.
（1）巡视并指导学生做实验.将实物连接投影在屏幕上供实验连接有困难的小组参考.
（2）将学生实验记录数据投影到屏幕上.对实验进行点评,表扬实验中学生的闪光点.
6.教师提问:
表格中记录的数据有什么规律?
你能得到什么结论?
总结规律:
综合各组的实验数据得出串联电路电压关系:
串联电路两端的总电压等于串联电路中各用电器两端的电压之和.字母表达式:
U=U1+U2.
7.同学们还有什么发现?
串联时,当两灯型号相同时,灯两端的电压相同;
两灯型号不同,灯两端的电压不同.
【拓展延伸】 电压表有示数而电流表无示数的故障分析:
“电压表有示数”表明电路中有电流通过;
“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表,则故障原因可能是①电流表短路;
②和电压表并联的用电器开路,此时电路中电流太小,电流表无明显示数.
[过渡语] 我们一起对串联电路中电压的规律进行了探究,大家都迫不及待想动手实验,找出并联电路中电压的规律,我们就开始吧!
二、并联电路的电压规律
【猜想和假设】
同学们都知道,串联电路只有一条路径,并联电路有多条路径.我们把并联电路的各分支叫支路,总路径叫干路,实际上我们是要探究干路和支路电压间的关系,如图所示.
接下来,同学们猜想一下干路和支路电压的关系吧!
生甲:
我猜想,干路和支路电压相等.
生乙:
因为干路电压分配给两条支路,两支路电压之和应该等于干路电压.
生丙:
我猜想如果灯泡不一样,两支路电压的和会超过干路电压.
【设计实验】
同学们仿照探究串联电路中电压的设计,对以上猜想设计实验探究过程.
甲组:
用电池、导线、一个开关、两个灯泡组成并联电路,然后在干路上电源两端并联电压表,测出电源的电压;
再在两条支路上分别并联接入电压表,测出两条支路中各自的电压,这样就可得出干路电压与支路电压的关系了,我们组设计的电路图如图所示.只要按照设计的电路图实验一下,就会得出结果了.
乙组:
我们组设计的电路和甲组一样,电源的电压等于支路的电压.
丙组:
我们组设计的电路和别的组一样.
【进行实验】
大家的电路设计大致相同,只是猜想的结论不同.现在大家根据设计好的电路图动手实验.
学生动手实验,教师给予指导.
【归纳总结】
同学们都做完了实验.我相信结果已经出来了,请几位同学说一下你们组的结论吧!
我们的结论是:
电源电压约等于各支路的电压.数据在如下的表格内.我们发现并联电路中电压和串联电路中电压关系不同.
电源电压
支路1的电压
支路2的电压
甲组
2.9V
2.8V
乙组
丙组
师:
你们分析得有道理,说明你们不只做了实验,还对数据进行了分析,你们这种探究的精神值得大家学习,同学们用掌声给予鼓励!
我们组的结论和刚才的结论一样,也和我们猜想的结果相同.数据出入很小,并列的各支路两端的电压都相等.
你们组的猜想是正确的,同学们也为你们的成功表示祝贺!
我们组用的灯泡比他们的都大一些,我们的数据也在表格内.我们发现灯泡换成大的,但是规律没变.干路两端电压等于各支路两端电压.
你们组的结论和别的组相同,也就是说,我们得到了统一的结论.
大家从实验探索中都明白了我们的结论.我们的探究算是成功完成!
1.串联电路中电压的规律:
串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和.
2.并联电路中干路和支路之间的电压关系:
并联电路并列的各支路两端的电压都相等.
1.如图所示,电源电压为9V保持不变,当开关闭合时,灯泡L1,L2均正常发光,电压表示数为3V,则灯泡L1两端的电压是（ ）
A.3V B.6V
C.4.5VD.9V
解析:
图中L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡L1两端的电压:
U1=U-U2=9V-3V=6V.故选B.
2.小红家卫生间安装了换气扇和照明灯,换气扇和照明灯的电路连接如图所示.下列说法中正确的是（ ）
A.换气扇和照明灯不能同时工作
B.换气扇和照明灯只能同时工作
C.换气扇和照明灯工作时,通过它们的电流一定相等
D.换气扇和照明灯工作时,它们两端的电压一定相等
两电器并联并且都有单独开关控制,所以两用电器可以单独工作,也可以同时工作,故A,B错误;
由于两电器并联,电流不一定相同,C错误;
由并联电路的特点可知工作时两端电压一定相等,D正确.故选D.
3.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为8V,灯L1两端的电压为 V,则灯L2两端的电压为 V.
电压表V1测灯L1两端的电压,电压表V2测量电源电压.串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L2两端的电压为U2=8V-3V=5V.
【答案】 3 5
4.如图所示,若电源电压为6V,电压表的示数为3.8V,则灯L1两端的电压U1= V,灯L2两端的电压U2= V,若S断开,电压表的示数为 V.
开关闭合时,电压表测量L1两端的电压,则灯L1两端的电压U1=3.8V;
由串联电路中电压关系可知,灯L2两端的电压:
U2=U-U1=6V-3.8V=2.2V;
若S断开,电压表通过灯泡L2并联在电源上,测量电源电压,所以电压表示数为6V.
【答案】 3.8 2.2 6
串联电路中电压的规律:
并联电路中电压的规律:
一、教材作业
【必做题】
教材第62页动手动脑学物理的1,2,3题
【选做题】
教材第62页动手动脑学物理的4题
二、课后作业
【基础巩固】
1.在探究串联电路电压关系实验中,物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8V,V1的示数是2.3V,V2的示数应为（ ）
A.1.5V B.3.8V
C.2.3V D.6.1V
2.如图甲乙两电路,已知甲图V1的读数是3V,V2的读数是 V;
若乙图V1的读数是4V,V2的读数是5V,则V的读数是 V.
3.如图所示的电路,电压表V1的示数为4.5V,则灯L1两端的电压为 ,电压表V2的示数是 ,电源电压是 .
4.小华同学将两只电压表接入由两只小灯泡组成的串联电路中,如图所示.闭合开关后,电压表V1的示数为0.5V,V2的示数为1.8V.则小灯泡L1两端的电压是 V,L2两端的电压是 V,电源电压是 V.
【能力提升】
5.如图所示的电路图,开关S接到a时,电压表示数为9V,开关S接到b时,电压表示数为4V,下列说法不正确的是（ ）
A.电源电压为9V
B.灯L1两端的电压为4V
C.灯L2两端的电压为4V
D.灯L1和灯L2的总电压为9V
6.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压为12V,则L2两端电压是（ ）
A.4.5V B.5.5V
C.3VD.2V
7.如图所示,闭合开关S,V1,V2,V3的示数分别为8V,9V,4V,则L1,L2,L3两端的电压分别是 、 、 .
【拓展探究】
8.一串小彩灯,规格都是“4V 0.2A”,每个小彩灯的结构如图所示.在正常情况下,细金属丝由于表面有一层氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上200V以上电压时,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通.若将这种规格的小彩灯接入220V电路中,为使小彩灯正常发光,请通过计算说明:
（1）应串联多少个小彩灯?
（2）若其中一个小彩灯的灯丝被烧断,其他小彩灯是否还能发光?
为什么?
【答案与解析】
1.A[解析:
根据电路图可知,电压表V1测灯L1两端电压,V2测灯L2两端电压,V测电源两端电压,根据串联电路电压特点,因此V2示数为:
3.8V-2.3V=1.5V.故选A.]
2.3 9[解析:
因为并联电路两端电压相等,所以电压表V2示数等于电压表V1示数,为3V;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V的示数等于电压表V1,V2的示数之和,即4V+5V=9V.]
3.4.5V 4.5V 4.5V[解析:
根据电路图可知,两灯泡并联,电压表V1,V2都测电源电压.并联电路两端电压相等,并且电压表V1示数为4.5V,所以灯L1两端的电压为4.5V,电压表V2的示数是4.5V,电源电压是4.5V.]
4.0.5 1.3 1.8[解析:
分析电路图可知,L1两端电压U1=0.5V;
电压表V2测电源电压,U=1.8V.
因为L1与L2串联,则L2两端的电压:
U2=U-U1=1.8V-0.5V=1.3V.]
5.B[解析:
当开关S接到a时,两灯泡串联,电压表测电源电压,为U=9V,A,D正确;
当开关接到b时,两灯泡串联,电压表测L2两端电压,灯L2两端电压U2=4V,C正确;
根据串联电路的电压特点,灯L1两端的电压:
U1=U-U2=9V-4V=5V,B错误.故选B.]
6.A[解析:
由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1,L2两端的电压,V2测L2,L3两端的电压,根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,则U1+U2=7.5V ①;
U2+U3=9V ②;
U=U1+U2+U3=12V ③.解得U2=4.5V.故选A.]
7.3V 5V 4V[解析:
根据题意可知,灯泡L1,L2两端的电压为U1+U2=8V,灯泡L2,L3两端的电压为U2+U3=9V,L3两端的电压为U3=4V;
因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以L2两端的电压为:
U2=9V-4V=5V;
L1两端的电压为:
U1=8V-5V=3V.]
8.解:
（1）要使灯泡正常发光应将灯泡串联,让小彩灯串联后的总电压为220V,由串联电路的特点知串联个数:
n=
=55个.
（2）如图所示,当某个小彩灯L的灯丝烧断时,AB间形成断路,220V电压直接加到细金属丝与灯丝支架AB之间.氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通,此时烧坏的这个灯相当于一段导线,起到连接作用,这样220V的电压又重新加在其他未烧坏的彩灯上,使它们能继续工作.但是每个灯上的电压有一点儿升高,不至于烧毁灯丝.当烧毁的小彩灯太多时,其余小彩灯会因电压过高而被烧毁.[解析:
小彩灯上标有“4V 0.2A”可知,小彩灯正常发光时的电压为4V,家庭电路的电压为220V,所以小彩灯连接方式应为串联,再根据串联电路的电压关系求灯的个数.灯丝烧断后,220V的电压会加在这个彩灯上,使细金属丝表面上的氧化铜被击穿,电路导通,其他小彩灯能发光.]
本节课探究实验的流程这样做比较好,先引导学生探究“串联电压规律”,边探究边熟悉各环节,然后再给学生时间,自主探究“并联电压规律”,这样学生过渡自然,不至于没有基础,盲目而混乱.教学时利用白板连接实物图,直观生动,便于理解,效果较好.
在学生进行实验的过程中,应让做得快的小组帮助慢的小组,并在小组间交流数据,得到更客观的结论.对实验操作要有时间限制,学生做完实验进行点评.对实验中的误差进行分析,体现尊重事实的科学态度.实验结束后,留给学生充足的展示机会,多让几个小组汇报得出的结论,然后再汇总.有时教师与学生交流不够充分,实验探究课应重点培养学生的科学思维与探究能力,对实验的过程和结果都应重视,才能更好地体现新课标的要求.
动手动脑学物理（教材第62页）
1.4节干电池串联,3个铅蓄电池串联.
2.2.5 2.5 6.3V
3.如图所示.
4.如下表所示
电流表和电压表的异同点:
电流表
电压表
异
符号
连接方式
串联
并联
直接连接电源
不能
能
量程
0~0.6A和0~3A
0~3V和0~15V
分度值
0.02A和0.1A
0.1V和0.5V
内阻
很小,几乎为零,相当于短路
很大,相当于开路
同
①使用前调零;
②读数时看清量程和分度值;
③电流从正接线柱流入负接线柱流出;
④不能超过量程.
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