資源簡介

3.4《串聯電路和并聯電路》課時教案
學科 物理 年級冊別 高一上冊 共1課時
教材 魯科版高中物理必修第三冊 授課類型 新授課 第1課時
教材分析
教材分析
本節內容選自魯科版高中物理必修第三冊第三章第4節，是電學基礎知識的重要組成部分。教材通過實驗引導學生認識串聯與并聯電路的基本結構，掌握電流、電壓在兩種電路中的分布規律，并初步建立等效電阻的概念。內容由淺入深，從生活實例引入，注重實驗探究與理論推導的結合，為后續學習閉合電路歐姆定律及復雜電路分析打下堅實基礎。
學情分析
高一學生已具備初中物理中關于電路的基本知識，如電流、電壓、電阻的概念及簡單電路的連接方式，但對電路規律的定量理解尚不深入。學生動手能力較強，喜歡參與實驗活動，但抽象思維和邏輯推理能力仍在發展中。部分學生在分析多支路電路時容易混淆電流路徑，對電壓分配缺乏系統認知。因此，教學中應強化實驗觀察、數據對比與模型建構，借助情境化任務提升思維深度。
課時教學目標
物理觀念
1. 理解串聯電路和并聯電路的基本結構特征，能準確識別生活中的串并聯實例。
2. 掌握串聯電路中電流處處相等、總電壓等于各部分電壓之和，以及并聯電路中干路電流等于各支路電流之和、各支路電壓相等的基本規律。
科學思維
1. 能通過實驗數據分析歸納出串并聯電路的電流與電壓規律，發展歸納與演繹能力。
2. 運用等效思想理解總電阻與分電阻的關系，初步建立電路簡化的物理模型。
科學探究
1. 設計并完成測量串并聯電路中電流和電壓的實驗，正確使用電流表和電壓表。
2. 在實驗過程中記錄數據、分析誤差、得出結論，提升實驗操作與科學論證能力。
科學態度與責任
1. 養成實事求是的科學態度，在實驗中尊重數據、嚴謹操作。
2. 認識電路知識在家庭用電、安全用電中的實際應用價值，增強社會責任意識。
教學重點、難點
重點
1. 串聯和并聯電路的結構特點及電流、電壓分布規律。
2. 正確使用電流表和電壓表進行電路測量。
難點
1. 理解并聯電路中干路電流與支路電流的關系，尤其是多支路情況下的電流分配。
2. 建立“等效電阻”概念，理解串并聯總電阻與分電阻的數學關系。
教學方法與準備
教學方法
實驗探究法、情境教學法、合作學習法、講授法
教具準備
電源、開關、導線、小燈泡（2.5V/0.3A）若干、電流表、電壓表、滑動變阻器、多媒體課件、實物投影儀
教學環節 教師活動 學生活動
情境導入
【5分鐘】 一、生活情境設問，激發認知沖突 （1）、展示節日彩燈與教室照明燈實物圖
教師通過多媒體展示兩幅圖片：一幅是節日裝飾用的一串小彩燈，另一幅是教室里多個日光燈同時亮起的場景。提問：“如果其中一個燈泡壞了，其他燈還會亮嗎？”引導學生觀察并思考。
進一步追問：“為什么有的燈壞了整串都不亮，而教室里的燈一個壞了其他的還能繼續工作？這背后隱藏著怎樣的電路秘密？”
結合學生回答，指出：“這正是因為它們采用了不同的連接方式——串聯和并聯。今天我們就來揭開這兩種電路的神秘面紗?！?br/>（2）、回顧舊知，建立知識錨點
教師引導學生回憶初中所學的電路基本元件及其符號，利用黑板或PPT快速畫出電源、開關、燈泡、電流表、電壓表的電路符號。
提問：“什么是電流？電壓的作用是什么？電阻對電流有什么影響？”幫助學生喚醒已有知識，為后續探究奠定基礎。
強調：“我們將用這些工具去探索串聯與并聯的本質區別?！?1. 觀察圖片，思考問題。
2. 回憶電路基礎知識。
3. 表達對燈泡連接方式的初步猜想。
4. 明確本節課的學習任務。
評價任務 觀察力：☆☆☆
聯想能力：☆☆☆
知識遷移：☆☆☆
設計意圖 以真實生活現象為切入點，創設認知沖突，激發探究興趣；通過復習舊知，構建新舊知識之間的橋梁，幫助學生順利進入學習狀態。
新知探究一
【12分鐘】 一、動手搭建串聯電路，探究電流電壓規律 （1）、演示串聯電路連接方法
教師在講臺上用實物器材連接一個由兩個小燈泡、一個開關、一個電源組成的簡單串聯電路。邊連接邊講解：“電流從正極出發，依次經過第一個燈泡、第二個燈泡，再回到負極，中間沒有分支，這就是串聯?！?br/>連接完成后閉合開關，燈泡發光。隨后提出問題：“如果我們想測量整個電路的電流，應該把電流表接在哪里？如果要測每個燈泡兩端的電壓呢？”
邀請一名學生上臺指出電流表和電壓表的接入位置，并說明理由。
（2）、組織學生分組實驗，采集數據
將全班分為8個小組，每組發放一套實驗器材（含兩個相同規格的小燈泡、電流表、電壓表、導線、電源、開關）。
布置任務：“請各組按照電路圖連接一個串聯電路，在A、B、C三個位置分別測量電流，在L1、L2兩端測量電壓，并將數據填入實驗記錄表?！?br/>提供實驗記錄表格如下：
測量位置電流I/A電壓U/VA點（總電流）B點（L1后）C點（L2后） L1兩端 L2兩端 總電壓
教師巡視指導，重點關注電流表和電壓表的正負極連接是否正確、量程選擇是否合理、讀數是否規范。
（3）、引導數據分析，歸納物理規律
待各組完成實驗后，教師利用實物投影展示一組典型數據，提問：“你們發現了什么規律？”
預設學生回答：“A、B、C三點的電流基本相同?！薄癓1和L2的電壓加起來等于總電壓。”
教師總結：“非常好！在串聯電路中，電流處處相等，即I = I = I ；總電壓等于各用電器兩端電壓之和，即U = U + U ?！?br/>進一步引導：“如果再加一個燈泡，這些規律還成立嗎？”啟發學生進行邏輯推理。 1. 觀察教師示范，理解串聯結構。
2. 動手連接電路，測量數據。
3. 記錄實驗結果，分析規律。
4. 參與討論，表達發現。
評價任務 操作規范：☆☆☆
數據準確：☆☆☆
規律歸納：☆☆☆
設計意圖 通過“做中學”的方式，讓學生親歷科學探究全過程，培養實驗技能與數據分析能力；在真實操作中建立對串聯電路規律的直觀認知，強化物理觀念的形成。
新知探究二
【13分鐘】 一、構建并聯電路模型，突破電流分配難點 （1）、類比生活實例，引出并聯概念
教師再次展示教室照明燈的圖片：“剛才我們看到，一個燈壞了，別的燈還能亮。說明電流有‘多條路’可走。這種連接方式叫并聯?！?br/>在黑板上畫出并聯電路示意圖：電源正極分出兩條支路，每條支路上各接一個燈泡，最后匯合回到負極。
強調：“分支點叫節點，電流在這里‘分流’，之后又‘合流’。我們要重點研究干路與支路之間的關系?！?br/>（2）、指導學生搭建并聯電路并測量
要求各小組重新連接電路，構成兩個燈泡的并聯結構。提醒注意：電壓表要并聯在每個燈泡兩端，電流表要分別接入干路和兩條支路。
給出新的測量任務：“請測量干路電流I、支路L1的電流I 、支路L2的電流I ，以及每個燈泡兩端的電壓U 、U 和電源電壓U。”
再次提供實驗記錄表：
測量位置電流I/A 電壓U/V干路 支路L1支路L2 L1兩端L2兩端 電源電壓
教師重點巡視電流表接入支路的操作是否正確，避免短路事故。
（3）、組織數據匯報，提煉核心規律
收集幾組數據進行對比，提問：“干路電流和兩個支路電流之間有什么數量關系？”
學生通過計算發現：“干路電流等于兩個支路電流之和?！?br/>繼續追問：“兩個燈泡的電壓相同嗎？與電源電壓相比呢？”
引導得出結論：“在并聯電路中，各支路兩端電壓相等，且等于電源電壓；干路電流等于各支路電流之和?！?br/>補充說明：“這就是‘電壓同源，電流分流’的并聯特性?！?1. 理解并聯結構特點。
2. 搭建并聯電路，測量數據。
3. 分析電流分流現象。
4. 歸納并聯電路規律。
評價任務 電路連接：☆☆☆
數據完整：☆☆☆
規律提煉：☆☆☆
設計意圖 通過對比串聯，突出并聯“分流不分壓”的特征；在實驗中強化對節點、支路、干路的理解，突破學生對多路徑電流的認知障礙，發展科學思維能力。
規律深化
【8分鐘】 一、理論推導與等效思想滲透 （1）、引導學生從能量角度理解電壓分配
教師提問：“為什么串聯電路中總電壓等于各部分電壓之和？”
引導學生思考：“電荷每經過一個用電器，就會消耗一部分電能，轉化為光能或熱能。電源提供的總能量等于各個用電器消耗的能量之和。而電壓是單位電荷的能量變化，所以總電壓等于各段電壓之和。”
用比喻說明：“就像爬樓梯，總高度等于每一級臺階高度之和?！?br/>（2）、引入等效電阻概念
提問：“如果我想用一個電阻代替這兩個串聯的燈泡，讓電路中的電流不變，這個電阻該多大？”
引導學生根據歐姆定律推導：
串聯時，U = U + U = I R + I R = I (R + R )，所以等效電阻 R = R + R 。
同理，并聯時，I = I + I = U/R + U/R = U(1/R + 1/R )，所以 1/R = 1/R + 1/R 。
強調：“我們把這樣一個能起到相同作用的電阻叫做‘等效電阻’，這是簡化復雜電路的重要思想?！?br/>（3）、舉例說明實際應用
舉例：“家里的插座都是并聯的，這樣才能保證每個電器獨立工作。而圣誕樹上的小彩燈很多是串聯的，成本低但一旦壞一個全滅?！?br/>提醒：“家庭電路中絕不允許將大功率電器串聯使用，否則會導致電壓分配不均，甚至引發火災?！?1. 參與理論推導過程。
2. 理解等效電阻含義。
3. 認識電路設計原理。
4. 聯系生活實際應用。
評價任務 推理能力：☆☆☆
概念理解：☆☆☆
應用意識：☆☆☆
設計意圖 從實驗現象上升到理論解釋，滲透能量觀與等效思想；通過生活案例強化知識遷移能力，體現“從物理走向社會”的課程理念。
課堂總結
【5分鐘】 一、結構化回顧與升華式收尾 （1）、系統梳理知識脈絡
教師帶領學生共同完成一張對比表格：
項目 串聯電路并聯電路 電流特點 I = I = I I = I + I 電壓特點U = U + U U = U = U 電阻關系 R = R + R 1/R = 1/R + 1/R 開關控制范圍 控制整個電路干路開關控全，支路開關控本支路應用實例節日彩燈、電流表家庭電路、電壓表
（2）、情感升華與責任引導
教師深情總結：“今天我們不僅學會了識別串并聯電路，更明白了每一個電子元件背后都蘊含著嚴謹的物理規律。正如法拉第所說：‘沒有一條科學之路是平坦的?！覀冊趯嶒炛薪洑v的每一次接錯線、讀錯數，都是通向真理的階梯。
電路連接不僅是技術問題，更是安全問題。希望同學們今后在使用電器時，不僅能欣賞它的美，更能理解它的理，守護生命的光。” 1. 參與知識梳理。
2. 完成對比表格。
3. 聽取總結升華。
4. 內化科學精神。
評價任務 知識整合：☆☆☆
語言表達：☆☆☆
情感共鳴：☆☆☆
設計意圖 通過結構化總結強化記憶，形成知識網絡；以科學家名言和安全教育收尾，實現知識、能力與價值觀的統一，完成育人目標。
作業設計
一、基礎鞏固題
1. 判斷下列說法是否正確，錯誤的請改正：
（1）串聯電路中，各處的電壓都相等。（ ）
（2）并聯電路中，干路電流一定大于任一支路電流。（ ）
（3）家庭中的電燈、電視機、冰箱通常采用串聯方式連接。（ ）
2. 有兩個電阻R =10Ω，R =20Ω，將它們串聯接入電路，則總電阻為______Ω；若將它們并聯，則總電阻為______Ω。
二、實驗分析題
某同學在探究并聯電路電流規律時，測得干路電流為0.6A，支路L 電流為0.2A，支路L 電流為0.38A。請你分析：
（1）該數據是否合理？為什么？
（2）可能的原因是什么？（至少寫出兩點）
三、拓展應用題
設計一個電路：用一個開關同時控制兩盞燈，且當其中一盞燈損壞時，另一盞燈仍能正常發光。
（1）請畫出電路圖。
（2）說明你采用的是哪種連接方式，并解釋原因。
【答案解析】
一、基礎鞏固題
1. （1）× 改正：串聯電路中，電流處處相等。
（2）√
（3）× 改正：家庭中的用電器通常采用并聯方式連接。
2. 串聯總電阻：30Ω；并聯總電阻：6.67Ω（或20/3 Ω）
二、實驗分析題
（1）不合理。因為0.2A + 0.38A = 0.58A ≠ 0.6A，不符合并聯電路干路電流等于各支路電流之和的規律。
（2）可能原因：① 電流表未調零或讀數誤差；② 某條支路接觸不良導致電流偏??；③ 電源電壓波動；④ 儀表精度不夠。
三、拓展應用題
（1）電路圖應為兩個燈泡并聯后再與開關串聯。
（2）采用并聯方式。因為并聯電路中各支路獨立工作，互不影響，一盞燈損壞不會影響另一盞燈的正常發光。
板書設計
3.4 串聯電路和并聯電路
串聯電路并聯電路 電路圖： 電路圖： 電流：I = I = I 電流：I = I + I 電壓：U = U + U 電壓：U = U = U 電阻：R = R + R 電阻：1/R = 1/R + 1/R應用：節日彩燈、電流表應用：家庭電路、電壓表
★ 核心思想：等效替代
教學反思
成功之處
1. 以生活實例導入，有效激發了學生的學習興趣，課堂參與度高。
2. 實驗探究環節設計合理，學生在動手操作中深刻理解了串并聯電路的規律，體現了“做中學”的理念。
3. 板書采用對比表格形式，清晰直觀，有助于學生構建知識體系。
不足之處
1. 部分學生在連接并聯電路時出現接線混亂，暴露出對節點概念理解不清，今后需加強電路圖繪制訓練。
2. 對等效電阻的推導略顯倉促，個別學生未能完全理解其物理意義，可在下節課通過例題進一步鞏固。
3. 實驗時間分配稍顯緊張，部分小組未能充分討論誤差來源，后續可適當延長探究時間或分兩課時完成。

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