串并聯(lián)電路實驗教學(xué)教案一、實驗名稱探究串并聯(lián)電路的特點物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，電學(xué)實驗更是其中的重要組成部分。本實驗旨在引導(dǎo)學(xué)生通過親自動手操作，深入理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的基本連接方式，并探究其中電流、電壓的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力、觀察分析能力和科學(xué)探究精神。二、實驗類別基礎(chǔ)必修實驗三、適用年級初中二年級（或八年級）四、實驗課時1-2課時（根據(jù)學(xué)生動手能力和課堂節(jié)奏調(diào)整）五、實驗?zāi)康?.知識與技能：*學(xué)會正確連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。*加深對串聯(lián)電路和并聯(lián)電路特點的理解，能說出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路在電流路徑、用電器間相互影響等方面的區(qū)別。*學(xué)會用電流表測量串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的電流，用電壓表測量串聯(lián)電路和并聯(lián)電路各部分電路兩端的電壓。*探究并總結(jié)串聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律以及并聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律。2.過程與方法：*體驗科學(xué)探究的基本過程，包括提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、交流與合作。*學(xué)習(xí)控制變量法等科學(xué)研究方法在實驗中的應(yīng)用。*培養(yǎng)規(guī)范操作實驗儀器（電流表、電壓表等）的技能。3.情感態(tài)度與價值觀：*通過實驗探究，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，體驗成功的喜悅。*培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹細致的實驗習(xí)慣。*增強團隊合作意識，學(xué)會與他人交流合作。六、實驗原理1.串聯(lián)電路：電路中各元件逐個順次連接，電流只有一條路徑。*電流規(guī)律：串聯(lián)電路中各處電流相等，即I=I?=I?=...*電壓規(guī)律：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，即U=U?+U?+...2.并聯(lián)電路：電路中各元件并列連接在電路兩點間，電流有多條路徑。*電流規(guī)律：并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和，即I=I?+I?+...*電壓規(guī)律：并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，且等于電源電壓，即U=U?=U?=...七、實驗器材1.電源：低壓直流電源（如電池組或?qū)W生電源，電壓建議在3-6V之間，確保安全）2.開關(guān)：單刀單擲開關(guān)1-2個3.導(dǎo)線：若干（建議帶有不同顏色，便于區(qū)分連接）4.小燈泡：2-3個（規(guī)格可相同，也可包含不同規(guī)格，如2.5V和3.8V，以探究不同情況下的規(guī)律）5.電流表：1只（量程根據(jù)電源電壓和燈泡規(guī)格選擇，通常0-0.6A和0-3A）6.電壓表：1只（量程同上，通常0-3V和0-15V）7.滑動變阻器：1個（可選，用于保護電路和改變電路中的電流，便于多次測量）8.（可選）定值電阻：若干（可替代小燈泡進行更精確的定量研究）*注：所有器材應(yīng)保證完好無損，導(dǎo)線絕緣層無破損。*八、實驗內(nèi)容與步驟（一）探究串聯(lián)電路的特點1.認識器材與設(shè)計電路：*觀察所給器材，熟悉電源、開關(guān)、電流表、電壓表的正負極和量程。*在實驗報告紙上畫出探究串聯(lián)電路電流規(guī)律和電壓規(guī)律的實驗電路圖。2.連接串聯(lián)電路（研究電流規(guī)律）：*斷開開關(guān)，按照設(shè)計的電路圖，將電源、開關(guān)、兩個小燈泡（暫記為L?、L?）用導(dǎo)線串聯(lián)起來。*將電流表串聯(lián)接入電路的不同位置：*位置一：電流表串聯(lián)在L?和L?之間。*位置二：電流表串聯(lián)在電源正極與L?之間（即干路中）。*位置三：電流表串聯(lián)在L?與電源負極之間。**注意：連接電路時，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)；電流表應(yīng)“正進負出”，并選擇合適的量程（可先試用大量程試觸）。*3.測量串聯(lián)電路電流：*檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)，觀察燈泡是否發(fā)光，電流表指針是否正常偏轉(zhuǎn)。*分別讀出并記錄電流表在上述三個不同位置時的示數(shù)I?、I?、I?。*斷開開關(guān)，換用不同規(guī)格的小燈泡（若有），重復(fù)上述步驟進行測量并記錄數(shù)據(jù)。4.連接串聯(lián)電路（研究電壓規(guī)律）：*斷開開關(guān)，保持上述串聯(lián)電路（L?、L?串聯(lián)）不變。*將電壓表并聯(lián)在電源兩端，測量電源電壓U。*將電壓表并聯(lián)在L?兩端，測量L?兩端的電壓U?。*將電壓表并聯(lián)在L?兩端，測量L?兩端的電壓U?。**注意：電壓表應(yīng)“正進負出”，并選擇合適的量程。*5.測量串聯(lián)電路電壓：*檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)，分別讀出并記錄電壓表的示數(shù)U、U?、U?。*斷開開關(guān)，換用不同規(guī)格的小燈泡（若有），重復(fù)上述步驟進行測量并記錄數(shù)據(jù)。6.（可選）接入滑動變阻器：*在串聯(lián)電路中串聯(lián)接入滑動變阻器，移動滑片，改變電路中的電流和電壓，重復(fù)測量電流和電壓，觀察數(shù)據(jù)變化規(guī)律。（二）探究并聯(lián)電路的特點1.設(shè)計并聯(lián)電路：*在實驗報告紙上畫出探究并聯(lián)電路電流規(guī)律和電壓規(guī)律的實驗電路圖。2.連接并聯(lián)電路（研究電壓規(guī)律）：*斷開開關(guān)，按照設(shè)計的電路圖，將電源、開關(guān)、兩個小燈泡（L?、L?）用導(dǎo)線并聯(lián)起來。開關(guān)應(yīng)接在干路上。*將電壓表分別并聯(lián)在電源兩端、L?兩端、L?兩端。3.測量并聯(lián)電路電壓：*檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)，觀察燈泡是否發(fā)光。*分別讀出并記錄電壓表在上述三個位置時的示數(shù)U、U?、U?。*斷開開關(guān)，換用不同規(guī)格的小燈泡（若有），重復(fù)上述步驟進行測量并記錄數(shù)據(jù)。4.連接并聯(lián)電路（研究電流規(guī)律）：*斷開開關(guān)，保持上述并聯(lián)電路（L?、L?并聯(lián)）不變。*將電流表串聯(lián)接入電路的不同位置：*位置一：電流表串聯(lián)在干路中（總電流I）。*位置二：電流表串聯(lián)在L?所在的支路中（I?）。*位置三：電流表串聯(lián)在L?所在的支路中（I?）。**注意：每次改變電流表位置時，都要斷開開關(guān)，重新連接，并選擇合適量程。*5.測量并聯(lián)電路電流：*檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)，分別讀出并記錄電流表在上述三個不同位置時的示數(shù)I、I?、I?。*斷開開關(guān)，換用不同規(guī)格的小燈泡（若有），重復(fù)上述步驟進行測量并記錄數(shù)據(jù)。*可以嘗試只閉合一條支路（如只閉合L?所在支路的開關(guān)，若電路圖中設(shè)計了支路開關(guān)），觀察另一條支路燈泡是否發(fā)光及電流表示數(shù)變化。6.（可選）接入滑動變阻器：*在并聯(lián)電路的干路中或某一支路中接入滑動變阻器，移動滑片，觀察對電路中電流和電壓的影響。（三）整理實驗器材1.實驗完畢，斷開開關(guān)，拆除電路。2.將所有實驗器材擦拭干凈，整理歸位，導(dǎo)線纏繞整齊。九、數(shù)據(jù)記錄與處理1.設(shè)計數(shù)據(jù)表格：*表一：串聯(lián)電路電流、電壓測量數(shù)據(jù)實驗次數(shù)燈泡規(guī)格電流表示數(shù)(A)電壓表示數(shù)(V):-------:-------:-------------:----:----:-------------:----:----位置1(L?前)位置2(L?L?間)位置3(L?后)電源電壓UU?(L?兩端)U?(L?兩端)12(不同規(guī)格)實驗次數(shù)燈泡規(guī)格電壓表示數(shù)(V)電流表示數(shù)(A):-------:-------:-------------:----:----:-------------:----:----電源電壓UU?(L?兩端)U?(L?兩端)干路電流II?(L?支路)I?(L?支路)12(不同規(guī)格)*表二：并聯(lián)電路電流、電壓測量數(shù)據(jù)2.數(shù)據(jù)記錄：認真、如實記錄每次測量的電流、電壓數(shù)據(jù)，注意單位。3.數(shù)據(jù)分析與處理：*對于串聯(lián)電路，比較不同位置的電流值，計算U?+U?并與U比較。*對于并聯(lián)電路，比較不同支路的電壓值，計算I?+I?并與I比較。*根據(jù)數(shù)據(jù)，嘗試總結(jié)出串聯(lián)和并聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律。十、實驗現(xiàn)象與結(jié)論1.串聯(lián)電路現(xiàn)象與結(jié)論：*現(xiàn)象：閉合開關(guān)，兩燈泡同時亮；斷開開關(guān)，兩燈泡同時滅。若其中一個燈泡燈絲斷了（或取下），另一個燈泡也不亮。*電流結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，串聯(lián)電路中各處的電流________（填寫“相等”或“不相等”）。*電壓結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，串聯(lián)電路的總電壓________各部分電路兩端電壓之________（填寫“等于”或“不等于”，“和”或“差”）。2.并聯(lián)電路現(xiàn)象與結(jié)論：*現(xiàn)象：閉合干路開關(guān)，兩燈泡同時亮；斷開干路開關(guān)，兩燈泡同時滅。若斷開一條支路的開關(guān)（或取下其中一個燈泡），另一條支路的燈泡仍能發(fā)光。*電壓結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，并聯(lián)電路各支路兩端的電壓________，且________電源電壓（填寫“相等”或“不相等”，“等于”或“不等于”）。*電流結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，并聯(lián)電路干路中的電流________各支路電流之________（填寫“等于”或“不等于”，“和”或“差”）。十一、注意事項與安全提示1.安全第一：*本實驗使用低壓直流電源，嚴禁使用高壓電源，以防觸電。*不要用手直接觸摸電源的裸露部分和電路中的導(dǎo)體部分。*若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線過熱、儀器異常或燈泡不亮（排除接觸不良后），應(yīng)立即斷開開關(guān)，檢查電路。2.規(guī)范操作：*連接電路時，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)。*電流表必須串聯(lián)在被測電路中，電壓表必須并聯(lián)在被測電路（或用電器）兩端。*電流表和電壓表都要注意“正進負出”，即電流從正接線柱流入，從負接線柱流出，防止指針反偏損壞電表。*選擇合適的量程：若不知被測電流或電壓大小，可先選用大量程進行試觸，若指針偏轉(zhuǎn)角度過小，再換用小量程以提高精確度。*嚴禁將電流表直接并聯(lián)在電源兩端，以免造成電源短路和電流表損壞。*導(dǎo)線連接應(yīng)牢固，避免接觸不良。接線柱應(yīng)順時針擰緊。3.儀器保護：*愛護實驗儀器，輕拿輕放，防止摔碰。*實驗完畢，及時斷開開關(guān)，整理好器材。十二、思考題1.在串聯(lián)電路中，如果其中一個小燈泡的燈絲斷了，另一個小燈泡還會亮嗎？為什么？在并聯(lián)電路中呢？2.家里的各個用電器（如電燈、電視機、冰箱等）是串聯(lián)還是并聯(lián)在電路中的？為什么？3.實驗中，為什么要換用不同規(guī)格的小燈泡進行多次測量？如果只做一次實驗，得出的結(jié)論可靠嗎？4.若在串聯(lián)電路中再串聯(lián)一個小燈泡，原來的小燈泡亮度會如何變化？為什么？若在并聯(lián)電路中再并聯(lián)一個小燈泡，原來的小燈泡亮度會如何變化？干路電流會如何變化？5.電流表和電壓表在電路中可以分別看作是通路、斷路還是一個定值電阻？為什么？十三、教學(xué)反思與拓展（可選，供教師參考）*教學(xué)反思：本次實驗學(xué)生在哪些環(huán)節(jié)容易