初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第十五章 电流和电路第3节 串联电路和并联电路表格教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第十五章 电流和电路第3节 串联电路和并联电路表格教学设计，共9页。教案主要包含了20分钟，10分钟，答案解析等内容，欢迎下载使用。
学科
初中物理
年级册别
九年级上册
共1课时
教材
人教版《义务教育教科书·物理九年级全一册》
授课类型
新授课
第1课时
教材分析
教材分析
本节内容是“电流和电路”章节中的核心知识点，属于电学基础部分。教材通过生活实例引入串联与并联的概念，结合实验探究引导学生理解两种电路的基本结构、连接方式及其控制特性。重点在于建立“干路”“支路”的空间概念，并掌握开关在不同电路中的控制作用。该内容为后续学习欧姆定律、电功率等知识奠定逻辑基础，是构建电学思维体系的关键环节。
学情分析
九年级学生已具备基本的电学常识，如电源、导线、用电器、开关等元件的认知，能初步理解电流方向与闭合回路的关系。但对“电路连接方式”缺乏系统性认识，常将串联与并联混淆，尤其难以理解“支路独立工作”“干路统一控制”等抽象特征。学生虽有动手能力，但在电路搭建中易出现短路、断路等错误，需教师通过任务驱动与情境化教学帮助其形成科学思维与规范操作习惯。
课时教学目标
物理观念
1. 能准确描述串联电路与并联电路的连接特征，区分“依次相连”与“两端分别连接”的本质差异。
2. 理解干路与支路的定义，能在电路图中正确标出各部分结构，建立空间结构模型。
科学思维
1. 能通过对比实验现象，归纳得出“串联中开关位置不影响控制效果，而并联中干路与支路开关功能不同”的规律。
2. 在解决实际问题（如楼道灯控制）时，能基于已有知识进行推理判断，发展演绎与类比思维能力。
科学探究
1. 能独立完成串联与并联电路的实物连接，规范使用导线与接线柱，避免短路风险。
2. 在实验过程中主动观察开关变化对灯泡影响，记录数据并形成初步结论，提升实证意识。
科学态度与责任
1. 在小组合作中遵守安全规则，杜绝私自通电行为，培养严谨求实的实验作风。
2. 能联系家庭电路、报警装置等真实场景，体会物理知识在节能减排、安全保障中的应用价值。
教学重点、难点
重点
1. 准确识别串联与并联电路的连接方式，掌握其结构特征。
2. 理解并能解释开关在串联与并联电路中的控制作用差异。
难点
1. 从实物图到电路图的转化过程中，正确判断是否为并联电路（尤其是存在多个支路时）。
2. 在复杂情境（如声光双控灯）中，综合运用串联与并联思维设计合理电路。
教学方法与准备
教学方法
议题式教学法、情境探究法、合作探究法、讲授法
教具准备
电源、小灯泡（2个）、开关（3个）、导线若干、电路板、多媒体课件、实物投影仪
教学环节
教师活动
学生活动
情境导入：警车谜案启动电路探秘【5分钟】
一、创设真实情境，激发探究欲望
（一）、展示玩具警车电路图（图15.3-5），提出挑战性问题：
1. 同学们，请看这张简化的玩具警车电路图。图中有一个小灯泡和一个小电动机，它们是如何连接的？是串联还是并联？你们能根据所学知识判断出来吗？
2. 引导：如果这两个用电器是串联的，那么当其中一个损坏或断开时，另一个还能工作吗？如果是并联呢？请大家先大胆猜测，再思考依据。
3. 教师强调：这个问题没有标准答案，但我们需要用实验来验证。接下来，我们就要像侦探一样，亲手搭建电路，揭开这个“警车之谜”。
4. 引入课题：今天我们就来学习《串联电路和并联电路》，一起成为电路侦探！
5. 板书课题：第3节 串联电路和并联电路
6. 提问互动：大家在生活中见过哪些电路？比如家里的电灯、电视、冰箱，它们是串联还是并联？为什么？
7. 学生自由发言，教师适时点评：“同学们说得很对，很多家用电器都是并联的，这样可以保证每个电器独立工作，互不影响。”
8. 教师小结：这说明我们生活中处处都有电路，而不同的连接方式决定了电器的工作状态。今天我们就要深入研究这两种最基本的连接方式——串联与并联。
二、概念建构：从图形到语言的精准表达
（一）、出示图15.3-1，引导学生观察并描述串联结构：
1. 教师展示图15.3-1：两个小灯泡依次相连，首尾相接，然后接入电源。请同学们仔细观察，这种连接方式有什么特点？
2. 提问：灯泡A的正极连到灯泡B的负极，灯泡B的正极连到电源正极，灯泡A的负极连到电源负极。这样的路径是不是只有一条？有没有分支？
3. 学生回答后，教师总结：这种一个接一个地连接的方式叫做“串联”。在串联电路中，电流从电源出发，必须经过第一个灯泡，再经过第二个灯泡，最后回到电源，整个过程只有一条路径。
4. 板书定义：串联——用电器逐个顺次连接，电流路径唯一。
5. 教师强调：串联的核心特征是“一条路径”，所有用电器共享同一条电流通道。
6. 引导：请同学们用自己的话复述一遍串联的特点，加深记忆。
7. 提问：如果其中一个灯泡坏了，会发生什么情况？为什么？
8. 预设学生回答：另一个灯泡也不亮了，因为电流路径被中断了。
9. 补充：这就是串联电路的一个重要缺点——一旦某个用电器断开，整个电路就无法工作。
（二）、出示图15.3-2，引导学生对比分析并联结构：
1. 教师展示图15.3-2：两个小灯泡的两端分别连接在一起，再接到电源上。请同学们观察，这条电路有几个路径？
2. 提问：灯泡A和灯泡B的正极都连接到电源正极，负极都连接到电源负极。这意味着电流可以从电源正极分两路走，一路去灯泡A，另一路去灯泡B，然后再汇合回来。这是不是有两个路径？
3. 学生回答后，教师总结：这种两个用电器并列连接，电流从一点分成多条路径的连接方式叫做“并联”。
4. 板书定义：并联——用电器并列连接，电流路径有多条。
5. 强调：并联电路中，每条路径都可以独立工作，互不影响。
6. 引入专业术语：在并联电路中，电流从电源流出后分开的那部分叫“干路”，每条分开的路径叫“支路”。
7. 教师画图演示：用红色箭头标出干路，用蓝色箭头标出支路，帮助学生建立视觉印象。
8. 提问：如果灯泡A坏了，灯泡B还能亮吗？为什么？
9. 学生回答：能，因为电流还可以走另一条支路。
10. 小结：这就是并联的优点——各支路独立工作，可靠性高。
1. 观察警车电路图，尝试判断灯泡与电机的连接方式。
2. 思考并讨论：串联与并联在电器故障时的表现有何不同。
3. 回忆生活中的电路实例，说出自己的看法。
4. 记录关键概念，理解串联与并联的本质区别。
评价任务
概念辨析：☆☆☆
路径判断：☆☆☆
术语理解：☆☆☆
设计意图
以“警车电路”作为贯穿始终的任务主线，创设真实、有趣的问题情境，激发学生的探究兴趣。通过对比图15.3-1与图15.3-2，引导学生从直观图形中提炼出“串联路径唯一”“并联路径多条”的核心特征，实现从感性认知到理性概括的跨越。同时，借助生活实例强化知识迁移，为后续实验探究做好铺垫。
实验探究：电路侦探行动【20分钟】
一、分组实验：搭建串联电路，验证开关控制规律
（一）、任务布置与材料发放：
1. 教师分发实验器材包：包括电源（3V）、两个小灯泡（2.5V）、一个单刀开关、若干导线、电路板。
2. 明确实验要求：按照图15.3-3所示的电路图，连接一个串联电路，确保灯泡都能正常发光。
3. 强调安全注意事项：连接电路前必须检查线路是否正确，严禁直接用手触摸裸露金属端子；确认无误后再闭合开关，防止短路烧坏元件。
4. 示范正确连接步骤：先连接电源正极 → 开关 → 灯泡A → 灯泡B → 电源负极，形成闭环。
5. 提醒：注意导线夹紧接线柱，避免接触不良导致灯泡不亮。
6. 提出问题：在串联电路中，开关的位置可以改变吗？它是否仍然能控制两个灯泡？
7. 教师布置实验任务：将开关分别置于电源正极侧、灯泡A与灯泡B之间、灯泡B与电源负极之间三个不同位置，每次闭合开关，观察两个灯泡是否同时亮起。
8. 引导记录：每种位置下，灯泡是否亮？开关能否同时控制两个灯泡？
9. 巡视指导，及时发现并纠正学生常见的错误连接，如导线交叉、接线松动、开关未接入主回路等。
10. 提示：若灯泡不亮，先检查是否有断路或短路，再重新连接。
11. 引导思考：为什么无论开关放在哪里，都能控制两个灯泡？
12. 小结：因为在串联电路中，电流只有一条路径，只要开关断开，整条路径就被切断，所以无论开关在何处，都能起到总控作用。
二、分组实验：搭建并联电路，探究开关控制差异
（一）、任务布置与材料发放：
1. 教师分发第二套实验器材：增加一个开关S1、一个开关S2，用于支路控制。
2. 展示图15.3-4电路图，说明并联电路的结构：电源正极 → 干路开关S → 分成两条支路，分别连接灯泡A和灯泡B，再汇合回到电源负极。
3. 强调：干路开关S控制整个电路，支路开关S1只控制灯泡A，S2只控制灯泡B。
4. 布置实验任务：按照图15.3-4连接电路，闭合干路开关S，然后依次断开S1、S2，观察各灯泡的变化。
5. 提出问题：当S闭合、S1断开时，灯泡A是否还亮？灯泡B呢？
6. 教师引导记录：分别记录三种情况下的灯泡状态：
- S闭合，S1闭合，S2闭合：两灯均亮
- S闭合，S1断开，S2闭合：灯泡A不亮，灯泡B亮
- S闭合，S1闭合，S2断开：灯泡A亮，灯泡B不亮
7. 提问：为什么S1只能控制灯泡A，而不能控制灯泡B？
8. 引导学生分析：因为S1位于灯泡A的支路上，只切断了这一条路径，灯泡B所在的支路仍畅通。
9. 小结：在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只控制其所在支路的用电器。
10. 追问：如果把S1和S2都断开，会发生什么？
11. 学生回答：两灯都不亮，因为干路仍保持闭合，但支路断开，电流无法到达用电器。
12. 强调：干路开关是“总闸”，支路开关是“分闸”。
三、标注电流方向，深化路径理解
（一）、任务布置与指导：
1. 教师要求学生在图15.3-3和图15.3-4的电路图中标出电流方向。
2. 提示：电流从电源正极流出，经过用电器，最终回到负极。
3. 示范：用红色箭头从电源正极出发，沿导线指向灯泡，再从灯泡返回电源负极。
4. 教师强调：在串联电路中，电流方向一致；在并联电路中，干路电流分为两支，支路电流再汇合。
5. 巡视，检查学生标注是否准确。
6. 提问：在并联电路中，干路电流与支路电流大小关系如何？（为下一节课埋下伏笔）
7. 引导思考：为什么电流会“分流”？是因为支路电阻不同吗？
8. 教师说明：这个问题将在后续课程中深入探讨，今天我们先关注路径与控制。
1. 小组合作，按图15.3-3连接串联电路，确保灯泡发光。
2. 将开关移至不同位置，观察灯泡是否同步亮灭，记录实验现象。
3. 按图15.3-4连接并联电路，闭合干路开关，依次断开支路开关，观察灯泡状态变化。
4. 用红笔在电路图中标出电流方向，理解路径流动规律。
评价任务
连接规范：☆☆☆
现象准确：☆☆☆
标注清晰：☆☆☆
设计意图
通过“电路侦探”角色设定，赋予实验活动以任务感与趣味性。实验环节采用“先猜后验”策略，让学生在实践中验证猜想，增强科学探究的真实性。通过分步设置实验任务，引导学生逐步发现“串联开关位置无关”“并联开关功能分化”的规律，培养证据意识。标注电流方向则帮助学生建立动态路径模型，突破静态图形理解的局限。
应用拓展：生活电路设计师【10分钟】
一、解决现实问题：路灯与楼道灯的连接方式
（一）、提出问题，引导思考：
1. 教师展示街边路灯图片，提问：傍晚时分，街边的路灯会同时亮起来，它们是串联还是并联的？请说出你的理由。
2. 引导：如果路灯是串联的，当其中一盏灯坏了，其他灯还能亮吗？这在现实中可能吗？
3. 学生讨论后回答：不可能，因为串联中一灯坏则全灭，会影响整个道路照明。
4. 小结：所以路灯一定是并联的，这样每盏灯可以独立工作，维修方便，安全性高。
5. 追问：那为什么我们看到它们是同时亮的？
6. 学生回答：因为它们都由同一个总开关控制，或者由定时器/光控开关统一控制。
7. 强调：控制方式与连接方式是两个不同概念。并联是结构，统一控制是管理。
8. 教师展示楼道灯自动控制原理图（含声敏与光敏装置），提问：如何设计一个白天不开、晚上有人才亮的楼道灯？
9. 引导：光敏开关只有在天黑时才闭合，声敏开关只有在有声音时才闭合。要让灯亮，两个条件都必须满足。
10. 提问：这两个开关应该怎样连接？串联还是并联？
11. 学生讨论后回答：应该串联。因为只有当“天黑”且“有声音”时，电路才接通。
12. 板书：光敏开关与声敏开关串联，共同控制灯泡。
13. 教师强调：这就是利用串联电路“缺一不可”的特性来实现智能控制。
二、设计报警电路：文物防盗展示台
（一）、分析原理，启发设计：
1. 教师展示图15.3-10乙，介绍文物展示台结构：木板上放文物，文物压在金属片B上，金属片A、B、C构成触点。
2. 提问：当文物被拿走时，金属片B会怎样？
3. 学生回答：会因弹簧弹起而离开金属片A和C，导致电路断开。
4. 引导：如果电路原来是闭合的，灯或铃响，表示有人移动文物。
5. 提问：这个报警电路应该是串联还是并联？
6. 学生回答：串联。因为只要金属片B离开，电路就断开，报警器就会响起。
7. 总结：这是一个典型的“断路报警”电路，利用串联电路的不可靠性实现防盗功能。
8. 强调：物理知识不仅用于照明，更可用于安全防护，体现科技的人文关怀。
1. 分析路灯为何采用并联连接，说明理由。
2. 小组讨论楼道灯的声光双控原理，设计简单电路图。
3. 推测文物展示台报警机制，理解其工作原理。
4. 用语言描述“断路报警”如何实现。
评价任务
应用判断：☆☆☆
原理解释：☆☆☆
设计表达：☆☆☆
设计意图
将课堂知识迁移到真实生活场景，培养学生“用物理眼光看世界”的能力。通过路灯、楼道灯、报警器等案例，引导学生从“结构”与“控制”两个维度理解电路的应用逻辑。特别设计“声光双控”与“断路报警”等进阶问题，激活学生高阶思维，实现从“知道”到“会用”的跃迁。
归纳总结：电路侦探报告会【5分钟】
一、知识梳理，构建认知框架
（一）、师生共同回顾核心内容：
1. 教师提问：今天我们学到了哪两种基本电路？它们的区别是什么？
2. 学生回答：串联和并联。串联是一条路径，所有用电器共享；并联是多条路径，各支路独立。
3. 追问：在串联电路中，开关位置改变会影响控制效果吗？
4. 学生回答：不会，因为电流路径唯一。
5. 追问：在并联电路中，干路开关和支路开关的作用有什么不同？
6. 学生回答：干路开关控制所有用电器，支路开关只控制本支路。
7. 强调：这是两类电路最本质的区别之一。
8. 板书总结表：
9. 引导：请每位同学在笔记本上快速画出这个对比表格，加深记忆。
10. 总结：今天我们完成了从“识图”到“建模”再到“应用”的完整学习旅程，每一位同学都成功破译了电路密码。
二、情感升华，树立责任意识
（一）、教师寄语：
1. 教师：物理不仅是知识，更是思维方式。当我们学会用电路的眼光看待世界，就能发现更多隐藏在生活中的智慧。
2. 举例：楼道灯的设计，既节约了能源，又保障了安全；报警器的构造，体现了人类对文明成果的守护。
3. 教师鼓励：希望同学们今后不仅能成为“电路侦探”，更能成为“科技守护者”，用知识服务社会，创造美好未来。
1. 参与知识回顾，补充完善笔记。
2. 画出串联与并联对比表，强化记忆。
3. 听取教师寄语，感受物理的社会价值。
评价任务
知识整合：☆☆☆
思维提升：☆☆☆
情感共鸣：☆☆☆
设计意图
通过“侦探报告会”形式进行课堂小结，增强仪式感与成就感。以对比表格的形式系统梳理知识点，帮助学生形成结构化认知。最后的情感升华，将物理学习与社会责任相结合，落实“科学态度与责任”核心素养，实现育人目标。
作业设计
一、基础巩固：连线与作图
1. 如图15.3-6所示，要用两个开关分别控制两个小灯泡，请你用笔画线表示导线，将实物连接起来，并在电路图中标出干路和支路。
2. 按照图15.3-7甲的电路图，用笔画线表示导线，把图15.3-7乙中的实物连接起来，并用箭头在电路图中标出干路和两个支路在开关闭合时的电流方向。
3. 请分别根据图15.3-8甲、乙所示的两个实物电路画出它们的电路图。
4. 图15.3-9中，学校传达室有甲、乙两盏灯，前门和后门各装一个开关。请设计电路图，并用笔画线表示导线，在图中连线，使前门来人时甲灯亮，后门来人时乙灯亮。
5. 请根据图15.3-10乙的结构，画出文物展示台的报警电路图，标明电源、开关、电铃及金属片连接方式。
二、能力提升：情境分析与设计
6. 某居民楼楼道灯采用“声光双控”电路。请用“光”和“声”两个符号代表声敏与光敏装置，设计一个电路图，要求：只有当天黑且有声音时灯才亮。
7. 一位同学想用两个开关控制两个灯，但要求当任意一个开关断开时，两个灯都熄灭。他应该如何连接？请画出电路图。
8. 一个节日彩灯串由10个小灯泡组成，如果其中一个灯泡坏了，整个灯串都不亮。请问这些灯泡是串联还是并联？为什么？
9. 请你设计一个家用电路：客厅有三盏灯，由一个总开关控制；每个房间的灯由独立开关控制。请画出电路图。
10. 请用一句话概括：串联电路和并联电路的核心区别是什么？
【答案解析】
一、基础巩固
1. 两个灯泡并联，每个支路各有一个开关，干路连接电源，开关控制本支路，整体由干路开关控制。
2. 实物连接应为：电源正极 → 干路开关 → 分成两支，一支接灯L1与开关S1，另一支接灯L2与开关S2，两支汇合后回负极；电流方向：从电源正极出发，经干路→支路→灯泡→负极。
3. 甲图为串联电路，乙图为并联电路。
4. 两个灯分别与各自的开关串联，再并联接入电源。
5. 金属片B与A、C构成断路开关，当文物被拿走，B脱离A、C，电路断开，电铃响起。
二、能力提升
6. 光与声开关串联，再与灯泡串联，接入电源。
7. 两个开关必须串联，才能实现“任一断开，全灭”。
8. 串联。因为一个灯坏，整个电路断开，所有灯都不亮。
9. 三个灯并联，干路加总开关，每个支路加独立开关。
10. 串联电路电流路径唯一，所有用电器相互影响；并联电路电流路径多条，各支路独立工作。
板书设计
第3节 串联电路和并联电路
一、连接方式
1. 串联：用电器逐个顺次连接，电流路径唯一
▶ 特点：一损俱损
2. 并联：用电器并列连接，电流路径有多条
▶ 干路：总路径
▶ 支路：分支路径
▶ 特点：互不影响
二、开关控制作用
1. 串联：开关位置无关，可控制所有用电器
2. 并联：干路开关控制全部，支路开关只控制本支路
教学反思
成功之处
1. 以“警车电路”为故事主线，贯穿导入、探究、应用全过程，学生参与度极高，课堂氛围活跃。
2. 实验环节设计科学，分层递进，学生在“做中学”中深刻理解了串联与并联的本质差异。
3. 将物理知识与生活应用紧密结合，如楼道灯、报警器等案例，有效提升了学生的迁移能力与社会责任感。
不足之处
1. 部分小组在连接并联电路时仍出现“短路”现象，需加强安全教育与预判训练。
2. 个别学生对“支路”“干路”概念理解模糊，应在后续课中增设辨析练习。
3. 时间分配略显紧张，部分学生未能完成所有作业，建议压缩讲解时间，增加练习反馈环节。