2025 小学四年级科学下册串联电路电压分配规律课件

一、从生活现象到科学问题：串联电路的"电压密码"演讲人CONTENTS从生活现象到科学问题：串联电路的"电压密码"实验探究：用数据揭开电压分配的面纱规律总结：串联电路电压分配的"三大要点"应用与拓展：生活中的电压分配智慧总结：从现象到规律，科学思维的成长之旅目录2025小学四年级科学下册串联电路电压分配规律课件作为一名深耕小学科学教育十余年的一线教师，我始终相信，科学规律的学习不应是冰冷的公式记忆，而应是从观察现象到动手探究、从数据分析到总结规律的完整思维旅程。今天，我们将以"串联电路电压分配规律"为主题，带领四年级的同学们开启一段充满好奇与发现的科学探索之旅。01从生活现象到科学问题：串联电路的"电压密码"1生活中的串联电路初体验清晨打开手电筒时，你们是否注意过电池是如何安装的？多数手电筒会将2-3节干电池"首尾相接"——这就是最常见的串联电路。再看春节挂起的小彩灯，许多彩色灯珠也是一个连一个地串联在一起。这些看似普通的连接方式背后，藏着一个重要的科学问题：串联电路中，各用电器两端的电压有什么关系？总电压与各部分电压又存在怎样的联系？2前置知识回顾：电压与串联电路在学习本单元前，我们已经掌握了两个关键概念：（1）电压：可以简单理解为"推动电流流动的力量"，就像水管中水流需要水压，电路中电流流动需要电压。干电池的电压通常是1.5V（读作"1.5伏特"），这是我们实验中最常用的电源。（2）串联电路：用电器首尾依次连接，电流只有一条路径的电路。串联电路中，一处断开（比如灯泡损坏），整个电路就会"瘫痪"。为了更直观地感受电压，上节课我们用电压表测量了单节干电池的电压（1.5V）、两节串联干电池的总电压（3.0V）。现在的问题是，当两个小灯泡串联在电路中时，每个小灯泡两端的电压是多少？它们的总和会等于电源总电压吗？02实验探究：用数据揭开电压分配的面纱1实验器材准备用电器：2个规格相同的小灯泡（标记为L₁、L₂）、2个规格不同的小灯泡（L₃较亮，L₄较暗）测量工具：电压表（学生用简易型，量程0-3V）电源：2节1.5V干电池（串联后总电压3.0V）为了回答上述问题，我们需要准备以下器材（边展示边讲解）：2实验步骤设计（分组实验，教师巡回指导）：连接串联电路（相同规格小灯泡）用导线将电池盒、开关、L₁、L₂依次串联，闭合开关观察现象——两个灯泡亮度相同（说明通过电流相同）。第二步：测量各部分电压（1）测量L₁两端电压：将电压表并联在L₁两端（注意正负极与电流方向一致），闭合开关，读数记录为U₁；（2）测量L₂两端电压：用同样方法测量L₂两端电压，记录为U₂；（3）测量电源总电压：将电压表直接并联在电池盒两端（即整个电路的总电压），记录为U总。第三步：更换不同规格小灯泡，重复实验将L₁、L₂替换为L₃、L₄（L₃电阻较小，L₄电阻较大），重复上述测量步骤，记录U₃、U₄、U总。3实验数据记录与分析（展示学生典型实验报告）|实验次数|小灯泡规格|U₁/U₃（V）|U₂/U₄（V）|U总（V）|U₁+U₂/U₃+U₄（V）||----------|------------|------------|------------|----------|-------------------||1|相同|1.5|1.5|3.0|3.0||2|不同|1.0|2.0|3.0|3.0|观察数据可以发现两个关键规律：3实验数据记录与分析（展示学生典型实验报告）（1）总电压等于各部分电压之和：无论小灯泡规格是否相同，U总始终等于U₁+U₂（或U₃+U₄）；（2）电压分配与用电器"特性"有关：当两个小灯泡规格相同时，它们分得的电压相等（各1.5V）；当规格不同时，较亮的小灯泡（电阻较小）分得的电压较小（1.0V），较暗的小灯泡（电阻较大）分得的电压较大（2.0V）。4现象背后的科学解释（结合类比帮助理解）可以将电路中的电压分配想象成"分蛋糕"：总电压是一块3.0V的"大蛋糕"，每个小灯泡需要"吃"一部分。如果两个小灯泡"胃口一样"（规格相同），就各吃1.5V；如果一个"胃口小"（电阻小，对电流阻碍小），另一个"胃口大"（电阻大，对电流阻碍大），那么"胃口大"的会吃更多——这就是串联电路中电压分配的本质。03规律总结：串联电路电压分配的"三大要点"1第一要点：总电压的"加法法则"在串联电路中，电源提供的总电压（U总）一定等于各个用电器两端电压之和（U₁+U₂+…+Un）。用公式表示就是：1U总=U₁+U₂+…+Un2这个规律就像我们分糖果：妈妈买了3颗糖（总数量），分给哥哥和妹妹，哥哥拿到1颗，妹妹一定拿到2颗，总数不会变。32第二要点：电压分配的"公平与差异"（1）当用电器规格相同时（如两个相同的小灯泡），每个用电器分得的电压相等。例如，3V的总电压分给两个相同灯泡，每个灯泡各得1.5V。（2）当用电器规格不同时（如一个亮、一个暗的小灯泡），电阻较大的用电器分得的电压更大。就像两个小朋友搬同样重的箱子，力气小的（电阻大）需要更用力（分得更多电压）才能推动箱子（让电流通过）。3第三要点：规律的普适性验证为了确认这个规律不是偶然，我们可以增加用电器数量（比如串联3个小灯泡）再次实验。假设总电压仍为3V，测量三个相同小灯泡的电压会发现：每个灯泡约1.0V（1.0+1.0+1.0=3.0）；如果其中一个灯泡规格不同，它的电压会与其他两个不同，但总和依然等于总电压。这说明无论串联多少个用电器，电压分配的基本规律都成立。04应用与拓展：生活中的电压分配智慧1节日彩灯的"安全密码"春节挂的小彩灯常采用串联方式。如果每盏小灯的额定电压是3V，而家庭电路电压是220V，这时候需要串联多少盏小灯？根据电压分配规律，总电压220V需要分给多个小灯，每盏3V，所以需要220÷3≈74盏。这就是为什么一串彩灯通常有几十盏的原因——通过串联分压，让每个小灯都工作在合适的电压下。2手电筒的"能量管理"多数手电筒使用2节1.5V干电池串联（总电压3V），而小灯泡的额定电压也是3V。如果只装1节电池（1.5V），灯泡会因为电压不足而变暗；如果装3节电池（4.5V），灯泡可能因电压过高而烧毁。这正是利用了串联电路总电压等于各电池电压之和的规律，确保用电器正常工作。3小问题大思考（课堂互动）如果串联电路中有一个小灯泡损坏（灯丝烧断），另一个小灯泡还能亮吗？结合串联电路特点和电压分配规律，同学们可以课后用实验验证——答案会在下次课揭晓！05总结：从现象到规律，科学思维的成长之旅总结：从现象到规律，科学思维的成长之旅今天的学习中，我们通过"观察现象→提出问题→设计实验→收集数据→分析规律→联系生活"的科学探究流程，揭开了串联电路电压分配的秘密：总电压等于各部分电压之和，电压分配与用电器规格（电阻）有关。这个过程中，同学们不仅掌握了具体的科学知识，更重要的是体验了"像科学家一样思考"的乐趣——用数据说话，用实验验证猜想。作为老师，