2022年高中物理 第二章恒定电流 2.4串联电路和并联电路教案 新人教版选修3-1

2022年高中物理 第二章恒定电流 2.4串联电路和并联电路教案 新人教版选修3-1课 题2.4串联电路和并联电路 课 型新授课 教 学 目 标 （一）知识与技能1、了解串联和并联电路的连接方式，掌握串并联电路的电流和电压特点。2、掌握电组的串并联的计算。3、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。4、了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。5、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。（二）过程与方法知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。通过分压电阻和分流电阻阻值的计算，培养学生应用所学物理知识解决实际问题的能力。（三）情感、态度与价值观通过本节课的教学活动，要培养学生的应用意识，引导学生关心实际问题，有志于把所学物理知识应用到实际中去。教学重点、难点 教学重点熟练掌握串并联电路的特点；电组的串并联的计算。教学难点表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻。教 学 方 法 讲授、讨论、练习教 学 手 段 投影片、多媒体辅助教学设备 教学活动（一）引入新课教师：在初中我们已经学过有关串联和并联的知识，这节课我们要深入研究串并联电路中各部分的电流、电压及电阻的关系。（二）进行新课1、串联电路和并联电路的电流教师：（投影）教材图2.4-1和图2.4-2（如图所示） 引导学生推导出串联电路和并联电路的电流规律。学生阅读教材，进行推导：（1）在恒定电流的电路中各出电荷的分布是稳定的，因此，在相等时间内，通过串联电路各部分的电荷量必须相等，故有串联电路各处的电流相等。即（2）在并联电路中，要保持电路各处电荷量分布稳定不变，相同时间内流过干路0点的电荷量必须等于各支路1、2、3各点的电荷量之和。因此，串联电路的总电流等于各支路电流之和。即2、串联电路和并联电路的电压教师： 在图2.4-1中，用、分别表示电路中1、2、3各点的电势，用、分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差。引导学生推导出串联电路和并联电路的电压规律。学生阅读教材，进行推导：（1）串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。即+=（2）并联电路的总电压与各支路电压相等。用U1、U2、U3代表图2.4-2中三个电阻两端的电压，即有=3、电阻的串联和并联教师活动：（投影）教材图2.4-3和图2.4-4（如图所示） 引导学生推导出串联电路和并联电路的电阻规律。学生阅读教材，进行推导：（1）串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。即对于多个电阻的串联（2）并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。即对于多个电阻的串联思考与讨论：（1）n个相同的电阻R0并联，总电阻等于多少？（2）若干不同的电阻并联，总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何？4、电压表和电流表学生：请问：利用表头能够测量的最大电流和最大电压分别是多大？教师：常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。（投影）利用多媒体介绍表头的满偏电流Ig、内阻Rg和满偏电压Ug。（1）满偏电流Ig表头的线圈准许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安，这个电流值叫表头的满偏电流，用Ig表示。满偏电流Ig：表头指针偏转到最大刻度时的电流。说明如果通过表头的电流超过满偏电流Ig，不但指针指不出示数，表头还可能被烧坏。（2）表头的内阻Rg表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻值叫做表头的内阻，用Rg表示。内阻Rg：表头线圈的电阻叫做表头的内阻。说明每个表头都有它的满偏电流Ig和内阻Rg，Rg和Ig是表头的两个重要参数。教师：同学们能不能根据Ig、Rg概括出什么叫做满偏电压？学生：表头通过满偏电流时，加在它两端的电压，这个电压值叫满偏电压，用Ug表示。教师：满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug三者之间有什么关系？学生：据部分电路欧姆定律可知：Ug=IgRg小结：表头G的满偏电压Ug和满偏电流Ig一般都比较小，测量较大的电压和较大的电流时，需要把小量程的表头G加以改装。（投影）例1 电流表改装成电压表（投影）例2 电流表改装成大量程电流表 （三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）实例探究表头（G）改装成双量程电流表【例1】如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig=500 mA，内阻Rg=200 ，用它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表，求R1、R2的阻值各为多大？解析：当公共端与1 A端接入电路时，量程为I1=1 A，当公共端与10 A端接入电路时，量程为I2=10 A。当公共端与1 A端接入被测电路时，电阻R1和R2串联，再与表头内阻Rg并联。由并联电路中的电流分配关系可得：R1+R2=Rg代入Ig、I、Rg的数值得R1+R2=200 当公共端与10 A端接入被测电路时，电阻R1与表头支路的电阻Rg+R2并联。由并联电路的特点可知：Ig（Rg+R2）=（I2-Ig）R1代入Ig、I2、Rg的数值，可得R2+200 =19 R1由解得 R1=20 ， R2=180 说明对于I1=1 A的量程，G是它的表头，对于I2=10 A的量程，G与R2串联后相当于它的表头.表头（G）改装成双量程电压表【例2】如图所示，有一个表头G，满偏电流为Ig=1 mA，内阻Rg= 100 ，用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表，求R1、R2的阻值各为多大？答案：R1=4.9 k，R2=49.9 k解析：当公共端与5 V端接入被测电路时，量程为U1=5 V，当公共端与50 V端接入被测电路时，量程为U2=50 V.由串联电路的电压分配关系可知：R1=4900 =4.9 kR2=49900 =49.9 k学 生 活 动作 业书面完成P22“问题与练习”第4、5题；思考并回答其他小题。板 书 设 计教 学 后 记