2019-2020年九年级 串、并联电路中的电阻关系（教案）1.doc

2019-2020年九年级 串、并联电路中的电阻关系（教案）1教学目的：知识与技能了解运用欧姆定律和电路特点推导串联电路中电阻关系的过程。知道串联电路电阻的关系。会用串联电路电阻的关系进行简单计算。过程与方法通过实验现象体会等效电阻的含义，了解等效的研究方法。通过推导串联电路电阻关系的过程学习用理论得出物理规律的方法。学习用不同下角标表示同类物理量的方法。情感、态度与价值观通过应用欧姆定律和串联电路特点推导串联电路中电阻的关系，体验物理规律在解决实际问题中的意义。通过推导过程使同学们树立用已知规律发现新规律的意识。教学重点：串联电路中电阻关系教学准备：6伏电源，2欧、3欧、5欧、10欧定值电阻各一个，演示用安培计、伏特计、开关、滑动变阻器各一个。教学过程：一、提出问题 引入新课教师：如果你的收音机不响了，检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了，需要更换。但是你手边又只有一个100欧和几个50欧的电阻，能否用它们组合起来，使组合的电阻相当于一个200欧的电阻呢？学习了电阻的串联的知识后，你就会知道这种等效替换是容易实现的。二、新课教学教师：把电阻一个接一个地连接起来，就叫电阻的串联。下面我们通过实验来找出串联电路的总电阻跟各个串联电阻的关系。为此我们先要根据欧姆定律，用伏安法测出每一个电阻的阻值，再测串联电路的总电阻值。演示实验(1)分别先后将2欧、3欧、5欧定值电阻接于图的A、B之间，测算其阻值。(2)撤去5欧电阻时，不移动变阻器滑动片的位置，把2欧和3欧电阻串联起来接于A、B之间，发现安培计和伏特计的读数跟接5欧电阻时相同。教师说明，2欧和3欧电阻串联后的等效电阻(总电阻)为5欧。(3)把10欧电阻接入A、B之间，测算其电阻值。(4)撤去10欧电阻，但保持变阻器滑动片位置不变，把2欧、3欧、5欧电阻串联后接到A、B间，发现安培计和伏特计示数跟接10欧电阻时相同，说明串联总电阻是10欧。教师：大家分析一下实验记录，看串联电路的总电阻跟各个串联电阻有什么关系？教师：刚才的实验不仅得出了串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，而且还看到，当用2欧、3欧电阻串联后去代替5欧电阻或用2、3、5欧电阻串联代替10欧电阻时，电路中的电流、电压跟接5欧或10欧电阻时一样。这就是说用2、3欧或2、3、5欧的串联电阻替换5欧或10欧电阻时，没有改变电路的电流、电压效果。所以常常把串联电路的总电阻叫做等效电阻，即这个串联电路等效于一个阻值为一定的电阻。用几个电阻联成电路去等效替换一个电阻，或用一个电阻去等效替换一个电路的方法叫等效替换法。现在大家用等效替换法解决这节课开头时提出的问题：怎样用一个100欧的电阻和几个50欧的电阻去替换一个200欧的电阻？(学生齐答)教师：回答得好！请大家根据决定导体电阻大小的因素想一想，为什么导体串联起来后的总电阻会比其中任何一个电阻都大呢？教师：刚才实验得出的电阻关系可不可以运用我们已学过的欧姆定律及关于串联电路的电流和电压知识推导出来呢？可以的！为此先在电路图(上把各个电阻和整个电路的电流、电压用下标区别标志出来。电阻关系式的推导：由I=UR，U=IR(分别对串联电路和各个电阻得)U=IR，U1=I1R1，U2=I2R2，U3=I3R3 (1)(根据前面学到的串联电路知识可知)I=I1=I2=I3 (2)U=U1+U2+U3 (3) IR=IR1+IR2+IR3R=R1+R2+R3 (4)教师：(4)式与实验结论一致。推导的根据是欧姆定律和串联电路的电流、电压特点，这也是我们解串联电路时的根据。从推导中看到，欧姆定律既可用于各个导体，也可能用于整个电路。这时要注意各个电阻的U、I、R要用不同的下标区别，且同一电阻的U、I、R要用相同的下标，以正确表达欧姆定律公式中各量是同一导体的量，解电路时这样“下标配套”是避免出现“张冠李戴”的错误的好措施。教师：请大家阅读课本例题，阅读时注意领会课文在解题之前对问题的分析，理清解题思路和步骤。请哪位同学说说例题的解题步骤？(学生会根据课文的分析答：“先求出R1、R2串联的总电阻，再根据欧姆定律求出电路中的电流”)教师：回答出了解题的主要步骤。有一点请大家注意，课文分析中首先提出的是“画出电路图”，这个解题的准备步骤很重要，根据题意画出电路结构图，并把已知量的符号(包括下标)、数据和待求量的符号标在图上，使题意在图上一目了然，便于我们分析已知量和待求量的联系，迅速理清解题思路。这个技能大家在解题时要注意练习，学到手。例题的解题思路是这样的，先从与已知量(R1、R2)相关的规律(R=R1+R2)出发，解出与待求量(电路电流)相关的未知量(R)，然后再用与待求量相关的规律求出待求量。简单说就是从已知分析到待求。板书：分析问题的思路：已知待求这种思路对解答较简单的问题是简捷有效的。分析问题也可以沿着相反的思路进行，即从与待求量(I)相关的规律(I=UR)出发，沿着“为求得待求量I，已知U，需求未知量R，而R与规律R=R1+R2相联系，R1、R2已知，故I可求。简单说，就是从待求分析到已知。这思路可用下面的图式表示。板书：待求已知在分析比较复杂的问题时，这种分析思路容易找准分析方向，可以形象地叫做“跟踪追击”，从未知跟踪到已知。三、小结教师：到现在为止，我们学习了电学的两类规律，初步接触到了等效替代法和整体、部分综合分析法。请大家在复习和练习中注意领会上述内容，并用以去解答课本“想想议议”中提出的问题(其内容是：“猜猜看，把电阻R1、R2、R3、Rn串联起来，它们的总电阻是多少？你能够用推导的方法来证明你的猜想吗？”)，希望能有同学找到不止一种证明方法。四、布置作业(1)一根铜线和一根镍铬合金线，长短粗细都相同，把它们串联在电路里，哪根导线上的电压大？哪根导线中的电流大？为什么？(2)把一个内电阻r=0.1欧的安培表与一个R=100欧的电阻串联后接在电源上，与电路中不接安培表比较，安培表接入对电路有什么影响？这种影响在什么情况下可以忽略不计？在我们所做的实验中都没有考虑这种影响，为什么？(3)试证明，由电阻R1、R2串联后接在电源上，串联电路的总电压与任一电阻上的电压之比等于总电阻跟该电阻之比；两电阻上的电压跟两电阻的阻值成正比。五、教学反思：三、串、并联电路中的电阻关系教学目的：知识与技能了解运用欧姆定律和电路特点推导并联电路中电阻关系的过程。知道并联电路电阻的关系。会用并联电路电阻的关系进行简单计算。过程与方法通过实验现象体会等效电阻的含义，了解等效的研究方法。通过推导串、并联电路电阻关系的过程学习用理论得出物理规律的方法。学习用不同下角标表示同类物理量的方法。情感、态度与价值观通过应用欧姆定律和串并联电路特点推导并联电路中电阻的关系，体验物理规律在解决实际问题中的意义。通过推导过程使同学们树立用已知规律发现新规律的意识。教学重点和难点并联电路电阻的关系及简单的并联电路问题的计算。教学准备每组配备干电池二节，电压表、电流表、滑动变阻器和开关各一只，定值电阻2只(5欧和10欧各一只)，导线若干条。教学过程一、复习问：请你说出串联电路电流、电压和电阻的特点。(答略)二、引入新课学生回答，教师小结。(1)问：并联电路中电流的特点是什么？举例说明。并联电路的总电流等于各支路中电流之和。即：I=I1+I2。(2)问：并联电路电压的特点是什么？举例说明。并联电路中各支路两端的电压相等。即：U=U1=U2(3)几个已知阻值的电阻并联后的总电阻跟各个电阻之间有什么关系呢？这就是本节将学习的知识。三、进行新课(1)实验：明确如何测R1=5欧和R2=10欧并联后的总电阻，然后用伏安法测出R1、R2并联后的总电阻R，并将这个阻值与R1、R2进行比较。学生实验，教师指导。实验完毕，整理好仪器。报告实验结果，讨论实验结论：实验表明，几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。问：10欧和1欧的两个电阻并联的电阻小于多少欧？(答：小于1欧。)(2)推导并联电路总电阻跟各并联电阻的定量关系。(以下内容教师边讲边板书)设：支路电阻分别是R1、R2；R1、R2并联的总电阻是R。根据欧姆定律：由于：I=I1+I2,因此：。又因为并联电路各支路两端的电压相等，即：U=U1=U2,可得：。表明：并联电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。练习：计算本节实验中的两个电阻(R1=5欧，R2=10欧)并联后的总电阻。学生演练，一名学生板演，教师讲评，指出理论计算与实验结果一致。几个电阻并联起来，总电阻比任何一个电阻都小，这是因为把导体并联起来，相当于增加了导体横截面积。(3)例题把一个3的电阻和一个6的电阻并联在电路中，它们的等效电阻是多在？如果电源电压是3V，则电路中的电流为多大？学生读题，讨论此题解法，教师板书：认请此题中灯泡R1和R2是并联的。(解答电路问题，首先要认清电路的连接情况)。在电路图中标明已知量的符号和数值以及未知量的符号。解题要写出已知、求、解和答。问：串联电路有分压作用，且。在并联电路中，干路中电流在分流点分成两部分，电流的分配跟电阻的关系是什么？在并联电路中，电流的分配跟电阻成反比，即：。四、小结并联电跟中电流、电压、电阻的特点。几个电阻并联起来，总电阻比任何一个电阻都小。五、布置作业 P83 13六、教学反思：