3.4电阻的串联和并联 教学设计

《电阻的串联和并联》教学设计
教学目标：
通过对串、并联电路规律的探究，理解串联电路和并联电路的特点以及电压、电流的分配关系；
通过对串、并联电路的等效电阻分析，了解物理学中常用的“等效”思想；
通过与同学的讨论与交流，培养学生的合作精神，提高学生的交流能力；
通过学习电压表和电流表的改装原理，认识物理规律的客观性，培养科学态度和责任感。
教学重点：
串、并联电路的特点；
电流表的外接法和内接法；
电表的改装。
教学难点：
电流表的外接法和内接法；
电表的改装。
教学方法：
设置问题引导，讲授。
课时安排：2课时
新课教学：
电阻的串联
【观察与思考】将四个满足关系的电阻连接成串联电路，如图所示，先测量通过各电阻的电流及其两端的电压，再测出串联电路总电流和总电压，比较分析实验数据，得出实验结论。
通过各电阻的电流相等，即
电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和，即
【思考问题】串联电路的总电阻与各电阻的阻值有什么关系？
总电阻等于各电阻之和，即
电阻的并联
【观察与思考】将四个满足关系的电阻连接成并联电路，如图所示，先测量通过各电阻的电流及其两端的电压，再测出并联电路总电流和总电压，比较分析实验数据，得出实验结论。
1、各电阻两端的电压相等，即
2、电路的总电流等于通过各电路电流之和，即
【思考问题】并联电路的总电阻与各电阻的阻值有什么关系？
3、并联电路总电阻的倒数等于电路中各电阻的倒数之和，即
【讨论与交流】（1）试证明个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的。
试证明若干个不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻。
试证明若干个不同的电阻并联，若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大。
试证明若并联的支路增多时，则总电阻将减小。
三、电流表和电压表
【观察与思考】设计如图所示的两种电路图，通过测量导体两端的电压和电流，可以间接测量导体的电阻。
比较两种电路结构的差异。
尝试用两种电路测量同一定值电阻的阻值，并比较两种电路测量的结果。
如果两种电路的测量结果存在差异，思考其中的原因。
电压表、电流表在直流电路中可以看作是一个“电阻”，电压表这个“电阻”两端的电压是可读的，电流表这个“电阻”中的电流也是可读的。它们完全遵从电阻的串、并联规律。常用的电流表和电压表都是由小量程的电流表G改装而成的。
表头内阻：
满偏电流：表头指针偏转到最大的电流
【思考问题】（1）表头指针满偏时，加在表头两端的电压是多少？
满偏电压：表头指针满偏时加在两端的满偏电压
如果要用表头测量较大电压，需要将表头进行改装，现用定值电阻和表头改装，应当如何连接？改装之后，电压表的量程是多少？
如果要用表头测量较大电流，需要将表头进行改装，现用定值电阻和表头改装，应当如何连接？改装之后，电流表的量程是多少？
【讨论与交流】如图所示是内阻为100Ω、满偏电流为3 mA的表头刻度盘，现指针指着某一电流刻度。
流过表头的电流为多大？
表头通过的电流为某一数值时，两接线柱之间存在一定的电压，请在刻度盘上标出相应的电压示数。
如果要把它改装为0~3V的电压表，需串联多大的电阻？
如果要把它改装为0~0.6A的电流表，需并联多大的电阻？
课堂小结：
理解串、并联电路的特点；
能改装电流表和电压表，提高构建模型、科学推理的能力。
布置作业：
课后练习：第2题