第十一章 电路及其应用 学习活动设计六：怎样设计建筑模型的用电电路？

第十一章《电路及其应用》学习活动设计六：怎样设计建筑模型的用电电路？
　　课堂教学：
　　【任务情境】
　　在我们设计的建筑模型电路中，各房间的照明设备、用电器应该选用哪种方式连接？
　　请同学们观察上面的两幅图。当两幅图中的一个灯泡的灯丝烧断时，另一只灯泡能否正常工作？
　　【学习任务一】串、并联电路中的电流
　　教师活动：介绍串、并联电路。引导思考：如何利用高中所学习的知识，从理论上推导串并联电路电流关系？
　　学生合作探究串联电路的电流规律：依据恒定电流电路中各处电荷稳定分布。 要使串联电路中各处的电荷分布保持不变，那么在相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必然相等。
　　师生总结：串联电路各处的电流相等I0＝I1＝I2＝I3。
　　学生合作探究并联电路电流规律：依据恒定电流电路中各处电荷稳定分布，
　　要使并联电路中各处的电荷分布保持不变，只有在相同时间内流过干路0点的电荷量等于进入各支路1、2、3、各点的电荷量之和。
　　师生总结：并联电路的总电流等于各支路电流之和I0＝I1＋I2＋I3。
　　在家用电路中，一个元件损坏时别的电器应该继续工作，所以从电流的特点来看，设计的建筑模型应该用并联电路。
　　【学习任务二】串、并联电路中的电压
　　教师引导问题：如何利用高中所学习的知识从理论上推导串、并联电路电压关系？
　　学生合作探究串联电路电压关系：分析电势和电势差(电压)，用φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中，0、1、2、3各点的电势，用U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差，可分析得到U01＋U12＋U23＝U03。
　　结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和U01＋U12＋U23＝U03。
　　教师展示电路图：
　　学生合作探究并联电路电压关系：分析电势和电势差(电压)，用U1、U2、U3代表三个电阻两端的电压，即有U1＝U2＝U3＝U。
　　师生总结：并联电路的总电压与各支路的电压相等U1＝U2＝U3＝U。
　　电路中各用电器元件的额定电压相同，根据串联、并联电路的电压特点，我们也应选并联的方式连接用电器。
　　【学习任务三】串、并联电路中的电阻
　　教师展示电路图
　　学生推导串、并联电路电阻关系：依据欧姆定律
　　预测学生回答：(1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，即R＝R1＋R2
　　对于多个电阻的串联R＝R1＋R2＋……
　　(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
　　师生总结：
　　对于多个电阻的串联R＝R1＋R2＋……
　　对于多个电阻的并联
　　【学习小结】
　　教师：在我们设计的建筑模型电路中，各房间的照明设备、用电器应该选用那种方式连接？
　　学生回答：在家用电路中，一个元件损坏时别的电器应该继续工作，而且各用电器的额定电压相同，所以应该用并联电路。如图为建筑模型的电路：
　　【学习评价自测】
　　1．有两个电阻R1和R2，它们串联后总电阻为12Ω，并联后总电阻恰好是Ω，则R1＝______Ω，R2＝______ Ω。
　　答案：10，2
　　解析：当两电阻串联时，R1+R2=12Ω；当两电阻并联时，
　　联立解得：R1=10Ω，R2=2Ω
　　2．图中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计。开关S接通后流过R2的电流是S接通前的( )
　　A. B. C. D.
　　答案：B
　　解析：接通前；接通后，，
　　得。
　　3．讨论：
　　(1)n个相同电阻R串联或并联，其总电阻R＝？
　　(2)不同阻值的电阻并联，总电阻与其中最小电阻有何关系？
　　(3)并联电路中，某一电阻增大，总电阻如何变？
　　(4)并联电路中，支路增多，总电阻如何变？
　　答案：(1)nR或。(2)总电阻小于最小电阻。(3)增大。(4)变小。
　　解析：(1)根据串联R总＝R1＋R2＋…，并联电阻
　　(2)根据并联电阻，R总减小
　　(3)根据，Rn越大，右侧数值之和越小，R总越大
　　(4)根据