5.3 等效电路
教学目标
1.通过实验探究,学生得出串联电路等效电阻的计算公式。
2.利用串、并联电路电流和电压的特点对等效电阻进行推导。
3、理论分析验证串、并联电路的等效电阻与分电阻的关系
4、会利用串、并联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题。
二、教学重点
1、通过实验探究得出串联电路等效电阻的计算公式
2、利用并联电路特点,理性推导并联电路等效电阻的计算公式
教学难点
理性探究并联电路等效电阻的计算公式
应用串、并联电路的电流、电压、电阻特点解答和计算简单的电路问题
教学用具
每组配备干电池三节,电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一只,定值电阻5、10、15每组各两只,电阻箱每组各一只
教学用时:1课时
教学过程
情景式引入:请学生上讲台利用伏安法测量用白纸遮住的一段电路的电阻(两只10)。学生阐述实验过程,教师给予评价,为后面的分组实验作铺垫。
学生通过实验得出:该段电路的电阻为20
学生撕开白纸,发现电路中是两只10的电阻,并非为想象中的一只20电阻,引发学生兴趣。
教师提问:这说明了什么?这两只10的电阻与20的电阻是什么关系?你们想到了什么?(小组进行讨论,抽学生回答)
根据学生的猜想,教师要求学生用一只20的电阻直接替换掉两只10的电阻连入电路,闭合开关后观察电流表和电压表示数是否变化?
实验现象:两表示数没有发生改变。
教师用PPT展示电路图,讲解何为等效电阻和等效电路,加深对它们的理解,引导得出“等效替代法”这一实验常用方法。
师生共同总结得出:等效电阻、等效电路的概念
板书:5.3 等效电路
等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用,可以用一个电阻来代替,那么这个电阻就是那几个电阻的等效电阻。
等效电路:等效电阻组成的电路就称为那几个电阻组成电路的等效电路
过渡:教师阐述:几个电阻连接的方式分为:串联、并联和混联,而混联电路实际是由串并联电路组合而成,所以我们先对串、并联电路的等效电阻进行学习。
板书:三、电路的等效电阻
串联电路的等效电阻
根据引入实验,学生猜想得出:串联电路的等效电阻可能等于各串联电阻之和。
根据猜想,教师对学生进行分组实验, PPT展示实验电路图和实验步骤:强调是“一测二换”,测量要记录三组数据并求解等效电阻大小。用等效电阻替换两只电阻接入电路,比较与前一实验第三次记录的电压值和电流值关系。利用变阻箱的方法:调出测量得出的电阻大小,学生完成实验,得到验证。
利用实物展台对学生的数据进行展示,让学生上台分析得结论,教师给予评价。
板书:1、串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和,即:R串=R1+R2+…+Rn
提问:仔细观察记录的数据,你能发现串联电路的等效电阻与各串联电阻的大小关系是什么?
学生回答:串联电路的等效电阻比任一串联电阻都大。
板书:2、串联电路的等效电阻比任一串联电阻都大,即:R串>R1,R串>R2,...,R串>Rn
教师提问:为什么呢?教师用模型演示,并引导学生从影响电阻大小的因素的角度进行思考,学生以填空的方式完成。(见题单)
师生共同分析得出(PPT展示):当导体串联时,导体的横截面积、材料不变,增加了导体的长度,使串联的电阻变大。
教师:前面,我们通过实验和理论分析得出串联电路等效电阻的求解方法,那么能否利用欧姆定律以及串联电路电压、电流特点进行证明呢?
学生回忆知识,并试着完成证明过程,学生代表展台进行展示说明
课堂小练:第1、2题(见题单)
过渡:教师提问:并联电路的等效电阻与串联电路的等效电阻求解方法是一样的吗?
板书:(二) 并联电路的等效电阻
对比串联电路等效电阻的理论分析和证明过程,学生小组讨论完成题单上分析和证明过程(以填空的方式)
通过学生展示,得出并联电路的等效电阻的求解公式
板书:1、并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,即:1/R并=1/R1+1/R2+...+1/Rn
教师进一步推导得到:R并=
教师用模型演示,师生共同分析得出(PPT展示):当导体并联时,导体的长度、材料不变,增加了导体的横截面积,而使串联的电阻变小。
板书:2、并联电路的等效电阻比任一支路电阻都小,即:R并教师给出一组数据,如:10和15两电阻并联,让学生利用公式求出等效电阻,然后教师再用实验进行验证。
课堂小练习:第3、4题(见题单)
课堂小结:(PPT展示)学生回答
课后练习:练习册本节作业
板书设计: 5.3 等效电路
等效电阻:
等效电路:
三、电路的等效电阻
(一)串联电路的等效电阻
1、串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和,即:R串=R1+R2+…+Rn
2、串联电路的等效电阻比任一串联电阻都大,即:R串>R1,R串>R2,...,R串>Rn
(二) 并联电路的等效电阻
1、并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,即:1/R并=1/R1+1/R2+...+1/Rn
R并=
2、并联电路的等效电阻比任一支路电阻都小,即:R并