九年级上册物理人教版教学案：第十七章 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用

第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
教学目标
1.能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。
2.运用欧姆定律，通过实验推导出串、并联电路中电阻的规律。
3.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良好习惯。
教学重点
运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。
教学难点
通过实验推导出串并联电路中电阻的规律。
教学过程
一、导入新课
在修理某电子仪器时，需要一个10Ω的电阻，但不巧手边没有这种规格的电阻，而只有一些5Ω的电阻，那么可不可以把几个5Ω的电阻合起来代替10Ω的电阻呢？5Ω的电阻怎样组合才能在电路中和10Ω的电阻等效呢？
进行新课
（一）串联电路中的电阻规律
【活动设计】引导学生按下列要求做实验，并让学生注意观察现象：
1.以4节干电池作为电源，按电路图正确连接实物电路。
2.将5Ω的电阻接在a、b两点之间，调节滑动变阻器，使电压表示数为适当值（如3V），观察电流表示数，记录在表中。
3.将一个5Ω和一个10Ω的电阻串联后接在a、b两点之间，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V，观察电流表示数，记录在表中。
4.将一个5Ω和一个15Ω的电阻串联后接在a、b两点之间，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V，观察电流表示数，记录在表中。
电压U/V 电流I/A a、b两点间的电阻R/Ω
5Ω 3 0.6 5
5Ω和10Ω串联 3 0.2 15
10Ω和20Ω串联 3 0.1 30
... ... ... ...
请各小组按要求实验，并针对实验数据进行讨论（老师可根据学生的讨论情况适当
引导）。
总结：串联电路中，总电阻等于各分电阻之和。
（二）并联电路中的电阻规律
请各小组根据串联电路中的电阻规律的实验设计实验方案并实施，将实验数据记录在表中，根据实验数据寻找规律（老师可根据学生的讨论情况适当引导）。
总结：并联电路中，总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
（三）欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.欧姆定律在串联电路中的应用
如图所示，电阻R1 为6Ω，将它与R2串联后接到8V的电源上，已知R2两端的电压是2V。请求出：
（1）流过R1的电流I。
（2）R2的阻值。
（3）电路的总电阻。
解：（1）如图所示，电路为串联电路，根据串联电路的电压规律U=U1+U2,有U1=U-U2=8V-2V=6V，由欧姆定律I=U/R得，I=U1/R1=6V/6Ω=1A。
（2）电路为串联电路，根据串联电路的电流规律I=I1=I2，有I2=I1=I=1A，由欧姆定律I=U/R得，R2=U2/I2=2V/1A=2Ω。
（3）电路为串联电路，根据串联电路的电阻规律R=R1+R2，有R=R1+R2=6Ω+2Ω=8Ω。
2.欧姆定律在并联电路中的应用
如图所示电路中，R1=20Ω，电路总电阻为12Ω，电流表示数为0.3A，请计算：
（1）电阻R2的阻值。
（2）电源电压。
（3）通过R2的电流。
解：（1）如图所示，电路为并联电路，根据并联电路的电阻规律1/R=1/R1+1/R2，有1/R2=1/R-1/R1=1/12Ω-1/20Ω，可求得R2=30Ω。
电路为并联电路，根据并联电路的电压规律U=U1=U2，有U=U1，由欧姆定律I=U/R得，U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V。
（3）电路为并联电路，根据并联电路的电压规律U=U1=U2，有U2=U1=U=6V，由欧姆定律I=U/R得，I2=U2/R2=6V/30Ω=0.2A。
总结：在做欧姆定律部分的题目时，先看电路图，判断其是串联电路还是并联电路，然后正确应用串、并联电路的一系列规律求出欧姆定律中需要的物理量，然后将其代入欧姆定律。
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