教科版九年级物理 第五章3.等效电路 教案

第3节 等效电路
素养目标
1.进一步了解串并联电路的特点，了解等效电路的电阻。
2.经历等效电阻和等效电路的探究过程，学习等效的物理方法。
3.体验探究的快乐及科学方法的魅力。
重点难点
重点：了解串并联电路电阻的特点，理解等效电路。
难点：并联电路等效电阻的猜想和推导。
教学过程
新课导入
情景导入
李明爷爷的收音机不响了，检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了，需要更换，但身边只有100欧姆的电阻和几个50欧姆的电阻，能否利用其中某些电阻组合起来？使组合的电阻相当于一个200欧姆的电阻？这节课我们就为大家来分析这些问题。
复习导入
串并联电路中电流、电压的规律分别是什么？怎样测量导体的电阻？
电路 电流规律 电压规律
串联
并联
两个电阻串联后的阻值多大？如何测出？串联后的电阻与每个电阻的阻值什么关系？ 从而引入新课。
课堂探究
1.电路的等效电阻
等效电阻：几个连接起来的电阻所起的作用可用一个来代替。
教师引导学生提出替代的方法。学生提出不同的设想：串联或并联。
2.实验探究：串联电路的等效电阻
按图5-3-2，将已知阻值的电阻R1和R2串联接在电路中，接通电源后，读取电压表和电流表的示数U和I，用欧姆定律算出R1和R2串联接后的等效电阻R。将R的值和R1、R2的值比较，看看R跟R1和R2有什么关系。
引导学生从众多的实验器材中选取合适的相匹配。
让学生设计实验方案。
根据学生的实际情况，教师做适当指导即可。
进行实验，收集数据，分析数据，得出结论。
3.理性探究：串联电路的等效电阻
教师引导学生利用串联电路特点和欧姆定律进行理论推导。
理论推导串联电路电阻关系。
学生用直观的图示理解串联电阻的特点。
依据欧姆定律得：U1=I1R1，U2=I2R2， U=IR，
依据串联电流、电压规律得：I=I1=I2 U=U1+U2
所以IR= I1R1+ I2R2 得R=R1+R2
分析论证：串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。R=R1+R2
直观理解：
几个导体串联，相当于增加了导体的长度，等效电阻大于各串联导体的电阻。
4.理性探究并联电路的等效电阻
请同学参照下图对并联电路的电阻提出猜想，为什么？
学生思考并提出猜想：
并联电路的等效电阻小于每一个电阻。（相当于增大了导体的横截面积）
教师讲解：
依据欧姆定律得：，，
依据并联电路的电流、电压规律得：I=I1+I2 U=U1=U2
所以=+，得=+
分析论证：并联电路等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。=+
5.例题分析，串联电阻有分压作用。（P82例题）
例题 有一只小灯泡，它正常发光时灯丝的电阻是8.3Ω，正常工作时的电压是2.5V。如果我们只有电压为6V的电源，要使小灯泡正常工作，需要串联一个多大的电阻？
解：电阻R2分去的电压：U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
电路中电流：I=I1 =≈0.3A
需要串联的电阻：R2=≈11.7Ω。
板书设计
第3节 等效电路
1.等效电阻：几个连接起来的电阻所起的作用可用一个来代替。
2.实验探究：串联电路的等效电阻
3.理性探究：串联电路的等效电阻
依据欧姆定律得：U1=I1R1，U2=I2R2， U=IR，
依据串联电路的电流、电压规律得：I=I1=I2 U=U1+U2
所以IR= I1R1+ I2R2
R=R1+R2
分析论证：串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。R=R1+R2
4.理性探究并联电路的等效电阻
依据欧姆定律得：，，
依据并联电路的电流、电压规律得：I=I1+I2 U=U1=U2
所以=+，得=+
分析论证：并联电路等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。=+
5.例题分析
（P82例题）
解：电阻R2分去的电压：U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
电路中电流：I=I1 =≈0.3A
需要串联的电阻：R2=≈11.7Ω。
当堂检测
1.串联电路随着用电器的个数增加，其总电阻（ A ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
2.下面四组电阻分别并联以后总电阻最小的是( B )
A．R1＝10 Ω R2＝100 Ω B．R1＝4 Ω R2＝40 Ω
C．R1＝20 Ω R2＝30 Ω D．R1＝12 Ω R2＝60 Ω
3.阻值为3Ω与6Ω的电阻，将它们串联，其总电阻为R1；将它们并联，其总电阻为R2 ， 则R1∶R2等于( D )
A．2∶1 B．1∶2 C．2∶9 D．9∶2
4.下列电路中，已知电源电压相等，且R1＜R2，则电路中电流表的示数最大的是( A )
A． B．
C． D．
5.两只定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”，把它们串联在同一电路中，电路中允许通过的最大电流为_0.6_A，两端允许加的最大电压为_15_V．
6.如图，电源电压为6 V保持不变，R1的阻值是10 Ω，通过R2中的电流为0.2 A，求：
(1)R2的阻值是多少？
(2)电流表的示数为多少？
解：（1）由电路图可知，R1、R2并联，由得
（2）通过电阻R1的电流：
干路电流I=I1+I2=0.6A+0.2A=0.8A．
教学反思
备课资源
酒精测试仪基本原理
酒精检测仪，又称酒精测试仪，是可供作为检测驾驶人员呼气酒精含量的一种检测工具。它也可以用在需要控制人体酒精摄入量以确保安全的任何场合。
酒精检测仪实际上是由酒精气体传感器（相当于随酒精气体浓度变化的变阻器）与一个定值电阻及一个电压表或电流表组成。通常对气体中酒精含量进行检测的设备可以分为五种基本类型，即：燃料电池型、半导体型、红外线型、气体色谱分析型、比色型。但由于价格和使用方便的原因，目前常用的有燃料电池型和半导体型两种。
交通民警执法时在对酒后驾驶者进行检测后，一般都要求能立即把检测结果以书面形式通知被测者，以作为执法或违章处罚的依据，并让被测者当场签字认可。因此，用作现场执法或现场处罚的酒精测试仪一般都应该配备现场打印设备。