2023-2024学年人教版物理九年级上册同步教案：17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用（表格式）

世界
第4节　欧姆定律在串、并联电路中的应用
教材解读 　本节课是对电流、电压、电阻之间的定量关系进行的综合应用。利用欧姆定律知识总结了串、并联电路电阻的关系,深入认识了电阻串、并联对总电阻的影响,并对串、并联电路进行综合分析与应用,为进一步分析动态电路奠定了基础。
教学目标 知识与技能 　1.能够根据欧姆定律及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。　2.理解欧姆定律在串、并联电路中的应用。
过程与方法 　应用欧姆定律解题,体会“等效电阻”的含义,了解“等效”的解题方法。
情感、态度与价值观 　通过利用欧姆定律解题,培养学生分析总结的习惯。
教学重、难点 　重点:串、并联电路中欧姆定律的应用。根据串、并联电路图总结串、并联电路的电流、电压、电阻特点,正确利用欧姆定律进行计算。　难点:串、并联电路中电阻规律的理解。由电路图分清电流、电压、电阻之间的对应关系,再正确利用欧姆定律的计算公式进行规范计算,注意“等效替代法”的应用。
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】问题引入:同学们现在手上有5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的电阻,但是现在实验中需要一个25 Ω和一个4 Ω的电阻,你该怎么办呢 (不能损坏电阻)我们知道,现在手上的电阻大小都是5的整数倍,所以要想得到4 Ω的电阻,在不裁减电阻长度的情况下,只能另想办法。好啦,这节课我们就来研究这个问题。 观察、思考、交流 抛出一个学生未知的问题,吸引学生的目光,让学生产生探究并解决这个问题的强烈意愿,为后面的讲解做好铺垫。
【探究新知】一、等效电阻如图所示,用一个电阻R代替两个串联着的电阻R1、R2接入电路:电路的状态不变,即R两端的电压和通过它的电流都与原来的相同,R就叫做这两个串联电阻R1、R2的等效电阻,也称总电阻。如图所示,并联电路的总电阻和它的分电阻也存在这种“等效替代”的关系。那么,串、并联电路中总电阻与R1和R2有什么关系呢 二、欧姆定律在串联电路中的应用1.探究串联电路的电阻关系利用欧姆定律及其推导公式,结合串联电路电流、电压的特点,进行数学推导,探究串联电路中电阻的规律。如图所示,因为R1和R2串联,因此通过它们的电流相同,设R1两端电压为U1,R2两端电压为U2,则有:I=I1=I2,U=U1+U2,U1=I1R1,U2=I2R2,U=IR,综合以上推导,有:IR=I1R1+I2R2,因此可以得到串联电路总电阻和分电阻的关系:R=R1+R2。 观察、听讲、思考观察、思考、交流 通过等效电阻知识的讲解,让学生体会“等效”的概念,为接下来的学习打好基础。通过利用串联电路电流和电压的特征推导出串联电路电阻的关系,培养学生应用已学知识解决新问题的能力。
　 推论:①串联电路的总电阻等于各分电阻之和,即R=R1+R2+……+Rn。②串联电路的总电阻大于其中任何一个分电阻,电阻串联相当于增加了导体的长度。2.探究串联电路中电阻的特点串联电路中电压与电阻有什么比例关系 根据I=得:I===。总结:串联分压,电压之比等于对应电阻之比。3.讲解例题1:教材P83例题1。三、欧姆定律在并联电路中的应用1.探究并联电路的电阻关系利用欧姆定律及其推导公式,结合并联电路电流、电压的特点,进行数学推导,探究并联电路中电阻的规律。如图所示,因为R1和R2并联,因此它们两端的电压相同且等于电源电压,设通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,则有:I=I1+I2,U=U1=U2,I1=,I2=,I=,综合以上推导,有:=+,即=+,R=。推论:①并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和,即=++……+。②并联电路的总电阻小于其中任何一个分电阻,电阻并联相当于增加了导体的横截面积。2.并联电路中电阻的特点 观察、思考、交流观察、思考、交流观察、思考、交流 通过欧姆定律的简单应用,让学生了解串联电路具有分压的特点。通过利用并联电路电流和电压的特征推导出并联电路电阻的关系,培养学生的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。通过欧姆定律的简单应用,让学生了解并联电路具有分流的特点。
并联电路中电流与电阻有什么比例关系 根据U=IR得:U=I1R1=I2R2=。总结:并联分流,电流之比等于对应电阻的反比。3.讲解例题2:教材P84例题2。课堂小结(略)课堂练习(略)布置作业(略)