教科版九年级上5.3等效电路教案
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文档简介
5.3等效电路
【学习目标】
1.进一步了解串、并联电路的特点。
2.了解等效电路的电阻
【教学重难点】
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
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：电阻是用电器中重要的电子元件。小聪发现100欧姆的电阻坏了，他手边只有50欧姆的定值电阻，有什么办法可以解决这个问题？
新课讲授：
知识点1：串联电路的等效电阻
等效电阻：按一定方式连接起来的几个电阻所起的作用，可以用一个电阻代替时，这个电阻就叫那几个电阻的等效电阻。等效电阻不是替代其中的任何一个电阻，只是“效果”相同。
目的：探究串联电路的等效电阻
猜想：串联电路中的总电阻等于各个电阻之和
实验步骤：1.按图连接电路，将已知定值电阻R1、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，根据欧姆定律计算出R1、R2串联的等效电阻“R”。
2.将计算出的值"“R″与电阻R1、R2比较，看他们之间的关系
实验结论：R=R1+R2。
理论推导：将电阻R1和R2接到电压为U的电路两端，电路中的电流是I，用一个电阻R替代这两个电阻，仍接到这个电压为U的电路中。如果电路中的电流仍然是I，那么这个电阻R产生的效果与原来两个电阻R1和R2产生的效果相同，则我们把电阻R叫做R1和R2的等效电阻。
串联电路中各处的电流相等（2）串联电路两端的总电压等于各部分导体两端的电压之和（3）总电阻等于各电阻之和
知识点2：并联电路的等效电阻
思考：把电阻R1和R2并联起来，它们的等效电阻R还等于各电阻之和吗？
猜想：并联电路的等效电阻比任何一支路电阻都小。
证明：根据欧姆定律进行证明
结论：总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和
电阻的串、并联特例：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和R=R1+R2，n个阻值相同的电阻R0串联，总电阻R=nRo并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和，n个阻值相同的电阻并联，总电阻R并=Ro/n
课堂练习：
1.（2021秋 东安区校级月考）为节约用电，小明总是随手关掉家中暂时不使用的家用电器，每多关闭一个家用电器，家庭电路里变大的物理量是（ ）
A．总电阻 B．总电流 C．总电压 D．无法判断
【解答】解：ACD.家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，用电器两端的电压都等于电源电压，保持不变；而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，因此每多关闭一个用电器，总电阻将变大，故A符合题意，CD不符合题意；
B.每多关闭一个家用电器，总功率会变小，电源电压不变，由P=UI可知，电路中的总电流变小，故B不符合题意。
故选：A。
2.（2021秋 凉山州期末）三个电阻并联后接到某电源上，已知R1：R2：R3=1：2：3，则通过它们的电流之比I1：I2：I3为（ ）
A．6：3：2 B．2：3：6 C．1：2：3 D．3：2：
答案：A
（2020秋 金湖县期末）有两根相同阻值的金属电阻丝，电阻都为R。把它们串联起来，等效为一个电阻，串联后的总电阻 （变大/不变/变小），因为把它们串联后 。
答案：变大；相当于增加了导体的长度。
4.（2021秋 东平县期中）如图所示，电源电压不变。当只闭合开关S1时，灯L1和L2都发光，电流表A示数为0.16 A；当只闭合开关S2和S3时，灯L1和L2都发光，电流表A示数为0.58 A。求：
（1）当只闭合开关S1时，通过灯L2的电流；
（2）当只闭合开关S2和S3时，若通过灯L1的电流是0.3 A，通过灯L2的电流是多大？
解答：解：（1）由图可知，当只闭合开关S1时，灯L1和L2串联，电流表测量电路中的电流，示数为0.16 A，由于串联电路中各处电流相等，所以通过灯L2的电流为0.16 A；
（2）当只闭合开关S2和S3时，灯L1和L2并联，电流表测量干路中的电流，示数为0.58 A，即干路中的电流I=0.58 A，
已知通过灯L1的电流I1=0.3A，
根据并联电路干路中的电流等于各支路电流之和可得，此时通过灯L2的电流I2=I-I1=0.58 A-0.3 A=0.28 A。
答：（1）当只闭合开关S1时，通过灯L2的电流为0.16 A；（2）通过灯L2的电流是0.28A。
课堂小结：
1.串联电路中电流、电压和电阻的特点。串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。如两个电阻串联，则R=R1+R2几个导体串联相当于增大了导体的长度，所以串联后的总电阻比其中任何一个电阻都大。
2.并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。如两个电阻并
联，则1/R=1/R1+1/R2。几个导体并联相当于增大了导体的横截面积，所以
并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。
作业布置：
【板书设计】
第3节等效电路
一、电路的等效电阻
1.等效电阻的含义几个连接起来的电阻所起的作用可以用一个电阻来代替这个电阻就是那些电阻的等效电阻。
2.串联电路的等效电阻
（1）实验探究
（2）理性探究
（3）内容：串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。
二、并联电路的等效电阻
1.理性推导
2.内容：并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
三、等效电路
【课后反思】
欧姆定律在串、并联电路中的应用
欧姆定律使用时具有“同一性”，即电流、电压和电阻必须是同一个导体或同一段电路上的，才能满足的关系，据此就可以对相关物理量的大小进行推导计算，但必须还要把握以下关系：
电阻串联时，有：I1=I2=I3=…=In，U=U1+U2+U3+…+Un，R=R 1+R2+R 3+…+Rn。
电阻并联时，有：U1=U2=U3=…=Un，I=I1+ I2+I3+…+I n，。
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【学习目标】
1.进一步了解串、并联电路的特点。
2.了解等效电路的电阻
【教学重难点】
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
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：电阻是用电器中重要的电子元件。小聪发现100欧姆的电阻坏了，他手边只有50欧姆的定值电阻，有什么办法可以解决这个问题？
新课讲授：
知识点1：串联电路的等效电阻
等效电阻：按一定方式连接起来的几个电阻所起的作用，可以用一个电阻代替时，这个电阻就叫那几个电阻的等效电阻。等效电阻不是替代其中的任何一个电阻，只是“效果”相同。
目的：探究串联电路的等效电阻
猜想：串联电路中的总电阻等于各个电阻之和
实验步骤：1.按图连接电路，将已知定值电阻R1、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，根据欧姆定律计算出R1、R2串联的等效电阻“R”。
2.将计算出的值"“R″与电阻R1、R2比较，看他们之间的关系
实验结论：R=R1+R2。
理论推导：将电阻R1和R2接到电压为U的电路两端，电路中的电流是I，用一个电阻R替代这两个电阻，仍接到这个电压为U的电路中。如果电路中的电流仍然是I，那么这个电阻R产生的效果与原来两个电阻R1和R2产生的效果相同，则我们把电阻R叫做R1和R2的等效电阻。
串联电路中各处的电流相等（2）串联电路两端的总电压等于各部分导体两端的电压之和（3）总电阻等于各电阻之和
知识点2：并联电路的等效电阻
思考：把电阻R1和R2并联起来，它们的等效电阻R还等于各电阻之和吗？
猜想：并联电路的等效电阻比任何一支路电阻都小。
证明：根据欧姆定律进行证明
结论：总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和
电阻的串、并联特例：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和R=R1+R2，n个阻值相同的电阻R0串联，总电阻R=nRo并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和，n个阻值相同的电阻并联，总电阻R并=Ro/n
课堂练习：
1.（2021秋 东安区校级月考）为节约用电，小明总是随手关掉家中暂时不使用的家用电器，每多关闭一个家用电器，家庭电路里变大的物理量是（ ）
A．总电阻 B．总电流 C．总电压 D．无法判断
【解答】解：ACD.家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，用电器两端的电压都等于电源电压，保持不变；而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，因此每多关闭一个用电器，总电阻将变大，故A符合题意，CD不符合题意；
B.每多关闭一个家用电器，总功率会变小，电源电压不变，由P=UI可知，电路中的总电流变小，故B不符合题意。
故选：A。
2.（2021秋 凉山州期末）三个电阻并联后接到某电源上，已知R1：R2：R3=1：2：3，则通过它们的电流之比I1：I2：I3为（ ）
A．6：3：2 B．2：3：6 C．1：2：3 D．3：2：
答案：A
（2020秋 金湖县期末）有两根相同阻值的金属电阻丝，电阻都为R。把它们串联起来，等效为一个电阻，串联后的总电阻 （变大/不变/变小），因为把它们串联后 。
答案：变大；相当于增加了导体的长度。
4.（2021秋 东平县期中）如图所示，电源电压不变。当只闭合开关S1时，灯L1和L2都发光，电流表A示数为0.16 A；当只闭合开关S2和S3时，灯L1和L2都发光，电流表A示数为0.58 A。求：
（1）当只闭合开关S1时，通过灯L2的电流；
（2）当只闭合开关S2和S3时，若通过灯L1的电流是0.3 A，通过灯L2的电流是多大？
解答：解：（1）由图可知，当只闭合开关S1时，灯L1和L2串联，电流表测量电路中的电流，示数为0.16 A，由于串联电路中各处电流相等，所以通过灯L2的电流为0.16 A；
（2）当只闭合开关S2和S3时，灯L1和L2并联，电流表测量干路中的电流，示数为0.58 A，即干路中的电流I=0.58 A，
已知通过灯L1的电流I1=0.3A，
根据并联电路干路中的电流等于各支路电流之和可得，此时通过灯L2的电流I2=I-I1=0.58 A-0.3 A=0.28 A。
答：（1）当只闭合开关S1时，通过灯L2的电流为0.16 A；（2）通过灯L2的电流是0.28A。
课堂小结：
1.串联电路中电流、电压和电阻的特点。串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。如两个电阻串联，则R=R1+R2几个导体串联相当于增大了导体的长度，所以串联后的总电阻比其中任何一个电阻都大。
2.并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。如两个电阻并
联，则1/R=1/R1+1/R2。几个导体并联相当于增大了导体的横截面积，所以
并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。
作业布置：
【板书设计】
第3节等效电路
一、电路的等效电阻
1.等效电阻的含义几个连接起来的电阻所起的作用可以用一个电阻来代替这个电阻就是那些电阻的等效电阻。
2.串联电路的等效电阻
（1）实验探究
（2）理性探究
（3）内容：串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。
二、并联电路的等效电阻
1.理性推导
2.内容：并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
三、等效电路
【课后反思】
欧姆定律在串、并联电路中的应用
欧姆定律使用时具有“同一性”，即电流、电压和电阻必须是同一个导体或同一段电路上的，才能满足的关系，据此就可以对相关物理量的大小进行推导计算，但必须还要把握以下关系：
电阻串联时，有：I1=I2=I3=…=In，U=U1+U2+U3+…+Un，R=R 1+R2+R 3+…+Rn。
电阻并联时，有：U1=U2=U3=…=Un，I=I1+ I2+I3+…+I n，。
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