【轻松备课】沪科版物理九年级上 第十五章第四节 电阻的串联和并联 教学详案

*第四节 电阻的串联和并联
设计说明 本节主要内容是：串联电路的电阻关系和并联电路的电阻关系；能运用串、并联的电阻关系进行简单的计算。 在研究串联电路的电阻关系时，通过在电路中接入不同的电阻来观察电流表的示数变化情况，得出串联的电阻越大，电路中的电流越小的结论，从而得出串联电路的总电阻比任何一个分电阻都小的结论，从而推导出串联电路的电阻公式；在并联电路中，通过并联电阻得出干路中的电流越来越大，从而得出在并联电路中的电阻公式。 教学目标 【知识与技能】 1.通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。 2.会利用串联、并联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题。 【过程与方法】 1.通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程。 2.通过实验探究，使学生在实验中认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替代”关系。 【情感、态度和价值观】 1.通过实验探究,使学生保持对科学的求知欲,培养学生实事求是的科学态度。 2.通过实验探究和理论推导，培养学生理论与实践相结合的思想。 重点难点 教学重点 串联和并联电路总电阻的计算公式及运用公式进行简单的计算。 教学难点 用“等效替代”的观点分析串联和并联电路。 教学方法 实验法、探究法、理论推导法、启导式教学法。 教具、学具 多媒体课件、电源、电阻若干、电流表１只、开关一只、导线若干。 教学过程 引入新课 【复习回顾】 1.欧姆定律： （1）内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 （2）表达式：。 2.串联电路中的电流、电压规律： （1）串联电路中各处的电流是相等的； （2）串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。 3.并联电路中的电流、电压规律： （1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和； （2）并联电路中各支路两端电压相等。 4.串联电路的计算 例1 如图所示，，滑动变阻器最大阻值为，当滑片滑到最右端时，电流表示数，求： （1）电源电压； （2）串联电路的总电阻。 解：（1）并联电路电压等于各电阻两端电压之和 。 （2）总电阻。 5.并联电路的计算 例2 如图所示，，电流表的示数为，电压表的示数为。求： （1）的阻值； （2）并联电路总电流； （3）并联电路总电阻。 解：（1）由欧姆定律得。 （2）通过电阻的电流为 。 由并联电路的电流规律得 。 （3）由欧姆定律得总电阻。 讲授新课 一、电阻的串联 【猜想与假设】 猜想1：几个电阻串联后相当于增加了导体的长度，总电阻应当比各个分电阻大些。 猜想2：两个电阻串联总电阻会变小。 实验电路： 实验表格： 在之间接电流电阻变化情况单个电阻两个同样阻值的电阻串联三个同样阻值的电阻串联
【分析论证】 如果用一个电阻代替两个串联着的电阻、接入电路后，电路的状态不变，即两端的电压和通过它的电流都与原来的相同，就叫做这两个串联电阻、的总电阻。 【结论】串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。 【理论推导】 1.等效替代法 电阻串联相当于增大导体的长度。 串联总电阻比任何一个分电阻都大。 2.串联电路的总电阻与分电阻的关系 由欧姆定律变形公式可得：、、，串联电路中，即，。 结论：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 【教师点拨】电阻串联相当于增大导体的长度，串联总电阻比任何一个分电阻都大。 例1 将阻值为的电阻与阻值为的电阻串联，串联后的总电阻是多少？若电源电压为，则流过的电流为多少？ 解：与串联的总电阻： ， 通过的电流：。 二、电阻的并联 1.实验探究 【实验电路】在之间分别并联接入几个相同的电阻，观察电流表的示数分别是多少？ 【实验表格】 在之间接电流电阻变化情况单个电阻两个同样阻值的电阻并联三个同样阻值的电阻并联
【实验结论】电阻并联后，总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。 2.理论推导 （1）等效替代法 （2）并联电路的总电阻与分电阻的关系 由欧姆定律可得：，， 并联电路中： 结论：并联电路总电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和。 【教师点拨】电阻并联相当于增大导体的横截面积，并联总电阻比任何一个分电阻都小。 【归纳总结】 1.串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，。 个阻值相同的电阻串联，总电阻。 2.并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和，，。个阻值相同的电阻并联，总电阻。 例2 用电器1的电阻，用电器2的电阻为，将它们接在电压为的电源上，求此并联电路的总电阻，总电流，以及通过两个用电器的电流。 解：设总电阻为，总电流为。 先求总电阻：由得 ，解得。 根据欧姆定律，总电流， 因为总电压与两用电器两端的电压相等， 解得，。 【拓展】 串联电路并联电路电路图电流电压电阻电流、电压分配关系
三、串并联电路的计算 例3 如图所示，电阻为，电源两端电压为。开关闭合后，求： （1）当滑动变阻器接入电路的电阻为时，通过电阻的电流； （2）当滑动变阻器接入电路的电阻为时，通过电阻的电流。 解:由图可知，与串联。 （１）串联的总电阻是， 通过的电流为。 （２）串联的总电阻是， 通过的电流为。 例4 如图所示，已知，，电源电压为，那么灯的电阻多大？灯的电阻以及并联的总电阻多大？ 解：由电路图知，灯和灯并联，则，，而，则，，。 四、动态电路分析 例5 滑动变阻器的滑片向右移动过程中，三个电表的示数如何变化？ 解：当滑动变阻器的滑片向右移动，电阻增大，总电阻增大，由欧姆定律知电路中电流减小，电流表示数减小；电阻两端电压,因电流减小，减小；电阻两端电压等于电源电压减去电阻两端电压，故增大。 课堂小结 求解电路计算题的步骤。 （1）根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式，画出等效电路图。 （2）通过审题，明确题目给出的已知条件和未知量，并将已知量的符号、数值和单位，未知量的符号，在电路图上标明。 （3）每一步求解过程必须包括三步：写公式——代入数值和单位——得出结果。 当堂达标 1.一个小灯泡阻值为，正常工作时的电流为，现要将其接入的电路中，要求仍能正常发光，则应_______联一个阻值为________的电阻。 答案：串 20 2.甲、乙两电阻之比为，将它们串联在电路中时，它们两端的电压之比为（ ） A. B. C. D.无法比较 答案：B ３.下列几组电阻并联后，等效阻值最小的一组是（ ） A.和 B.和 C.和 D.和 答案：D ４.如图所示，和是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中。比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小，有（ ） A.， B.， C.， D.， 答案：C 5.串联电路中有两个电阻，阻值分别为和，将它们接在的电源上，那么流过它们的电流会是多大？ 答案： 6.两个电阻串联在一个电路中，电路两端的电压是，两个电阻的阻值分别是和，请计算出每个电阻两端的电压。 答案： 板书设计 *第四节 电阻的串联和并联 1.串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，。 个阻值相同的电阻串联，总电阻。 2.并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和，，。 个阻值相同的电阻并联，总电阻。 教学反思