15.4电阻的串联和并联 教案2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

第四节 电阻的串联和并联
教学目标
（一）知识与技能
1．理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关问题。
2．利用电阻的串、并联规律分析电表改装的原理。
（二）过程与方法
通过复习、归纳、小结把知识系统化。
（三）情感态度与价值观
通过学习，学会在学习中灵活变通和运用
教学重点难点重点：
重点：电阻在串、并联电路中的规律。
难点：难点是电表的改装。教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
小明在修理某电子仪器时，检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了，需要更换。但是手边又只有一个100欧和几个50欧的电阻，能否用它们组合起来，使组合的电阻相当于一个200欧的电阻呢？
（三）合作探究、精讲点播
1．电阻的串联和并联
先让学生回忆初中有关这方面（串、并联电路的规律）的问题，然后让学生自学，在此基础上，让学生将串联和并联加以对比，学生容易理解和记忆。
老师点拨：一是要从理论上认识串、并联电路的规律，二是过程分析的不同，引入电阻来分析。
学生自己先推导有关结论，老师最后归纳小结得出结论：（并适当拓展）
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就叫作这两个串联电阻R1、R2的总电阻，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。
（1） 串联电路
①电路中各处的电流强度相等。I=I1=I2=I3=…
②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+…
③串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。R=R1+R2+R3+…
④电压分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R
⑤n个相同电池（E、r）串联：En = nE rn = nr
（2）并联电路
①并联电路中各支路两端的电压相等。U=U1=U2=U3=…
②电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。I=I1+I2+I3+…
③并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 对两个电阻并联有：R=R1R2/（R1+R2）
④电流分配：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R
⑤n个相同电池（E、r）并联：En = E rn =r/n
再由学生讨论下列问题：
①几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一；
②若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻；
③若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大；
④若并联的支路增多时，总电阻将减小；
⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。
2．电压表和电流表 ----串、并联规律的应用
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成。
（1）表头G：
构造（从电路的角度看）：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。
（2）描述表头的三个特征量（三个重要参数）④
①内阻Rg：表头的内阻。
②满偏电流Ig：电表指针偏转至最大角度时的电流（另介绍半偏电流）
③满偏电压Ug：电表指针偏转至最大角度时的电压，与满偏电流Ig的关系Ug=IgRg，因而若已知电表的内阻Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即电流表也是电压表，本质上并无差别，只是刻度盘的刻度不同而已。
通过对P52的“思考与讨论”加深这方面的认识。
（3）表头的改装和扩程（综合运用串、并联电路的规律和欧姆定律）
关于电表的改装要抓住问题的症结所在，即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限制的。
让学生讨论，推导出有关的公式：要测量较大的电压(或电流)怎么办 通过分析，学生能提出利用电阻来分压(或分流)。然后提出：分压(或分流)电阻的阻值如何确定
通过例1、2的分析、讲解使学生掌握计算分压电阻和分流电阻的方法---最后引导学生自己归纳总结得出一般公式。
（1）如图所示，将一个定值电阻R接到A、B之间，闭合开关，观察并记录电流表的示数记为I1；
（2）如图所示，将两个同样的定值电阻R串联起来，接到A、B之间，闭合开关，观察并记录电流表的示数记为I2；
（3）如图所示，将三个同样的定值电阻R串联起来，接到A、B之间，闭合开关，观察并记录电流表的示数记为I3；
总结I1＞I2＞I3
R1＜R2＜R3
串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大
（1）如图所示，将一个定值电阻R接到A、B之间，闭合开关，观察并记录电流表的示数记为I1；
（2）如图所示，将两个相同的电阻R并联，接到A、B之间，闭合开关，观察并记录电流表的示数记为I2；
（3）如图所示，将三个相同的电阻R并联，接到A、B之间，闭合开关，观察并记录电流表的示数记为I3；
总结I1＜I2＜I3
R1＞R2＞R3
电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值小。
（四）反思总结、当堂检测
板书设计
1．电阻的串联和并联
2．电压表和电流表
教学反思
应让学生明确：串联和并联的总电阻是串联和并联的等效电阻，电阻R的作用效果与R1、R2串联使用或并联使用时对电路的效果相同，如教材图2．4—3和2．4—4所示。分析电路时要学会等效。