15.4 电阻的串联和并联
一、知识与技能
知道串联电路和并联电路中电阻间的关系.
能用欧姆定律结合串、并联电路中电流、电压、电阻的关系进行综合计算.
二、过程与方法
在应用欧姆定律探究串联电路和并联电路中电阻关系的过程中,体会选择合适的实验方法的重要意义.
三、情感态度与价值观
激发对科学的求知欲,激励探索与创新的意识.
【重点难点】
重点:知道串联电路和并联电路中电阻间的关系.
难点:结合串、并联电路中电流、电压、电阻的关系进行综合计算.
【新课导入】
导入1:问题导入
如果你的收音机不响了,检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了,需要更换.但是你手边又只有一个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?由此问题引发学生思考,经交流讨论后,学生可能会提出用串联或并联的方式解决问题,从而引出本节要探究的物理问题——电阻的串联和并联.
导入2:问题导入
在实际电路中通常有几个或多个导体组成电路,几个导体串联、并联以后总电阻是多少?与分电阻有什么关系?
【课堂探究】
1.电阻的串联
指导学生分小组交流讨论P107109“电阻的串联”部分.
(1)利用“影响电阻大小的因素”来理解电阻串联后的总电阻.
把几个导体串联起来,相当于增加了导体的 长度 ,所以总电阻比任何一个导体的电阻都 大 ,总电阻也叫串联电路的等效电阻.?
(2)实验探究过程:
指导学生分小组观察课本P108图1516并探究实验得出结论.
(3)推导串联电路总电阻计算公式;
串联电阻的阻值为R1,R2,串联后的总电阻为R,
根据欧姆定律,可得U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2.
由于U=U1+U2,因此IR=I1R1+I2R2,
因为串联电路中各处电流相等,I=I1=I2,
所以R= R1+R2 .?
2.电阻的并联
指导学生分小组交流讨论P109110“电阻的并联”部分.
(1)利用“影响电阻大小的因素”来解释上面的结论.
把几个导体并联起来,相当于增加了导体的 横截面积 ,所以总电阻比任何一个导体的电阻都 小 ,总电阻也叫做并联电路的等效电阻.?
(2)实验探究过程:
指导学生分小组观察课本P110图1518并探究实验得出结论.
(3)推导并联电路总电阻跟各并联电阻的定量关系.
支路电阻分别是R1,R2;R1,R2并联的总电阻是R,根据欧姆定律:I1=,I2=,I=,
由于I=I1+I2,
因此=+.
又因为并联电路各支路两端的电压相等,
即U=U1=U2
可得=+.
*第四节 电阻的串联和并联
1.电阻的串联
(1)现象:电阻越串越大;
(2)实质:增加了导体长度;
(3)关系式:R=R1+R2.
2.电阻的并联
(1)现象:电阻越并越小;
(2)实质:增加了导体的横截面积;
(3)关系式:=+.
1.两个电阻值完全相等的电阻,若并联后的总电阻是10欧姆,则将它们串联的总电阻是( D )
A.5欧姆 B.10欧姆 C.20欧姆 D.40欧姆
2.电阻R1的阻值比电阻R2小,把它们并联后,总电阻( A )
A.既小于R1又小于R2
B.既大于R1又大于R2
C.小于R2而大于R1
D.等于R1与R2之和
3.
如图所示的电路中,A,B两端的电压是6 V,灯L1的电阻是8 Ω,通过的电流是0.2 A,求:
(1)通过灯L2的电流;(0.2 A)
(2)灯L1两端的电压;(1.6 V)
(3)灯L2两端的电压和灯L2的电阻.(4.4 V 22 Ω)
4.如图所示,已知电阻R1=5 Ω,电流表A1的示数为I1=1 A,电流表A的示数为I=1.5 A,求:
(1)R1两端的电压U1;(5 V)
(2)通过R2的电流I2;(0.5 A)
(3)R2的阻值.(10 Ω)
等效替代法
等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法.
等效替代法是物理方法,既是科学家研究问题的方法,也是学生在学习物理中常用的方法.