第5章 欧姆定律
第3节 等效电路*
★【知识与技能】
1.进一步了解串、并联电路的特点,了解等效电阻、电路.
2.推导并认识串并联电路中电阻特电.
★【过程与方法】
1.让学生体验不同的探究方法.
2.培养学生能运用等效法看问题,运用等效法将问题简化.
★【情感、态度与价值观】
培养学生对实验的重要性的认识.
★【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.
★【难点】理解串并联电阻和它们的总电阻之间“等效替代”的关系;理解利用欧姆定律和串并联电路的电压、电流关系理论推导总电阻与各个分电阻的数值关系.
知识点一 电路的等效电阻
1.实验:测R1和R2(R3)串联的总电阻
问:实验的方法和原理是什么?
答:用伏安法测电阻.只要用电压表测出R1和R2串联电阻两端的总电压放用电流表测出通过串联电阻的电流,就可以根据欧姆定律求出R1和R2串联后的总电阻.
要求学生设计一个测两个定值电阻(R1 =5欧、R2 = 10欧)串联总电阻的实验电路,如图所示.
进行实验:
①按伏安法测电阻的要求进行实验.
②测出R1 (5欧)和R2(10欧)串联后的总电阻R.
③将R1和R3串联,测出串联后的总电阻R′,将实验结果填在课文中的结论处.
讨论实验数据,得出:R = R1 + R2, R′= R1 + R3.实验表明:串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和.
2.理论推导串联电路总电阻计算公式
上述实验结论也可以利用欧姆定律和串联电路的特点,从理论上推导得出.
理性探究:推导串联电路的等效电阻
∵ I=U/R
∴ U=IR U1=I1R1 U2=I2R2
又∵串联电路U=U1+U2
∴IR=I1R1 +I2R2
而串联电路I=I1=I2
∴ R=R1+R2
实验和理性推导都证明:
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和.
①如两个电阻串联,则R=R1+R2
②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
③如果n个相同的电阻R1串联,则R=nR1
3.理论推导并联电路总电阻计算公式
你对并联电路的等效电阻有怎样的猜想?
图示分析:并联电路的等效电阻
由图可知:
① 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 .
理性探究:推导并联电路的等效电阻
∵I=U/R
I1=U1/R1 I2=U2/R2
而且并联电路I=I1+I2
∴U/R=U1/R1+U2/R2
又∵并联电路U=U1=U2
∴ 1/R=1/R1+1/R2
①并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
②如两个电阻并联,则1/R=1/R1+1/R2
③如果n个相同的电阻R1并联,则R=1/R1
知识点二 等效电路
用一个简单的电路代替复杂的电路,使问题得到简化.这个简单的电路就是复杂电路的等效电路.
等效电路
完成本课对应训练