第五章 第3节 等效电路教案
教学目标
[知识与技能]
复习巩固串并联电路的电流和电压得特点。
掌握电阻串联或并联的等效电阻计算方法。
会利用串、并联电路的特点的知识,解答和计算简单的电路问题。
[过程与方法]
通过实验和推导使学生理解串、并联电路的等效电阻和计算方法。
[情感态度和价值观]
通过探究活动,使学生体验学习的方法和培养学生学习的兴趣。
教学重点:
理解串、并联电路的等效电阻和计算公式。
教学难点:
利用串、并联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题。
教学过程:
一、引入:思考与讨论:在维修爷爷的收音机时,小聪发现收音机中有一只10欧的电阻坏了,可小聪手笔边只有几只5欧的定值电阻,有什么办法可以解决这个问题?带着这个问题进入今天的学习。
探究活动:猜猜看,纸盒里面的电阻的阻值是多大。
讲述:
电路的等效电阻: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。(也就是总电阻)
引导学生大胆猜想:几个导体串联后的等效电阻可能等于它们的电阻之和。
二、复习探究新知:
1.欧姆定律的内容及其表达式是什么?
答:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
表达式 I=U/R
2.伏安法测电阻的原理、电路图是怎样的?
答:原理是欧姆定律(R=U/I);
电路图1
实验探究:串联电路的等效电阻
按图连接电路,闭合开关后,记录电流表和电压表的示数,并用R=U/I计算出R1、R2串联的总电阻R的值。
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。
如两个电阻串联,则R=R1+R2。
综合分析: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。
如果n个相同的电阻R 1串联,则R=nR1。
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
综合分析: 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
结论: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。
如果n个相同的电阻R 1并联,则R=R1 / n
三、归纳小结:
1、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
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、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。
4、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。
四、巩固提升
1.思考: 有一只小灯泡,它正常发光时灯丝的电阻是8.3Ω ,正常工作时的电压是2.5V。如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?
图 2
解:
因为是串联电路,所以
电阻R2分去的电压: U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
电路中的电流:I2=I1=U1/R1=2.5V/8.3Ω=0.3A
需要串联的电阻:R2=U2/I2=3.5V/0.3A=11.7Ω
答:需要串联一个11.7Ω的电阻。
从例题可以看出,串联电阻具有分压的作用。
从实验可以看出,串联的电阻变大分压也变大
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。
2.练一练
1.求4欧和6欧两个电阻并联后等效电阻。
2.求4欧、6欧、 8欧三个电阻并联后的的等效电阻。
3.一个15欧的电阻和一个多大的电阻并联后的等效电阻是3.5欧.
4.求5个20欧的电阻并联后的等效电阻,求10个20欧的电阻并联后的等效电阻.
3.作业布置p83ye 1题,至少10种方法解答。
教学反思:学生参与积极性高,初步理解等效电路与等效替代法探究,学会科学理论推导法。并联电路的总电阻的计算还不够熟练,今后的教学中加强训练提升。
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