苏科版初中物理九年级上册 14.4 欧姆定律的应用-动态电路分析 教案

<动态电路分析>教学设计
教学目标：
知识与技能
1.熟练掌握常见的动态电路的计算和分析。
2.掌握常见的动态电路的类型，以及分析方法。
3.加深对欧姆定律的应用，对并联、串联电路电流电压特点的应用。
过程与方法
1.利用例题的讲解让学生加深对电路分析过程的理解。
2.培养学生的物理思维模式和方法。
情感态度价值观
让学生在学习过程中体味克服困难、解决问题的成功喜悦，培养学生的自信心。
重点：动态电路的分析方法
难点：范围类问题的理解
教学准备：多媒体课件
情景引入
在我们同学学习的过程中，经常会出现滑动变阻器向左右滑，电路中电压表、电流表、灯泡亮暗程度、以及功率的变化，还有开关的闭合、断开引起的电流表、电压表的变化，我们同学经常没有头绪，今天我们就来一起交流这一问题。
复习知识点
请学生拿出一片干净的纸回忆欧姆定律的内容。
教师总结：通过导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成正比。
再次请学生回忆串、并联电路电压、电流、电阻的特点。
教师进行总结：串联电路的特点是等流分压，总电阻等于各个用电器的电阻之和，若其中某一电阻或某几个电阻增大（或减小）则总电阻也相应增大（或减小）。对于并联电路的特点是等流分压，总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。若其中某一电阻或某几个电阻增大（或减小）则总电阻也相应增大（或减小）。
讲解：由于开关的通断、滑动变阻器滑片的移动导致电路中的物理量发生变化的电路我们将其称为动态电路。我们将动态电路分为A：滑动变阻器阻值变化引起的电路变化问题，B：开关通断引起的电路变化问题
（一）滑动变阻器引起的变化
例题1：
如图所示的电路中，电源电压保持不变。开关S闭合，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法正确的是（
）
A.
电流表示数变小，电压表示数变大
B.
电流表示数不变，电压表示数变小
C.
电流表示数不变，电压表示数不变
D.
电流表示数变大，电压表示数变小
首先让学生自己进行作答，待学生给出答案给予评价。
分析：画出等效电路图去掉电表，分析电路连接状态后，恢复电表的位置同时明确各个电表的测量对象和物理量。寻找引起电路变化的根源，然后分析总电阻的变化，运用串并联电路的电压电流特点和欧姆定律分析电路的物理量的变化，对电表的示数进行判断。
讲解：画出等效电路图后电压表用断路代替，电流表用导线代替，判断出两个电阻是串联的关系，再将电表还原，电流表测的是干路上的电流，电压表和R2的右半部分并联，所以电压表测量的是R2右半部分的电压，当滑片P向右移动时，R2的阻值不变，R1的阻值不变，因此R总不变，因为电源电压不变，所以电路中的电流不变，因此电流表的示数不变。由U=IR可知，R2的右半部分变小，因此U变小，电压表的示数变小，选择B。
例题2：当S闭合，滑片P向右滑动时(灯丝阻值不随温度变化)
(1)电流表的示数将________.
(2)电压表的示数将________.
教师讲解：注意引导学生分析电压表的示数如何变化，在电阻和电流变化方向不同时如何判断电压的变化。
思考：电流表电压表示数变化的原因是什么？（滑动变阻器滑片移动时的电阻变化）
小试牛刀
练习1、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右移动。电表
的变化情况是
（
）
A．电压表和电流表示数都变小
B．电压表和电流表示数都变大
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
练习2、在如图所示的电路中，当开关闭合后，滑动变阻器滑片P向右移动时，对电表读数
的变化，分析正确的是（
）
A．电流表A、电压表V1示数都减小，电压表V2示数增大
B．电流表A、电压表V1示数都变大，电压表V2示数变小
C．电流表A的示数减小，两电压表示数不变
D．三个电表的示数都不变
（二）开关断开与闭合引起电路的变化
例题
1
：如图所示的电路中，电源电压恒定不变，
当开关S闭合时（
）
A．电压表示数变小，电流表示数变小，灯变暗
B．电压表示数变大，电流表示数变大，灯变亮
C．电压表示数不变，电流表示数不变，灯亮度不变
D．电压表示数不变，电流表示数变小，灯变暗
学生先进行讨论，随后教师进行讲解。
例题2：在如图所示的电路中，将开关K由断开到闭合时，电流表的
示数将______，电压表的示数将________(均填“变大”“变小”
或“不变”)。
思考：电流表电压表示数发生变化的原因是什么？（开关的通断）
小试牛刀
练习1、如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，两灯都发光；当把开关S2
断开时，灯泡L1的亮度及电流表示数的变化情况是（
）
A．L1亮度增大，电流表示数不变
B．L1亮度不变，电流表示数不变
C．L1亮度不变，电流表示数变小
D．L1亮度减小，电流表示数变小
练习2、如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S1、S2，两
电表均有示数。若断开开关S2，则（
）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变小
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．电流表和电压表的示数都变小
D．电流表和电压表的示数都变大
通过对上述题目的分析与讨论，我们能否对动态电路的分析总结出一般的方法步骤呢？
动态电路的分析关键在于化动为静，具体来讲就是画出等效电路图再结合欧姆定律等规律就能解决这类问题
。
分析方法：第一步：简化电路（识别电路、确定电路类型）
第二步：判断电表测定位置
第三步：动态分析（R变或开关的通断—I,U
的变化）
解题方法：从滑动变阻器电阻变化、开关闭合前后电阻变化的局部入手，用欧姆定律公式分
析引起整体电流的变化，再回到局部研究部分电压、电流的变化。
思路
局部→整体→局部
注意事项：抓住题中不变的量，如电源电压不变，定值电阻阻值不变,
一般情况下灯泡电阻
不变。
学生练习
1
如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动，在此过程中(
)
A．电流表A示数变大，电压表V2示数变小
B．电流表A示数变大，电压表V1示数变小
C．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大
D．电压表V1示数不变，电压表V2示数变大
2如图所示，电源电压保持不变，当滑动变阻器滑片
P向右滑动时，电表示数的变化情况是(
)
A、电压表V示数变小
B、电流表A1示数变大
C、电流表A2示数变大
D、电流表A1示数变小
3
如图所示电路中，电源电压恒定．断开S1、S3，闭合S2，两电表均有示数；再断开S2，闭合S1、S3，此时两电表的示数与前者相比（
）
两表示数均变大
B．两表示数均变小
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D．电流表示数变小，电压表示数变大
4、如图所示，开关
S1闭合，当S2由1掷到2，电流表和电压表的示数变化情况是（
）
A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表示数变小，电压表示数不变
C．电流表示数变大，电压表示数不变
D．电流表示数不变，电压表示数变小
如图伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向左移动时，请你判断A表和V表的变化。
6、如图，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？
课堂小结
请学生对本节所学内容进行归纳总结，真正理解“求根问总看变化”的意义。