探究电路 电阻的串联和并联 教案.docx

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探究电路电阻的串联和并联教案

第四节电阻的串联和并联

【教学目标】

1、知识与技能

通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。

会利用串联、并联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题。

2、过程与方法

通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程。

通过实验探究，使学生在实验中认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替代”关系。

3、情感、态度与价值观

通过探究与交流，使学生有将自己的见解公开并与他人讨论的愿望，认识交流合作的重要性，有主动与他人合作的精神．

【教学重点】

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。

【教学难点】

用“等效替代”的观点分析电阻的串联和并联

【教学方法】

演示法探究交流理论推导

【教学用具】

电源、相同阻值的电阻、电流表、开关、导线若干等

【课时安排】

1课时

一、创设情境导入新课

复习巩固

欧姆定律内容：

一段导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

数学表达式：

推导式:

U=IR

串联电路中的电流、电压规律：

（1）串联电路中各处的电流是相等的；

I=I1=I2=…=In

（2）串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。

U=U1+U2+…+Un

并联电路中的电流、电压规律：

（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；I=I1+I2+…+In

（2）并联电路中各支路两端电压都相等。

U=U1=U2=…=Un

串联或并联电路的总电阻和各部分电阻之间又有什么关系呢？

以此引入新课

二、探究新知

（一）电阻的串联

提出问题

电阻串联后，其总电阻会增大还是减小？

两个（或几个）电阻串联之后的总电阻比参与串联的各个电阻（分电阻）大些还是小些？

猜想与假设

由于导体的电阻和导体的长度有关，导体越长电阻越大。

几个电阻串联后相当于增加了导体的长度，总电阻应当比各个分电阻大些。

猜想对吗？

加油站

如果用一个电阻R代替两个串联着的电阻R1、R2接入电路后，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就叫做这两个串联电阻R1、R2的总电阻。

并联电阻和它的总电阻也存在这种“等效代替”关系。

进行实验与收集证据

1、将一个定值电阻R接在A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。

2、将两个同样阻值的电阻R串联起来，接在A、B之间，闭合开关，再观察电流表的示数。

3、将三个同样电阻R串联接在A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。

实验现象

实验序号

1

2

3

AB间电阻

一个电阻

两个电阻串联

三个电阻串联

电流表示数

0.3A

0.15A

0.1A

分析与论证

串联的电阻越多，电路中的电流越小，说明串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。

推导串联电路的总电阻

I=I1=I2U=U1+U2U=IRIR=I1R1+I2R2R=R1+R2

串联电路的总电阻，等于各部分导体的电阻之和。

即：

R总＝R1＋R2

讨论1：

为什么串联电路的总电阻比其他电阻大？

实质：

电阻串联这相当于增加了导体的长度。

特点：

串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都大。

讨论2：

若有n个电阻R1、R2、…、Rn串联，则它们的总电阻R总等于多少？

R总＝R1＋R2+…＋Ｒn

如果有n个阻值均为R的电阻串联，则总电阻为

R串=nR

知识拓展：

串联分压

欧姆定律：

根据串联电流特点：

I1＝I2得：

串联电路中，电压的分配与电阻成正比。

巩固练习：

1、引入“总电阻”概念时运用的科学方法是等效替代（选填“等效替代”或“控制变量”）法。

阻值为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中，其总电阻为50Ω。

2、把两个阻值不同的电阻R1和R2串联，则总电阻（　C　）

A．介于两个电阻之间

B．比任何一个电阻都要小

C．比任何一个电阻都要大

D．可能等于其中的一个电阻

（二）电阻的并联

提出问题

电阻并联后，其总电阻是变大还是变小？

猜想与假设

两段导体并在一起，相当于导体的横截面积变大，因此，其电阻值可能会减小。

设计实验

实验现象

实验序号

1

2

3

AB间电阻

一个电阻

两个电阻并联

三个电阻并联

电流表示数

0.1A

0.15A

0.3A

分析与论证

并联的电阻越多，电路中的电流越大，说明并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。

推导并联电路的总电阻

U=U1=U2I=I1+I2

由欧姆定律得：

即：

并联电路的总电阻的倒数，等于各并联导体的电阻的倒数之和。

讨论：

若有n个阻值均为R的电阻并联，则总电阻为多少？

R总=R/n

讨论：

并联电路的总电阻为什么小于任一并联导体的电阻?

电阻并联实质相当于增加了导体的横截面积。

知识拓展并联分流

根据欧姆定律：

U1＝I1R1U2=I2R2

根据并联电压特点U1＝U2得：

I1R1=I2R2

并联电路的分流规律：

并联电路中电流的分配与电阻成反比。

巩固练习

1、一只100Ω的电阻与一只1Ω的电阻并联，并联后的总电阻（　A　）

A．小于1ΩB．等于1ΩC．等于100ΩD．大于1Ω小于100Ω

2、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表的示数之比U甲：

U乙=5：

3，则R1：

R2=2：

3；当开关S断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：

I乙=2：

5。

在电路中，把一段导线（其电阻几乎为零）并联在一个电路元件的两端，导致没有电流通过这个电路元件，这就叫做这个电路原件被短路了。

想想看，用电器短路会导致什么？

被短路的用电器不能正常工作；也会造成电路中电流过大而烧坏电源。

三、课堂小结

1、串联电路的总电阻等于各部分电阻之和R=R1+R2+R3+…+Rn

n个相同阻值的电阻串联，总电阻R总=nR

2、并联电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和

若有n个阻值均为R的电阻并联，则总电阻为R总=R/n

四、课堂练习：

1、如图所示是某酒精浓度检测仪的原理图，R1为一种气敏电阻，它的阻值随酒精浓度的增大而减小，酒精浓度增大时，电流表的示数将增大，电压表的示数将减小（填“增大”“减小”或“不变”）。

2、如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列判断正确的是（C）

A．电流表、电压表示数均变大

B．电流表、电压表示数均变小

C．电流表示数变大，电压表示数不变

D．电流表示数变小，电压表示数变大

3、如图所示电路，R1=R2=12Ω，电源电压为18V．求：

（1）R1、R2并联后的总电阻是多少？

（2）电流表的示数是多少？

解：

（1）电阻R1=R2=12Ω，并联后的总电阻为：

（2）干路电流：

电流表测量干路电流，所以示数为3A。

五、作业布置：

1、完成课后作业

2、完成本节对应练习

15.4电阻的串联和并联

一、串联电路的总电阻等于各部分电阻之和R=R1+R2+R3+…+Rn

n个相同阻值的电阻串联，总电阻R总=nR

二、并联电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和

若有n个阻值均为R的电阻并联，则总电阻为R总=R/n

本节课从实验和理论推导两个方面研究了电阻的串联和并联的知识。

在研究方法上，突出了等效替代法，虽然很好领会，但在具体操作方面还是不容易理解，集中体现在理论推导时，学生普遍感到困难。

引导学生用实验探究的方法探究出教材中的较为浅显的定性的理论，然后再进行理论推导。

这样的方法，不仅可以培养学生实验探究的能力，还可以培养出现在的学生所普遍缺乏的理论推导的能力。

让他们体会到实验与理论推导都是学习物理的重要方法。