1、串、并联电路中的电阻关系教学设计 一、教学目标要求 1知识与技能 知道串联电路总电阻与各电阻的关系。 知道并联电路总电阻与各电阻的关系。 2过程与方法 推导出串联电路总电阻计算公式。 推导出并联电路总电阻计算公式。 3情感、态度与价值观 从已知的科学规律出发,通过数学公式的逻辑推导获得新的科学知识的过程中, 发展学生对科学的探索兴趣,培养学生的创新意识、独立思考的科学态度。 二、教学重、难点 1串联电路的总电阻:R=R 1+R2+ +Rn 2并联电路的总电阻: 121nRR 三、教学过程 (一)串联电路的电阻 提问: 串联电路中电流、电压的关系 (1)串联电路中各处的电流相等。 (2)串联电路
2、两端的总电压等于各部分两端的电压之和。 提出问题:在实际电路中通常有几个或多个导体组成电路,几个导体串联以后总 电阻是多少?与分电阻有什么关系? 在修理某电子仪器时,需要一个10 的电阻,但不巧手边没有这种规格的电阻, 而只有一些5 的电阻,那么可不可以把几个5的电阻合起来代替10 的电阻呢? 教师:电阻的串联知识可以帮助我们解决这个问题。 1串联电阻实验 待测串联的三个电阻R 1 5,R2 10 ,R 3 15 按图所示,连接电路,分别 将电阻R 1 , R2 ,R 3 串联入电路,调节滑动变阻器使电压表的读数为一整数(如 3V),读出电流表的读数,根据伏安法测出R 1 ,R 2 , R3
3、将R 1 与R 2 串联起来接在电路的a 、 b两点之间,提示学生,把已串联的电阻当作 一个整体(一个电阻),闭合开关,调节滑动变阻器使电压示数为一整数(如3V)电 流表此时读数为0.2A,根据伏安法测出总电阻 R = U / I = 15 R = R1 + R2 5+ 10 = 15 再串入电阻R 3 ,把已串联的电阻R 1 ,R 2 ,R 3 当作一个整体,闭合开关,调节 滑动变阻器,使电压表的示数为一整数(如3V)电流表此时示数为0.1A,根据伏安法 测出总电阻R U/ I = 30 R R1 + R2 + R3 5+10 +15 30 2应用欧姆定律推导串联电路的总电阻与分电阻的关系
4、I1 = I2 = I串 U1 + U2 = U串 I1R1+I2R2=I串 R串 R1+ R2= R串 结论:串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。 串联电路的总电阻比其中任何一个电阻都大。 教师: 电阻串联的学习解决了用几个小电阻去替代一个大电阻的问题, 那么能不能 用几个大电阻去替代一个小电阻? 思考: 导体的电阻与横截面积有关,在长度、材料一定的情况下,横截面积越大 电阻就越小, 如果将一个5 的电阻与另一个电阻并联起来,就相当于增加了导体的横 截 面积,它们的总电阻就应该小于5 了, 这样的猜想对吗? (二) 并联电路的电阻 提问: 并联电路中电流、电压的关系 (1)并联电路干路的总
5、电流等于各支路的电流之和。 (2)并联电路中各支路的电压相等。 1并联电阻实验 待测的两个电阻R 1 10, R2 5 ,按图所示,连接电路,分别将电阻 R1 , R2 联入电路中 ,调节滑动变阻器使电流表的读数为一整数,读出电压表的读数, 根据伏安法测出R 1 ,R 2 将R 1 与 R2 并联起来接在电路图的a、b两点之间,把已并联的电阻当作一个整体 (一个电阻), 闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表的读数为一便于计算的数(如 0.2A),电压表的读数为 0.66V,根据伏安法测出总电阻R = U/ I 。 R = 0.66V/0.2A 3.3 结论: 3.3小于 10也小于 5 ,与我们
6、事先的推测相符。 可见并联后的总电阻比并联的任意一个电阻都要小。 2应用欧姆定律推导并联电路的总电阻与分电阻的关系 U1 = U2 = U并 I1 + I2 = I并 UR1 2U并 R并 += 1 21 并 结论:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。 并联电路的总电阻比其中任何一个电阻都小。 (三) 例题教学 : (四) 课堂小结R2R1U1U2 串联电路三关系: 串电流处处都相等;I 1=I2=I串 串电压分压和为总;U 1+U2=U总 串电阻分阻和为总;R 1+R2=R总 并联电路三关系: 并电流分流和为总;I 1+I2=I 并 并电压各压都相等;U 1=U2=U 总 并电阻倒数和才等; (五) 作业布置 R2R1 R并