初中电学动态电路教学设计.doc

初中电学动态电路教学设计

《动态电路》分析
教学设计

庄河市第十五初级中学

王 美

义务教育教科书 物理 九年级
中考第二轮复习 授课教案
课题
《动态电路》分析
教
学
目
标
一、知识及技能：
1.会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化.
2.会分析滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化.
二、过程和方法：
培养学生根据物理规律推理判断及自觉运用“动态分析法”的能力，形成严密的逻辑思维能力，养成良好的解题规范和习惯。
三、情感、态度和价值观：
培养学生尊重物理规律、不盲目臆断的科学求知态度。

重点
难点
教学重点：动态分析法的基本要点及其运用
教学难点：同一物理变化量的多途径动态分析
教学方法
讲授、归纳、对比
教具学具
PPT课件
教学过程
引入
教师活动
学生活动
设计意图

复
习
旧
知

各小组成员之间对照检查学案。

对照学案复习内容

检查学生的原有知识储备，为本节课的复习做好理论准备。
新课讲授
教师活动
学生活动
设计意图

引
出
探
究
问
题

一、探究中考电路题中的动态问题
动态电路，就是对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路，通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断来改变电路的连接方式，进而改变电路中的总电阻、电流、电压的大小。此类问题一直是中考题中的一个亮点，也是同学们在学习中感到比较棘手的问题。

二、解决动态电路的基本思想
明确电路中的变量和不变量，首先确定不变的物理量（如电源的电压、各定值电阻，小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压和额定功率），然后根据相关的规律去分析其它量的变化。

三、 典型例题：
类型一　简单的串联、并联电路。
1． 串联电路
（2010年一模）（多选）如图2所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向a端滑动过程中，下列说法正确的是
A.电流表示数变小 B.电压表示数变小
C.电路消耗的总功率变大 D.电阻R消耗的功率变大

思路分析：
U总=Uab+U2
── ↓ ↑
R总=Rab+R2
↓ ↓ ──
I总=Iab=I2
↑ ↑ ↑
详细分析：识别电路时，将电流表看成导线，将电压表摘下。①写出上面的万能公式，找到不变的量，在对应的量下面做出不变的标记。②当滑片向a端滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，在上面的公式中做出变小的箭头标记，由于在串联电路中电阻分压及电阻成正比，所以ab两端的电压也变小，也做出箭头标记。③在电压关系的一行，可知定值电阻两端电压变大，做出箭头标记。④在电阻关系一行，可知总电阻变小，做出变小的箭头的标记。⑤根据欧姆定律，可知总电流变大，做出向下的箭头的标记，由于串联电路中电流处处相等，也就可以做出最后的两个箭头方向。
选项分析：A、B选项的内容可以在上面的公式直接找到答案。C中的总功率可用公式P=UI思考，总电压不变，总电流变小大，所以总功率变大，C对。D选项电阻R消耗的功率也可以用P=UI思考，定值电阻两端电压变大，电流变大，所以定值电阻功率变大。

2、 并联电路

2013年二模
13．在如图4所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中
A．电压表示数不变
B．灯泡的亮度不变
C．电流表A1示数逐渐变小
D．电流表A2示数逐渐变小

分析过程：写出并联电路电压、电阻、电流关系式。
U总=Uab=U灯
― ― ―
R总=Rab+R灯
↑ ↑ ―
I总=Iab+I灯
↓ ↓ ―

思路分析：这是一个并联电路，所以总电压等于各支路电压。当滑片P从a端向b端滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，所以上面的支路的电阻变大，即Rab 变大，根据欧姆定律可知，在上面的支路中，电流变小。而在并联电路中各支路互不影响，所以电灯所在的支路的电压、电流、电阻都没有变化。可以分析出总电流变小。
选项分析：A选项电压不变，因为电压表测的是总电压。B 选项灯泡的亮度不变，根据P=UI，电压电流都不变，所以实际电功率不变，灯泡亮度不变。C选项电流表A1测的是总电流，根据上面的分析，总电流变小，所以C正确。D选项电流不变。

二、 混联电路。
1、 简单的混联电路

2012年一模
14．如图6所示的电路图，闭合开关后，在滑动变阻器的滑片P从 a 端向b端滑动的过程中
A．电路的总电阻逐渐变小
B．两端的电压逐渐变大
C．滑动变阻器两端的电压逐渐变大
D．滑动变阻器电流的变化量大于R2电流的变化量

思路分析:这是一个混联电路，但是把右边的变阻器和定值电阻做为一个整体，可以看做是及左边的定值电阻串联。所以可以这个串联电路的电压、电阻、电流关系式。
U总=U 1+Uab
― ↑ ↓
R总=R1+Rab
↓ ― ↓
I总=I1=Iab
↑ ↑ ↑

滑动变阻器的滑片P从 a 端向b端滑动的过程中,连入电路中的电阻变小，所以右边的总电阻变小，所以分到的电压变小，而由于总电压不变，所以定值电阻R1分到的电压就大，由于右边的电阻变小，电路总电阻也变小，根据欧姆定律，总电压不变，总电阻变小，总电流变大。分别在上图中做出标注。
选项分析：A在上图公式中可知道正确，总电阻变小。B选项R1两端电压变大。C选项由上图公式中可知滑动变阻器两端电压变小，所以C错。D选项中可以把这部分当做一个小的并联电路，而R2和Rab两端的电压是变小的，可以由I=U/R可知，经过R2的电流是变小的，总电流是变大的，这说明经过Rab的电流是变大的，且变大的量要比R2变小的要大很多，只有这样才能使总电流变大。所以D正确。

2、滑动变阻器接三头类型。
2010年二模
．如图4所示电路，闭合开关，将变阻器的滑片从a滑到b。则在这个过程中，电路的总功率
A．逐渐变大
B．逐渐变小
C．先变小后变大
D．先变大后变小

思路分析：这类问题，可以采取三个点做为典型分析，分别画出对应的等效电路图。即测算在a点、中间、b点时的等效电路图。电路图如下所示;
在a点时：

在中间时;

在b点时：

从a到中间，电路中的电阻是变大的，由公式P=U2/R可知，电源电压不变，总电阻变大，所以总功率变小。
从中间到b点，总功率变大。所以总功率是先变小后变大。
强调，解决这类问题的关键是画好等效的电路图，对于支路的细节问题，可由上面的公式去解决。

学生听讲，并回忆相关知识

学生练习：2011年一模
（单选）9.在如图1所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由a滑到b，下列说法正确的是
A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表示数变大，电压表示数变大
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D．电流表示数变小，电压表示数变小

学生学习老师的思路，写出串联电路的电压、电阻、电流关系公式。然后进行分析，做出正确的动态关系。
正确关系如下;
U总=Uab+U2
― ↑ ↓
R总=Rab+R2
↑ ↑ ―
I总=Iab=I2
↓ ↓ ↓

学生写出正确答案后，小组之间相互讨论

学生巩固练习

2016年二模）
14．如图5所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由中点滑到b端的过程中，则
A．电路中总电阻先逐渐变大后逐渐变小
B．电流表A2示数逐渐变小，电压表V示数不变
C．电流表A1示数逐渐变大，电压表V示数逐渐变大
D．电压表V示数及电流表A1示数的值不变

学生思考，解决问题。

学生练习，巩固练习
2011年中考如图l所示的电路图，闭合开关后，在滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中(设灯泡工作时电阻不随温度变化)
A．电路的总电阻逐渐变大
B．通过乙灯的电流逐渐变大
C．滑动变阻器两端的电压逐渐变小
D．甲灯逐渐变亮

学生练习题

（2016年一模）14．在如图 4 所示电路中，电源电压不变。闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 从 a 滑到 b 的过程中，不计温度对灯丝电阻的影响。则下列说法正确的是
A．电路的总电阻先变大后变小
B．电流表 A1 的示数逐渐变小
C．灯 L 先变暗后变亮
D．电流表 A1 示数的变化量大于 A2 示数的变化量

1. 弄清电路中各元件之间的关系：
具体来说，要弄清电阻之间是串联还0是并联或两者皆有；所给的电表是测量干路的电流（或电压）还是支路中的电流（或电压）等。
2. 两个总电阻的变化规律：
3. 掌握电表的特点：
电流表的电阻非常小，在电路中相当于导线，可看作短路；电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路，即在分析此类问题时可先将电压表放在一边，暂不考虑。

要求学生能熟练运用串联电路的电压、电阻、电流关系进行快速判断。

小

结
一、动态电路问题解题思路
总体遵循“先局部——再整体——再局部”的思路，具体说来：
①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化（局部）；
②根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化（整体）；
③由总电流的变化，根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化（局部）。

二、动态电路的解题技巧
1.明确电路的连接情况。（电流表看成导线，电压表可看成断路）
2.明确电表的测量情况。
3.找出变量，并结合欧姆定律和串并联电路的特点分析得出答案。
学生回忆解题时的思路
将练习中的思路归纳为理论高度。
课
堂
检
测
1、2013年中考
  13.某电路如图4所示，电源电压不变，R1＞R2。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端，则
A.电路中的总电阻变大  
B.R1两端电压不变   
C.R2的电功率变大    
D.R1电流的变化量小于R2电流的变化量

2、2011年二模
11．在如图4所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从a 滑到b 的过程中
A．电路中总电阻逐渐变大
B．电流表的示数先变大后变小
C．R 两端电压先变小后变大
D．R、R’的总功率先变小后变大

学生完成练习

巩固这节课的主要知识，一是对于混联电路的处理，二是对于滑动变阻器三线用法的处理。

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