电阻的串联和并联教案.doc

课题：第四节 电阻的串联和并联

课型：实验探究课
课时：2
一、教材分析
本节教材内容抽象，但对解决实际问题至关重要。电阻的大小直接影响电路的各种状态，因此本节内容在整个电学应用体系中至关重要。串并联电路中电流、电压、电功、电功率、电热等物理量和电阻有直接关系，因此学好本节课内容，将为接下来的各物理量学习打下基础。
二、教学目标
（一）、知识与技能：
1、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。
2、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
（二）、过程与方法：
       1、通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程。
       2、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。
 （三）、 情感态度与价值观：
1、通过实验探究,使学生保持对科学的求知欲,培养学生实事求是的科学态度。
2、通过实验探究和理论推导，培养学生理论与实践相结合的思想。
三、学情分析（手写）
学生已学过《欧姆定律》和《伏安法测电阻》，已具备串并联电路中电流和电压关系的认知。但学生对“等效替代”还比较陌生，不理解电学中“等效”的意义；同时，初中学生较少经历“理论推导”的模式。
四、教学策略(教学方法、教学手段。）
实验法、探究法、理论推导法、启导式教学法。
五、教具准备
分组实验器材（每组学生电源１个、相同阻值的电阻６只、电流表１只、开关一只、导线若干）。
六、教学重点及难点
1、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。
2.难点：用“等效替代”的观点分析串联和并联电路。
七、教学流程（教师活动、学生活动、习题设计）
（第一课时）
电阻的串联
一、复习提问，导入新课
        1、 串联电路中电流有什么特点？    I_____I1_____I2
2、 串联电路中电压有什么特点？    U__ __U1_____U2
那么，在串联电路中，电阻又有什么特点呢？
二、达标导学
（一） 电阻的串联
1、实验探究
[提出问题]：
电阻串联后，其总电阻会增大还是减小？
[猜想与假设]：
教师充分收集学生的种种猜想与假设。
问：你们的猜想是否正确呢？
[进行实验与收集证据]
（学生进行分组实验）
（1）将一个定值电阻R接在右图的A、B之间，闭合开关、观察电流表的示数。
（2）将两个同样的定值电阻R串联起来，接在右图的A、B之间，闭合开关、观察电流表的示数。
（3）在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻R，合上开关前先预计一下电流表的示数会发生什么变化，再合上开关。看看自己的预测是否正确。
（学生阅读“加油站”中的内容，       
教师再结合力学中的合力与分力  
的知识引导学生了解“等效替代” 
法 ）
 [分析论证]
（学生结合实验现象，充分交流讨论，得出结论：）
串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大
（通过以上实验探究，让学生经历从猜想与假设到实验验证的过程，培养学生实事求是的科学态度和同学之间的协作意识）
[思考] 这个结论还能不能用前面所学过的知识来解释呢？（引导学生复习决定电阻大小的因素，然后分析，将电阻串联，相当于是增加了导体的长度，所以串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大）
2、理论推导
（引导学生复习欧姆定律的内容及公式，然后引导学生进行理论推导）

由欧姆定律可知：U1=IR1    U2=IR2    U=IR
串联电路中有：  U=U1+U2
 所以            IR=IR1+IR2
 所以            R=R1+R2
  结论：
      串联电路的总电阻等于各串联电阻之和
（通过实验探究和理论推导，培养学生理论与实践相结合的思想）
 [提问]  上述结论是由两个电阻串联的电路推导出的，它适用于3个、4个、多个电阻串联的情况吗？
（同学们自己进行推导，然后得出结论：）
当有n个电阻R1、R2、R3、…、Rn串联时，
总电阻        R=R1+R2+R3+…+R n
      [例1]：阻值为10Ω的R1与阻值为15Ω的R2串联后的总电阻是多少？若电源电压为5V,则流过R2的电流为多少？
解：因为R1与R2串联
           所以：串联后的总电阻为：R=R1+R2=10Ω+15Ω=25Ω
                 通过R2的电流为：I2= I1= I=U/R=5V/25Ω=0.2A
 [练1]：R1与R2串联后的总电阻是350欧，已知电阻R1 =170Ω，则电阻R2多少欧？若通过两电阻的电流是100mA？则两电阻两端的电压分别是多少？电源电压多大？
（通过例1和练1训练学生运用串联电路的总电阻的计算公式进行简单的计算）
       [提问]  当n个阻值均为R0的电阻串联时，其总电阻为多大呢？
（学生运用所学知识自己进行推导，然后得出结论）
R总 = nR0
三、小结
通过这节课的学习,你有哪些收获呢?
(同学之间互相交流讨论,然后自己进行小结)

（第二课时）
电阻的并联
一、复习提问，导入新课
1、并联电路中电流有什么特点？     I_____I1_____I2
2、并联电路中电压有什么特点？     U__ __U1_____U2
3、串联电路中电阻有什么特点？（R=R1+R2+R3+…+R n ；  总电阻大于任何一个电阻；电阻的串联相当于增加了导体的长度 ）
[思考]  电阻的并联，相当于增加了什么？电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了？
（这样很自然地引出了这节课要探究的课题）
二、达标导学
我们先运用所学知识进行理论推导一下，看看大家的猜想是否正确。
1、理论推导

由欧姆定律可知：I=U/R   I1=U/R1    I2=U/R2
并联电路中有：  I=I1+I2
     所以            U/R=U/R1+U/R2
     所以            1/R=1/R1+1/R2
     结论：
   并联电路总电阻的倒数，等于各个并联电阻的倒数之和
分析：因为1/R>1/R1  所以R<R1        同理可以得到R<R2
由此证明大家的猜想是正确的
我们能不能和串联电路一样，也用实验来探究一下呢？
2、实验探究
（参照探究串联电阻的思路和步骤进行实验探究）
  [探究的问题]：
电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了？。

有电阻的串联作为基础，同学们很容易猜
想到电阻并联后其总电阻会减小
  [设计实验]
       引导学生进行实验设计并画出实验电路
图，然后进行分组实验
  [实验结论]
       实验现象表明：
电阻并联后总电阻的阻值比任何
一个分电阻的阻值 都小 。
（通过实验，使我们进一步认识到猜想
是正确的）
 [思考] 当有n个电阻R1、R2、R3、…、Rn并联     时，其总电阻为多少？
（学生自己进行推导，然后交流讨论得出结论）：
        1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…+1/R n
[思考] 如果是由n个阻值相同的电阻R0并联起来，其总电阻又为多少？
      (学生动手进行推导然后得到) 
R=R0/n
[例2]   用电器甲的电阻为20欧，用电器乙的电阻为80欧，将它们接在电压为16伏的电源上，求此并联电路的总电阻、总电流，以及通过甲、乙两个用电器的电流。 
解：先根据题意画出电路
图，并将已知量和待求量标
在电路图上。
设：总电阻为R，总电流为
I。由 1/R=1/R1+1/R2可得
1/R=1/20+1/80，
R=16Ω
根据欧姆定律总电流
I=U/R=16V/16Ω=1A
因为总电压与两用电器两端的电压相等，所以
I1=R/R1=16V/20Ω=0.8A,   
I2=U/R2=16V/80Ω=0.2A
[练2]  R1与R2并联后的总电阻是2.4欧，已知电阻R1 =4Ω，则电阻R2的阻值为多少欧？若通过电阻R1的电流是100mA？则两电阻两端的电压是多少？电源电压多大？,
三、小结
通过这节课的学习,你有哪些收获呢?
(同学之间互相交流讨论,然后自己进行小结)
四、作业设计
1、电阻的串联相当于增加了导体的            ，所以总电阻要比任何一个电阻的阻值都               。
2、R1=20Ω , R2=50Ω  将这两个电阻串联起来，其总电阻为            。
如果把它们接在14伏的电源上，则电路中的电流为              。
3、将5个阻值均为30Ω的电阻串联起来，其总电阻为               ，若将它们串联在15V的电源上，则电路中的电流为                  。
4、电阻的并联相当于增加了导体的           ，所以并联电路的总电阻比任何一个电阻都          。
5、R1=20Ω, R2=30Ω将这两个电阻并联起来，其总电阻为            ,如果将它们接在24V的电源上,则电路中的总电流为           。
6、将5个阻值均为30Ω的电阻并联起来，其总电阻为               ，若将它们并联在15V的电源上，则电路中的电流为                  。
八、板书设计
第四节 电阻的串联和并联
1、 串联电路的总电阻等于各串联电阻的阻值之和
                      公式：R总=R1+R2
2、推论：（1）串联电阻相当于增加了导体的长度,所以总电阻大于任何一个电阻， 即R>R1、R>R2；
（2）当有n个电阻R1、R2、R3、…、Rn串联时，
总电阻为     R=R1+R2+R3+…+R n
（3）n个阻值均为R0的电阻串联后的总电阻为：R=nR0
（4）串联电路中，各导体两端的电压与其电阻成正比，
即：  =
3、并联电路中电阻的规律：
并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和
公式：  
推论：(1)并联电路的总电阻小于任何一个电阻，即R<R1、R<R2；
(2)并联电阻的个数越多则总电阻越小；
(3)并联电阻相当于增加了导体的横截面积；
(4)n个均为R0的导体并联后的总电阻为：R=R0/n
(5)并联电路中，各导体两端的电流强度与其电阻成反比，
               即：  =   或 I1R1 = I2R2
九、教学反思（手写）
本节课中较成功的部份：
1、用“演示”“动画”等多种方式引导“等效替代”的方法，效果良好。
2、课件设计合理，生动，对课堂教学起到良好的引导和辅助作用。
3、整节课堂设计合理，环环相扣，每个环节均有问题提出，让学生带着问题学习，并能解决问题。每个环节之间过渡衔接自然。
4、课堂结构完整，讲练结合，媒体应用得当，有效调动学生积极性和求知欲，教学效果良好。
本节课中还可以更完善的地方：
1、课件中使用的字体应该规范，单位使用新罗马斜体字；
2、推导过程中教师活动较多，可以尝试让学生推导串联，老师推导并联；
3、推导和课堂巩固练习可以使用实验投影仪，直接将学生练习投影，更为直观；
4、课堂作图作用作图工具。
备课时间：
上课时间：
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