山东省临沂市费城镇初级中学九年级物理全册《15.4 电阻的串联和并联》教案 沪科版.doc

《15.4 电阻的串联和并联》教案
教
学
目
标
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
3．通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程。
4．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。
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。

难
点
用“等效替代”的观点分析串联和并联电路
教学过程
教师活动
学生活动
导
入
新
课
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？

自

主

探

究

（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（R=R1+R2）
（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

（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 ）

注意理论的推导

公式的变形

计算的规范

合

作

交

流
（二）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 ）
相当予增加电阻丝的横截面积变大其电阻值可能会变小。
积

[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？。
[猜想与假设]：
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：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

注意理论指导中并联电路中干路电流等于各支路电流之和。

1/R=1/R1+1/R2

学生能够记忆准确，但计算完成后，有时忘记将结果不能取倒数。在此要特别强调。

知

能

应

用

1、电阻R1与R2串联后，连到10V的电源上，R1 = 30Ω，测得R1两端的电压是6V，求电路中的电流和的阻值。
2、一把电烙铁正常工作时的电阻是72欧，通过的电流是0.1A，问必须给它串联一个多大的电阻才能把它接到220V的电源上。
3、电阻R1与R2串联在电路中，已知R1：R2=3：2，则通过的电流之比I1：I2=_____________，电阻两端的电压之比U1：U2=_____________。

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。

计算题注意一题多解

加强练习，提高学生做题的熟练性

达
标
测
评
4、电灯L的电阻为24Ω，允许通过的电流为0.2A，要把它接入电流为1A的电路中，需______联一个多大的电阻R0？
5、电阻R1与R2并联后，连到10V的电源上，R1 = 30Ω，测得通过R2的电流是0.25A，求电路中的总电流和R2的阻值。
6、电阻R1与R2并联在电路中，已知R1：R2=3：2，则通过的电流之比I1：I2=_____________，电阻两端的电压之比U1：U2=_____________。
7、将电阻R1与R2并联在电路中，R1 = 5Ω，R2= 7Ω，通过两电阻的电流之比I1 ：I2 =_________，两电阻的电压之比U1 ：U2 =_______

小
结
与
作
业
小结：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： =

教后反思
本节教学采用理论推导的方法，引导学生教学推理，得出电阻的串联和并联的总电阻和各个分电阻的定量的关系式。然后再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。这样即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。