资源描述
*第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用
一、教学目标
知识与技能目标
1.初步认识欧姆定律在串、并联电路中的简单应用并能正确地进行简单计算。
2.会利用欧姆定律进行串、并联电路分析与计算。
过程与方法目标
通过计算,学会解答电学计算的一般方法,结合欧姆定律,归纳得出串联电路中的电阻的规律。
情感与态度目标
1.经历“问题—思考—分析—结论”的实践过程,提高学生的主动探究的意识;
2.在分析例题的基础上,培养学生应用已学知识解决新问题的能力。
二、教学重难点
重点:欧姆定律在串、并联电路中的应用.
难点:正确应用欧姆定律进行串、并联电路分析与计算。
三、教学用具
多媒体课件、阻值不同的电阻若干、电阻箱、电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、实验报告单。
四、教学过程
温故知新
1.欧姆定律
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:
变形公式U= IR
2.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
3.并联电路中的电流、电压规律
(1)并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和: I=I1+I2
(2)并联电路中各支路两端电压相等. U=U1+U2
探索新知
1.电阻的串联
由欧姆定律得: U1=I1R1 U2=I2R2 U=IR
由串联电路可知: U =U1+U2
I=I1=I 2
所以:IR=I1R1+I2R2
即:R=R1+R2
结论:串联电路的总电阻等于各电阻之和.
在串联电路中 R=R1+R2
2.电阻的并联
由欧姆定律得:
由并联电路可知:I=I1+I 2
U =U1=U2
所以:
即:
结论:并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。
二、例题分析
例题1 如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为6V.开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时,通过电阻R1的电流I;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I ′;
解:(1)已知 U=6 V,R1 =10Ω,R2 = 50Ω.
∴
(2)已知 U=6 V,R1 =10Ω,R3= 20Ω.
∴
由上面的例题可以看出,串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以各分电阻之和.另外还可以看出,当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变. 很多实际电路都利用了串联电路的这一特点.
U1=IR1=0.1A ×10Ω=1V
U2=IR2=0.1A ×50Ω=5V
串联分压
例题2 如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为12V.开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I;(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I1′和电路的总电流I′ .
解:(1)已知 U=12V,R1 =10Ω,R2 = 40Ω.
∴
∴I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A
(2)已知 U=12V,R1 =10Ω,R3= 20Ω.
∴
∴I ′ = I1′ + I2′=1.2A+0.6A=1.8A
由上面的例题可以看出,当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流会变化,干路的电流也会变化,但另一个支路的电流和电压都不变.家庭电路中,各用电器采用并联形式连接到电源上,就是利用了并联电路的这一特点.
20Ω
10Ω
U=12V
I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A
或
并联分流
五、课堂练习
1.如图电源电压恒定.闭合开关S,滑动电阻器滑片P向右移动,则开关闭合后,下列关于电路的说法正确的是( B )
A.灯泡L变亮 B.灯泡L变暗
C.电流表示数不变 D.电流表示数变大
2.如图所示,电源电压保持不变。开关S闭合后,灯L1、L2 ,都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是2:3,此时灯L1、L2的电阻之比是( B )
A. 2: 1 B. 1:2 C.3: 2 D.2: 3
3.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S闭合后,灯L不发光,电压表指针有明显偏转.若电路中只有一处故障,对于此电路可能故障的判断,下列说法中不正确的是( B )
A.灯L短路 B.灯L断路
C.滑动变阻器R2断路 D.定值电阻R1断路
六、课堂小结
求解电路计算题的步骤
(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图.
(2)通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明.
(3)每一步求解过程必须包括三步:
写公式——代入数值和单位——得出结果.
七、课外作业
《高效课时通》第十七章第四节
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