1、第三节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
一、教学准备:(教学目标的有效性)
本节课是欧姆定律的应用的第4课时,同学们已经历伏安法测电阻的实验教学,串、并联电路总电阻的推导,对欧姆定律已有了初步的认识。在此基础上,复习串、并联电路的特点,电阻是导体本身的性质,介绍一些做题的技巧 。
教学目标:
1. 理解欧姆定律的内容
2. 由I=U/R 可得R=U/I,但R与U、I之间只有运算
3. 掌握I、U、R三个物理量的同体性
4. 掌握I、U、R三个物理量的同时性
二、教学实施:(教学内容的有效性、教学过程的有效性)
(一)课题引入——复习与练习有关的知识和方法。复习简明而有
2、实效
1、欧姆定律的内容:导体中的电流与 成正比,与 成反比。
公式: 变形表达式: 和
2、串联电路的特点:电流: 电压: 电阻:
3、并联电路的特点:电流: 电压: 电阻:
(二)课题进行——典型例题
例1、已知电阻R两端的电压为1V时,通过电阻的电流为0.2A,则导体的电阻为
Ω。当加在该电阻两端的电压为3V时,通
3、过该导体的电流为 A。
审题: ①、已知:U=1V,I=0.2A
求:R
解:I=U/R→R=U/I=1V/0.2A=5Ω
②、已知U’=4V,R=5Ω
求:I’
解:I=U/R→I’=U’/R=4V/5Ω=0.8A
点评:这是一道填空题,请同学们思考,除了根据欧姆定律计算以外,有没有其他途径?
有。I与U的关系的结论:当R一定时,I与U成正比,所以:I’=4I=4*0.2A=0.8A。殊途同归,所以解决问题时应不拘泥于同一思路。
例2、如图所示,R1、R
4、2的阻值分别为5Ω和10Ω, 当电压表的示数为1V时,求:
(1)通过R1的电流
(2)R2两端的电压
(3)电源的电压
审题:已知:U1=1V,R1=5Ω,R2=10Ω,
求:①I1 ②U2 ③U总
解:①I1=U1/R1=1V/5Ω=0.2A
②∵R1与R2串联,
∴I2=I1=0.2A→I=U/R→U2=I2*R2=0.2A*10Ω=2V
③∴U总=U1+U2=1V+2V=3V
思考:这道题到了这里,已经解决了问题,但我们能不能从这道题中得到一定的结论?第三问还有其他方法吗?(U总=I1×R总=0.2
5、A×15=3v)
总结: ⑴R1与R2串联,代入物理量一定要一一对应,绝不能张冠李戴
⑵与上题相比较,题目中均有一些潜在的信息:
① I通过R前后保持不变
② 利用串联,I2=I1,从而使问题得到解决
③ I=U/R,当I相等时,U与R成正比,U1/U2=R1/R2,即串联分压的应用,也可是问题得到解决。
例3、如图所示,R1、R2的阻值分别为5Ω和10Ω,当电流表的示数为0.3A时,求:
(1)R2两端的电压
(2)通过R2的电流
(3
6、电路中的总电流
审题:已知:I1=0.2A,R1=5Ω,R2=10Ω
求:①U1 ②I2 ③I总
解:①I=U/R→U1=I1*R1=0.2A*5Ω=1V
②∵R1与R2并联,
∴ U2=U1=1V, 又R2=10Ω
I2=U2/R2 =U2/R2=1V/10Ω=0.1A
③∴I总= I1+ I2=0.2A+0.1A=0.3A
思考:并联电路潜在的信息:支路两端电压相等。
① 当U一定时,I与R成反比。如何应用:I1/ I2= R2/ R1(并联分压)
② 还可应用:R并=R1*R2/(R1+R2)
或 I=U/R→R并=U总/
7、I总=1V/0.3A=3.33Ω
例4、如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1=5Ω,R2=15Ω。
(1)若开关S闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.2A,求电源电压;
(2) 若开关S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.9A,求通过电阻R3的电流。
① S闭合,S1、S2都断开:R1、R2串联,等效图如下所示
已知 :I=0.2A,R1=5Ω,R2=15Ω
求: U总
解: ∵R1与R2串联
∴R总=R1+R2=5Ω+15Ω=20Ω
I=U/R→U总=I*R总=0.2A*20Ω=4V
② S、S1、S2都闭合,R1与R3并联, R2被短路.等效图如下所示
∴ U3=U1=U=4V
I1=U1/R1=4 V/5Ω=0.8A
∴I3= I总-I1=0.9A-0.8A=0.1A
又解:当U一定时,I与R成反比。
应用:I3/ I1= R1/ R3(并联分压)
(三)小结(师生互动)
综上:应用欧姆定律解题时注意:
1、I、U、R三个物理量的同体性,即必须是同一段电路或同一电阻的。
2、I、U、R三个物理量的同时性,即当电路中由于开关的断开或闭合,
造成电路的连接情况发生变化。
方法 :根据题意画出相应的等效电路图,确定串、并联关系,再用欧姆定律求解。