1、第十五章 探究电路 第四节 电阻的串联和并联 第一课时 【教学目标】 知识与技能: 1、通过实验和推导理解串联电路的等效电阻和计算公式。 2、会利用串联特点的知识,解答和计算简单的电路问题 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。 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。 【教学重点】 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、 【教学难点】 用“等效替代”的观点分析串联和并联电路。 【教学准备】 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)。 【教学方法】实验法、探究法、理论推导法、启导式教学法。 【教学过程】 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 答:=;= 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? 答:=;+ 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
3、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
4、 [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
5、 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R
6、2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
7、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) 【板书设计】 第十五章 探究电路 第四节 电阻的串联和并联 第一课时 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
8、nR0 (4)串联电路中,各导体两端的电压与其电阻成正比, 即: = 第二课时 【教学目标】 知识与技能: 1、通过实验和推导理解并联电路的等效电阻和计算公式。 2、会利用并联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题 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。 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。
9、教学重点】 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。 【教学难点】 用“等效替代”的观点分析串联和并联电路。 【教学准备】 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)。 【教学方法】实验法、探究法、理论推导法、启导式教学法。 【教学过程】 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
10、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/R
11、1 所以R 12、
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 13、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)
【板书设计】
第十四章 探究电路
第四节 电阻的串联和并联(2课时)
1、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
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