2017年秋九年级物理全册17.4欧姆定律在串并联电路中的应用导学案新人教版.docx

欧姆定律在串、并联电路中的应用课题欧姆定律在串、并联电路中的应用课型新授课教学目标知识与技能1.理解运用欧姆定律和电路特点推导串、并联电路中电阻关系的过程.2.理解串联电路的等效电阻，会用串联电路的特点和欧姆定律分析解决简单的串联电路问题.3.理解并联电路的等效电阻，会用并联电路的特点和欧姆定律分析解决简单的并联电路问题.过程与方法1.通过实验现象体会等效电阻的含义，了解等效的研究方法.2.通过推导串、并联电路电阻关系的过程学习用理论推导得出物理规律的方法.3.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力和应用知识解决问题的能力.情感、态度与价值观1.通过应用欧姆定律和串、并联电路特点推导串、并联电路中电阻的关系，体验物理规律在解决实际问题中的意义.2.通过推导过程使学生树立用已知规律发现新规律的意识.教学重点利用欧姆定律推导出串、并联电阻的关系，并能进行简单的计算教具准备多媒体课件、5、10的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各1个，导线若干.教学难点探究电阻串、并联规律中等效思维方法的理解与运用教学课时1.5课时课前预习1.欧姆定律在串联电路中的应用（1）串联电路中通过某个电阻的电流，等于电源两端电压除以各分电阻之和.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.（2）串联电路的总电阻与各分电阻的关系是R=R1+R2，总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大.（选填“大”或“小”）2.欧姆定律在并联电路中的应用（1）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，干路电流会变化，但另一个支路的电流和电压都不变.（2）并联电路的总电阻与各分电阻的关系是，总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小.思想方法：如果用一个电阻R代替两个串联电阻R1、R2接入电路后电路的状态不变，即通过R的电流与通过R1和R2的电流相同，R两端的电压与R1和R2两端的电压相同，则R就叫做这两个串联电阻R1和R2的等效电阻或总电阻.巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入前面我们学习了利用欧姆定律测电阻的实验，知道了求电阻的基本方法：.本节课我们将学习利用欧姆定律探究串、并联电路中电阻规律的知识，这是一节关于欧姆定律综合运用的探究课，大家一定要认真听讲.下面我们就一起来学习吧！进行新课 欧姆定律在串联电路中的应用1.探究串联电路中电阻的规律教师演示实验1，引导学生观察并思考串联电路中电阻的规律.（1）实验探究：实验1：用“伏安法”探究串联电路中电阻的规律.实验原理：实验器材：5、10的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各1个，导线若干.实验电路图：如图所示.实验的相关说明：电阻选带有骨架的线绕电阻或精确性较高的金属膜电阻.电源选用输出比较稳定的电源.调节滑动变阻器，使电路中的电流不要太大，并使电压表的示数为整数.根据第3节“伏安法”测电阻课程资源的相关介绍，确定电流表采用内接法还是外接法.实验结束后，教师要引导学生比较测量结果，得出总电阻R与R1、R2的关系：RR1+R25+1015教师根据实验结论，引导学生理解等效电阻的含义，学会在物理中运用“等效替换”的思想来研究问题，在此基础上得出串联电路中电阻的规律：R总R1+R2.（2）定性研究：电阻串联的实质是增大了导体的长度，所以串联电路的总电阻比任何一个分电阻都要大.（3）理论推导：因为R1、R2是串联的，所以有电压规律：U=U1+U2；电流规律：I=I1=I2欧姆定律：欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路，所以对于R1， 备课笔记知识拓展：当有3个电阻R1、R2、R3串联时，可以将串联的R1、R2看成一个电阻为R(RR1+R2)，而后将R和R3串联的总电阻为RR+R3R1+R2+R3.同理可证，当有n个电阻R1、R2、R3、Rn串联时，总电阻R=R1+R2+R3+Rn.进行新课则有；对于R2，则有；对于串联电路，则有.将I1、I2、I变形后得U1=I1R1，U2=I2R2，U=IR，代入电压规律得：IR=I1R1+I2R2.由于I=I1=I2，所以R=R1+R2.板书：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，即RR1+R2【例1】如图所示，电阻R1为12，将它与R2串联后接到8V的电源上，已知R2两端的电压是2V.请求出电路的总电阻.解：由R1与R2串联在电路中，得出U1=U-U2=8V-2V=6V，R=R1+R2=12+4=16.2.探究串联电路中欧姆定律的应用在理解了串联电阻的规律后，我们还要进一步掌握欧姆定律在串联电路中的应用及相关计算，下面我们就一起来分析一个例题.【例2】教师用多媒体展示教材P83的例题1，并利用欧姆定律进行分析.【例3】如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，电压表示数为6V，电流表示数为0.6A，断开S2后，电压表示数变为2V，则R2的电阻和电源电压分别是（ ）A.10，9V B.20，6V C.20，9V D.10，6V解析：闭合开关S1、S2时，电阻R2被短路，电路中只有电阻R1，故此时电压表示数即为电源电压，根据欧姆定律可得，当S1闭合、S2断开时，电路中的R1和R2串联，电压表测量的是R1两端电压，为2V，则R2两端电压为6V-2V=4V，根据可得，电阻R2的阻值为210=20.答案：B 欧姆定律在并联电路中的应用1.探究并联电路中电阻的规律教师演示实验2，引导学生观察并思考并联电路中电阻的规律.（1）实验探究：实验2：用“伏安法”探究并联电路中电阻的规律.实验原理：实验器材：5、10的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器备课笔记课外拓展：当待测电阻很小时，采用外接法可减小测量误差.当待测电阻很大时，采用内接法.初中阶段一般忽略电流表和电压表带来的误差影响，也就是对外接法和内接法不作区分.进行新课各1个，导线若干.实验电路图：如图所示实验的相关说明：实验结束后，教师引导学生比较测量结果（），发现利用欧姆定律测量出的总电阻R比R1和R2都要小.（学生此时还不能及时从测量结果中联想到并联电路中电阻的规律：，只知道R总R1R2）（2）定性研究：电阻并联的实质是增大了导体的横截面积，所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要小.（3）理论推导：教师引导学生利用欧姆定律推导出并联电路电阻的规律：并联电路的电流规律：I=I1+I2；电压规律：U1=U2=U对于R1，则有；对于R2，则有；对于并联电路，则有.则，由于电压相等，故.教师引导学生验证实验2中的总电阻是否可用即来计算，帮助学生验证并理解并联电阻公式的真实性：,和实验结果相符.板书：并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即，或注意：在推导出的结论后，可以此作为推论，推导出当并联电阻达到3个或3个以上时，仍可得出此类似的结论：为减轻.备课笔记规律总结：1.运用欧姆定律解决串、并联电路问题的思路（1）分析电路图，明确电路的连接方式，即确定电路是串联电路还是并联电路；在判断时，可运用“去表法”来判断.（2）若是电路中有电流表或电压表，要明确电流表或电压表各是测量哪段电路中的电流或哪段电路两端的电压.（3）根据串联电路或并联电路的电流、电压规律，结合欧姆定律进行分析与计算.2.用“分压”“分流”关系解题的思路应用串联电路的分压关系和并联电路的分流关系分析问题时，首先要明确电路的连接方式，然后运用串联电路的分压关系或并联电路的分流关系进行分析，特别要注意的是，若题图中有电流表或电压表，则要先明确电流表或电压表各是测量哪部分电路中的电流或哪段电路两端的电压，防止将比例搞错.进行新课学生负担，应指出该公式的计算应用在初中阶段很少涉及，只有当并联的电阻相同的特殊情况下，可能用到，如4个阻值为R0的电阻并联，并联后的总电阻为.【例4】如图所示，是某探究小组测量电阻时所得到的两个定值电阻A和B的电流和电压关系的图象，则A的电阻值为_；若将A和B并联接入到电压为15V的电源两端时，电路中的总电流为_A.解析：由电阻A的图象知，当I1=1A时，U1=6V，则.由电阻B的图象知，当I2=0.6A时，U2=6V，则.电阻A和B并联接到电压为15V的电源两端时，总电流答案： 6 42.探究并联电路中欧姆定律的应用在理解了并联电路中电阻的规律后，我们还要进一步掌握欧姆定律在并联电路中的应用及相关计算，下面我们就一起来分析一个例题.【例5】教师用多媒体展示教材P84页的例题2，并利用欧姆定律进行分析.教学板书课堂小结本节课主要讲述了欧姆定律的具体应用，我们通过结合前一章所学的串、并联电路的特点，并应用欧姆定律直接推导出串联电路、并联电路总电阻的公式：串联电路：R总R1+R2；并联电路：，这节课我们就学到这，谢谢！难题解答例6】如图所示，3个阻值均为10的电阻R1、R2、R3串联后接在电压恒为U的电路中，某同学误将一只电流表并联在电阻R2的两端，发现电流表的示数为1.5A，据此可知电压U=V；若用一只电压表替代电流表并联在R2的两端，则电压表的示数应为V.解析：电流表在电路中相当于一段导线，若将电流表并联在R2的两端，则R2被短路，R1、电流表、R3串联在电路中，R串=R1+R3=10+10=20，备课笔记教材习题解答则;若将电压表并联在R2的两端，则R1、R2、R3串联在电路中，=R1+R2+R3=3R1=310=30，根据串联电路中知U1=U2=U3,则U2=U=30V=10V.答案：30 10布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.教学反思1.推导出串联和并联电路总电阻的计算公式是本节的教学重点，用等效的观点分析串、并联电路是本节的难点，协调好实验法和理论推导的关系是本节教学的关键.在推导的过程中，要注意引导学生从影响导体电阻大小的长度、横截面积、材料等因素中，借助于导体串联相当于增加了导体的长度从而使总电阻增大；导体并联相当于增加了导体的横截面积，从而使总电阻减小等方面去理解，加深学生的印象.2.为了便于学生对“等效代替”的理解，教师可引导学生回顾“合力与分力”的关系，合力概念的引入正是基于合力作用的效果与分力作用的效果相同，类似地引入总电阻的概念，可画出等效的电路图，说明用等效的电阻接入电路，电路两端的电压和流过的电流相同，故可用等效电阻来代替原来的串联电阻.3.教师在教学设计中应注意发挥学生学习的主体作用，不可将推导过程全盘包揽，在引导后要交给学生完成.教师可以引导学生画电路图并将各个量在图中标清楚，然后给学生一些时间，让学生根据电路特点和欧姆定律自己尝试找出等效电阻和串、并联电阻的关系.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结规律总结：1.串联分压作用根据欧姆定律可知U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2,又因