第三节　串、并联电路中的电阻关系

备课教案专用稿纸备课教案专用稿纸 第 周 第 课时教案 授课时间 月 日 课题第三节 串 并联电路中的电阻关系 教学 目的 要求 一 知识与技能 1 了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 知道串 并联电路中电阻的关系 3 会用串 并联电路中电阻的关系进行简单计算 二 过程和方法 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 学习用不同小角标表示同类物理量的方法 教学 重点 教学重点 串 并联电路中的电阻关系 教学 难点 教学难点 串 并联电路中的电阻关系 教具课型 主主 要要 教教 学学 内内 容容 引入新课 通过实验引入 要注意实验的准确性和可见性 引导学生注意更换电阻后电流表的示数 是否发生了变化 而不必观察电流表的具体示数 从此引入等效电阻的概念 二 新课学习二 新课学习 一 串联电路的等效电阻 一 串联电路的等效电阻 1 串联电路的等效电阻串联电路的等效电阻 假设有一个电阻可以代替串联的电阻而不影响电路的效果 我们就称这个电阻是串联电 路的等效电阻 等效电阻与串联各个电阻的关系可以利用欧姆定律求得 说明 1 不影响电路的效果是指在电源电压不变时 其输出的电流也不变 2 等效电阻也叫总电阻 2 串联电路中的电阻关系串联电路中的电阻关系 在图甲中 两个串联导体的电阻值分别为 R1 和 R2 设等效电阻的电阻值为 R R1 R2 两端的电压分别为 U1 和 U2 串联部分两端的电压为 U 通过 R1 R2 的电流 分别为 I1 I2 由欧姆定律可知 U IR U1 I1R1 U2 I2R2 从串联电路总电压与分段电压的关系 U U1 U2 得 IR I1R1 I2R2 因串联电路中的电流处处相等 即 I I1 I2 所以 R R1 R2 对于多个电阻 R1 R2 R3 Rn 串联 同样可以得到 R R1 R2 R3 Rn 这表明 串联电路的等效电阻等于各串联导体的电阻之和 注意 1 把几个导体串联起来 相当于增加了导体的长度 其总电阻一定比任何一个导体 的电阻大 2 由 R R1 R2 Rn 可推出 n 个阻值均为 R0 的电阻串联 其总电阻为 R nR0 3 根据欧姆定律和串联电路的电流特点 不难推出 这说明 串联电路中 电 压的分配与电阻成正比 例题 一个阻值为 3 的电阻 R1 和一个阻值为 2 的电阻 R2 串联后 接在 6V 的电源 上 问电路中的电流多大 分析 画出电路图 要想求出电路中的电流 I 只要知道总电压 U 和总电阻 R 就可以了 U 已知 R 可用串联电路的总电阻公式求出 解 因为 R R1 R2 3 2 5 所以 I 1 2A 答案 电路中的电流为 1 2A 二 并联电路的等效电阻 二 并联电路的等效电阻 1 并联电路的等效电阻并联电路的等效电阻 假设有一个电阻可以代替并联的电阻而又不影响电路的效果 我们就称这电阻是并联电 路的等效电阻 等效电阻与并联各个电阻的关系可以利用欧姆定律求得 说明 1 不影响电路的效果是指在电源电压不变时 其输出的电流也不变 2 等效电阻也叫总电阻 2 并联电路中的电阻关系并联电路中的电阻关系 推导 设各支路的电阻分别为 R1 和 R2 并联电路的等效电阻为 R 通过 R1 和 R2 的 电流分别为 I1 和 I2 并联电路的总电流为 I 如图 那么 由欧姆定律可知 I1 I2 而 I 又因为并联电路的总电流等于各支路的电流之和 即 I I1 I2 所以 约去 U 得 对于多个电阻 R1 R2 R3 Rn 并联 同理可以得到 这表明并联电路的等效电阻的倒数 等于各并联导体的电阻的倒数之和 说明 1 把 n 个导体并联起来 相当于增加了导体的横截面积 其总电阻比每一个导体电 阻都要小 2 由 可推导出 R 3 由 可推出 n 个阻值均为 R0 的电阻并联 其总电阻为 R 4 根据欧姆定律和并联电路的电压特点 可推导出 这说明 并联电路中 电流的分配与电阻成反比 例题 有一只弧光灯 正常工作电流为 5A 电阻力 8 要把它接入电压为 110V 的电路中 需要串联一个多大的电阻 弧光灯才能正常工作 分析 先根据题意画电路图 并标出已知量和未知量的符号 如图 12 3 5 所示 为了 防止差错 习惯上在物理量代表符号的右下角加角标 分别表示与各导体的对应量 如电阻 R1 的电压 电流分别为 U1 I1 电阻 R2 的电压 电流分别为 U2 I2 总电阻 总电压 总电流分别为 R U I 并且这九个量中一般知道三个量就可以求出另外六个量 此题根据 题目所给条件 欲求电阻 R2 可从欧姆定律的变形出发 先求出 R1 两端的电压 U1 再根 据串联电路的关系 求出电阻 R2 两端的电压 U2 最后利用欧姆定律变形公式求出 R2 也 可以从串联电路总电阻出发 先求出整个电路中的总电阻 R 然后利用串联电路特点求出 R2 也可以根据串联电路分压关系求出 R2 解法 1 根据欧姆定律 U1 IR1 5A 8 40V R1 与 R2 是串联在电路中 U2 U U1 110V 40V 70V 又根据欧姆定律可求出需要串联的电阻 R2 为 R2 U2 I 70V 5A 14 解法 2 根据欧姆定律 I U R 得 R 22 R1 与 R2 串联在电路中 R2 R R1 22 8 14 解法 3 根据欧姆定律 I 得 U1 IR1 5A 8 40V R1 与 R2 是串联在电路中 U2 U U1 110V 40V 70V 根据串联电路分压关系式 得 R2 R1 8 14 答案 需要串联一个 14 的电阻 弧光灯才能正常工作 板板 书书 设设 计计 1 知识小结 2 方法规律总结 怎样进行简单电路的计算 串 并联电路属于简单的电路 在解题中要注意以下几点 1 先根据题意画电路图 并在电路图上标明已知量的符号 数值和未知量的符号 便于分析 2 利用电路的符号和欧姆定