题目：探究串联电路的电阻关系

1、题目：用等效替代法探究串联电路的电阻关系首师大附属丽泽中学物理教研组李敏一、教学目标知识与技能：理解串联电路的等效电阻；会运用串联电路的电阻关系解决简单的串联电路问题；过程与方法：通过分析等效电肌的概念，学会运用等效的方法解决问题；学习用实验法得出物理规律，了解等效替代的研究方法；通过观察实验探究串联电路的电阻关系，培养学生对数据的收集、处理能力；情感、态度与价值观：激发学生对科学的求知欲，及尊重h然科学的科学态度；树立克服困难的信心；二、教学的重点和难点本节课的教学重点定位在学牛对于等效电阻的理解，以及在实验设计及探究过程屮如何体现等 效，如何测量等效电阻；教学难点是如何引导学生正确的处理数

2、据得结论；三、划分学生能够学会的和学习有困难的知识点四、教学方法实验探究法观察讨论法等效替代法 假如在电压、电流不变时，一个电阻可以代替串联的电阻， 我们称这个电阻是串联电阻的等效电阻。等效电阻乂叫总电阳五、教学过程环节一：演示实验引入等效的概念1 首先我们来看这个电路：（演示图一电路） 这时一个典型的电路图，图屮包括了那些？ 分别让学生说清楚每部分叫什么，以复习基本电路和器件和功能。2再看第二个电路：（演示图二电路）问：改变那个器件？叫什么？ 答：滑动变阻器。 接通电路一，读出电流表的值；r1二？ 接通电路二，滑动变阻器，使电流表的值与图一一致。 问：r二r1这说明了什么？对！在电压相同的情

3、况下，电流相同，r与r1等效。 那么，我们在图一电路屮，再串联上一个电阻呢？3出示第三个电路，（演示图三电路）使r1和r2串联。 接通电路三，电流表的值有什么变化？变小！ 耍想让电路电流表和电路三的值一致，我们必须怎样？ 对！滑动变阻器以增人电阻。 此现象说明了什么？这个电阻r产生的效果与两个电阻ri和r2串联吋产生的 效果相同，电阻r就叫ri和r2的等效电卩口。引入等效电阻的概念：图一图三4.引深问题，扩展思考。假如在电路三上再增加电阻呢？包括增加电阻的个数或电阻值。 我们述要继续滑动变阻器以达到等效，使电流不变。事实告诉了我们，等效电阻r和串联电阻z间一定存在着一个固定的关系，以保证二者

4、相等。这个关系的实质是r1和r2是什么关系,才能和r相等。那么，这个关系到底是什么呢？其实，我们用欧姆定律的计算方法是可以得出来的，但今 天我想让你们在这节课上通过你们自己设计的实验，得出自己的结论，找出r与rl, r2的数 学关系来。你们已经具备了这个能力。环节二：提出假设和讨论实验方案君朋合作，以大组为单位讨论方案设计。并评价可行性。捉示1，根据前而的演示实验，r与r1和r2肯定是相等的关系。那r1和r2是什么关系呢？ 提示2,如果假设：r=r1+r2似乎更接近事实。1谁是自变量？谁是因变量？ r1+r2是自变量为x轴，r是因变量为y轴。2.这就是一个函数y=f(x),就应该是y=kx 如

5、果k=l,就有y=x (x就是r1+r2) 剩卜的问题的就是，如何取得等号两边的两纽数据，找出坐标点，再连成线，看它到底是一条什 么样的线。我等着你们的实验数据和最终结论。环节三：分组实验和巡回检查1君朋合作，以小组为单位开始实验。r接入电路后与rl、r2 皿联吋产生相同的效果， 改变r1、r2阻值做6次 实验，将rl、r2、r数 值记录在表格里。测试一测试二测试三测试四测试五测试六r1 (q)r2 (q)r (q)2. 问题：我们为什么测试六次？这就是实验的重复原则。3. 这六次测出的r1和r2都地相加的关系，是不是所有的测试都是这样的关系呢？我们必须得 出一个普遍性的关系式。环节四：分析数

6、据和总结实验结果1. 汇总数据，绘坐标图。2. 得出y=kx,因为k=4,所以y=x, bp： r=r1+r2,这就是这个关系式。3把问题拓展一下：r1+r2是这样的关系，再加r3呢？我们把电路中再串联上一个电阻，再测一纟fl值出来。现在，马上，快。学住操作，结果还是相等！还在这条直线上。接着问：再加一个呢？可想而知实验证明这个关系式就是：r=r1+r2+r3+rn。环节五：对r=r1+r2的分析根据关系式r=r1+r2我们能发现那些特点？也就是说，这个关系式说明了什么？（由学生口己得出，老师给予归纳）1 增加串联电阻其中一个阻值，等效电阻也增大；2如果串联的是等值电阻，等效电阻就等于个数乘以单个阻值；3增加n个串联电阻，等效电阻是n个之和。4.