沪科版九年级物理 第十五章 第四节课时1 电阻的串联和并联教案

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课时1电阻的串联和并联

一、教学目标

1.物理观念

（1）通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。

（2）掌握串、并联电路中电阻的特点。

2.科学思维

知道分电阻、总电阻，理解等效电阻的概念，让学生学会用“等效代替法”进行实验探究，得出串、并联电路中电阻的规律。

3.科学探究

（1）经历探究过程，培养学生收集和处理实验数据的能力。

（2）通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程。

4.科学态度和责任

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。

二、教学重难点

1.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.难点：用“等效替代”的观点分析串联和并联电路。

三、教学过程

（一）导入

小强同学利用课余时间制作电子元件，有一次他急需一只10kΩ的电阻，但手边只有2kΩ、5kΩ、15kΩ、20kΩ的电阻各若干只，用这些电阻怎样才能得到10kΩ的电阻？

（二）新课教学

1.电阻的串联

教学情境：提问：我们已经知道了串联电路中电流和电压的关系，那串联电阻又有什么样的关系？下面我们通过一个实验来进行分析。

（1）实验探究

教学情境：教师演示实验

提出问题：电阻串联后，其总电阻会增大还是减小？

猜想与假设：电阻串联后，其总电阻会增大。

进行实验与收集证据：

①将一个定值电阻R接在如图所示电路的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，接在图中的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，闭合开关前先估测一下电流表的示数会怎样变化，再闭合开关，看看自己的估测是否正确。

分析与论证：电流表的示数一次比一次小，而电路两端的电压保持不变，说明电路中的总电阻在增大。

得出结论：串联电路中总电阻比任何一个分电阻都大。

提问：同学们思考这个结论能不能用前面所学过的知识来解释？

引导学生复习影响电阻大小的因素，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比任何一个分电阻都大。

（2）理论推导

教学情境：让学生阅读教材P107“加油站”中的内容，引导学生了解等效替代法。如图所示的电阻R1、R2串联后用总电阻R表示，那么总电阻R与R1和R2在数值上有什么关系？

由欧姆定律可知，U=IR，U1=IR1，U2=IR2。

由于U=U1+U2，所以IR=IR1+IR2，R=R1+R2。

结论：串联电路中总电阻等于各串联电阻之和。

数学表达式：R=R1+R2+…+Rn。

2.电阻的并联

教学情境：提问：我们已经知道了并联电路中电流和电压的关系，那并联电阻又有什么样的关系？下面我们通过一个实验来进行分析。

（2）实验探究

教学情境：教师演示实验

提出问题：电阻并联后，其总电阻会增大还是减小？

猜想与假设：电阻并联后，其总电阻会减小。

进行实验与收集证据：

①将一个定值电阻R接在如图所示电路的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并联起来，接在图中的A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。

③在A、B之间换上三个并联着的同样阻值的电阻R，闭合开关前先估测一下电流表的示数会怎样变化，再闭合开关，看看自己的估测是否正确。

分析与论证：电流表的示数一次比一次大，而电路两端的电压保持不变，说明电路中的总电阻在减小。

得出结论：并联电路中总电阻比任何一个分电阻都小。

提问：同学们思考这个结论能不能用前面所学过的知识来解释？

引导学生复习影响电阻大小的因素，然后分析，将电阻并联，相当于是增加了导体的横截面积，所以并联电路中的总电阻比任何一个分电阻都小。

（2）理论推导

教学情境：如图所示的电阻R1、R2并联后用总电阻R表示，那么总电阻R与R1和R2在数值上有什么关系？

由欧姆定律可知，，，。

由于I=I1+I2，所以，，。

结论：并联电路中总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。

数学表达式：，若n个电阻都为