人教版九年級上冊物理17.4 歐姆定律在串、并聯電路中的應用 教案.docx
課 題歐姆定律在串、并聯電路中的應用課 時1課時教學目標 1能運用歐姆定律解決簡單的串、并聯電路問題。2 通過計算,學會解答電學計算的一般方法,結合歐姆定律,歸納得出串聯電路中的電阻的規律。教學重點會利用歐姆定律解決簡單的串、并聯電路問題,掌握解決電學計算題的一般方法。教學難點在電路計算中注意兩個“同一”,即同一對象,同一時刻。教具準備多媒體課件整合網絡、阻值不同的電阻若干、電阻箱、電源、開關、導線、電流表、電壓表、滑動變阻器等。教學方法實驗演示,歸納總結教 學 過 程教師活動學生活動備注創設情景1歐姆定律的內容。2在串聯電路中電流規律和電壓規律。3在并聯電路中電流規律和電壓規律。引入新課(5分在串聯電路中,各部分電路相互影響,當一個電阻的阻值發生改變,電路中的電流和各用電器兩端的電壓均會發生改變。那么在串聯電路中各電阻之間有什么關系呢?歐姆定律在不同電路中如何應用?新課內容串聯電路的總電阻在串聯電路中的電流規律是:串聯電路電流處處相等,即I=I1I2,串聯電路中的電壓規律是:串聯總電壓等于各總分電路兩端的電壓之和,即U=U1+U2。提出問題:在串聯電路中的電阻有什么規律呢?猜想與假設:串聯電路中,串聯的用電器越多,電路中的電流越小,即電阻越大。設計實驗:把兩個電阻串聯后接入電路中,測出電路中的電流,把兩個電阻換成一個電阻箱,調節電阻箱的阻值,使電流表的示數與前面相同,則此時電阻箱的作用效果與兩個電阻串聯后的作用效果相同,電阻箱的阻值就是這兩個電阻的總電阻。進行實驗:1設計兩個電阻串聯的電路圖。2連接實物,檢查無誤后,閉合開關,讀出此時電流表的示數為I。3把電阻R1、R2去掉,換上一個電阻箱,閉合開關,調節電阻箱的阻值,使電流表的示數也為I,讀出電阻箱的阻值為R0。4此時電阻箱的阻值R就是電阻R1、R2的總電阻。5換用不同阻值的定值電阻進行多次實驗,把實驗數據填入表格中。次數R1/R2/R0/123得出結論:分析實驗數據,可以得出:在串聯電路中的總電阻等于各部分電路的電阻之和。即:R=R1+R2若電路中有多個電阻,則總電阻等于各電阻之和。即:R=R1+R2+導體的電阻與導體的材料、長度和橫截面積有關,那么把電阻串聯相當于改變電阻的哪個因素呢?*并聯電路中電阻的規律(可以根據學生的層次選講)串聯電路中總電阻等于各部分電路的電阻之和,那么在并聯電路中電阻有什么規律呢?如何進行實驗?根據實驗可以總結出并聯電路中電阻的規律,并聯電路的總電阻小于其中任何一個電阻,電阻并聯相當于增加導體的橫截面積。并聯總電阻的倒數等于各支路的電阻的倒數和。歐姆定律在串、并聯電路中的應用串聯電路中電流規律、電壓規律和總電阻I=I1=I2=U=U1+U2+R=R1+R2并聯電路中電流規律、電壓規律I=I1+I2+U=U1=U2=例題1一盞燈上標有“3V 0.3A”的字樣,現在有一個4.5V的電源,要使燈泡正常工作,需要串聯一個多大阻值的電阻?分析:可以根據題意畫出電路圖(如圖),在圖中標出已知條件。根據歐姆定律,要求出電阻R的阻值,需要求出電阻R的電流和電壓。已知:U=4.5V,UL=3V,IL=0.3A。求:RR=?解:根據串聯電路的電流規律和電壓規律可知:IL=IR=0.3AUR=UUL=4.5V3V=1.5V由歐姆定律可知:答:需要串聯一個阻值為5的電阻才能使燈泡正常發光。本題除了上面的解法外,還有什么解法?例題2如圖所示,電阻R1為10,電源兩端電壓為6V。開關S閉合后,求(1)當滑動變阻器接入電路的電阻R2為50時,通過電阻R1的電流I;(2)當滑動變阻器接入電路的電阻R2為20時,通過電阻R1的電流I。分析:本題主要考查了串聯電路的變化,因為串聯電路各用電器相互影響,當滑動變阻器的滑片發生改變,電路中的電流也會發生改變。在使用歐姆定律時要注意同一性,要在同一對象的同一時刻使用歐姆定律。教師板演解題過程。由上面的例題可以看出,串聯電路中通過某個電阻的電流或串聯電路中的電流,等于電源兩端電壓除以各分電阻之和。通過本題還能看出,當串聯電路中的一個電阻改變時,電路中的電流及另一個電阻兩端的電壓都會隨之改變。例題3如圖所示,電阻R1為10,電源兩端電壓為12V。開關S閉合后,求:(1)當滑動變阻器R接入電路的電阻R2為40時,通過電阻R1的電流I1和電路的總電流I;(2)當滑動變阻器接入電路的電阻R3為20時,通過電阻R1的電流I1和電路的總電流I。分析:這是一道電阻并聯的電路,根據并聯電路的特點,各支路之間互不影響,當滑動變阻器接入電路的阻值發生改變(不為零),對電阻R1的電流不影響。滑動變阻器阻值改變時,改變的只是變阻器所在的支路。根據并聯電路的電流和電壓的規律,各支路兩端的電壓均相等,干路電流等于各支路電流之和。根據題目要求,寫出解題過程。通過本題可以看出,當并聯電路中的一個支路的電阻改變時,這個支路的電流會發生變化,干路電流也會變化,但另一個支路的電流和電壓都不變,即并聯電路各支路之間互不影響。在利用歐姆定律解決問題要注意:(1)歐姆定律中的I、U、R都是指同一導體或同一段電路上對應同一狀態下的物理量。(2)歐姆定律的變形公式為U=IR、。(3)歐姆定律定律中各物理量單位必須統一。(4)由于實際電路中,往往有幾個導體,即使同一導體,在不同時刻的I、U、R值也不相同,因此在應用歐姆定律解題時應對同一導體同一時刻的I、U、R標主同一的下角標,以避免張冠李戴。總結課堂小結:1通過這節課你學到了什么?2串聯電路的總電阻與各電阻之間的關系。3歐姆定律在串、并聯電路中應用時要注意哪些問題?4電路變化的計算。回憶前面串聯電路和并聯中的電流關系和電壓關系。學生思考,電路中電流與電壓和電阻的關系。學生進行猜想。學生討論實驗方案,采用等效替代的方法。學生根據設計思路,說出實驗步驟,在同一電路中采用電流相等的方法。設計實驗數據記錄表格,分組進行實驗。分析實驗數據,總結串聯電路中的電流規律。用自己的語言描述結論。串聯電路的總電阻等于各電阻之和。學生思考:電阻串聯越多,總電阻越大,相當于增加了導體的長度。學生借鑒串聯電路中電阻的規律,進行探究并聯電路中電阻的規律。學生進行分組實驗,總結規律。學生回憶前面學過的電流規律、電壓規律。學生分析圖中的已知條件,要求出電阻R的阻值,需要知道電阻R兩端的電壓和流過R的電流,結合串聯電路中的電流規律,電阻R的電流等于燈泡正常發光時的電流。電阻R兩端的電壓等于總電壓減去燈兩燈的電壓。學生討論其他解法:解:根據串聯電路的電流規律,I=IR=IL=0.3A根據歐姆定律,電路的總電阻為:燈泡的電阻為:電阻R的阻值為RR=R-RL=15-10=5學生分析題目中的已知和求解。電路中電阻R1、R2是串聯的,根據歐姆定律可以求出,當滑動變阻器接入電路的阻值為50時的電流。當滑動變阻器接入電路的電阻為20時,電源電壓不變,再次利用歐姆定律求出電路中的電流。學生分析題目,寫出已知和求解。解:(1)根據并聯電路中的電壓規律,U=U1=U2=12V電阻R1中的電流為:變阻器R中的電流為:電路的總電流為I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A(2)當變阻器的阻值R3=20時,R3中的電流為:電路的總電流I=I1+I3=1.2A+0.6A=1.8A總結在解決歐姆定律在串、并聯電路中應用的電學題目時的注意點。學生梳理本節課知識內容。1本節主要學習了串聯電路中的電阻關系,歐姆定律在串、并聯電路的應用。2串聯總電阻等于各電阻之和,串聯總電阻大于各個用電器的電阻。并聯總電阻小于各其中任何一個電阻。3歐姆定律在不同電路中的應用,可以用于求電流、電壓和電阻。在計算時要結合串聯和并聯電路的電流規律以及電壓規律。4電路變化要先分清電路連接方式;分析電路變化前的電流、電壓和電阻;找出電路變化前后不變的物理量,例如電源電壓、定值電阻的阻值等。創造課堂情景,為本節課的知識做準備。提出本節課的研究問題。培養學生觀察實驗、分析實驗的能力。培養學生利用歸納法得出結論的能力。培養學生利用物理知識解決實際問題的能力培養學生的動手能力。鞏固串聯電路中電流、電壓和電阻的規律。培養學生分析問題的能力培養利用物理知識解決實際問題的能力培養學生總結歸納的能力利用物理方法解決實際問題,加強理論聯系實際。板書設計一、等效電阻規律1、串聯規律:R總 = R1+ R2+ Rn。2、并聯規律:二、計算方法1、逆向推理計算法2、順向推理計算法3、等效電阻計算法三、計算題的一般步驟1、根據題意分析各電路狀態下電阻之間的連接方式,畫出等效電路圖。2、通過審題,明確題目給出的已知條件和未知量,并將已知量的符號、數值和單位,未知量的符號,在電路圖上標明。3、每一步求解過程必須包括三步:寫公式代入數值和單位得出結果。教學反思歐姆定律是初中電學中重要的定律,貫穿于電學各類計算,尤其是在串并聯電路中的應用更是初中物理計算題的重點