1. 能運(yùn)用歐姆定律解決簡單的串、并聯(lián)電路問題。
2. 通過計算，學(xué)會解答電學(xué)計算題的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生解答電學(xué)問題的良好習(xí)慣。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
利用歐姆定律推導(dǎo)出串、并聯(lián)電路中總電阻與分電阻的關(guān)系，并能進(jìn)行簡單的計算。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
解答電學(xué)計算題的方法。
【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：
1. 歐姆定律的公式： ；兩個變形式： 、 。
2. 串聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律（用公式表達(dá)）：
（1）電流的規(guī)律： ；（2）電壓的規(guī)律： 。
3. 并聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律（用公式表達(dá)）：
（1）電流的規(guī)律： ；（2）電壓的規(guī)律： 。
4. 歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用：
（1）串聯(lián)電路中通過某個電阻的電流，等于電源兩端電壓除以 。當(dāng)串聯(lián)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 。
（2）串聯(lián)電路的總電阻與各分電阻的關(guān)系是 ，總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都 。（選填“大”或“小”）
5. 歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用：
（1）當(dāng)并聯(lián)電路中的一個支路的電阻改變時，這個支路的電流 變化，干路電流 變化，但另一個支路的電流和電壓都 。
（2）并聯(lián)電路的總電阻與各分電阻的關(guān)系是_______________，總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都 。（選填“大”或“小”）
【合作探究】
探究一、歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用
1. 串聯(lián)電路中電流的計算
根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過電阻R1的電流和通過電阻R2的電流相等，都等于I。
電阻R1兩端的電壓U1=IR1，R2兩端的電壓U2=IR2。
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律
U=U1+U2，有U=IR1+IR2=I（R1+R2）
可求得 I=___________
即：串聯(lián)電路中通過某個電阻的電流或串聯(lián)電路的電流，等于電源兩端電壓除以 。
2. 實(shí)驗(yàn)探究：串聯(lián)電路中總電阻與分電阻的大小關(guān)系
（1）提出問題：
兩個電阻串聯(lián)后的總電阻比參與串聯(lián)的各個電路的阻值大些還是小些？
（2）猜想與假設(shè)
由于導(dǎo)體的電阻與長度有關(guān)，導(dǎo)體越長電阻越大。所以兩個電阻串聯(lián)以后，相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長度，總電阻應(yīng)當(dāng)比各個電路都大。
（3）實(shí)驗(yàn)器材
電源（電壓6V）、5Ω、10Ω、15Ω的電阻、電流表、開關(guān)、 導(dǎo)線若干。
（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
①把電阻R=15Ω的一個電阻接在6V的電源上，閉合開關(guān)，用電流表測出電路中的電流，記下數(shù)據(jù)（電流為0.4A）。
②把電阻R1=5Ω和R2=10Ω串聯(lián)在6V的電源上，閉合開關(guān)，用電流表測出電路中的電流，記下數(shù)據(jù)（電流為0.4A）。
（5）分析論證
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在串聯(lián)電路中，一個電阻R對電流的阻礙作用與兩個串聯(lián)電阻R1和R2對電流的阻礙作用可以是相同的。
結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻等于 ：R=R1+R2
3. 理論推導(dǎo)：串聯(lián)電路中總電阻與分電阻的大小關(guān)系
由歐姆定律可知： U1=I1R1 U2=I2R2 U=IR
因?yàn)樵诖?lián)電路中：U=U1+ U2 I=I1=I2
所以：
結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。
想一想：幾個導(dǎo)體串聯(lián)后，總電阻為什么會變大呢？
因?yàn)殡娮璐?lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的 ，所以串聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都要大。
4. 串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)
如上圖所示，因?yàn)榇?lián)電路的電流相等 I1=I2
由歐姆定律可知：U1=I1R1 U2=I2R2
所以 EQ \F(U1,U2) ＝ EQ \F(R1,R2)
結(jié)論：串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與它們電阻的大小成 .
5. 動態(tài)電路分析
動態(tài)電路就是指電路中的電流、電壓或電阻發(fā)生了變化，一般情況下，都是反映在電流表與電壓表示數(shù)的變化。
（1）電路中的電流、電壓或電阻發(fā)生了變化，一般情況下，都是下列幾種情況下引起的：
①滑動變阻器的滑片P的位置變化引起；
②開關(guān)的斷開或閉合引起；
③電路出現(xiàn)的故障（短路和斷路）引起。
（2）分析動態(tài)電路用到的知識：
①歐姆定律；
②串聯(lián)電路中電流、電壓及電阻的關(guān)系；
③滑動變阻器的使用知識；
④電流表、電壓表的使用知識；
⑤短路與斷路知識。
【例題1】如圖所示是典型的伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，當(dāng)滑片P向左移動時，電流表A的示數(shù)將 ，電壓表V的示數(shù)將 （均選填“變小”、“不變”或“變大”）。
【例題2】在圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S由斷開到閉合時，分析電流表與電壓表示數(shù)的變化情況：______。
【例題3】汽車油量表的工作原理圖如圖所示。R0是定值電阻，R是滑動變阻器，它的金屬滑片連在杠桿的一端，根據(jù)由 表改裝而成的油量表指針?biāo)缚潭染涂梢灾烙拖鋬?nèi)油面的高度。
當(dāng)司機(jī)行駛時，油箱內(nèi)油量下降，R接入電路的電阻值 ，油量表的示數(shù) 。（選填“變大”或“變小”）
【例題4】如圖所示，電阻R1為10Ω，電源兩端電壓為6V。開關(guān)S閉合后，求:
（1）當(dāng)滑動變阻器R接入電路的電阻R2為50Ω時，通過電阻R1的電流I；
（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻R3為20Ω時，通過電阻R1的電流I ′。
總結(jié)：串聯(lián)電路中通過某個電阻的電流或串聯(lián)電路的電流，等于電源兩端電壓除以各分電阻之和。另外還可以看出，當(dāng)串聯(lián)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_______。
探究二、歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用
1. 并聯(lián)電路中總電流的計算
如圖所示，定值電阻R1和R2并聯(lián)，電源電壓為U。
并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等 U1=U2
通過電阻R1的電流為： I1=U1 /R1
通過電阻R2的電流為： I2=U2 /R2
并聯(lián)電路的總電流：I= I1+ I2= _____________
即：并聯(lián)電路中干路電流等于各支路兩端電壓除以本支路電阻的和。
2. 并聯(lián)電路中的總電阻和分電阻的關(guān)系
（1）并聯(lián)電路中的總電阻
在并聯(lián)電路中，兩個電阻R1和R2對電流的阻礙作用，也可以用一個電阻R替代，若通過這一個電阻的電流與原來兩個電阻的總電流相同，則這個電阻R就叫這個并聯(lián)電路的總電阻。
（2）理論推導(dǎo)：并聯(lián)電路中的總電阻和分電阻的關(guān)系
如上圖所示，由歐姆定律知：
I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R
在并聯(lián)電路中： I=I1+I2 U=U1=U2
EQ \F(1,R) ＝ EQ \F(1,R1) + EQ \F(1,R2)
結(jié)論：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)，等于 。
幾個導(dǎo)體并聯(lián)后，總電阻為什么會變小呢？
電阻并聯(lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的 ，所以并聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都要?。?br>3. 并聯(lián)電路的分流特點(diǎn)
并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等， U1=U2
因?yàn)?U1= I1R1 U2= I2R2 則 I1R1= I2R2
所以 EQ \F(I1,I2) ＝ EQ \F(R2,R1)
結(jié)論：并聯(lián)電路中，各支路的電流與支路電阻的大小成 。
4. 并聯(lián)電路動態(tài)分析
并聯(lián)電路中電流表與電壓表示數(shù)的變化主要由以下三個方面引起：
①滑動變阻器的滑片P的位置變化引起；
②開關(guān)的斷開或閉合引起；
③電路出現(xiàn)斷路故障引起。
【例題5】在圖1所示的電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，寫出三個電表示數(shù)的變化情況：________.
圖1 圖2
【例題6】如圖2所示，電阻R1為10Ω， 電源兩端電壓為12V。開關(guān)S閉合后，求:
（1）當(dāng)滑動變阻器R接入電路的電阻R2為40Ω時，通過電阻R1的電流 I1和電路的總電流I；
（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻R3為20Ω時，通過電阻R1的電流I1′ 和電路的總電流I′ 。
想想議議
小華發(fā)現(xiàn)其中一個100Ω的電阻燒壞了，需要更換。但是他店里暫時沒有100Ω的電阻，只有200Ω、50Ω的電阻若干個。你現(xiàn)在知道該怎樣連接得到100Ω的電阻了吧？
總結(jié)：當(dāng)并聯(lián)電路中的一個支路的電阻改變時，這個支路的電流會______，干路電流也會變化，但另一個支路的電流和電壓_______（均選填“變化”或“不變化”）。
【精講點(diǎn)撥】
運(yùn)用歐姆定律解決串、并聯(lián)電路問題的思路：
1. 分析電路圖，明確電路的連接方式，即確定電路是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路。
2. 若是電路中有電流表或電壓表，要明確電流表或電壓表各是測量哪段電路中的電流或哪段電路兩端的電壓。
3. 根據(jù)串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻規(guī)律，結(jié)合歐姆定律進(jìn)行分析與計算。
【歸納整理】
第4節(jié) 歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用
【課堂練習(xí)】
1．兩個電阻串聯(lián)，若其中一個電阻增大，則總電阻________；兩個電阻并聯(lián)，若其中一個電阻增大，則總電阻________（選填“變大”“變小”或“不變”）。
2．下列說法錯誤的是（ ）
A．串聯(lián)電路中，任何一個分電阻總小于串聯(lián)的總電阻
B．并聯(lián)電路中，并聯(lián)的總電阻等于各分電阻的倒數(shù)之和
C．串聯(lián)電路中，電阻越大，它兩端的電壓就越高
D．并聯(lián)電路中，電阻越大，通過它的電流就越小
3. 如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片從右端向左移動的過程中、下列說法正確的是（ ）
A．電流表A1示數(shù)不變，電流表A2示數(shù)變大
B．電流表A1示數(shù)變小，電壓表V示數(shù)不變
C．電壓表V示數(shù)與電流表A2示數(shù)的比值變大
D．電流表A2示數(shù)變大，電壓表V示數(shù)不變，燈泡變亮
4．現(xiàn)有兩個電阻R1、R2，且R1>R2，則將如圖部分電路分別接到同一電源上，電流表示數(shù)最大的是（ ）
A． B．
C． D．
5. 如圖所示電路，電阻R0=20Ω，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P移到a端時，電流表的示數(shù)是0.5A；當(dāng)滑片P移到變阻器的b端時，電流表的示數(shù)為0.2A。則滑動變阻器的最大阻值為_____Ω。
6. 如圖是某同學(xué)為汽車設(shè)計的油量表（實(shí)際上就是電流表）原理示意圖，R0是定值電阻，R是滑動變阻器，則向油箱里正常加油時，油量表的示數(shù)會______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；油箱加油過滿時，電路______（選填“會”、“不會”）被短路。若換用電壓表改裝成油量表，要求油面升高時電壓表示數(shù)變大，電壓表應(yīng)并聯(lián)在圖中______（選填“R”、“R0”）兩端。
7．在如圖所示電路中，電源電壓為9V不變，電阻R1阻值為10Ω，變阻器R2上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣。閉合開關(guān)S后，通過R1的電流為0.5A。求：
（1） R1兩端的電壓U1 ；
（2）當(dāng)變阻器滑片移至最右端時，通過R1的電流。
8. 如圖電路中，R1=30Ω，R2=20Ω，閉合開關(guān)后，電流表的示數(shù)為0.3A。求：
（1）電阻R1兩端的電壓是多少？
（2）通過R2的電流是多少？
（3）電路中，干路總電流是多少？
（4）電路總電阻是多少Ω？
【課后反思】
本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些問題？
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
電流
I＝I1 I2
I＝I1 I2
電壓
U＝U1 U2
U＝U1 U2
電阻
R＝R1 R2
EQ \F(1,R) ＝ EQ \F(1,R1) EQ \F(1,R2)
分壓或
分流
EQ \F(U1,U2) ＝_____
EQ \F(I1,I2) ＝______

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第4節(jié) 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用

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