教學(xué)目標(biāo)：
1.物理觀念：
進(jìn)一步了解串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，了解等效電路的電阻。
2.科學(xué)思維：
學(xué)習(xí)等效的物理方法。用簡(jiǎn)單的圖示來(lái)理解物理規(guī)律。
3.科學(xué)探究：
經(jīng)歷等效電阻和等效電路的探究過(guò)程。
4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：
體驗(yàn)探究的快樂(lè)及科學(xué)方法的魅力。
教學(xué)重點(diǎn)：了解串、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)，理解等效電路。
教學(xué)難點(diǎn)：并聯(lián)電路的等效電阻的猜想和推導(dǎo)
教學(xué)課時(shí)：1課時(shí)
教學(xué)用具：多媒體、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、定值電阻5Ω、10Ω、導(dǎo)線。
教學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)：
創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課
計(jì)算機(jī)的電路板上有電阻器，用久了，會(huì)損壞。在維修爺爺?shù)氖找魴C(jī)時(shí)，小聰收音機(jī)中有一只100Ω的電阻器壞了，可小聰手邊只有幾只50Ω的定值電阻，有什么辦法可以解決這個(gè)問(wèn)題呢？
二、新課講授，師生互動(dòng)
（一）電阻的等效電阻
生甲：兩只50Ω的定值電阻串聯(lián)，是不是可以替代100Ω的電阻？
生乙：我們可以用伏安法做實(shí)驗(yàn)來(lái)探究。
生丙：我想，從理論上也應(yīng)該能推導(dǎo)出來(lái)吧！
實(shí)驗(yàn)探究 串聯(lián)電路的等效電阻
如圖所示，將已知阻值的電阻R1和R2串聯(lián)在電路中，接通電源后，讀取電壓表和電流表的示數(shù)U和I，用歐姆定律算出R1和R2串聯(lián)后的等效電阻R= 。
U=1.5V I=0.1A
R=15Ω
R1=5Ω ，R2=10Ω，R=15Ω。
三者關(guān)系
R=R1+R2
從理論上來(lái)推導(dǎo)
如圖所示，設(shè)串聯(lián)電阻的阻值為R1和R2，串聯(lián)后等效電阻為R。通過(guò)它們的電流為I1、I2和I，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)，有
U1=I1R1，U2=I2R2，U=IR
U1+U2=U
I1R1+I2R2=IR,
I1=I2=I
∴R=R1+R2
實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)都證明：串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。如果兩個(gè)電阻串聯(lián)，有R=R1+R2 。
根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的因素，參照如如所示，你能直觀理解串聯(lián)的等效電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻嗎？
幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體長(zhǎng)度。串聯(lián)的等效電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻。
用簡(jiǎn)單的圖示來(lái)理解物理規(guī)律，是學(xué)習(xí)物理的重要方法。
實(shí)驗(yàn)探究 并聯(lián)電路的等效電阻
根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的因素，參照如如所示，參照?qǐng)D所示，你對(duì)并聯(lián)電路的等效電阻有怎樣的猜想？
生甲：我們先選擇簡(jiǎn)單特例進(jìn)行分析，這樣有利于提出猜想。
生乙：導(dǎo)體并聯(lián)相當(dāng)于怎的導(dǎo)體的橫截面積，我的猜想?????
生丙：這個(gè)猜想需要用實(shí)驗(yàn)或理論推導(dǎo)的方法來(lái)檢驗(yàn)！
如圖所示，將已知阻值的電阻R1和R2并聯(lián)在電路中，接通電源后，讀取電壓表和電流表的示數(shù)U和I，用歐姆定律算出R1和R2并聯(lián)后的等效電阻R= 。
U=2.0V I=0.6A
R=3.3Ω。
猜想，兩個(gè)電阻并聯(lián)的總電阻小于每一個(gè)支路的電阻。
如圖所示，設(shè)并聯(lián)電阻的阻值為R1和R2，并聯(lián)后等效電阻為R。通過(guò)它們的電流為I1、I2和I，根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，有
可以證明，并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。
如兩個(gè)電阻并聯(lián)
例題 有一只小燈泡，它正常內(nèi)發(fā)光時(shí)燈絲的電阻是8.3Ω，正常工作時(shí)電壓是2.5V。如果我們只有電壓為6V的電源，要使小燈泡正常工作，需要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？
畫出電路圖如圖所示。給小燈泡串聯(lián)一個(gè)電阻R2，可分去一部分電壓，使小燈泡兩端的電壓U1為正常工作電壓為2.5V。
解：電阻R2分去的電壓
U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
電路中的電流：
?=?1/?1 =2.5?/8.3Ω≈0.3?
需要串聯(lián)的電阻
?2=?2/?=3.5?/0.3?≈11.7Ω
串聯(lián)電阻具有分壓的作用。這一點(diǎn)能在實(shí)際問(wèn)題中有廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)同學(xué)們按照如圖所示連接電路，觀察串聯(lián)電阻的分壓作用，并說(shuō)明我們自制的可調(diào)壓電源的原理。
滑動(dòng)變阻器的滑片左右移動(dòng)，R兩端的電壓如何變化
（二）等效電路
在許多情況下，人們常利用作用效果相同，來(lái)認(rèn)識(shí)和處理復(fù)雜的問(wèn)題。現(xiàn)代電子技術(shù)中，在分析一些復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，人們常常只關(guān)注整個(gè)電路（或電路的一部分）的輸入、輸出關(guān)系，即電流和電壓的變化關(guān)系。
現(xiàn)代電子技術(shù)中，在分析一些復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，我們可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的電路代替復(fù)雜的電路，使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。這個(gè)簡(jiǎn)單的電路是復(fù)雜電路的等效電路。
如圖所示。R2、R3并聯(lián)再和R1串聯(lián)，先算并聯(lián)，后算串聯(lián)。
先算R2、R3的等效電阻R23，再算R1、R23的等效電阻123。
那么最右的電路是最左的電路的等效電路
三、總結(jié)反思，超越自我
1．電路的等效電阻：幾個(gè)連接起來(lái)的電阻所起的作用，可以用一個(gè)電阻來(lái)代替，這個(gè)電阻就是那些電阻的等效電阻。
（1）串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。如果兩個(gè)電阻串聯(lián)，有R=R1+R2 。
串聯(lián)分壓U1：U2=R1：R2
（2）并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。如果兩個(gè)電阻并聯(lián)，有
1/?=1/?1 +1/?2
2.等效電路：現(xiàn)代電子技術(shù)中，在分析一些復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，我們可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的電路代替復(fù)雜的電路，使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。這個(gè)簡(jiǎn)單的電路是復(fù)雜電路的等效電路。
四、板書設(shè)計(jì)，整合提升
1．電路的等效電阻：幾個(gè)連接起來(lái)的電阻所起的作用，可以用一個(gè)電阻來(lái)代替，這個(gè)電阻就是那些電阻的等效電阻。
（1）串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。如果兩個(gè)電阻串聯(lián)，有R=R1+R2 。
串聯(lián)分壓U1：U2=R1：R2
（2）并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。如果兩個(gè)電阻并聯(lián)，有
1/?=1/?1 +1/?2
2.等效電路：現(xiàn)代電子技術(shù)中，在分析一些復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，我們可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的電路代替復(fù)雜的電路，使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。這個(gè)簡(jiǎn)單的電路是復(fù)雜電路的等效電路。

五、大海揚(yáng)帆，嘗試遠(yuǎn)航
1. 下列說(shuō)法不正確的是（ ）
A. 用簡(jiǎn)單的圖示理解物理規(guī)律是學(xué)習(xí)物理的重要方法
B. 幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體長(zhǎng)度
C. 幾個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積，等效電阻大于分電阻
D. 串聯(lián)導(dǎo)體的等效電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻
2．在修理爺爺?shù)氖找魴C(jī)時(shí)，要替換100Ω的電阻器，不可行的是（ ）
A.兩個(gè)50Ω的電阻器串聯(lián)
B.兩個(gè)200Ω的電阻器并聯(lián)
C.一個(gè)40Ω和一個(gè)60Ω的電阻器串聯(lián)
D.兩個(gè)50Ω的電阻器并聯(lián)
3．怎樣利用手邊4Ω的電阻約干個(gè)，組合成2Ω的等效電阻（ ）
A.四個(gè)串聯(lián)
B.兩個(gè)串聯(lián)
C.兩個(gè)并聯(lián)
D.四個(gè)并聯(lián)
4．如圖所示，電源電壓為6V，R1=10Ω，當(dāng)電壓表示數(shù)為4V時(shí)，變阻器接入電路的阻值為（ ）
A.4Ω
B.5Ω
C.10Ω
D.2Ω
5．如圖所示，電源電壓為12V，R1=10Ω，電壓表的最小示數(shù)為2V時(shí)，變阻器的最大阻值為（ ）
A.50Ω
B.40Ω
C.30Ω
D.20Ω
參考答案1.C；2.D；3.C；4.B；5.A。
六、作業(yè)：P83.T1
課外作業(yè)P83T2。
P83家庭實(shí)驗(yàn)室 黑箱游戲
教學(xué)反思：

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3 等效電路

版本： 教科版（2024）

年級(jí)： 九年級(jí)上冊(cè)

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