備課人
學(xué)科
物理
課題
串聯(lián)電路和并聯(lián)電路
教學(xué)內(nèi)容分析
串聯(lián)電路和并聯(lián)電路是初中物理電學(xué)部分的內(nèi)容之一，串、并聯(lián)電路中的電流、電壓、電阻規(guī)律也是在這一部分涉及到的。但在高中電學(xué)部分，對(duì)串、并聯(lián)規(guī)律的推導(dǎo)、分析、解釋要用到前面學(xué)到的電學(xué)部分的知識(shí)，對(duì)規(guī)律進(jìn)行定量地闡釋。相比于初中從感性、實(shí)驗(yàn)的角度得出結(jié)論，本節(jié)的教學(xué)過(guò)程中要更加重視學(xué)生對(duì)這些結(jié)論的理論推導(dǎo)。
學(xué)情分析
學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路及串、并聯(lián)規(guī)律，但得出規(guī)律的過(guò)程主要是定性地分析和實(shí)驗(yàn)觀察的結(jié)果。在本節(jié)的學(xué)習(xí)中，要求學(xué)生從理論上推導(dǎo)這些結(jié)論，就要求學(xué)生對(duì)已學(xué)過(guò)的知識(shí)有較為熟練的掌握和靈活的運(yùn)用，同時(shí)具備一定的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)能力。
教學(xué)目標(biāo)
1、分析得出串聯(lián)和并聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系式，并理解其含義，體會(huì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)推理過(guò)程。
2、依據(jù)電流和電壓的關(guān)系，推導(dǎo)得到串聯(lián)和并聯(lián)電路總電阻的表達(dá)式，體會(huì)等效思想在物理中的運(yùn)用。
教學(xué)
重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：
串、并聯(lián)電路的總電阻與各部分電阻關(guān)系式的含義。
教學(xué)難點(diǎn)：
并聯(lián)電路總電阻隨支路電阻變化的關(guān)系。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入
【提問(wèn)】能用前面學(xué)過(guò)的電阻定律解釋初中學(xué)過(guò)的串、并聯(lián)規(guī)律嗎？
復(fù)習(xí)并思考。
結(jié)合初中電學(xué)知識(shí)和剛剛學(xué)過(guò)的新知識(shí)提出問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生思考，引出本節(jié)課的主題。
環(huán)節(jié)一
串、并聯(lián)
電路中的
電流
【提問(wèn)】串聯(lián)電路中的電流有何特點(diǎn)？為什么？
【提問(wèn)】并聯(lián)電路中的電流有何特點(diǎn)？為什么？
【提問(wèn)】所以，并聯(lián)電路對(duì)電流具有什么作用？
思考并回答：
恒定電流電路中各處電荷的分布是穩(wěn)定的，電路中各處的電荷分布應(yīng)保持不變，因此串聯(lián)電路中，相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)0、1、2、3各點(diǎn)的電荷量一定相等。
即q0＝q1＝q2＝q3
∴q0t＝q1t＝q2t＝q3t
∴I0＝I1＝I2＝I3
即，串聯(lián)電路中的電流處處相等。
思考并回答：
電路中各處的電荷分布應(yīng)保持不變，因此并聯(lián)電路中，在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)干路0點(diǎn)的電荷量一定等于進(jìn)入各支路1、2、3各點(diǎn)的電荷量之和。
即q0＝q1＋q2＋q3
∴q0t＝q1t＋q2t＋q3t
∴I0＝I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3
即，并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和。
思考并回答：
并聯(lián)電路具有分流作用。
I1R1＝I2R2＝I3R3
∴I1:I2:I3＝1R1:1R2:1R3
即并聯(lián)電路中，每個(gè)電阻分得的電流與其電阻成反比。
從微觀角度，應(yīng)用電流的定義式分析串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律。一方面引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這一規(guī)律有更加深刻的認(rèn)識(shí)，另一方面也加深了學(xué)生的知識(shí)掌握程度、鍛煉了分析能力。
根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律推導(dǎo)出并聯(lián)電路中電流與電阻的比例關(guān)系，進(jìn)而分析出并聯(lián)電路的分流作用，思路上層層推進(jìn)，便于學(xué)生理解。
環(huán)節(jié)二
串、并聯(lián)
電路中的
電壓
【提問(wèn)】怎樣從電勢(shì)、電勢(shì)差的角度理解串聯(lián)電路的電壓規(guī)律？
【提問(wèn)】所以，串聯(lián)電路對(duì)電流具有什么作用？
【提問(wèn)】怎樣從電勢(shì)、電勢(shì)差的角度理解并聯(lián)電路的電壓規(guī)律？
思考并回答：
由電勢(shì)差跟電勢(shì)的關(guān)系，可得：
U01＝φ0－φ1
U12＝φ1－φ2
U23＝φ2－φ3
∴U01+U12+U23=φ0－φ3＝U03
即，串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
思考并回答：
串聯(lián)電路具有分壓作用。
U1＝IR1、U2＝IR2、U3＝IR3
∴U1:U2:U3＝R1:R2:R3
即，串聯(lián)電路中，每個(gè)電阻分得的電壓與其電阻成正比。
思考并回答：
由電勢(shì)差跟電勢(shì)的關(guān)系，可得：
φ0＝φ1＝φ2＝φ3
φ4＝φ5＝φ6
∴U＝U1＝U2＝U3
即，并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓相等。
回顧串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，并從電勢(shì)、電勢(shì)差的角度加以解釋，進(jìn)而由此得到串聯(lián)電路對(duì)電壓的作用。
回顧并聯(lián)電路的電壓規(guī)律，并從電勢(shì)、電勢(shì)差的角度加以解釋。
環(huán)節(jié)三
串、并聯(lián)電路中的電阻
【提問(wèn)】?jī)蓚€(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻怎樣計(jì)算？
【提問(wèn)】多個(gè)電阻串聯(lián)呢？
【提問(wèn)】由R=R1+R2可知，R比其中任一個(gè)導(dǎo)體的電阻R1和R2都要大，你能解釋這是什么原因嗎？
【提問(wèn)】?jī)蓚€(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻怎樣計(jì)算？
【提問(wèn)】多個(gè)電阻并聯(lián)呢？
【提問(wèn)】?jī)蓚€(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻是多少？
【提問(wèn)】由R=R1R2R1+R2可知，R比其中任一個(gè)導(dǎo)體的電阻R1和R2都要小，你能解釋這是什么原因嗎？
【提問(wèn)】如果兩個(gè)阻值相差很大的電阻并聯(lián)（R1>>R2），其結(jié)果有何特點(diǎn)？
【提問(wèn)】如果是串聯(lián)，情況又如何？
【提問(wèn)】n個(gè)相同電阻R并聯(lián)的總電阻等于多少？
【提問(wèn)】如果在保持原有并聯(lián)電路中支路的數(shù)目不變，增大某一個(gè)支路中的電阻，則總電阻會(huì)增大還是會(huì)減?。?br>【提問(wèn)】如果在原有并聯(lián)電路中增加一條支路（該支路電阻不為0），則總電阻會(huì)增大還是會(huì)減小？
【提問(wèn)】總結(jié)一下，串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的基本規(guī)律有哪些？
串、并聯(lián)電路中一個(gè)電阻增大，總電阻增大。
推導(dǎo)并回答：
∵U＝U1+U2
∴UI=U1I+U2I
∵R=UI
∴R＝R1＋R2
思考并回答：
R＝R1＋R2＋…＋Rn
∴串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和。
思考并回答：
串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度。
推導(dǎo)并回答：
∵I＝I1+I2
∴IU=I1U+I2U
∵R=UI
∴1R=1R1+1R2
思考并回答：
1R=1R1+1R2+?+1Rn
∴并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。
推導(dǎo)并回答：
由1R=1R1+1R2可推得
R=R1R2R1+R2
思考并回答：
因?yàn)椴⒙?lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積。
推導(dǎo)并作答：
R=R1R2R1+R2=R21+R2R1≈R2
即，兩個(gè)阻值相差很大的電阻并聯(lián)時(shí)總電阻與小電阻阻值接近。
思考并回答：
阻值與大電阻阻值接近。
推導(dǎo)并作答：
R總=Rn
推導(dǎo)并作答：
∵1R總=1R1+1R2+?+1Ri?+1Rn
∴若Ri增大，則1Ri減小
∴R總增大
即，并聯(lián)電路中，如果保持支路數(shù)目不變，增大某一個(gè)支路的電阻，則總電阻會(huì)增大。
推導(dǎo)并回答：
若原來(lái)有n條支路，則1R=1R1+1R2+?+1Rn
增加1條支路后，1R'=1R1+1R2+?+1Rn+1Rn+1
∴1R'>1R
∴R'>R2條件下的串、并聯(lián)電路電阻特點(diǎn)，幫助學(xué)生更熟練地應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)。
由并聯(lián)電路的電阻規(guī)律，推導(dǎo)在一些特定條件下的并聯(lián)電路電阻特點(diǎn)，幫助學(xué)生更熟練地應(yīng)用這一知識(shí)點(diǎn)。
環(huán)節(jié)四
串、并聯(lián)
電路中的
功率
【提問(wèn)】串聯(lián)電路中的電功率分配規(guī)律是怎樣的？
【提問(wèn)】串聯(lián)電路中的電功率分配規(guī)律是怎樣的？
【隨堂練習(xí)】
推導(dǎo)并回答：
∵P=UI，U1=R1R1+R2U，U2=R2R1+R2U
∴P1=R1R1+R2P，P2=R2R1+R2P
∴P=P1+P2
結(jié)論：串聯(lián)電路的功率分配與阻值成正比。
推導(dǎo)并回答：
∵P=U2R，I1=R2R1+R2I，I2=R1R1+R2I
∴P1=R2R1+R2P，P2=R1R1+R2P
∴P=P1+P2
結(jié)論：并聯(lián)電路的功率分配與阻值成反比。
練習(xí)鞏固本節(jié)知識(shí)點(diǎn)。
在串、并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻規(guī)律的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)功率的分配規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)串、并聯(lián)電路中的比例關(guān)系有更多的認(rèn)識(shí)。
課堂總結(jié)
一、串、并聯(lián)電路中的電流規(guī)律：
①串聯(lián)：I0＝I1＝I2＝I3
②并聯(lián)：I0＝I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3，I1:I2:I3＝1R1:1R2:1R3
二、串、并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律：
①串聯(lián)：I0＝I1＝I2＝I3，U1:U2:U3＝R1:R2:R3
②并聯(lián)：U＝U1＝U2＝U3
三、串、并聯(lián)電路中的電阻規(guī)律：
①串聯(lián)：R＝R1＋R2＋…＋Rn，R＝nR0
②并聯(lián)：1R=1R1+1R2+?+1Rn，R=R1R2R1+R2，R總=Rn
③R1>>R2時(shí)，串聯(lián)則阻值與大電阻阻值接近，并聯(lián)則總電阻與小電阻阻值接近。
四、串、并聯(lián)電路中的電功率規(guī)律：
①P=P1+P2
②串聯(lián)：P1:P2:P3＝R1:R2:R3
③并聯(lián)：P1:P2:P3＝1R1:1R2:1R3
板書設(shè)計(jì)
§11.4-1串聯(lián)電路和并聯(lián)電路
1、電流規(guī)律：
①串聯(lián)：I0＝I1＝I2＝I3
②并聯(lián)：I0＝I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3，I1:I2:I3＝1R1:1R2:1R3
2、電壓規(guī)律：
①串聯(lián)：I0＝I1＝I2＝I3，U1:U2:U3＝R1:R2:R3
②并聯(lián)：U＝U1＝U2＝U3
3、電阻規(guī)律：
①串聯(lián)：R＝R1＋R2＋…＋Rn，R＝nR0
②并聯(lián)：1R=1R1+1R2+?+1Rn，R=R1R2R1+R2，R總=Rn
③R1>>R2時(shí)，R串≈R1，R并≈R2。
4、電功率規(guī)律：
①P=P1+P2
②串聯(lián)：P1:P2:P3＝R1:R2:R3
③并聯(lián)：P1:P2:P3＝1R1:1R2:1R3
作業(yè)設(shè)計(jì)
1、梳理本節(jié)知識(shí)點(diǎn)。
2、教材P71“練習(xí)與應(yīng)用”第1、2、3題。
教學(xué)反思與評(píng)價(jià)

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