第四節(jié)  歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用 【教學目標】：知識與技能：1、了解運用歐姆定律和串聯(lián)電路特點進行簡單計算。2、了解運用歐姆定律和并聯(lián)電路特點進行簡單計算。過程與方法：1、體會等效電阻的含義，了解等效的研究方法。2、通過推導串并聯(lián)電路電阻關系的學習過程，學習運用理論推導得出物理規(guī)律的方法。情感、態(tài)度與價值觀：1、通過應用歐姆定律和串聯(lián)電路特點推導串聯(lián)電路中電阻的關系，體驗物理規(guī)律在解決實際問題中的意義。2、通過推導過程使學生養(yǎng)成用已知規(guī)律發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的意識。【教學重難點】：重點：用串并聯(lián)電路的電流、電壓、關系及歐姆定律進行簡單的電學計算。      難點：對于解題方法的提煉。【教學方法】：講授法、討論法、分析法、歸納法。【教具】：教    學    過    程教學環(huán)節(jié)及內(nèi)容教   師   活    動學  生  活  動前置補償     導入新課                   新課探究一、等效電阻規(guī)律探究環(huán)節(jié)                                                                                 二、典例應用及方法提煉環(huán)節(jié)                【課件展示】完成表格內(nèi)容 串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流規(guī)律  電壓規(guī)律   以下是課外實踐活動設計的風力測試儀，你能說明此裝置是如何用來測量風速的嗎？           根據(jù)學生的回答【過渡語】這節(jié)課我們就來學習如何運用歐姆定律解決串并聯(lián)電路中的問題。（板書課題）第四節(jié)  歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用 （板書）一、等效電阻規(guī)律【演示實驗一】步驟1：連接如下圖甲所示的實物電路R1=10Ω，R2=20Ω閉合開關使電流表示數(shù)為0.1A。步驟2:用電阻箱如圖乙代替R1、 R2同樣使電流表達到0.1A。步驟3:讓學生找出電阻箱阻值R和R1、R2的關系。甲                     乙【溫馨提示】電阻箱R和R1 、R2 產(chǎn)生了相同的效果，我們就說R是R1 、R2 的等效電阻或者說是總電阻。即R總 = R1+ R2。如果串聯(lián)的更多那就一直加下去即有：R總 = R1+ R2+……+ Rn。【提問】為什么會有這樣的結論呢？下面就讓我們一起來體驗結論得出的過程。【推導過程】（課件展示）①結合電路圖中所標示的物理量,由歐姆定律可知：U1=　　　　　　,U2=　　　　　　。②用R表示R1和R2的等效電阻,則U=　　　　　。③由U= U1 + U2,可得IR=　　   +　　　  ,因為I=I1=I2,可推出R=　　　　　　。【拓展延伸】①串聯(lián)電路中,串聯(lián)的電阻越多,電阻越大。②串聯(lián)電路中,串聯(lián)的電阻數(shù)量一定,某一電阻增大,總電阻會隨之增大。③電阻串聯(lián)后相當于增加了導體的長度,故串聯(lián)后的總電阻大于任何一個分電阻,如圖所示。    【演示實驗二】 步驟1：連接如下圖丙所示的實物電路R1=3Ω，R2=6Ω閉合開關使電流表示數(shù)為1.5A。步驟2:用電阻箱如圖乙代替R1、 R2同樣使電流表達到1.5A。步驟3:讓學生找出電阻箱阻值R和R1、R2的關系。        丙                   丁【溫馨提示】與串聯(lián)電路相同R是R1 、R2 的等效電阻或者說是總電阻。【提問】并聯(lián)電路總電阻和各支路電阻之間究竟有什么樣的關系呢？下面我們就再來體驗一下它們關系的推導過程。【推導過程】（課件展示）①結合電路圖中所標示的物理量,由歐姆定律可知：I1=　　　　　　　,I2=　　　　　　　　　。②用R表示R1和R2的等效電阻,則I=　　　　　。③由I=I1+I2 ，U = U1=U2可得   =　　　　　。 【拓展延伸】①并聯(lián)電路中,并聯(lián)的電阻越多,總電阻越小。②并聯(lián)電路中,并聯(lián)的電阻數(shù)量一定,某一電阻增大,總電阻會隨之增大。③電阻并聯(lián)后相當于增加了導體的橫截面積,故并聯(lián)后的總電阻小于任何一個分電阻,如圖所示。   ④兩個電阻并聯(lián)： 【方法提煉】以上實驗探究過程用到的物理方法為：等效替代法    二、典例分析（課件展示）【典例剖析1】一只小燈泡當兩端電壓為3V時能正常發(fā)光，此時的電阻為6Ω，如果把這只小燈泡接到9V的電源上，如下圖所示，需要再串聯(lián)一個阻值多大的定值電阻，才能正常發(fā)光？      【設計意圖】通過本例題的剖析使學生掌握逆向推理計算法、等效電阻計算法的應用，同時使學生明白串聯(lián)分壓原理【思路導航1】逆向推理計算法        【溫馨提示】由以上的計算結果我們可以得到下面結論：串聯(lián)電路中兩用電器電壓之比等于電阻之比。 【點撥歸納】逆向推理計算法是指：從所求物理量開始進行逐步逆推所需要的物理量，一直推到題目已知條件為止。即從未知到已知的計算方法；【思路導航2】等效電阻計算法依據(jù)題意由歐姆定律計算出電路中電流   將燈泡和電阻等效成一個電阻，畫出等效電路     【點撥歸納】等效電阻計算法：是指將電路中串聯(lián)或者并聯(lián)的兩個或兩個以上的電阻或用電器等效看作是一個電阻，整體應用歐姆定律進行電流或電阻的求解類問題。【反饋練習1】 如圖所示,電源電壓U=6V,電阻R1=4Ω,R2=6Ω,開關S閉合。求：(1)電路總電阻多大?(2)電路中電流多大?(3)電阻R1、R2兩端的電壓之比多大? 【典例剖析2】如圖所示，電阻R1為10Ω，電源兩端電壓為12V。開關S閉合后，求：當滑動變阻器R接入電路的電阻R2為40Ω，通過電阻R1的電流I1和電路的總電流I；        【設計意圖】通過本例題的剖析使學生掌握順向推理計算法、并鞏固等效電阻計算法的應用。【思路導航1】順向推理計算法由并聯(lián)電路電壓規(guī)律U1= U2 = U總=12V      由并聯(lián)電路電流規(guī)律I總=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A【溫馨提示】由以上的計算結果我們可以得到下面結論：并聯(lián)電路中兩用電器電流之比等于電阻之比的倒數(shù)。即      【點撥歸納】順向推理計算法：從已知條件入手，結合串并聯(lián)電路的電流電壓規(guī)律，順向推理所求未知量。即從已知到未知的計算方法；【思路導航2】等效電阻計算法由并聯(lián)電路電壓規(guī)律U1= U2 = U總=12V 通過R1的電流由歐姆定律有：   R1和R2的等效電阻，即總電阻    所以電路的總電流為    【綜合歸納】求干路中總電流時既可以用各支路電流之和，也可以先求總電阻，用總電壓除以總電阻兩種方法解決。【反饋練習2】如圖所示的電路中,R1=6Ω,R2=12Ω,電流表示數(shù)為0.4A,則A、B兩端的電壓為　　　V。  【典例剖析3】多個電路狀態(tài)的計算【設計意圖】讓學生學會多狀態(tài)變化的電路的一般解決方法如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1=5Ω，R2=15Ω。（1）若開關S閉合，S1、S2都斷開時，電流表的示數(shù)為0.2A，求電源電壓；（2）    若開關S、S1、S2都閉合時，電流表的示數(shù)為0.9A，求通過電阻R3的電流。      【思路導航】（1）    S閉合，S1、S2都斷開：R1、R2串聯(lián)，等效圖如下所示。     （2）S、S1、S2都閉合，R1與R3并聯(lián)， R2被短路.等效電路圖如下所示       【點撥歸納】電路變化的題，一定要根據(jù)已知找到每個電路狀態(tài)，并畫出每個電路狀態(tài)的等效電路圖，那么就將一道較復雜的題轉(zhuǎn)變成兩道或三道簡單題 【方法提煉】三、求解電路計算題的步驟【設計意圖】讓學生明確電路計算的一般方法和基本的解題步驟，以規(guī)范學生的解題過程。（1）根據(jù)題意分析各電路狀態(tài)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(shù)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(shù)值和單位——得出結果。 學生完成表格，復習串并聯(lián)電路中電流、電壓規(guī)律   學生討論裝置的原理從而為下面的學習打下基礎。生：風力越大，電流表的示數(shù)越大，所以能反映出風力的大小。               學生根據(jù)實驗現(xiàn)象得出: R = R1+ R2            學生依據(jù)課件展示填空逐步體驗推導過程得出R總 = R1+ R2                          學生依據(jù)課件展示填空體驗推導過程得出         讓學生明白等效替代的物理思想           學生進行自主討論解題思路，然后根據(jù)教師的【思路導航】進行方法總結                              學生依據(jù)總結出的方法進行鞏固練習。     學生進行自主討論解題思路，然后根據(jù)教師的【思路導航】進行方法總結。                                             學生依據(jù)總結出的方法進行鞏固練習。                    學生自主完成每種狀態(tài)的解答過程體驗方法運用的成就感。                 課堂小結回顧本節(jié)課“你學到了什么？”。學生討論發(fā)言，梳理本節(jié)知識要點，及所提煉的方法。課堂檢測             見附件完成檢測題布置作業(yè)課本P85頁“動手動腦學物理”第1-5題板書設計第四節(jié)  歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用一、 等效電阻規(guī)律1、串聯(lián)規(guī)律：R總 = R1+ R2+……+ Rn。2、并聯(lián)規(guī)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(jù)題意分析各電路狀態(tài)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(shù)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(shù)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(lián)電路中的應用更是初中物理計算題的重點。一、本節(jié)課的亮點：1、設計了等效電阻的兩個實驗，并讓學生體驗了推導過程，使其對知識理解更加深刻。2、重點是歸納總結了常用的解題方法，使學生在解計算題時有法可依。二、學生學習困難表現(xiàn)在以下幾方面：（1） 使用已知量時，常常張冠李戴，不能得到正確的答案。（2） 習慣于套用公式直接得到答案，稍有曲折便不知所措。（3） 解題時思路混亂，看不清題目已知條件，不能發(fā)現(xiàn)已知量和未知量的內(nèi)在聯(lián)系，無從下手。 三、解決措施：針對以上問題，我要求學生從最基本的題目開始，畫出等效電路，在電路圖上標出已知量和未知量，再根據(jù)題意，利用歐姆定律和串并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點解題，逐步使學生養(yǎng)成良好的解題習慣。在選擇習題時，認真分析學生的認知水平和個性特點，結合學生能力實際，精心再設計，選擇有代表性、針對性的題目，深淺適中，突出重點，同時強調(diào)解題時的注意事項，如：在應用時，I、U、R必須是同一段電路上的三個物理量，必須滿足同一性等相關問題。并要求要有完整的計算步驟。另外，特別改編傳統(tǒng)題目為開放性題目，增加知識的覆蓋面，更重要的是把問題向縱向、橫向延伸，讓每個學生都參與，讓不同層次的學生有難易不同的參與，同時引導學生反思解題過程，讓學生通過練習知道學到了什么，認識知識架構，讓全體學生獲得成就感，增強自信心。 附件一：【課堂檢測】一、選擇題1.兩個阻值分別為6Ω和3Ω的電阻,串聯(lián)接在9 V的電源兩端,閉合開關后,電路中的電流為(　　)A.6 A     B.3 A C.1 A     D.0.5 A2.如圖所示,R1=5Ω,R2=10Ω,則電壓表、示數(shù)之比是(　　)A.1∶2    B.2∶1C.1∶3    D.3∶13.如圖所示,電源電壓不變,R1=3Ω。若只閉合S1時,電流表的示數(shù)為1.5A,同時閉合S1、S2時,電流表的示數(shù)為2A,則R2的電阻為(　　)A.9Ω　　　B.6Ω　　　C.4Ω　　　D.3Ω  二、填空題4.在測量小燈泡電阻的實驗中,因缺少電壓表,小軍利用兩個電流表和一個已知阻值為10Ω的電阻R0,同樣測出了小燈泡的電阻,原理如圖甲所示。小軍讀出電流表的示數(shù)為0.3A,而電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡L兩端的電壓為　　　V,電阻為　　　Ω。      5.(2012·綏化中考)如圖所示,若甲、乙均為電壓表時,閉合開關S,則兩電壓表的讀數(shù)U甲∶U乙=3∶2。若甲、乙均為電流表時,斷開開關S,兩電流表的讀數(shù)為I甲∶I乙=　　　　,R1∶R2=　　　　。6.張陽在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系時,用記錄的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖所示的U-I圖像,則a的電阻值為　　　Ω,將a、b串聯(lián)接在電壓為3V的電源上,電路中電流為　　　A。三、計算題7、如圖所示，R1 =20 Ω，滑動變阻器R2最大阻值為80 Ω，電路接在電壓為6 V電路中，當滑片P由最左端滑到最右端時，電壓表示數(shù)由6 V變化為1.2 V，則電流表示數(shù)變化范圍是多少？當滑片P在最右端時串聯(lián)電路的電阻多大？    8、如圖所示，R2=20Ω，電流表的示數(shù)為0.6 A，電壓表的示數(shù)為12V。求：（1）R1的阻值；　?。?）并聯(lián)電路總電流I ；（3）并聯(lián)電路總電阻R。  附件二：【課堂檢測】答案一、選擇題1、C      2、C     3、A二、填空題4、1V   5Ω     5、1:3    1:2     6、10Ω      0.2A 三、計算題 7、當P在最左端時R2 =0，U源=U1=6V  當P在最右端時R2 =80Ω，  電流表變化范圍：0.3A—0.06A當滑片P在最右端時串聯(lián)電路的電阻R=R1+R2=20Ω+80Ω=100Ω8、（1）R1的阻值 （2） I總=I1+I2=0.6A+0.6A=1.2A（3）并聯(lián)電路總電阻  

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