滬科版九年級上冊物理 第15章 探究電路 第4節(jié) 電阻的串聯和并聯 第1課時 電阻的串、并聯 第1課時 電阻的串、并聯 【教學設計】

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1、 15.4 串聯和并聯電路 教學目標 (一)知識與技能 1．了解串聯和并聯電路的連接方式，掌握串、并聯電路的電流和電壓特點。 2．掌握電阻的串、并聯的計算。 3．知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G(表頭)改裝而成的。 4．了解電流表(表頭)的原理，知道什么是滿偏電流和滿偏電壓。 5．理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會求分壓電阻和分流電阻的阻值。 (二)過程與方法 知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的。通過分壓電阻和分流電阻阻值的計算，培養(yǎng)學生應用所學物理知識解決實際問題的能力。 (三)情感、態(tài)度與價值觀 通過本節(jié)課的教學活動，要培養(yǎng)

2、學生的應用意識，引導學生關心實際問題，立志于把所學物理知識應用到實際中去。 教學重點 熟練掌握串、并聯電路的特點；電阻的串、并聯的計算。 教學難點 表頭G改裝成大量程電壓表V和電流表A的原理，并會計算分壓電阻和分流電阻。 教學方法自學指導、講授法 教學用具 投影片、多媒體輔助教學設備 教學過程 (一)引入新課 教師：在初中我們已經學過有關串聯和并聯的知識，這節(jié)課我們要深入研究串、并聯電路中各部分的電流、電壓及電阻的關系。 (二)進行新課 1．串聯電路和并聯電路的電流 教師：(投影)教材圖2.4－1和圖2.4－2(如圖所示) 圖2.4－1　串聯電路 　　　　　

3、 圖2.4－2　并聯電路 引導學生推導出串聯電路和并聯電路的電流規(guī)律。 學生閱讀教材，進行推導： (1)在恒定電流的電路中各處電荷的分布是穩(wěn)定的，因此，在相等時間內，通過串聯電路各部分的電荷量必須相等，故有串聯電路各處的電流相等。即I0＝I1＝I2＝I3。 (2)在并聯電路中，要保持電路各處電荷量分布穩(wěn)定不變，相同時間內流過干路0點的電荷量必須等于各支路1、2、3各點的電荷量之和。因此，串聯電路的總電流等于各支路電流之和。即I0＝I1＋I2＋I3。 2．串聯電路和并聯電路的電壓 教師：在圖2.41中，用φ0、φ1、φ2、φ3分別表示電路中0、1、2、3各點的電勢，用U01、

4、U12、U23、U03分別表示0與1、1與2、2與3、0與3的電勢差。引導學生推導出串聯電路和并聯電路的電壓規(guī)律。 學生閱讀教材，進行推導： (1)串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和。即 U01＋U12＋U23＝U03 (2)并聯電路的總電壓與各支路電壓相等。用U1、U2、U3代表圖2.4－2中三個電阻兩端的電壓，即 U1＝U2＝U3＝U 3．電阻的串聯和并聯 教師活動：(投影)教材圖2.4－3和圖2.4－4(如圖所示) 圖2.4－3　電阻串聯后作為一個整體，它相當于一個電阻 圖2.4－4　電阻并聯后作為一個整體，它相當于一個電阻 引導學生推導出串聯電路和并

5、聯電路的電阻規(guī)律。 學生閱讀教材，進行推導： (1)串聯電路的總電阻等于各部分電路電阻之和。即 R＝R1＋R2 對于多個電阻的串聯 R＝R1＋R2＋…… (2)并聯電路的總電阻的倒數等于各支路電阻的倒數之和。即 ＝＋ 對于多個電阻的串聯 ＝＋＋…… 思考與討論：(1)n個相同的電阻R0并聯，總電阻等于多少？ (2)若干不同的電阻并聯，總電阻與其中最小的電阻的大小關系如何？ 4．電壓表和電流表 教師：請問：利用表頭能夠測量的最大電流和最大電壓分別是多大？ 常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G(表頭)改裝而成的。 (投影)利用多媒體介紹表頭的滿偏電流Ig、內阻R

6、g和滿偏電壓Ug。 (1)滿偏電流Ig 表頭的線圈允許通過的最大電流很小，一般不超過幾十微安到幾毫安，這個電流值叫表頭的滿偏電流，用Ig表示。 滿偏電流Ig：表頭指針偏轉到最大刻度時的電流。 [說明]如果通過表頭的電流超過滿偏電流Ig，不但指針指不出示數，表頭還可能被燒壞。 (2)表頭的內阻Rg 表頭的線圈電阻一般為幾歐到幾百歐，這個電阻值叫做表頭的內阻，用Rg表示。 內阻Rg：表頭線圈的電阻叫做表頭的內阻。 [說明]每個表頭都有它的滿偏電流Ig和內阻Rg，Rg和Ig是表頭的兩個重要參數。 教師：同學們能不能根據Ig、Rg概括出什么叫做滿偏電壓？ 學生：表頭通過滿偏電流時，

7、加在它兩端的電壓，這個電壓值叫滿偏電壓，用Ug表示。 教師：滿偏電流Ig、內阻Rg、滿偏電壓Ug三者之間有什么關系？ 學生：據部分電路歐姆定律可知：Ug＝IgRg 小結：表頭G的滿偏電壓Ug和滿偏電流Ig一般都比較小，測量較大的電壓和較大的電流時，需要把小量程的表頭G加以改裝。 (投影)例1　電流表改裝成電壓表 例1〔見前面教學設計(一)例1〕 例2〔見前面教學設計(一)例2〕 (三)課堂總結、點評 教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內容。 學生活動：認真總結概括本節(jié)內容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來，

8、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。 點評：總結課堂內容，培養(yǎng)學生概括總結能力。 教師要放開，讓學生自己總結所學內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。 (四)實例探究 ☆表頭(G)改裝成雙量程電流表 例3如圖所示，有一個表頭G，滿偏電流Ig＝500 mA，內阻Rg＝200 Ω，用它改裝為有1 A和10 A兩種量程的電流表，求R1、R2的阻值各為多大？ 解析：當公共端與1 A端接入電路時，量程為I1＝1 A，當公共端與10 A端接入電路時，量程為I2＝10 A。 當公共端與1 A端接入被測電路時，電阻R1和R2串聯，再與表頭內阻Rg并聯。由并

9、聯電路中的電流分配關系可得：R1＋R2＝Rg 代入Ig、I、Rg的數值得R1＋R2＝200 Ω① 當公共端與10 A端接入被測電路時，電阻R1與表頭支路的電阻Rg＋R2并聯。由并聯電路的特點可知： Ig(Rg＋R2)＝(I2－Ig)R1 代入Ig、I2、Rg的數值，可得 R2＋200 Ω＝19R1② 由①②解得 R1＝20 Ω，R2＝180 Ω。 [說明]對于I1＝1 A的量程，G是它的表頭，對于I2＝10 A的量程，G與R2串聯后相當于它的表頭。 ☆表頭(G)改裝成雙量程電壓表 例4如圖所示，有一個表頭G，滿偏電流為Ig＝1 mA，內阻Rg＝100 Ω，用它改裝為有5 V

10、和50 V兩種量程的電壓表，求R1、R2的阻值各為多大？ 答案：4.9 kΩ，49.9 kΩ 解析：當公共端與5 V端接入被測電路時，量程為U1＝5 V，當公共端與50 V端接入被測電路時，量程為U2＝50 V。 由串聯電路的電壓分配關系可知： R1＝－Rg＝(－100) Ω＝4 900 Ω＝4.9 kΩ R2＝－Rg＝(－100) Ω＝49 900 Ω＝49.9 kΩ。 教學體會 1．本節(jié)課要重點講清楚電流表的兩個特性參數滿偏電流Ig和表頭電阻Rg的含義，以及相對應的電流表兩端承受的最大電壓值Ug＝IgRg的意義。 2．講述電表改裝時，要抓住問題的癥結所在，即表頭內線圈允

11、許通過的最大電流是有限制的(滿偏電流Ig)，那么要測量較大的電壓(或電流)怎么辦？通過啟發(fā)引導，學生能夠提出電阻分壓(或分流)，然后讓學生討論，推導出有關公式。教材結合具體例題，分別推出了分壓電阻公式R＝URRg/Ug和分流電阻公式R＝IgRg/IR。 電路化簡 在高中物理穩(wěn)恒電流教學中，化簡電路是學生應當掌握的基本技能之一。由于電路千變萬化，學生如果沒有一個簡明的思路，在化簡復雜電路時，總感到困難，現在介紹幾種簡單的電路化簡的方法。 一、化簡原則 1．理想導線可任意長短 2．無電流支路可去掉 3．等電勢點可合并 4．摘表：理想電壓表可看成斷路，理想電流表可看成短路，電流穩(wěn)定

12、后，電容器可看成斷開 5．判斷電阻串、并聯關系，兩個電阻并聯后可看成一個整體 6．支路法：假想高低電勢點，電流從高電勢點流入，從低電勢點流出，看經過哪些支路 二、化簡方法 1．電流分支法 (1)將各節(jié)點用字母標上 (2)判定各支路元件的電流方向 (3)按電流流向，自左向右將各元件、節(jié)點、分支逐一畫出 (4)將畫出的等效圖加工整理 A、D接電源時 A、B接電源時 2．等勢點排列法 (1)將各節(jié)點用字母標上 (2)判定各節(jié)點電勢的高低 (3)將各節(jié)點按電勢高低自左向右依次排列，再將各節(jié)點之間的支路畫出 (4)將畫出的等效圖加工整理 　　　　　　　 第7頁 共7頁