(人教版)九年级物理 +欧姆定律在串、并联电路中的应用(教学设计)

2024年2月2310:31:43发布者:开心的马骝 26 views 举报
总字数:约7987字
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17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(教学设计)

教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

【复习】

1. 欧姆定律:

1 )内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反

比。

2 )数学表达式 I=U/R

3 )欧姆定律的应用: ①求电压 U=IR

②求电阻 R=U/I

2.

串联电路中的电流、电压规律

1 )串联电路中各处电流相等: I = I 1 = I 2 =…= I n

2 )串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和

U = U 1 + U 2 +…+ U n

回忆学过的内

容,为新课的学

习做铺垫。

年级

九年级

授课时间

课题

17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用

教学

目标

1. 能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。

2. 通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,培养

学生解答电学问题的良好习惯。

教材

分析

本节内容利用串、并联电路的特点和欧姆定律解决串联和并联电路的问题,是

欧姆定律的又一次具体应用。

教科书中所给的两道例题都具有很强的代表性,教师在教学中应讲解清楚并归

纳一些解答电学题的方法,充分挖掘例题所蕴含的串、并联电路中的物理律。同时,

教师应注意书写规范,以板书示教,也要关注解题格式的规范化。

关于欧姆定律在串、并联电路中的应用,首先让学生熟练掌握欧姆定律的内容

及变形公式,然后对电路进行分析判断,确定电路的特点,再根据相对应的电路中

电流、电压、电阻的关系进行解答。

教学

器材

多媒体 ppt ,包含视频:《欧姆定律在串、并联电路中的应用》等。

3. 并联电路中的电流、电压规律

1 )并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和

I = I 1 + I 2 +…+ I n

2 )并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等

U = U 1 = U 2 =…= U n

【提问】小华在修理电器时,发现其中一个 100Ω 的电阻烧坏了,需要摘除

更换。但是他手头没有 100Ω 的电阻,只有 200Ω 50Ω 的电阻若干个。请你想

一想,能否利用其中的电阻组合起来,替代原来 100Ω 的电阻吗?

串、并电路中电阻有什么规律?学了这节课,就明白了。

学习《 17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用》。

思考问题,提高

兴趣。

学习新课

一、欧姆定律在串联电路中的应用

1. 串联电路中电流的计算

根据串联电路电流的规律,通过电阻 R 1 的电流和通过电阻 R 2 的电流相等,

都等于 I 。电阻 R 1 两端的电压 U 1 =IR 1 R 2 两端的电压 U 2 =IR 2

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根据串联电路电压的规律

U = U 1 + U 2 ,有 U = IR 1 + IR 2 = I R 1 +R 2

可求得 I =

U

R 1 + R 2

即:串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电

压除以各分电阻之和。

2. 实验探究:串联电路中总电阻与分电阻的大小关系

1 )提出问题:

两个电阻串联后的总电阻比参与串联的各个电路的阻值大些还是小些?

2 )猜想与假设

由于导体的电阻与长度有关,导体越长电阻越大。所以两个电阻串联以后,

相当于增大了导体的长度,总电阻应当比各个电路都大。

3 )实验器材

电源(电压 6V )、 10Ω 15Ω 的电阻、电流表、开关、 导线若干。

用物理规律加

数学推导的方

法得出串联电

路中电流计算

的方法。

设计并进行实

验,找出串联电

路中总电阻与

4 )进行实验

①把电阻 R =15Ω 的一个电阻接在 6V 的电源上,闭合开关,用电流表测出电

路中的电流,记下数据(电流为 0.4A )。

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②把电阻 R 1 =5Ω R 2 =10Ω 串联在 6V 的电源上,闭合开关,用电流表测出电

路中的电流,记下数据(电流为 0.4A )。

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5 )分析论证

实验发现:在串联电路中,一个电阻 R 对电流的阻碍作用与两个串联电阻

R 1 R 2 对电流的阻碍作用可以是相同的。

结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和: R = R 1 + R 2

3. 理论推导:串联电路中总电阻与分电阻的大小关系

(人教版)九年级物理 +欧姆定律在串、并联电路中的应用(教学设计)

由欧姆定律可知:

U 1 = I 1 R 1

U 2 = I 2 R 2

U = IR

因为在串联电路中: U = U 1 + U 2

I = I 1 = I 2

所以

R = R 1 + R 2

结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。

想一想:几个导体串联后,总电阻为什么会变大呢?

因为电阻串联相当于增大了导体的长度,所以串联电路的总电阻比任何一

个分电阻都要大。

4. 串联电路的分压特点

如上图所示,因为串联电路的电流相等 I 1 = I 2

分电阻的大小

关系。

用理论推导的

方法,得出串

联电路中总电

阻与分电阻的

大小关系。

由欧姆定律可知: U 1 = I 1 R 1

U 2 = I 2 R 2

所以

U 1

U 2

R 1

R 2

结论:串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比 .

5. 干电池的串联

生活中常把一节电池的负极和另一节电池的正极连在一起组成电池组。用

这样的办法可以把三节或更多的电池串联起来使用。

分别测量每节电池两端的电压,然后测量这个电池组两端的电压。它们之

间有什么关系?

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结论:串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和

U U 1 U 2 U 3 +…

6. 动态电路分析

动态电路就是指电路中的电流、电压或电阻发生了变化,一般情况下,都

是反映在电流表与电压表示数的变化。

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1 )电路中的电流、电压或电阻发生了变化,一般情况下,都是下列几种

情况下引起的:

①滑动变阻器的滑片 P 的位置变化引起;

②开关的断开或闭合引起;

③电路出现的故障(短路和断路)引起。

2 )分析动态电路用到的知识:

①欧姆定律;

②串联电路中电流、电压及电阻的关系;

③滑动变阻器的使用知识;

用理论推导的

方法,得出串

联电路的分压

特点。

知道什么是动

态电路并掌握

分析的方法。

做例题1 和2,

学会分析动态

电路。

④电流表、电压表的使用知识;

⑤短路与断路知识。

【例题 1 】如图所示是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片 P 向左移

动时,电流表 A 的示数将 变大 ,电压表 V 的示数将 变大 (均选填“变小”、

“不变”或“变大”)。

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【解析】在串联电路中,当变阻器滑片 P 向左移动时, R ' 连入电路的电阻

变小,电路的总电阻 R R R 也变小。

根据欧姆定律 I U / R 可知:电源电压 U R 不变,故电路中电流 I 变大,即电

流表 A 的示数变大; R 两端的电压即电压表 V 的示数 U 1 IR 也变大。

【例题 2 】在图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关 S 由断开到闭合

时,分析电流表与电压表示数的变化情况: ______

(人教版)九年级物理 +欧姆定律在串、并联电路中的应用(教学设计)

【答案】电流表的示数变大,电压表的示数不变。

【解析】①当开关 S 断开时, R L 串联,电压表测电源电压。电流表测量

电路中的电流 I=U / R+R L

②当开关 S 由断开到闭合时,灯 L 被短路,电流表的示数为 I=U/R ,所以变

大;电压表的示数始终为电源电压不变。

所以电流表的示数变大,电压表的示数不变。

【例题 3 】汽车油量表的工作原理图如图所示。 R 0 是定值电阻, R 是滑动变

阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,根据由 电流 表改装而成的油量表指针所

指刻度就可以知道油箱内油面的高度。

做例题3,知道

欧姆定律在生

活中的应用。

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