《欧姆定律在串、并联电路中的应用》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
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，了解在电学计算中的一些注意事项。
3．通过实验探究得出串联电路中的电阻规律，初步了解并联总电阻小于其中任意一个电阻。
（二）过程与方法
通过计算，学会解答电学计算的一般方法，结合欧姆定律，归纳得出串联电路中的电阻的规律。
（三）情感态度和价值观
利用欧姆定律解决电学问题，提高逻辑思维的能力，培养解答电学问题的良好习惯。
二、教学重难点
前面欧姆定律总结了导体中的电流与电压和电阻的关系，在不同电路中的电流规律、电压规律不同，通过实验探究可以得出串联总电阻等于各部分电路电阻之和。并联电路互不影响，结合计算和理论推导可以得出并联总电阻小于其中任何一个电阻。本节内容主要是通过计算巩固串联电路和并联电路的电流规律和电压规律，由于电路的电阻发生改变、电路的结构发生改变，都会导致电路中的电流、电压等物理量的改变，所以利用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题，掌握解决电学计算题的一般方法是本节教学的重点。在电路计算中要分清电路结构，抓住电路变化前后的电流、电压和电阻之间的联系，计算时要注意两个“同一”，即同一对象，同一时刻，这是本节教学的难点。
重点：会利用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题，掌握解决电学计算题的一般方法。
难点：在电路计算中注意两个“同一”，即同一对象，同一时刻。
三、教学策略
在本节的教学主要是欧姆定律在串、并联电路中的应用，在电路计算中要利用到串、并联电路中的电流规律和电压规律，通过复习提出问题，串联和并联电路中的电阻有什么关系？利用等效替代的方法来研究串联电路中的电阻关系，学生通过实验探究得出串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和。通过例题来巩固串联电路中的电流、电压的规律，同时也可以巩固串联电路的电阻关系。通过并联电路计算，进一步推导出并联电路中的总电阻小于其中任何一个电阻。串联电路和并联电路中利用开关改变电路、利用滑动变阻器改变电路，总结在电路变化的计算中要注意的问题，掌握解决电学计算题的一般方法。
四、教学资源准备
多媒体课件整合网络、阻值不同的电阻若干、电阻箱、电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器等。
五、教学过程
串联电路中，串联的用电器越多，电路中的电流越小，即电阻越大。
◆设计实验：
把两个电阻串联后接入电路中，测出电路中的电流，把两个电阻换成一个电阻箱，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数与前面相同，则此时电阻箱的作用效果与两个电阻串联后的作用效果相同，电阻箱的阻值就是这两个电阻的总电阻。
◆进行实验：
1．设计两个电阻串联的电路图。
2．连接实物，检查无误后，闭合开关，读出此时电流表的示数为I。
3．把电阻R
1、R
2
去掉，换上
一个电阻箱，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数也为I，读出电阻箱的阻值为R
。
4．此时电阻箱的阻值R就是
电阻R
1、R
2
的总电阻。
5．换用不同阻值的定值电阻进行多次实验，把实验数据填入表格中。
次数R
1
/ΩR
2
/ΩR
/Ω
规律和总电阻
I=I
1=I
2
=……
U=U
1+U
2
+……
R=R
1+R
2
……
并联电路中电流规律、电压规律
I=I
1+I
2
+……
U=U
1=U
2
=……
例题1 一盏灯上标有“3V 0.3A”的字样，现在有一个4.5V的电源，要使灯泡正常工作，需要串联一个多大阻值的电阻？
分析：可以根据题意画出电路图（如图），在图中标出已知条件。
根据欧姆定律，要求出电阻R的阻值，需要求出电阻R 的电流和电压。
已知：U=4.5V，U
L
=3V，
I
L
=0.3A。
求：R
R
=？
解：根据串联电路的电流规律和电压规律可知：
I L =I
R
=0.3A
要求出电阻R的阻值，需要
知道电阻R两端的电压和
流过R的电流，结合串联电
路中的电流规律，电阻R
的电流等于灯泡正常发光
时的电流。电阻R两端的电
压等于总电压减去灯两灯
的电压。
学生讨论其他解法：
解：根据串联电路的电流规
律，I=I
R
=I
L
=0.3A
根据欧姆定律，电路的总电
阻为：
灯泡的电阻为：
电阻R的阻值为R
R
=R-R
L
=15
Ω-10Ω=5Ω
学生分析题目中的已知和
求解。
电路中电阻R
1
、R
2
是串联
的，根据欧姆定律可以求
出，当滑动变阻器接入电路
的阻值为50Ω时的电流。
当滑动变阻器接入电路的
电阻为20Ω时，电源电压
不变，再次利用欧姆定律求
出电路中的电流。
学生分析题目，写出已知和
求解。
解：（1）根据并联电路中
U R =U—U
L
=4.5V—3V=1.5V
由欧姆定律可知：
答：需要串联一个阻值为5Ω的电阻才能使灯泡正常发光。
本题除了上面的解法外，还有什么解法？
例题2 如图所示，电阻R
1为10Ω，电源两端电压为
6V。开关S闭合后，求（1）当滑动变阻器接入电路的电
阻R
2
为50Ω时，通过电阻
R
1
的电流I；（2）当滑动变
阻器接入电路的电阻R
2
’为
20Ω时，通过电阻R
1
的电流I’。
分析：本题主要考查了串联电路的变化，因为串联电路各用电器相互影响，当滑动变阻器的滑片发生改变，电路中的电流也会发生改变。在使用欧姆定律时要注意同一性，要在同一对象的同一时刻使用欧姆定律。
教师板演解题过程。
由上面的例题可以看出，串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路中的电流，等于电源两端电压除以各分电阻之和。通过本题还能看出，的电压规律，U=U
1
=U
2
=12V
电阻R
1
中的电流为：
变阻器R中的电流为：
电路的总电流为
I=I
1
+I
2
=1.2A+0.3A=1.5A
（2）当变阻器的阻值R
3
=20
Ω时，R
3
中的电流为：
电路的总电流I’
=I
1
+I
3
=1.2A+0.6A=1.8A
总结在解决欧姆定律在串、并联电路中应用的电学题目时的注意点。
当串联电路中的一个电阻改变时，电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变。
例题3 如图所示，电阻R
1为10Ω，电源两端电压为12V。开关S闭合后，求：（1）当滑动变阻器R接入电路的
电阻R
2
为40Ω时，通过电阻
R 1的电流I
1
和电路的总电流
I；（2）当滑动变阻器接入电路的电阻R
3
为20Ω时，通
过电阻R
1的电流I
1
’和电路
的总电流I’。
分析：这是一道电阻并联的电路，根据并联电路的特点，各支路之间互不影响，当滑动变阻器接入电路的阻值发生改变（不为零），对电阻R
1
的电流不影响。滑动变阻器阻值改变时，改变的只是变阻器所在的支路。根据并联电路的电流和电压的规律，各支路两端的电压均相等，干路电流等于各支路电流之和。
根据题目要求，写出解题过程。
通过本题可以看出，当并联电路中的一个支路的电阻改变时，这个支路的电流会发生变化，干路电流也会变化，但另一个支路的电流和电压都不变，即并联电路各支路
之间互不影响。
在利用欧姆定律解决问题要注意：（1）欧姆定律中的I、U、R都是指同一导体或同一段电路上对应同一状态下的物理量。
（2）欧姆定律的变形公式为U=IR、。
（3）欧姆定律定律中各物理量单位必须统一。
（4）由于实际电路中，往往有几个导体，即使同一导体，在不同时刻的I、U、R值也不相同，因此在应用欧姆定律解题时应对同一导体同一时刻的I、U、R标主同一的下角标，以避免张冠李戴。
反馈练习：
=20Ω，滑动1.如图所示，R
1
变阻器R
的阻值变化范围是
2
0～10Ω。当滑片P移至R
2的最左端时，电流表示数为
的最0.6A。当滑片P移至R
2
右端时，电流表和电压表的示数各是多少？
答案：电流表的示数为
0.4A，电压表的示数为8V 2．如图所示，电阻R
的电
1
阻为10Ω，当开关S断开时，电流表示数为0.6A；当S闭
合时，电流表的示数变化了0.2A，求R
2
的阻值。
答案：电阻R
2
的阻值为30Ω。
3．如图所示的电路中，电源电压为6V，且保持不变，电
阻R
1、R
2
、R
3
的阻值分别为8
Ω、4Ω、12Ω。求：
（1）如果开关S
1、S
2
都断开
时，电流表和电压表的示数各是多大？
（2）如果开关S
1、S
2
都闭合
时，电流表的示数是多大？
答案：（1）电流表示数为0.5A，电压表的示数为2V。
（2）电流表示数为1.25A。
小结：在串、并联电路的计算中，电路改变主要有两种方式，利用滑动变阻器改变电路中的电流和电压；利用开关改变电路。要认清电路变化前后的结构有没有变化。要抓住题目中不变的量，