新人教版九年级物理上册17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用(第2课时)学案
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欧姆定律在串、并联电路中的应用【教学目标】一、知识与技能1.理解运用欧姆定律和电路特点推导串、并联电路中电阻关系的过程.2.理解串联电路的等效电阻,会用串联电路的特点和欧姆定律分析解决简单的串联电路问题.3.理解并联电路的等效电阻,会用并联电路的特点和欧姆定律分析解决简单的并联电路问题.二、过程和方法1.通过实验现象体会等效电阻的含义,了解等效的研究方法.2.通过推导串、并联电路电阻关系的过程学习用理论推导得出物理规律的方法.3.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和应用知识解决问题的能力.三、情感、态度和价值观1.通过应用欧姆定律和串、并联电路特点推导串、并联电路中电阻的关系,体验物理规律在解决实际问题中的意义.2.通过推导过程使学生树立用已知规律发现新规律的意识.【教学重点】利用欧姆定律推导出串、并联电阻的关系,并能进行简单的计算.【教学难点】探究电阻串、并联规律中等效思维方法的理解与运用.【教具准备】多媒体课件、5Ω、10Ω的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各1个,导线若干.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师前面我们学习了利用欧姆定律测电阻的实验,知道了求电阻的基本方法:R=UI.本节课我们将学习利用欧姆定律探究串、并联电路中电阻规律的知识,这是一节关于欧姆定律综合运用的探究课,大家一定要认真听讲.下面我们就一起来学习吧!【进行新课】知识点1 串联电路中欧姆定律的应用1.探究串联电路中电阻的规律教师演示实验1,引导学生观察并思考串联电路中电阻的规律.(1)实验探究:实验1:用“伏安法”探究串联电路中电阻的规律.实验原理:R=U/I实验器材:5Ω、10Ω的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各1个,导线若干.实验电路图:如图所示.实验的相关说明:①电阻选带有骨架的线绕电阻或精确性较高的金属膜电阻.②电源选用输出比较稳定的电源.③调节滑动变阻器,使电路中的电流不要太大,并使电压表的示数为整数.④根据第3节“伏安法”测电阻课程资源的相关介绍,确定电流表采用内接法还是外接法.⑤实验结束后,教师要引导学生比较测量结果,得出总电阻R与R1、R2的关系:R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω教师根据实验结论,引导学生理解等效电阻的含义,学会在物理中运用“等效替换”的思想来研究问题,在此基础上得出串联电路中电阻的规律:R总=R1+R2.(2)定性研究:电阻串联的实质是增大了导体的长度,所以串联电路的总电阻比任何一个分电阻都要大.(3)理论推导:因为R1、R2是串联的,所以有电压规律:U=U1+U2;电流规律:I=I1=I2欧姆定律:I=U/R欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路,所以对于R1,则有I1=U1/R1;对于R2,则有I2=U2/R2;对于串联电路,则有I=U/R.将I1、I2、I变形后得U1=I1R1,U2=I2R2,U=IR,代入电压规律得:IR=I1R1+I2R2.由于I=I1=I2,所以R=R1+R2.串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,即R =R 1+R 2注意:当有3个电阻R 1、R 2、R 3串联时,可以将串联的R 1、R 2看成一个电阻为R ′(R ′=R 1+R 2),而后将R ′和R 3串联的总电阻为R =R ′+R 3=R 1+R 2+R 3.同理可证,当有n 个电阻R 1、R 2、R 3、……、R n 串联时,总电阻R=R 1+R 2+R 3+…+R n例题1(多媒体展示)如图所示,电阻R 1为12Ω,将它与R 2串联后接到8V 的电源上,已知R 2两端的电压是2V.请求出电路的总电阻.2.探究串联电路中欧姆定律的应用师在理解了串联电阻的规律后,我们还要进一步掌握欧姆定律在串联电路中的应用及相关计算,下面我们就一起来分析一个例题.例题2 教师用多媒体展示教材P83页的例题1,并利用欧姆定律进行分析.教师总结:(1)从例题2中可以看出,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)另外还可以看出,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.很多实际电路都利用了串联电路的这一特点.例题3(多媒体展示)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S 1、S 2,电压表示数为6V ,电流表示数为0.6A ,断开S 2后,电压表示数变为2V ,则R 2的电阻和电源电压分别是( )A.10Ω、9VB.20Ω、6VC.20Ω、9VD.10Ω、6V解析:闭合开关S 1、S 2时,电路中只有电阻R 1,故此时电压表示数即为电源电压,根据欧姆定律可得,R 1=U/I=6V/0.6A=10Ω,当S 1闭合、S 2断开时,电路中的R 1和R 2串联,电压表测量的是R 1两端电压,为2V ,则R 2两端电压为6V-2V=4V ,根据R 1/R 2=U 1/U 2可得,电阻R 2的阻值为2×10Ω=20Ω.答案: B完成本课时对应课堂练习.知识点2 并联电路中欧姆定律的应用1.探究并联电路中电阻的规律教师演示实验2,引导学生观察并思考并联电路中电阻的规律.(1)实验探究:实验2:用“伏安法”探究并联电路中电阻的规律.实验原理:R=U/I实验器材:5Ω、10Ω的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各1个,导线若干.实验电路图:如图所示实验的相关说明:实验结束后,教师引导学生比较测量结果(10/3Ω),发现利用欧姆定律R=UI测量出的总电阻R比R1和R2都要小.(学生此时还不能及时从测量结果10/3Ω中联想到并联电路中电阻的规律:1/R总=1/R1+1/R2,只知道R总=10/3Ω<R1<R2)(2)定性研究:电阻并联的实质是增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要小.(3)理论推导:教师引导学生利用欧姆定律推导出并联电路电阻的规律:板书:并联电路的总电阻等于各并联电阻的倒数之和,即1/R =1/R 1+1/R 2,或()1212R R R R R += 注意:在推导出1/R =1/R 1+1/R 2的结论后,可以此作为推论,推导出当并联电阻达到3个或3个以上时,仍可得出此类似的结论:1/R =1/R 1+1/R 2+1/R 3+…1/R n .为减轻学生负担,应指出该公式的计算应用在初中阶段很少涉及,只有当并联的电阻相同的特殊情况下,可能用到,如4个阻值为R 0的电阻并联,并联后的总电阻为R 0/4.例题4(多媒体展示)如图所示,是某探究小组测量电阻时所得到的两个定值电阻A 和B 的电流和电压关系的图象,则A 的电阻值为 Ω;若将A 和B 并联接入到电压为15V 的电源两端时,电路中的总电流为A.2.探究并联电路中欧姆定律的应用师在理解了并联电路中电阻的规律后,我们还要进一步掌握欧姆定律在并联电路中的应用及相关计算,下面我们就一起来分析一个例题.例题5 教师用多媒体展示教材P84页的例题2,并利用欧姆定律进行分析.教师总结:(1)从例题5中可以看出,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.(2)家庭电路中,各用电器采用并联形式连接到电源上,就是利用了并联电路这一特点.课堂演练完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】本节课主要讲述了欧姆定律的具体应用,我们通过结合前一章所学的串、并联电路的特点,并应用欧姆定律直接推导出串联电路、并联电路总电阻的公式:①串联电路:R总=R1+R2;②并联电路:1/R总=1/R1+1/R2,这节课我们就学到这,谢谢!课后作业完成本课时对应课后练习.1.推导出串联和并联电路总电阻的计算公式是本节的教学重点,用等效的观点分析串、并联电路是本节的难点,协调好实验法和理论推导的关系是本节教学的关键.在推导的过程中,要注意引导学生从影响导体电阻大小的长度、横截面积、材料等因素中,借助于导体串联相当于增加了导体的长度从而使总电阻增大;导体并联相当于增加了导体的横截面积,从而使总电阻减小等方面去理解,加深学生的印象.2.为了便于学生对“等效代替”的理解,教师可引导学生回顾“合力与分力”的关系,合力概念的引入正是基于合力作用的效果与分力作用的效果相同,类似地引入总电阻的概念,可画出等效的电路图,说明用等效的电阻接入电路,电路两端的电压和流过的电流相同,故可用等效电阻来代替原来的串联电阻.3.教师在教学设计中应注意发挥学生学习的主体作用,不可将推导过程全盘包揽,在引导后要交给学生完成.教师可以引导学生画电路图并将各个量在图中标清楚,然后给学生一些时间,让学生根据电路特点和欧姆定律自己尝试找出等效电阻和串、并联电阻的关系.。
*第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用学习目标1.理解欧姆定律,并在计算和分析中运用。
2.了解串、并联电路中电阻与电流、电压的关系。
自主探究1.欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成,跟导体的电阻成。
2.串联电路的电流、电压规律:(1)串联电路中的电流。
(2)串联电路中的总电压等于。
3.并联电路的电流、电压规律:(1)并联电路中干路电流等于。
(2)并联电路中各支路两端电压。
合作探究一、欧姆定律在串联电路中的应用提出问题:1.欧姆定律的内容、表达式和推导公式是什么?2.串联电路中电流、电压的规律是什么?答案点拨:1.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。
I=,R=,U=IR。
2.串联电路的电流、电压规律:(1)串联电路中各处的电流相等,I=I1=I2。
(2)串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和,U=U1+U2。
例1:如图所示,电阻R1为10 Ω,电源两端电压为6 V。
开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50 Ω时,通过电阻R1的电流I;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20 Ω时,通过电阻R1的电流I'。
解:(1)根据串联电路电流的规律可知,通过电阻R2的电流和通过电阻R1的电流相等。
根据欧姆定律得,电阻R1两端的电压U1=IR1,R2两端的电压U2=IR2。
根据串联电路电压的规律可得,U=U1+U2=IR1+IR2=I(R1+R2)解得,I===0.1 A。
(2)同理分析可知,当滑动变阻器接入电路的电阻R3、R1串联时,电路中的电流I'===0.2 A归纳总结:1.串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于。
2.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。
二、欧姆定律在并联电路中的应用提出问题:并联电路中电流、电压的规律是什么?答案点拨:并联电路的电流、电压规律:(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2。
17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用【目标确定的依据】1.相关课程标准的陈述3.4.2理解欧姆定律。
2.教材分析《欧姆定律在串、并联电路中的应用》是人教版物理九年级年级第十七章“欧姆定律”的第四节内容。
本节课重视科学方法研究,重视解题的方法过程。
让学生在认知过程中体验方法、学习方法。
教学内容的编排是根据上节实验的数据进行分析、处理得到定律以及数学表达式,无形中降低了难度。
通过本节课学习,使学生掌握电阻在串并联电路中的规律以及应用欧姆定律解决问题。
3.学情分析初中学生认识事物的特点是:开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的知识来支持。
学生通过对前面知识的学习,已经掌握了欧姆定律的公式和串并联电路的电流和电压的特点。
本节课主要引导学生通过对串并联电路的电流和电压特点,结合欧姆定律总结出欧姆定律在电路中的应用。
【教学目标】1.通过例题分析,熟练掌握欧姆定律在串并联电路中的应用。
2.通过电路分析,准确理解串并联电路总电阻的计算方法。
【教学重难点】重点:欧姆定律的理解。
难点:串并联电路总电阻的计算方法。
【课时安排】1课时【评价任务】1.目标1设计的评价任务:学生通过对例题的分析,掌握串并联电路电流和电压特点,熟练掌握欧姆定律的应用。
评价实施:检测题检测。
2.目标2设计的评价任务:引导学生对电路进行分析,推导出串并联电路总电阻的计算方法。
评价实施:检测题检测。
后教环节(一)展示交流,统一答案先交换学案,然后更正。
选取4个小组同学分别展1个题目,下面同学提出修改和补充建议,老师要做出及时评价,2分钟时间让学生用红笔更正,提出先学中未解决的疑惑,小组或全班讨论解决。
(二)串联、并联电路中等效电阻与各分电阻的关系(1)串联电路R1和R2串联,因此通过它们的电流相同,设R1两端电压为U1,R2两端电压为U2,则有,综合以上推导,可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系:,推论:串联电路总电阻等于各分电阻之和,即。
欧姆定律在串、并联电路中的应用一、学习目标知识与技能:理解欧姆定律在串联和并联电路中的应用。
学会利用欧姆定律分析串、并联电路中的电流、电压和电阻关系。
掌握串、并联电路中电阻的计算方法。
过程与方法:通过实验探究,加深对欧姆定律在串、并联电路中应用的理解。
培养学生分析电路、解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观:激发学生对电路学习的兴趣和好奇心。
培养学生科学探究的精神和合作学习的能力。
二、教学重点和难点重点:欧姆定律在串、并联电路中的应用。
串、并联电路中电阻的计算方法。
难点:理解串、并联电路中电流、电压和电阻的分配关系。
应用欧姆定律分析复杂电路问题。
三、教学器材电源电流表电压表两个不同阻值的定值电阻导线若干开关灯泡(可选,用于演示电路工作状态)数据记录表四、教学过程【导入】(5分钟)复习欧姆定律的基本内容,并引出其在串、并联电路中的应用。
提问学生:你们知道在串联和并联电路中,电流、电压和电阻有什么关系吗?【新课内容讲解】(10分钟)串联电路中的欧姆定律应用:讲解串联电路中电流处处相等,电压按电阻比例分配的特点。
推导串联电路总电阻的计算公式:R_总= R1 + R2 + ... + Rn。
并联电路中的欧姆定律应用:讲解并联电路中电压处处相等,电流按电阻反比例分配的特点。
推导并联电路总电阻的计算公式:1/R_总= 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn。
【实验探究】(20分钟)实验目的:通过实验验证欧姆定律在串、并联电路中的应用。
实验步骤:组建串联电路:将电源、电流表、两个定值电阻R1和R2(阻值不同)、开关和导线连接成串联电路。
闭合开关,观察电流表的示数,并记录在数据表中。
用电压表分别测量R1和R2两端的电压,记录数据。
组建并联电路:将电源、电流表、两个定值电阻R1和R2(阻值不同)、开关和导线连接成并联电路。
闭合开关,观察电流表的示数,并记录在数据表中。
用电压表测量并联电路的总电压,并记录数据。
人教版九年级物理上册教学设计:17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用我希望通过这一课程,让孩子们能够理解并掌握欧姆定律在串联和并联电路中的应用。
因此,我在设计课程时,采用了实践操作的方式,让孩子们在动手实践中,自己去探索和发现欧姆定律的运用。
我希望通过这一课程,培养孩子们的观察能力、思考能力和解决问题的能力。
在活动中,我会引导孩子们观察电路的变化,思考电路中电流、电压和电阻的关系,并让他们自己尝试解决电路中的问题。
教学目标:1. 让孩子们理解欧姆定律的内容及其在电路中的应用。
2. 培养孩子们的观察能力、思考能力和解决问题的能力。
3. 让孩子们能够运用欧姆定律,分析和解决实际的电路问题。
教学难点与重点:重点:让孩子们理解欧姆定律的内容及其在电路中的应用。
难点:让孩子们能够运用欧姆定律,分析和解决实际的电路问题。
教具与学具准备:1. 教具:电路板、灯泡、电阻、电流表、电压表等。
2. 学具:笔记本、彩笔、剪刀、胶水等。
活动过程:一、实践操作,引入新课1. 让孩子们自己动手,尝试连接一个简单的电路,观察灯泡的亮度变化。
2. 引导孩子们思考:为什么灯泡会亮?电流、电压和电阻之间有什么关系?二、讲解欧姆定律的内容1. 通过示例,讲解欧姆定律的内容:电流I等于电压U除以电阻R,即I=U/R。
2. 引导孩子们思考:在串联电路和并联电路中,电流、电压和电阻的关系有何不同?三、分组讨论,探索欧姆定律在串、并联电路中的应用1. 将孩子们分成小组,让他们自己尝试分析和解决实际的电路问题。
2. 引导孩子们运用欧姆定律,分析和解决电路中的问题。
1. 每个小组汇报自己的讨论成果,分享欧姆定律在串、并联电路中的应用。
活动重难点:重点:让孩子们理解欧姆定律的内容及其在电路中的应用。
难点:让孩子们能够运用欧姆定律,分析和解决实际的电路问题。
课后反思及拓展延伸:通过这一课程,我发现孩子们对欧姆定律的理解有了明显的提高,他们在实际操作中,能够运用欧姆定律,分析和解决电路中的问题。
人教版九年级物理上册第17章第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用导学案一、导学目标1.了解欧姆定律在串联和并联电路中的应用;2.掌握计算串联和并联电路中电阻总和的方法;3.理解串联和并联电路中电流分布的原理。
二、导学内容1. 欧姆定律在串联电路中的应用在之前的学习中,我们已经学习了欧姆定律:电流(I)等于电压(U)与电阻(R)的比值。
在串联电路中,欧姆定律可以用来计算总电阻和总电流。
- 总电阻(Rt)的计算公式在串联电路中,各个电阻依次串联,所以总电阻等于各个电阻的电阻值之和,即:Rt = R1 + R2 + R3 + …- 总电流(It)的计算公式根据欧姆定律,总电流等于总电压与总电阻的比值,即:It = Ut / Rt,其中Ut为总电压。
2. 欧姆定律在并联电路中的应用在并联电路中,欧姆定律同样适用于计算总电阻和总电流。
- 总电阻的计算公式在并联电路中,各个电阻并联,所以总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和的倒数,即:1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …- 总电流的计算公式根据欧姆定律,总电流等于总电压与总电阻的比值,即:It = Ut / Rt,其中Ut为总电压。
3. 串联和并联电路中的电流分布原理在串联电路中,由于电流只有一条路径可以流动,所以各个电阻中的电流相等,总电流等于各个电阻中的电流之和。
在并联电路中,由于电流可以选择不同路径流动,所以各个电阻中的电流不同,总电流等于各个电流的和。
三、示例分析现有一个串联电路,电阻为R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,总电压为Ut=60V,求总电阻和总电流。
- 计算总电阻(Rt)根据公式Rt = R1 + R2 + R3,替换对应的数值,可得:Rt = 10Ω + 20Ω + 30Ω = 60Ω。
- 计算总电流(It)根据公式It = Ut / Rt,替换对应的数值,可得:It = 60V / 60Ω = 1A。
所以,在这个串联电路中,总电阻为60Ω,总电流为1A。
17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(导学案)【学习目标】 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。
【学习重点】利用欧姆定律推导出串、并联电路中总电阻与分电阻的关系,并能进行简单的计算。
【学习难点】解答电学计算题的方法。
预学案阅读教材,完成以下问题:1. 欧姆定律的公式:;两个变形式:、。
2. 串联电路中电流、电压的规律(用公式表达):(1)电流的规律:;(2)电压的规律:。
3. 并联电路中电流、电压的规律(用公式表达):(1)电流的规律:;(2)电压的规律:。
4. 欧姆定律在串联电路中的应用:(1)串联电路中通过某个电阻的电流,等于电源两端电压除以。
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。
(2)串联电路的总电阻与各分电阻的关系是,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都。
(选填“大”或“小”)5. 欧姆定律在并联电路中的应用:(1)当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流变化,干路电流变化,但另一个支路的电流和电压都。
(2)并联电路的总电阻与各分电阻的关系是_______________,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都。
(选填“大”或“小”)探究案探究一、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R1的电流和通过电阻R2的电流相等,都等于I。
电阻R1两端的电压U1=IR1,R2两端的电压U2=IR2。
根据串联电路电压的规律:U=U1+U2,有U=IR1+IR2=I(R1+R2),可求得I=___________ 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。
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。
教案:人教版九年级物理第十七章17.4欧姆定律在串并联电路中的应用一、教学内容本节课的教学内容选自人教版九年级物理第十七章第四节,主要内容包括欧姆定律在串并联电路中的应用。
具体内容包括:1. 了解串并联电路的特点;2. 掌握欧姆定律在串并联电路中的应用;3. 能够运用欧姆定律分析解决实际问题。
二、教学目标1. 理解串并联电路的特点,掌握欧姆定律在串并联电路中的应用;2. 能够运用欧姆定律分析解决实际问题;3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的物理思维能力。
三、教学难点与重点重点:串并联电路的特点,欧姆定律在串并联电路中的应用。
难点:如何运用欧姆定律分析解决实际问题。
四、教具与学具准备教具:电源、电阻、电流表、电压表、导线等。
学具:笔记本、笔、计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一个串联电路和一个并联电路,让学生观察并描述它们的特点。
2. 知识点讲解:讲解串并联电路的特点,引出欧姆定律在串并联电路中的应用。
3. 例题讲解:出示一组串并联电路的例题,引导学生运用欧姆定律进行分析。
4. 随堂练习:让学生独立完成一些串并联电路的练习题,巩固所学知识。
5. 实验操作:让学生分组进行实验,运用欧姆定律分析实验结果。
7. 作业布置:布置一些有关欧姆定律在串并联电路中应用的作业题。
六、板书设计板书设计如下:欧姆定律在串并联电路中的应用串联电路:电流相等电压分配并联电路:电压相等电流分配七、作业设计作业题目:1. 一个电阻为R的灯泡和一个电阻为2R的灯泡串联接在电源上,两灯泡的亮度是否相同?请说明理由。
2. 一个电阻为R的灯泡和一个电阻为R的灯泡并联接在电源上,两灯泡的亮度是否相同?请说明理由。
答案:1. 两灯泡的亮度相同。
因为它们串联在同一电路中,通过它们的电流相等,根据欧姆定律,两灯泡的功率相同,所以亮度相同。
2. 两灯泡的亮度相同。
因为它们并联在同一电路中,两端的电压相等,根据欧姆定律,两灯泡的功率相同,所以亮度相同。
九年级物理17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用(教案)【教学目标】1.知识与技能会用欧姆定律的知识进行简单的电学计算。
2.过程与方法通过运用欧姆定律对串、并联电路中相关电学量的计算,了解串、并联电路的伏安特性。
3.情感态度和价值观培养学生理论联系实际,学以致用的科学思想。
【教学重点】能用欧姆定律分析并计算相关电学量。
【教学难点】能用欧姆定律分析并计算相关电学量。
【教学方法】合作探究交流【教学用具】多媒体课件【课时安排】1课时【教学过程】一、创设情境导入新课知识回顾:欧姆定律: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。
数学表达式:注意:1.在欧姆定律中导体中的电流与导体两端的电压成正比、与导体的电阻成反比是有条件的。
2.同一性、同时性:欧姆定律中的R、U、I指的是同一段导体上、同一时刻的电阻、电压、电流。
串联电路中的电流、电压规律:(1)串联电路中各处的电流是相等的;I=I1=I2=…=I n(2)串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。
U=U1+U2+…+U n并联电路中的电流、电压规律:(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和;I=I1+I2+…+I n(2)并联电路中各支路两端电压都相等。
U=U1=U2=…=U n提问:实际电路比较复杂,但都可以简化为串联电路和并联电路,欧姆定律在串、并联电路中的应用都有哪些方面呢?引入新课。
二、探究新知(一)欧姆定律在串联电路中的应用推导串联电路的总电阻串联电路中:I=I1=I2U=U1+U2IR=I1R1+I2R2R=R1+R2串联电路的总电阻,等于各部分导体的电阻之和。
即:R总=R1+R2+…+Rn如果有n个阻值均为R的电阻串联,则总电阻为R串=nR讨论1:为什么串联电路的总电阻比其他电阻大?实质:电阻串联这相当于增加了导体的长度。
特点:串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都大。
讨论2:若有n 个电阻R1、R2、…、R n串联,则它们的总电阻R总等于多少?R总=R1+R2+…+Rn(二)欧姆定律在并联电路中的应用推导并联电路的总电阻:U=U1=U2I=I1+I2由欧姆定律得:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联导体的电阻的倒数之和。
*第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用教材分析一、课标分析理解欧姆定律在串、并联电路中的应用。
二、内容和地位分析本节课重视科学方法研究和解题的方法过程,让学生在认知过程中体验方法、学习方法。
通过本节课学习,使学生学会推导串联分压和并联分流,并运用欧姆定律进行简单的计算和解决生活实际问题,掌握解答电学计算题的一般步骤。
学情分析在学习该内容前,学生前面已经学习了串联电路,并联电路,欧姆定律及串、并联电路电流和电压的特点等知识,为这一节学习做了很好的基础铺垫。
在本节课之前,学生已经探究过欧姆定律中涉及的三个物理量之间的关系,可以很轻松地理解欧姆定律具体的内容,但是仍然存在一些思维误区,如在推导式中,学生可能认为电阻随着电压、电流的变化而变化,这些误区为欧姆定律在串、并联电路中的应用教学带来一定困难。
九年级的学生已经能够应对一些较为复杂的物理题目,认识事物开始从具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的知识来支持。
学生通过对前面知识的学习,已经掌握了欧姆定律的公式及串、并联电路的电流和电压的特点。
本节课主要引导学生通过对串、并联电路的电流和电压的特点,结合欧姆定律总结出欧姆定律在电路中的应用。
教学目标1.能运用欧姆定律解决串联电路中的电学问题。
2.能运用欧姆定律解决并联电路中的电学问题。
3.典例应用及方法提炼。
核心素养学生通过计算,总结推断出解答电学计算题的一般方法,辅以应用实施复杂电路问题,具有初步解决电路问题的能力,养成严谨、实事求是的科学态度,提高思维逻辑能力,培养解决问题的良好习惯。
重点难点重点: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:对于解题方法的提炼。
教学过程教学环节教学内容学生活动教学意图环节一:导入新课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=UR。
17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
一、学习目标
1、进一步深刻理解欧姆定律及其表达式。
2、能运用欧姆定律计算有关问题。
3、培养学生应用物理知识分析和解决实际问题的能力。
二、学习重难点
能运用欧姆定律计算有关问题。
培养学生应用物理知识分析和解决实际问题的能力。
三、学习过程
一、预习检测
1、生活中触电是怎么回事?
当通过人体交流电的电流达30mA时,不能摆脱电线,呼气困难,达50mA时,呼吸麻痹。
一般人体的电阻在2kΩ左右,那么家庭电路中触电时,会有生命危险吗?
2、请根据欧姆定律推测:如图,如果连接灯泡的
电源线破损,里面的导线直接接触,造成短路,会
出现什么后果?
3、开明中学科技小组买来一些小灯泡,灯泡铭牌标有“4.5V 0.3A”,该小灯泡正常发光时电阻是多少?如果手边有个6V的蓄电池,能否直接接入这个灯泡?想一想该则么办才能使小灯泡正常发光?
二、新课学习
(一) 伏安法测量电阻的再次探究
伏安法测量电阻的原理:
伏安法测量电阻需要测量的物理量:
伏安法测量电阻需要的测量工具:
新问题:如果测量过程中电流表损坏不能使用,要测量出未知电阻R X的阻值,你还需要什么辅助器材?怎么样测量呢?请大家分组讨论,完成以下方案。
1、单个电压表测量电阻(其他器材任选)
所提供的器材有:电源、开关(3只)、电压表、已知阻值为R0的定值电阻、最大阻值为R0的滑动变阻
器、电阻箱等。
(1)电路设计:(在右侧虚线框中画
出)
(2)简述步骤:
3、R X 的表达式:
其他可行的设计方案:
2、单个电流表测量电阻(其他器材任选)
所提供的器材有:电源、开关(3只)、电流表、已知阻值为R0的定值电阻、最大阻值为R0的滑动变阻
器、电阻箱等。
(1)电路设计:(在右侧虚线框中画
出)
(2)简述步骤:
3、R X 的表达式:
其他可行的设计方案:
教师归纳总结:
四、教后记
五、课后作业1
1错误!未指定书签。
.如图1所示电路,巳知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变
阻器R 2的最大阻值为50Ω,电源电压为6V .开关S 闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下,下列说法中错误的是 ( )
A .滑动变阻器滑片不允许滑到最左端
B .电压表最小示数是1V
C .电路中允许通过的最大电流是0.6A
D .滑动变阻器滑片移动过程中,电流表先达到最大量程
2错误!未指定书签。
.在图2所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S ,电路正常工作.过了—会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是 ( )
A .电阻R 一定断路
B .电阻R 一定短路
C .灯L 的亮度可能不变
D .灯L 可能变亮.
3错误!未指定书签。
.如图3所示,R 为定值电阻,电源电压不变,当滑动变阻器R ’的滑片向右滑动时,电压
表V 1的示数 ;电压表V 2的示数 ;
电流表A 的示数 .(填“变大”,“不变”
或“变小”)
4.如图4所示的电路,R 1=9Ω,R 2=6Ω,R 3=4Ω.开关S 1、S 2均断开时,电压表的示数为5.4V .求:
(1)开关S 1、S 2均闭合时,电流表、电压表的示数. 图1 图2 图3
图4
(2)仅合上开关S 2时,电流表、电压表的示数.
5.如图5所示的电路,电源电压不变,当开关S 闭合后,移动滑片P ,改变滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数从6V 变化到2V ,同时观察到电流表的示数从0.5A 变化到1A .定值电阻0R 阻值和电源电压分别为( )
A .4Ω、8V
B .6Ω、12V
C .8Ω、10V
D .16Ω、10V
6.如图6所示的电路中,电源电压为2V 保持不变,电阻R 1=5Ω,R 2=10Ω.当开关S 断开时,电流表A 1的示数是 A ;当开关S 闭合时,电流表A 2的示数是 A .
写出计算过程:
S 断开时:
S 闭合时:
★7.在科技小组活动中亮
亮同学受图7所示电子秤
的启发,自行设计了一个
电子秤,其原理如图8所示,他试图用电压表(图中暂没画出)的示数来反应物体质量的大小. 设电源的电压为恒定U ,定值电阻的阻值为R 0,滑动变阻器的总电阻为为R ,总长度为L ,滑动触头固定在安放托盘的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起自由滑动,已知对托盘每施加1N 的A 1 A 2
R 1 R 2 S 图6 图5 图7 图8
压力时,弹簧的长度就会缩短a.当托盘中不放物体时,滑动触头指在最上端,此时电压表的示数为零;当在托盘中放一物体时,滑动触头随弹簧向下移动到某一位置,于是电压表就指示出相应的示数.
(1)若在托盘上放一质量为m的物体,则滑动触头向下移动多大的距离?
(2)请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表;
(3)求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式(用已知量的符号表示).
六、课后作业2
1.某同学利用电压表和电流表测量电阻R 1的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池。
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路。
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为 3V 不变,你认为发生故障的原因可能是_________________或___________________。
(3)清除故障后,小明将滑片P 向左滑动时,电压表示数将________(填“增大”、“减小”、“不变”),当P 滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R1=____Ω。
你认为这个结果可靠吗?理由是____________________________________________。
2.
在测量
某一定值电阻Rx 阻值的实验过程中,由于张楠同学的疏忽,做完实验后他才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填人记录表格中。
(1)实验次数 1 2 3 4 5 电压U /V
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I /A
请你帮助张楠同学把记录在草稿纸上的电流值对应填人表格中,并写出你所依据的物理规律是.
(2)根据测量数据计算该定值电阻的阻值为Ω(小数点后保留一位数字) .
(3)滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外,另一个主要作用是.
2.甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究.(1)甲小组选取的定值电阻为15Ω,电阻箱阻值如图乙所示,其阻值为_______ ,此时电压表的示数为3.5V,则该小组所用电源的电压为________V;实验中若增大电阻箱阻值,电路中的电流将________,电压表示数将________ .
(2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出U-R 图像(如图丙).由图像可知,电阻箱阻值为20Ω时,电压表的示数为________V,该组所选用定值电阻的阻值为________.
六、学后反思。