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1、人教版九年级物理第十七章第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计 1 / 8 第 4 节 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
2、，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、5、10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
3、对性 人教版九年级物理第十七章第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计 2 / 8 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： RUI.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
4、： RU/I 实验器材： 5、10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： 电阻选带有骨架的线绕电阻或精确性较高的金属膜电阻. 电源选用输出比较稳定的电源. 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. 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 . 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： RR1+R25+1015 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 人教版九年级物理第十七章第四
5、节欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计 3 / 8 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=I2R
6、2， U=IR， 代入电压规律得：IR=I1R1+I2R2. 由于 I=I1=I2，所以 R=R1+R2. 板书： 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，即RR1+R2 注意：当有 3 个电阻 R1、R2、R3串联时，可以将串联的R1、R2看成一个电 阻为 R(RR1+R2)， 而后将 R和 R3串联的总电阻为 RR+R3R1+R2+R3. 同理可证， 当有 n 个电阻 R1、R2、R3、Rn串联时，总电阻 R=R1+R2+R3+ +Rn 例题 1(多媒体展示 )如图所示，电阻 R1为 12，将它与 R2串联后接到 8V 的电源上，已知 R2两端的电压是 2V.请求出电路的总电阻 . 2.探究串
7、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. 人教版九年级物理第十七章第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计 4 / 8 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
8、图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，电 压表示数为 6V，电流表示数为 0.6A，断开 S2后，电压表示数变为2V，则 R2 的电阻和电源电压分别是（） A.10、9V B.20、6V C.20、9V D.10、6V 解析：闭合开关 S1、S2时，电路中只有电阻R1，故此时电压表示数即为电 源电压，根据欧姆定律可得，R1=U/I=6V/0.6A=10 ，当 S1闭合、 S2断开时，电 路中的 R1和 R2串联，电压表测量的是R1两端电压，为 2V，则 R2两端电压为 6V-2V=4V，根据 R1/R2=U1/U2可得，电阻 R2的阻值为 210=20. 答案： B 课堂演练 完成本课
9、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： RU/I 实验器材： 5、10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 人教版九年级物理第十七章第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计 5 / 8 实验的相关说明：实验结束后，教师引导学生比较测量结果（10/3） ，发 现利用欧姆定律 RUI 测量出的总电阻 R 比 R1和 R2都要小 .（学生此时还不能
10、及时从测量结果 10/3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10/3R1R2） （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/R1/R1+1/R2，或 人教版九年级物理第十七章第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计 6 / 8 12 12 R R R RR 注意：在推导出 1/R1/R1+1/R2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
11、，仍可得出此类似的结论：1/R1/R1+1/R2+1/R3+ 1/Rn.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 R0的电阻并联，并联后 的总电阻为 R0/4. 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；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
12、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 人教版九年级物理第十七章第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计 7 / 8 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
13、电阻的公式： 串联电路： R总R1+R2； 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. 人教版九年级物理第十七章第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计 8 / 8