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1、九年級物理全冊 第十五章 第四節(jié) 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)教案 (新版)滬科版
【教學目標】
一、知識與技能
1.理解運用歐姆定律和電路特點推導串、并聯(lián)電路中電阻關系的過程.
2.理解串聯(lián)電路的等效電阻,會用串聯(lián)電路的特點和歐姆定律分析解決簡單的串聯(lián)電路問題.
3.理解并聯(lián)電路的等效電阻,會用并聯(lián)電路的特點和歐姆定律分析解決簡單的并聯(lián)電路問題.
二、過程和方法
1.通過實驗現(xiàn)象體會等效電阻的含義,了解等效的研究方法.
2.通過推導串、并聯(lián)電路電阻關系的過程學習用理論推導得出物理規(guī)律的方法.
3.通過計算,學會解答電學計算題的一般方法,培養(yǎng)學生邏輯思維能力和應用知識解決問題的能力.
2、
三、情感、態(tài)度和價值觀
1.通過應用歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點推導串、并聯(lián)電路中電阻的關系,體驗物理規(guī)律在解決實際問題中的意義;
2.通過推導過程使學生樹立用已知規(guī)律發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的意識.
【教學重點】實驗探究電阻的串聯(lián)和并聯(lián).
【教學難點】利用歐姆定律推導出串、并聯(lián)電阻的關系,并能進行簡單的計算.
【教具準備】多媒體課件、5Ω、10Ω的電阻、電流表、開關、學生電源、滑動變阻器各1個,導線若干.
【教學課時】1課時
【鞏固復習】
教師引導學生復習上一節(jié)內容,并講解學生所做的課后作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學生對知識的鞏固.
【新課引入】
師 前面我們學習
3、了利用歐姆定律測電阻的實驗,知道了求電阻的基本方法:R=UI.知道串、并聯(lián)電路電壓、電流的規(guī)律.利用這些知識,我們能不能找到電阻串、并聯(lián)后的總電阻與分電阻大小之間的關系呢?要想知道答案,下面我們就來學習第四節(jié)電阻的串聯(lián)和并聯(lián).
【預習指導】
閱讀課本P107-110文字內容和插圖,把基本概念、基本方法和實驗結論等用紅色筆做上記號,并完成對應練習冊中“課前預習”部分,然后,各小組內部交流討論,提出預習疑問,組長做好記錄,準備展示.
【交流展示】
1.各小組代表舉手發(fā)言,報告“課前預習”答案,教師評價訂正;
2.學生質疑,教師指導釋疑.
【拓展探究】
電阻的串聯(lián)
師 提出問題:
4、兩個(或幾個)電阻串聯(lián)之后的總電阻比參與串聯(lián)的各個電阻(分電阻)大些還是小些?
生:
猜想與假設:幾個電阻串聯(lián)后相當于增加了導體的長度,總電阻應當比各個分電阻都大.
教師點評后引導學生設計實驗,畫出實驗電路圖,并寫出實驗步驟,教師引導學生交流,并點評訂正.
學生分組實驗,兩人一組,教師巡視指導,導引學生觀察實驗現(xiàn)象,分析得出結論.
【師生互動歸納總結】串聯(lián)電路的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大.
教師引導學生進行理論推導總電阻與分電阻的定量關系(用多媒體展示).
因為R1、R2是串聯(lián)的,所以有
電壓規(guī)律:U=U1+U2;電流規(guī)律:I=I1=I2
歐姆定律:I=U/R
5、歐姆定律適用于單個的用電器和由幾個用電器組成的一段電路,所以對于R1,則有I1=U1/R1;對于R2,則有I2=U2/R2;對于串聯(lián)電路,則有I=U/R.
將I1、I2、I變形后得U1=I1R1,U2=I2R2,U=IR,代入電壓規(guī)律得:IR=I1R1+I2R2.
由于I=I1=I2,所以R=R1+R2.
【師生互動歸納總結】兩個串聯(lián)電阻的總電阻等于各分電阻之和即R=R1+R2.
提醒學生注意:當有3個電阻R1、R2、R3串聯(lián)時,可以將串聯(lián)的R1、R2看成一個電阻為R′(R′=R1+R2),而后將R′和R3串聯(lián)的總電阻為R=R′+R3=
R1+R2+R3,同理可證,當有n個電阻R1、
6、R2、R3、……、Rn串聯(lián)時,總電阻R=R1+R2+R3+…+Rn.
【課堂訓練】
教師引導學生做對應練習冊中的題目.
電阻的并聯(lián)
學生小組內部討論交流,解答下列問題,教師點評訂正.
師 你希望探究的問題是什么?
生:兩個(或幾個)電阻并聯(lián)后的總電阻比參與并聯(lián)的各個電阻(分電阻)大些還是小些?
師 你的猜想與假設是什么?
生:兩段導體并聯(lián)在一起,相當于導體的橫截面積變大了,其總電阻可能會變小.
師 請畫出你設計的實驗探究電路圖.
教師點評后,指導學生分組實驗,兩人一組,教師巡視指導,引導學生分析實驗現(xiàn)象得出結論.
【師生互動歸納總結】電阻并聯(lián)后總電阻的阻值比任何一個
7、分電阻的阻值都小.
教師引導學生利用歐姆定律推導出總電阻與分電阻的定量關系(用多媒體展示).
并聯(lián)電路的電流規(guī)律:I=I1+I2;電壓規(guī)律:U1=U2=U
對于R1,則有I1=U1/R1;對于R2,則有I2=U2/R2;對于并聯(lián)電路,則有I=U/R.
則U/R=U1/R1+U2/R2,由于電壓相等,故1/R=1/R1+1/R2.
【師生互動歸納總結】兩個并聯(lián)電阻的總電阻的倒數(shù),等于兩個分電阻的倒數(shù)之和即1/R=1/R1+1/R2或R=R1R2/(R1+R2)(積除和).
提醒學生注意:當并聯(lián)電阻達到3個或3個以上時,仍可得出此類似的結論:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…1/
8、Rn.為減輕學生負擔,應指出該公式的計算應用在初中階段很少涉及,只有當并聯(lián)的電阻相同的特殊情況下,可能用到,如4個阻值為R的電阻并聯(lián),并聯(lián)后的總電阻為R0/4.電路元件被短路了,總電阻變小,電流會很大,引起火災.
【課堂訓練】
教師引導學生做對應練習冊中的題目.
【課堂小結】
教師引導學生歸納總結本節(jié)課學到了什么.
【課后作業(yè)】
請同學們完成對應練習冊中的題目.
1.教師在教學設計中應注意發(fā)揮學生學習的主體作用,不可將推導過程全盤包攬,在引導后要交給學生完成.教師可以引導學生畫電路圖并將各個量在圖中標清楚,然后給學生一些時間,讓學生根據電路特點和歐姆定律,自己嘗試找出等效電阻和串、并聯(lián)電阻的關系.
2.為了便于學生對“等效代替”的理解,教師可引導學生回顧“合力與分力”的關系,合力概念的引入正是基于合力作用的效果與分力作用的效果相同,類似地引入總電阻的概念,可畫出等效的電路圖,說明用等效的電阻接入電路,電路兩端的電壓和流過的電流相同,故可用等效電阻來代替原來的串聯(lián)電阻.