滬科版九年級上冊物理 第15章 探究電路 第4節(jié) 電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 第1課時(shí) 電阻的串、并聯(lián) 第1課時(shí) 電阻的串、并聯(lián) 【教學(xué)設(shè)計(jì)】

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滬科版九年級上冊物理 第15章 探究電路 第4節(jié) 電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 第1課時(shí) 電阻的串、并聯(lián) 第1課時(shí) 電阻的串、并聯(lián) 【教學(xué)設(shè)計(jì)】_第1頁
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1、 15.4 串聯(lián)和并聯(lián)電路 教學(xué)目標(biāo) (一)知識與技能 1.了解串聯(lián)和并聯(lián)電路的連接方式,掌握串、并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)。 2.掌握電阻的串、并聯(lián)的計(jì)算。 3.知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G(表頭)改裝而成的。 4.了解電流表(表頭)的原理,知道什么是滿偏電流和滿偏電壓。 5.理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理,會(huì)求分壓電阻和分流電阻的阻值。 (二)過程與方法 知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的。通過分壓電阻和分流電阻阻值的計(jì)算,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問題的能力。 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng),要培養(yǎng)

2、學(xué)生的應(yīng)用意識,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心實(shí)際問題,立志于把所學(xué)物理知識應(yīng)用到實(shí)際中去。 教學(xué)重點(diǎn) 熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn);電阻的串、并聯(lián)的計(jì)算。 教學(xué)難點(diǎn) 表頭G改裝成大量程電壓表V和電流表A的原理,并會(huì)計(jì)算分壓電阻和分流電阻。 教學(xué)方法自學(xué)指導(dǎo)、講授法 教學(xué)用具 投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 教學(xué)過程 (一)引入新課 教師:在初中我們已經(jīng)學(xué)過有關(guān)串聯(lián)和并聯(lián)的知識,這節(jié)課我們要深入研究串、并聯(lián)電路中各部分的電流、電壓及電阻的關(guān)系。 (二)進(jìn)行新課 1.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流 教師:(投影)教材圖2.4-1和圖2.4-2(如圖所示) 圖2.4-1 串聯(lián)電路      

3、 圖2.4-2 并聯(lián)電路 引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流規(guī)律。 學(xué)生閱讀教材,進(jìn)行推導(dǎo): (1)在恒定電流的電路中各處電荷的分布是穩(wěn)定的,因此,在相等時(shí)間內(nèi),通過串聯(lián)電路各部分的電荷量必須相等,故有串聯(lián)電路各處的電流相等。即I0=I1=I2=I3。 (2)在并聯(lián)電路中,要保持電路各處電荷量分布穩(wěn)定不變,相同時(shí)間內(nèi)流過干路0點(diǎn)的電荷量必須等于各支路1、2、3各點(diǎn)的電荷量之和。因此,串聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和。即I0=I1+I(xiàn)2+I(xiàn)3。 2.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓 教師:在圖2.41中,用φ0、φ1、φ2、φ3分別表示電路中0、1、2、3各點(diǎn)的電勢,用U01、

4、U12、U23、U03分別表示0與1、1與2、2與3、0與3的電勢差。引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓規(guī)律。 學(xué)生閱讀教材,進(jìn)行推導(dǎo): (1)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和。即 U01+U12+U23=U03 (2)并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等。用U1、U2、U3代表圖2.4-2中三個(gè)電阻兩端的電壓,即 U1=U2=U3=U 3.電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 教師活動(dòng):(投影)教材圖2.4-3和圖2.4-4(如圖所示) 圖2.4-3 電阻串聯(lián)后作為一個(gè)整體,它相當(dāng)于一個(gè)電阻 圖2.4-4 電阻并聯(lián)后作為一個(gè)整體,它相當(dāng)于一個(gè)電阻 引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并

5、聯(lián)電路的電阻規(guī)律。 學(xué)生閱讀教材,進(jìn)行推導(dǎo): (1)串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和。即 R=R1+R2 對于多個(gè)電阻的串聯(lián) R=R1+R2+…… (2)并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。即 =+ 對于多個(gè)電阻的串聯(lián) =++…… 思考與討論:(1)n個(gè)相同的電阻R0并聯(lián),總電阻等于多少? (2)若干不同的電阻并聯(lián),總電阻與其中最小的電阻的大小關(guān)系如何? 4.電壓表和電流表 教師:請問:利用表頭能夠測量的最大電流和最大電壓分別是多大? 常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G(表頭)改裝而成的。 (投影)利用多媒體介紹表頭的滿偏電流Ig、內(nèi)阻R

6、g和滿偏電壓Ug。 (1)滿偏電流Ig 表頭的線圈允許通過的最大電流很小,一般不超過幾十微安到幾毫安,這個(gè)電流值叫表頭的滿偏電流,用Ig表示。 滿偏電流Ig:表頭指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流。 [說明]如果通過表頭的電流超過滿偏電流Ig,不但指針指不出示數(shù),表頭還可能被燒壞。 (2)表頭的內(nèi)阻Rg 表頭的線圈電阻一般為幾歐到幾百歐,這個(gè)電阻值叫做表頭的內(nèi)阻,用Rg表示。 內(nèi)阻Rg:表頭線圈的電阻叫做表頭的內(nèi)阻。 [說明]每個(gè)表頭都有它的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg,Rg和Ig是表頭的兩個(gè)重要參數(shù)。 教師:同學(xué)們能不能根據(jù)Ig、Rg概括出什么叫做滿偏電壓? 學(xué)生:表頭通過滿偏電流時(shí),

7、加在它兩端的電壓,這個(gè)電壓值叫滿偏電壓,用Ug表示。 教師:滿偏電流Ig、內(nèi)阻Rg、滿偏電壓Ug三者之間有什么關(guān)系? 學(xué)生:據(jù)部分電路歐姆定律可知:Ug=IgRg 小結(jié):表頭G的滿偏電壓Ug和滿偏電流Ig一般都比較小,測量較大的電壓和較大的電流時(shí),需要把小量程的表頭G加以改裝。 (投影)例1 電流表改裝成電壓表 例1〔見前面教學(xué)設(shè)計(jì)(一)例1〕 例2〔見前面教學(xué)設(shè)計(jì)(一)例2〕 (三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評 教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來,

8、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。 點(diǎn)評:總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開,讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架。 (四)實(shí)例探究 ☆表頭(G)改裝成雙量程電流表 例3如圖所示,有一個(gè)表頭G,滿偏電流Ig=500 mA,內(nèi)阻Rg=200 Ω,用它改裝為有1 A和10 A兩種量程的電流表,求R1、R2的阻值各為多大? 解析:當(dāng)公共端與1 A端接入電路時(shí),量程為I1=1 A,當(dāng)公共端與10 A端接入電路時(shí),量程為I2=10 A。 當(dāng)公共端與1 A端接入被測電路時(shí),電阻R1和R2串聯(lián),再與表頭內(nèi)阻Rg并聯(lián)。由并

9、聯(lián)電路中的電流分配關(guān)系可得:R1+R2=Rg 代入Ig、I、Rg的數(shù)值得R1+R2=200 Ω① 當(dāng)公共端與10 A端接入被測電路時(shí),電阻R1與表頭支路的電阻Rg+R2并聯(lián)。由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知: Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1 代入Ig、I2、Rg的數(shù)值,可得 R2+200 Ω=19R1② 由①②解得 R1=20 Ω,R2=180 Ω。 [說明]對于I1=1 A的量程,G是它的表頭,對于I2=10 A的量程,G與R2串聯(lián)后相當(dāng)于它的表頭。 ☆表頭(G)改裝成雙量程電壓表 例4如圖所示,有一個(gè)表頭G,滿偏電流為Ig=1 mA,內(nèi)阻Rg=100 Ω,用它改裝為有5 V

10、和50 V兩種量程的電壓表,求R1、R2的阻值各為多大? 答案:4.9 kΩ,49.9 kΩ 解析:當(dāng)公共端與5 V端接入被測電路時(shí),量程為U1=5 V,當(dāng)公共端與50 V端接入被測電路時(shí),量程為U2=50 V。 由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系可知: R1=-Rg=(-100) Ω=4 900 Ω=4.9 kΩ R2=-Rg=(-100) Ω=49 900 Ω=49.9 kΩ。 教學(xué)體會(huì) 1.本節(jié)課要重點(diǎn)講清楚電流表的兩個(gè)特性參數(shù)滿偏電流Ig和表頭電阻Rg的含義,以及相對應(yīng)的電流表兩端承受的最大電壓值Ug=IgRg的意義。 2.講述電表改裝時(shí),要抓住問題的癥結(jié)所在,即表頭內(nèi)線圈允

11、許通過的最大電流是有限制的(滿偏電流Ig),那么要測量較大的電壓(或電流)怎么辦?通過啟發(fā)引導(dǎo),學(xué)生能夠提出電阻分壓(或分流),然后讓學(xué)生討論,推導(dǎo)出有關(guān)公式。教材結(jié)合具體例題,分別推出了分壓電阻公式R=URRg/Ug和分流電阻公式R=IgRg/IR。 電路化簡 在高中物理穩(wěn)恒電流教學(xué)中,化簡電路是學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握的基本技能之一。由于電路千變?nèi)f化,學(xué)生如果沒有一個(gè)簡明的思路,在化簡復(fù)雜電路時(shí),總感到困難,現(xiàn)在介紹幾種簡單的電路化簡的方法。 一、化簡原則 1.理想導(dǎo)線可任意長短 2.無電流支路可去掉 3.等電勢點(diǎn)可合并 4.摘表:理想電壓表可看成斷路,理想電流表可看成短路,電流穩(wěn)定

12、后,電容器可看成斷開 5.判斷電阻串、并聯(lián)關(guān)系,兩個(gè)電阻并聯(lián)后可看成一個(gè)整體 6.支路法:假想高低電勢點(diǎn),電流從高電勢點(diǎn)流入,從低電勢點(diǎn)流出,看經(jīng)過哪些支路 二、化簡方法 1.電流分支法 (1)將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)上 (2)判定各支路元件的電流方向 (3)按電流流向,自左向右將各元件、節(jié)點(diǎn)、分支逐一畫出 (4)將畫出的等效圖加工整理 A、D接電源時(shí) A、B接電源時(shí) 2.等勢點(diǎn)排列法 (1)將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)上 (2)判定各節(jié)點(diǎn)電勢的高低 (3)將各節(jié)點(diǎn)按電勢高低自左向右依次排列,再將各節(jié)點(diǎn)之間的支路畫出 (4)將畫出的等效圖加工整理         第7頁 共7頁

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