滬科版九年級(jí)上冊(cè)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) 【教學(xué)設(shè)計(jì)】

15.4 串聯(lián)和并聯(lián)電路教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)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(mǎn)偏電流和滿(mǎn)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(guò)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(guò)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(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)，要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心實(shí)際問(wèn)題，立志于把所學(xué)物理知識(shí)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(guò)程(一)引入新課教師：在初中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)有關(guān)串聯(lián)和并聯(lián)的知識(shí)，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2.41和圖2.42(如圖所示)圖2.41串聯(lián)電路圖2.42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(guò)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I0I1I2I3。(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(guò)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I0I1I2I3。2串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓教師：在圖2.41中，用0、1、2、3分別表示電路中0、1、2、3各點(diǎn)的電勢(shì)，用U01、U12、U23、U03分別表示0與1、1與2、2與3、0與3的電勢(shì)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U01U12U23U03(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2.42中三個(gè)電阻兩端的電壓，即U1U2U3U3電阻的串聯(lián)和并聯(lián)教師活動(dòng)：(投影)教材圖2.43和圖2.44(如圖所示)圖2.43電阻串聯(lián)后作為一個(gè)整體，它相當(dāng)于一個(gè)電阻圖2.44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RR1R2對(duì)于多個(gè)電阻的串聯(lián)RR1R2(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(duì)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(qǐng)問(wèn)：利用表頭能夠測(cè)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(mǎn)偏電流Ig、內(nèi)阻Rg和滿(mǎn)偏電壓Ug。(1)滿(mǎn)偏電流Ig表頭的線(xiàn)圈允許通過(guò)的最大電流很小，一般不超過(guò)幾十微安到幾毫安，這個(gè)電流值叫表頭的滿(mǎn)偏電流，用Ig表示。滿(mǎn)偏電流Ig：表頭指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流。說(shuō)明如果通過(guò)表頭的電流超過(guò)滿(mǎn)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(xiàn)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(xiàn)圈的電阻叫做表頭的內(nèi)阻。說(shuō)明每個(gè)表頭都有它的滿(mǎn)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(mǎn)偏電壓？學(xué)生：表頭通過(guò)滿(mǎn)偏電流時(shí)，加在它兩端的電壓，這個(gè)電壓值叫滿(mǎn)偏電壓，用Ug表示。教師：滿(mǎn)偏電流Ig、內(nèi)阻Rg、滿(mǎn)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：UgIgRg小結(jié)：表頭G的滿(mǎn)偏電壓Ug和滿(mǎn)偏電流Ig一般都比較小，測(cè)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(jiàn)前面教學(xué)設(shè)計(jì)(一)例1例2見(jiàn)前面教學(xué)設(shè)計(jì)(一)例2(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)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(qǐng)同學(xué)評(píng)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(xiě)下來(lái)，比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。點(diǎn)評(píng)：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(kāi)，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(shí)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(mǎn)偏電流Ig500 mA，內(nèi)阻Rg200 ，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I11 A，當(dāng)公共端與10 A端接入電路時(shí)，量程為I210 A。當(dāng)公共端與1 A端接入被測(cè)電路時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，再與表頭內(nèi)阻Rg并聯(lián)。由并聯(lián)電路中的電流分配關(guān)系可得：R1R2Rg代入Ig、I、Rg的數(shù)值得R1R2200 當(dāng)公共端與10 A端接入被測(cè)電路時(shí)，電阻R1與表頭支路的電阻RgR2并聯(lián)。由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知：Ig(RgR2)(I2Ig)R1代入Ig、I2、Rg的數(shù)值，可得R2200 19R1由解得R120 ，R2180 。說(shuō)明對(duì)于I11 A的量程，G是它的表頭，對(duì)于I210 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(mǎn)偏電流為Ig1 mA，內(nèi)阻Rg100 ，用它改裝為有5 V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 k，49.9 k解析：當(dāng)公共端與5 V端接入被測(cè)電路時(shí)，量程為U15 V，當(dāng)公共端與50 V端接入被測(cè)電路時(shí)，量程為U250 V。由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系可知：R1Rg(100) 4 900 4.9 kR2Rg(100) 49 900 49.9 k。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(mǎn)偏電流Ig和表頭電阻Rg的含義，以及相對(duì)應(yīng)的電流表兩端承受的最大電壓值UgIgRg的意義。2講述電表改裝時(shí)，要抓住問(wèn)題的癥結(jié)所在，即表頭內(nèi)線(xiàn)圈允許通過(guò)的最大電流是有限制的(滿(mǎn)偏電流Ig)，那么要測(cè)量較大的電壓(或電流)怎么辦？通過(guò)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RURRg/Ug和分流電阻公式RIgRg/IR。電路化簡(jiǎn)在高中物理穩(wěn)恒電流教學(xué)中，化簡(jiǎn)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(méi)有一個(gè)簡(jiǎn)明的思路，在化簡(jiǎn)復(fù)雜電路時(shí)，總感到困難，現(xiàn)在介紹幾種簡(jiǎn)單的電路化簡(jiǎn)的方法。一、化簡(jiǎn)原則1理想導(dǎo)線(xiàn)可任意長(zhǎng)短2無(wú)電流支路可去掉3等電勢(shì)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)定后，電容器可看成斷開(kāi)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(shì)點(diǎn)，電流從高電勢(shì)點(diǎn)流入，從低電勢(shì)點(diǎn)流出，看經(jīng)過(guò)哪些支路二、化簡(jiǎn)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(huà)出(4)將畫(huà)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(shì)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(shì)的高低(3)將各節(jié)點(diǎn)按電勢(shì)高低自左向右依次排列，再將各節(jié)點(diǎn)之間的支路畫(huà)出(4)將畫(huà)出的等效圖加工整理第7頁(yè) 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