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1、九年级物理上册串、并联电路中的电阻关系学案九年级物理学问点:串并联电路中的电阻关系 九年级物理学问点:串并联电路中的电阻关系 (一)串联电路的等效电阻 1.串联电路的等效电阻 假设有一个电阻可以代替串联的电阻而不影响电路的效果,我们就称这个电阻是串联电路的等效电阻。等效电阻与串联各个电阻的关系可以利用欧姆定律求得。 说明:(1)不影响电路的效果是指在电源电压不变时,其输出的电流也不变。 (2)等效电阻也叫总电阻。 2.串联电路中的电阻关系 在图甲中,两个串联导体的电阻值分别为R1和R2,设等效电阻的电阻值为R。R1、R2两端的电压分别为U1和U2,串联部分两端的电压为U。通过R1、R2的电流分
2、别为I1、I2。由欧姆定律可知,U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2。 串并联电路中的电阻关系学问点从串联电路总电压与分段电压的关系:U=U1+U2,得IR=I1R1+I2R2。 因串联电路中的电流到处相等,即I=I1=I2,所以R=R1+R2。 对于多个电阻(R1、R2、R3Rn)串联,同样可以得到R=R1+R2+R3+Rn。 这表明,串联电路的等效电阻等于各串联导体的电阻之和。 留意 (1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻肯定比任何一个导体的电阻大。 (2)由R=R1+R2+Rn可推出,n个阻值均为R0的电阻串联,其总电阻为R=nR0。 (3)依据欧姆定律和串联电路
3、的电流特点。不难推出串并联电路中的电阻关系学问点,这说明:串联电路中,电压的安排与电阻成正比。 例题一个阻值为3的电阻R1和一个阻值为2的电阻R2串联后,接在6V的电源上。问电路中的电流多大? 串并联电路中的电阻关系学问点分析:画出电路图,要想求出电路中的电流I,只要知道总电压U和总电阻R就可以了。U已知,R可用串联电路的总电阻公式求出。 解因为:R=R1+R2=3+2=5 所以:I=串并联电路中的电阻关系学问点=串并联电路中的电阻关系学问点=1.2A 答案:电路中的电流为1.2A。 (二)并联电路的等效电阻 1.并联电路的等效电阻 假设有一个电阻可以代替并联的电阻而又不影响电路的效果,我们就
4、称这电阻是并联电路的等效电阻。等效电阻与并联各个电阻的关系可以利用欧姆定律求得。 串并联电路中的电阻关系学问点说明 (1)不影响电路的效果是指在电源电压不变时,其输出的电流也不变。 (2)等效电阻也叫总电阻。 2.并联电路中的电阻关系 推导:设各支路的电阻分别为R1和R2,并联电路的等效电阻为R。通过R1和R2的电流分别为I1和I2,并联电路的总电流为I(如图)。那么,由欧姆定律可知: I1=串并联电路中的电阻关系学问点,I2=串并联电路中的电阻关系学问点,而I=串并联电路中的电阻关系学问点。 又因为并联电路的总电流等于各支路的电流之和,即I=I1+I2。 所以串并联电路中的电阻关系学问点=串
5、并联电路中的电阻关系学问点+串并联电路中的电阻关系学问点约去U得:串并联电路中的电阻关系学问点=串并联电路中的电阻关系学问点+串并联电路中的电阻关系学问点 对于多个电阻(R1、R2、R3、Rn)并联,同理可以得到:串并联电路中的电阻关系学问点=串并联电路中的电阻关系学问点+串并联电路中的电阻关系学问点+串并联电路中的电阻关系学问点 这表明并联电路的等效电阻的倒数,等于各并联导体的电阻的倒数之和。 说明 (1)把n个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻比每一个导体电阻都要小。 (2)由串并联电路中的电阻关系学问点=串并联电路中的电阻关系学问点+串并联电路中的电阻关系学问点,可推导出
6、R=串并联电路中的电阻关系学问点。 (3)由串并联电路中的电阻关系学问点=串并联电路中的电阻关系学问点+串并联电路中的电阻关系学问点+串并联电路中的电阻关系学问点可推出,n个阻值均为R0的电阻并联,其总电阻为R=串并联电路中的电阻关系学问点。 (4)依据欧姆定律和并联电路的电压特点,可推导出串并联电路中的电阻关系学问点,这说明:并联电路中,电流的安排与电阻成反比。 例题有一只弧光灯,正常工作电流为5A,电阻力8,要把它接入电压为110V的电路中,须要串联一个多大的电阻,弧光灯才能正常工作? 分析:先依据题意画电路图,并标出已知量和未知量的符号,如图12-3-5所示。为了防止差错,习惯上在物理量
7、代表符号的右下角加角标,分别表示与各导体的对应量,如电阻R1的电压、电流分别为U1、I1,电阻R2的电压、电流分别为U2、I2,总电阻、总电压、总电流分别为R、U、I。并且这九个量中一般知道三个量就可以求出另外六个量。此题依据题目所给条件,欲求电阻R2,可从欧姆定律的变形动身,先求出R1两端的电压U1,再依据串联电路的关系,求出电阻R2两端的电压U2,最终利用欧姆定律变形公式求出R-2;也可以从串联电路总电阻动身,先求出整个电路中的总电阻R,然后利用串联电路特点求出R2;也可以依据串联电路分压关系求出R2。 串并联电路中的电阻关系学问点解法1:依据欧姆定律:U1=IR1=5A8=40V R1与
8、R2是串联在电路中 U2=U-U1=110V-40V=70V 又依据欧姆定律可求出须要串联的电阻R2为: R2=U2/I=70V/5A=14 解法2:依据欧姆定律I=U/R得:R=串并联电路中的电阻关系学问点=串并联电路中的电阻关系学问点=22 R1与R2串联在电路中 R2=R-R1=22-8=14 解法3:依据欧姆定律I=串并联电路中的电阻关系学问点得:U1=IR1=5A8=40V R1与R2是串联在电路中 U2=U-U1=110V-40V=70V 依据串联电路分压关系式:串并联电路中的电阻关系学问点得:R2=串并联电路中的电阻关系学问点R1=串并联电路中的电阻关系学问点8=14 答案:须要
9、串联一个14的电阻,弧光灯才能正常工作。 三、课后小结 1.学问小结 串并联电路中的电阻关系学问点2.方法规律总结 怎样进行简洁电路的计算?串、并联电路属于简洁的电路,在解题中要留意以下几点: (1)先依据题意画电路图,并在电路图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号,便于分析。 (2)利用电路的符号和欧姆定律解题时,特殊要重视“对应”关系。也就是说,运用欧姆定律应是“同一导体”,并且“同一时间”上的U、R和I。 (3)假如题目给出的是两个物理过程,要留意分析两个过程之间的联系(如电路的总电压不变)。必要时可分别画出两个过程的电路图,分步加以解决。 九年级物理串、并联电路中电压的规律学案新版人
10、教版 九年级物理串、并联电路中电压的规律学案新版人教版 学问要点课标要求1串联电路电压的测量能正确的将电压表接入待测的电路中,并能画出相应的电路图;能正确的运用电压表测量出串联电路中用电器两端的电压能通过试验探究,归纳总结出串联电路中电压的规律2串联电路中电压规律应用能利用串联电路中电压的规律来分析相关的问题3并联电路电压的测量能正确的将电压表接入待测的电路中,并能画出相应的电路图;能正确的运用电压表测量出并联电路中用电器两端的电压能通过试验探究,归纳总结出并联电路中电压的规律4并联电路中电压规律应用能利用并联电路中电压的规律来分析相关的问题(教学过程)教学过程情景导入美味的水果不但可以食用,
11、还可以制成水果电池如图所示,把LED灯插入电路板,然后接在水果电池上,这时LED灯发光时LED发光时,水果电池把化学能转化电电能,那么每个水果电池供应的电压是多大?整个水果电池供应的又为多大?如何测量出来?学生探讨、沟通,在学生的质疑中引入新课!合作探究探究点一串联电路中电压的测量1提出问题:让学生结合导课时的问题,猜想串联电路中电压究竟有什么样的关系?2猜想或假设:学生纷纷提出自己的猜想,老师将各种猜想分类板书到黑板上。一般学生会依据自己的学问基础提出下列猜想:串联电路中电压的关系应当和电流的关系相同,也是到处相等。电压应当从电源正极动身,沿着电流的方向越来越小。因为电压是使电路中形成电流的
12、某种“力气”,力气会越用越小。灯泡大的地方电压大,灯泡小的地方电压就小。串联电池组的电压等于各个电池的电压之和,串联电路各点的电压之和也应当等于首尾两点间的总电压。学生们作出了各种猜想,真实的结果究竟是什么?我们应当用试验来求证。3设计试验:(学生分组探讨,并将自己组设计的方案写出来)老师巡察,了解学生探讨的状况,学生探讨基本完成后,老师选择几组典型的方案进行展示沟通。学生展示沟通时老师可作如下提示:各组可以简洁说明各自的设计方案。简洁评价各组的方案,设计肯定要有书面的内容,你想要测量哪些数据?你安排如何进行测量(按电路图测量)?你得出了什么样的结果(要有试验记录),最终还要与别人沟通做更好的
13、改进,各组同学补充设计试验电路和试验数据表 格。同学们进一步完善自己的设计方案后,可以进行试验。建议大家在试验中更换不同的小灯泡,进行重复测量,以保证结论的正确性。试验方案参考:方案1:用学生电源供应电压,选择两只完全相同的小灯泡,用同一块电压表,分别测出每只灯泡两端的电压和两只灯泡两端的总电压进行比较。试验原理电路如右图,详细测量电路如下图。(这种方案可以调整电源电压进行多次测量,以通过测量串联电路两端总电压不同时,各用电器两端电压和电路两端总电压的关系是否一样。)测量AB两端的电压测量BC两端的电压测量AC两端的电压方案2:用干电池作电源,选择两只不同的小灯泡,用三块电压表,同时测量每只小
14、灯泡和两只小灯泡两端的电压,进行比较。试验电路如右图。方案3:用干电池作电源,选用四只小灯泡,两只一组,先将两只小灯泡串联接入电路,分别测每只灯泡和两只灯泡的总电压,然后再换上另外两只灯泡再次测量。4进行试验(学生分组试验,老师巡察指导)要求同学们留意仪器运用的规范性。特殊是电压表正、负接线柱连接正确,量程要选择合适,读数时要弄清分度值,读数精确。原始数据的记录要实事求是、照实记录,不许随意改动。试验中出现的问题要记录下来,以便分析查找缘由。两个灯泡串联的试验记录(参考):AB间的电压U1/VBC间的电压U2/VAC间的电压U3/V第一次测量其次次测量 5分析和论证:引导学生分析:同学们仔细分
15、析你们测量出的数据。测量结果说明白什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一样吗?让学生用自己的语言描述得到的结论。试验结论:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和,表达式为U=U1+U2。6评估与沟通:让学生反思自己的探究过程,找寻问题。刚才提到的问题,请同学们相互探讨,看能不能找出问题的缘由。(老师巡察并参与同学们的探讨)同学们在试验中会发觉一些问题,并且想知道这些问题的答案,引导学生要在以后的学习中接着努力,信任将来肯定会有所收获。在同学们的沟通中会发觉很多同学都用了“几乎相等”这个词,而不是说“相等”,这又为什么呢?这是因为读数或用电压表测量的过程中出现了误差,如读数时视线没有与
16、电压表刻度盘垂直等影响了数据的精确程度。最终指导学生依据他们的探究过程写一份科学探究的小报告。学生完成探究报告,老师巡察,选择完成较好的,利用投影和同学们沟通、小结。探究点二串联电路中电压规律的应用活动1:出示课件,让学生沟通、探讨课件中的问题:典例剖析(桂林中考)如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为6V,L1两端的电压为2V,则下列说法正确的是()A电压表的示数为2VB电压表的示数为4VC电压表的示数为6VD电压表的示数为10V【点拨】两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,已知L1两端的电压为2V,则电压表的示数为2V。【自主解答】归纳总结:解答此类问题的关键是首先分析出用电器的连接方
17、式,如何再分析电压表测量的是哪一段用电器两端的电压,最终依据串联电路中电压的规律得出答案。课件展示情景1:用课件播放几种家用电器并联在家庭电路中的自拍视频。(见图,引导学生留意视察家用电器是并联在电路中的)情景2:出示一串小彩灯,将其接入教室(或试验室)的电路中。(学生留意视察小彩灯是串联电路中的) 提出问题:小彩灯为什么不能像家用电器一样并联在电路中呢?(学生思索后回答)归纳总结:小彩灯和一般的家用电器所须要的电压是不一样的。要想知道为什么家用电器要并联、小彩灯要串联,在相同电源电压的状况下,串联电路和并联电路中每个用电器上的电压相同吗?并联电路中电压又存在哪些规律?这节课我们接着来探究!探
18、究点三并联电路中电压的规律问题情景:我们已经知道探究问题的一般方法:提出问题猜想或假设设计试验进行试验分析和论证评估与沟通。而且得出了在串联电路中电压的规律:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。那么在并联电路中电压存在什么规律呢?根据探究问题的一般方法,写出探究报告。(学生依据课本上的提示,进行试验并填写探究报告,老师巡察指导,指导有困难的小组进行规范操作)1提出问题:并联电路两端的总电压与各个支路两端的电压有什么关系?2猜想或假设(1)_。(2)_。3设计试验:各组可以简洁说明你们的设计方案。简洁评价各组的方案。(1)你是怎么做的?(要按电路图测量,电路图见图) (2)你得出了什么样
19、的结果?(要有试验记录)4进行试验:学生分组试验,老师巡察指导。两个灯泡并联的试验记录:L1两端的电压U1/VL2两端的电压U2/V总电压U/V第一次测量其次次测量5分析和论证同学们仔细分析你们测量出的数据。测量结果说明白什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一样吗?让学生用自己的语言描述得出试验结论。并联电路中电压的规律:并联电路总电压等于各支路电压,表达式为U=U1=U2。6评估与沟通:让学生反思自己的探究过程,找寻问题。刚才提到的问题,请同学们相互探讨,看能不能找出问题的缘由。现在须要同学们依据你们的探究过程写一份科学探究的小报告。学生完成探究报告,老师巡察,选择完成较好的,利用投影
20、和同学们沟通、小结。探究点四并联电路中电压规律的应用活动:课件展示问题,让学生沟通、探讨得出答案。【典例剖析】在如图所示的电路中,开关闭合后,三个灯泡的电压肯定相等的电路是() 九年级物理串、并联电路中电流的规律名师教案 九年级物理串、并联电路中电流的规律名师教案 一、教学目标 (一)学问与技能 1会正确运用电流表测量串联电路和并联电路中的电流; 2知道串联和并联电路中的电流规律; 3会运用串联和并联电路的电流规律解决简洁的问题。 (二)过程与方法 在探究串联、并联电路的电流规律的过程中,体验科学探讨的步骤、科学探究的方法和看法。 (三)情感看法和价值观 通过试验探究串、并联电路中电流的特点,
21、增加动手试验的实力,形成勇于探究的精神。 二、教学重难点 电流是电路中一个重要的物理量,无论从学问内容还是技能训练上,在初中电学中都起到了承上启下的重要作用。前面已经学习过电路和电流,以及串联和并联电路的特点,本节内容既是对电流表运用的巩固,同时也是对不同电路中电流的更深层次的相识。结合前面的电流表的运用,运用电流表测出不同电路中的电流,总结出串联和并联电路中的电流规律。此规律是一个重要的规律,是学习欧姆定律及电功率的必备学问。所以通过试验探究并总结出串联和并联电路中的电流规律是本节教学的重点。本节除了对串、并联电路中的电流规律这一学问有详细的要求,同时也对获得这个学问的科学探究过程有较高的要
22、求。通过试验测量串联和并联电路中的电流,既要能娴熟运用电流表,还要分析试验数据,找出串联和并联电路中电流的规律,所以能正确连接电路,正确运用电流表和对试验数据的分析总结是本节教学的难点。 重点:通过试验探究并总结出串联、并联电路中的电流规律; 难点:能正确连接电路,能正确运用电流表和对试验数据的分析总结。 三、教学策略 先复习电流表的运用方法,要把电流表与被测的用电器串联,并且电流表分别接在用电器的两侧测出的电流是相等的。依据此现象提出问题,假如把两只灯泡串联,把电流表分别接在某一用电器的两侧,电流相等,假如把电流表接到另一用电器两侧,其大小是否相等呢?学生设计试验,画出试验电路图,把电流表分
23、别接在电路中不同位置,比较电流的大小。学生通过自主试验,测出电路中不同位置电流,比较得出串联电路中电流的关系。为了防止试验数据的偶然性,须要换用不同的灯泡进行多次试验。在探究并联电路中的电流规律时的过程与串联电路中的探究过程相像。通过学生自己设计电路图,自己连接电路,巩固电流表的运用方法,学会运用电流表测不同电路中的电流,提高动手试验的实力。通过分析试验数据,总结出不同电路中电流的规律,提高数据处理的实力。在试验中提示学生除了视察电流的示数外,还可以留意灯泡的亮度及其与电流的关系等,为后面的学习埋下伏笔。 四、教学资源打算 多媒体课件整合网络,演示和学生分组器材:电池组、开关、导线若干、灯泡4
24、个(规格不同)、电流表等。 五、教学过程 教学环节 老师活动 学生活动 设计意图 创设情景 (5分钟) 把两个规格不同的灯泡串联在电路中,视察灯泡的亮度,这两只灯泡中的电流相等吗? 相等,为什么亮度不同? 不等,为什么? 能否仅依据灯泡的亮度来推断电流的大小? 学生视察试验,猜想:相等或不等。引起学生的疑问。 创建课堂情景,激发学生的爱好和求知欲。 引入新课 (5分钟) 刚才有同学猜想电流相等,能说明理由吗? 确定这位同学的分析,刚才是通过理论的分析得出这三点电流相等的猜想,今日就要通过试验来探讨串联电路和并联电路中电流有什么规律。 一起回忆电流表的运用方法。 学生结合上节课学习的内容进行分析
25、。电流表接在同一用电器两侧,电流相等,那么图中A、B点在灯L1两侧,电流相等,B、C点在灯L2两侧,电流也相等,所以三点电流相等。 学生简要回答电流表运用方法:(1)视察量程和分度值;(2)正负接线柱接法要正确;(3)选择合适的量程;(4)不能把电流表不经用电器干脆接到电源两端。 学生依据上节课的内容分析提出串联电流相等的猜想。 为运用电流表测电流做打算。 新课内容(25分钟) 串联电路的电流规律 因为小灯泡两侧的电流是相等的,我们猜想串联电路中电流可能是相等的。下面我们要通过试验来探究串联电路的电流规律。 分析探讨:要验证猜想是否正确,最好的方法就是试验。连接一个串联电路,分别用电流表测出电
26、路中不同位置的电流。 请大家设计试验电路图,并标出电流表的正负接线柱。 试验中须要测量电路中三个位置的电流大小,设计试验数据记录表格。 老师先演示一种连接,在演示时提示学生连接实物的方法,如开关要断开、留意电流表的正负接线等留意事项。 我们这一次试验就能说明串联电路中的电流规律吗?试验中是否具有肯定的偶然性呢?下面我们要如何进行试验呢? 学生进行试验,老师巡察,对学生的试验进行指导。 分析表格中的数据,你能总结出串联电路中的电流规律吗? 在本次的试验中,我们换用不同规格的灯泡进行了多次试验,这样做的目的就是为了削减试验的偶然性,使得到的结论更具有普遍性。 在试验中你还有什么发觉? 学生设计电路
27、图。 次数 A点电流/A B点电流/A C点电流/A 1 2 3 还应换用不同的灯泡进行多次试验。 学生依据自己设计的电路图,测电路中的电流。更换不同规格的灯泡进行多次试验,记录试验数据。 学生用自己的语言来总结:串联电路中电流到处相等。 学生描述试验中出现的一些现象,如灯泡的亮度、出现的故障以及一些故障的解除等。 串联电路中规格相同的灯泡,其亮度相同。假如规格不同,则亮度不同,但电流仍相等。 培育学生视察试验、分析试验的实力。 培育学生利用归纳法得出结论的实力。 培育学生利用物理学问解决实际问题的实力。 并联电路的电流规律 在并联电路中,干路电流和支路电流之间有什么关系呢? 并联电路中电流规
28、律也可以通过试验来探究,我们可以从最简洁的两个用电器的并联电路起先。 分别测出A、B、C点三处的电流大小,尝试着去找寻它们之间的关系。 并联电路中A、B、C三点的电流大小可能存在什么关系? 下面大家通过试验来探究并联电路中的电流规律,过程就仿照探究串联电路中的电流规律。 老师巡察学生试验,对部分学生进行指导连线。 解决学生在试验中出现的一些问题,如故障分析等。 分析表格中的数据,你能总结出并联电路中的电流规律吗? 在试验中,你还有什么新发觉? 学生猜想。 学生设计试验数据记录表格 次数 A点电流/A B点电流/A C点电流/A 1 2 3 根据电路图连接实物,进行试验,记录试验数据。 学生用自
29、己的语言总结并联电路中的电流规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。 学生描述试验中出现的现象,如灯泡规格相同时,其亮度也相同,电流相同;灯泡规格不同,灯泡的亮度不同,流过灯泡的电流也不同等。 培育学生的动手实力。 串、并联电路中电流规律的应用 推断电流表测量对象及运用方法 例1如图是用电流表测量电路中通过灯泡Ll电流的电路图,其中正确的是() 并联电路中电流规律 例2如图(a)所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别由(b)、(c)两图读得,则电灯L1中的电流是() A0.8AB0.16A C0.52AD1.28A 依据电路图连接实物图,留意电流表的接法及测量对象 例3在图甲中,闭合开
30、关后,通过灯泡Ll的电流为0.5A,通过灯泡L2的电流为0.4A。试依据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来。 对试验过程的考查。 例4在探究串联电路中电流规律中,某同学在试验中,连接好电路,检查连接没有问题,闭合开关,发觉两灯均不发光,请写出你检查的方法。 学生分析选项中电流表测量对象,推断电流表正负接线柱是否正确。 推断电流表的测量对象,读出电流表的示数,依据并联电路中电流规律确定各支路的电流。 学生自己连接实物图,同座位间交换检查连接是否正确。 故障的分析,对试验中出现的突发问题进行处理。 基本方法是利用导线短路的方法检查,利用导线分别接在不同的电路元件两端,视察灯泡的发光状况。假
31、如短接灯L1,灯L2发光,则说明原来灯L1有断路的故障。 培育利用物理学问解决实际问题的实力。 培育学生沟通学习的实力。 注意对试验过程的考查,具有较大的实际意义。 总结(5分钟) 课堂小结: 1通过这节课你学到了什么? 2串联电路中的电流规律。 3并联电路中的电流规律。 4在探究串、并联电路中的电流规律时,经验了哪些科学探究的过程? 5在探究中均运用到了多次试验,其目的是什么? 学生梳理本节课学问内容。 1本节主要通过试验探究了串联电路和并联电路中电流规律。 2串联电路中电流到处相等。 3并联电路中干路电流等于各支路电流之和。各支路电流与各支路的用电器有关。 4提出问题、猜想假设、设计试验、动手收集数据、对数据的处理分析、评估和沟通等过程。 5试验中换用不同规格的灯泡进行多次试验主要是为了避开试验的偶然性,使得到的结论更具有普遍性。 培育学生总结归纳的实力。 作业布置 完成动手动脑学物理第14题。 按要求完成。 学问巩固。 培育学生的动手实力。 第21页 共21页第 21 页 共 21 页第 21 页 共 21 页第 21 页 共 21 页第 21 页 共 21 页第 21 页 共 21 页第 21 页 共 21 页第 21 页 共 21 页第 21 页 共 21 页第 21 页 共 21 页第 21 页 共 21 页