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欧姆定律教案高中

发表时间:2020-07-22

欧姆定律在串、并联电路中的应用。

老师会对课本中的主要教学内容整理到教案课件中,大家在认真写教案课件了。只有制定教案课件工作计划,可以更好完成工作任务!你们了解多少教案课件范文呢?下面是由小编为大家整理的“欧姆定律在串、并联电路中的应用”,供您参考,希望能够帮助到大家。

【教学目标】
一、知识与技能
1.理解欧姆定律的内容,记住欧姆定律的公式,并能利用欧姆定律进行简单的计算;
2.能根据欧姆定律以及电路的特点,导出串、并联电路中电阻的关系。
二、过程与方法
1、通过本节的计算,学会解答计算题的一般方法,培养学生的逻辑思维能力。
2、了解等效电阻的含义,了解等效的研究方法。
三、情感态度与价值观
1、激发学生认识串、并联电路中电阻关系的兴趣。
2、通过对欧姆生平的介绍,学习科学家献身科学,勇于探求真理的精神,激发学生学习的积极性和探索未知世界的热情。
【教学重点、难点】
1.重点:欧姆定律的内容和公式;
2.难点:正确理解欧姆定律的内容;弄清变形公式的含义。
【教学用具】
实物投影仪,课件,试电笔。
【教材分析和教学建议】
本节是承接第一节的实验结果,在授课时有以下几点要注意:
注意欧姆定定律的文字叙述和数学表达式之间的过渡,文字叙述得出后,要启发学生得出表达式。
还要强调欧姆定律的同一性,系同一时刻发生在同一导体的三个量之间的数量关系。
教会学生注意公式中各量的单位要统一,要学生熟悉公式的变形,由学生独立完成。
结合教学内容,简介欧姆定律的发现史,以突出欧姆当时研究的背景和欧姆定律发现对物理学发展的推动作用。强调科学攻关的艰巨性,科学方法的重要性,科学精神的可贵性。
本章教材其实已经把本节知识内容分散在各节教材中,教学要求也不高,这样处理有利于降低教学难点。重点是综合运用欧姆定律和串联电路和并联电路的电流、电压、电阻规律,灵活地解决简单电路问题。难点是指导学生利用欧姆定律探索新规律的内容,即探究串、并联电路中电阻的关系。教学中要注意培养学生好的解题习惯,注意加强对学生理论思维和定量计算的指导,拓宽学生的解题思路。尽可能用实验验证自己的设计,让学生通过思考,设计电路,动手实验来解决问题,从而培养学生灵活运用知识的能力。
另外,对于串联电路的电阻,教材是作为欧姆定律的一个应用,起到帮助学生对它进一步理解和拓宽思路的作用。通过本节的教学,应使学生理解串联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。现行各类教材都是通过实验测量和理论推导得出电阻串联的规律并用决定导体电阻大小的因素来帮助理解这个规律的。对于两个以上电阻的串联,本节的设计是提出问题,让学生动手实验进而推出串联电路的总电阻与分电阻的大小关系。本节教学的重点是串联电路电阻规律的理论推导和应用,难点是理论推导,测量串联电路电阻的实验是本节教学的关键。具体操作时,可以先提问,需要20欧的,只有10欧的怎么办?是不是可以串联?用实验来研究。再指导学生设计实验电路。最后得出规律。理论推导可以用阅读推导的方法进行。至于并联电路的电阻,可以利用电阻的并联即相当于增加了导体的横截面积来帮助学生认识并联电路电阻的关系。
【教学过程】
一、创设情境,引入新课
教师实物投影展示上节实验课某小组的实验数据。
师:先请同学们认真观察实验数据,从表格的数据中可得出什么实验结论?:
(教师展示、学生观察,并引导、归纳得出实验结论)
生1:加在一段导体(电阻不变时)两端的电压越大,通过它的电流就会越大;
或者:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
生2:在相同电压下,导体的电阻越大,流过它的电流就会越小。
或者:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
师:以上的同学归纳都得很好,表达得很准确,如果将上面的实验结论综合起来,又可以得到什么结论?
生:通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体本身的电阻成反比。
师:同学们讲得非常好,这个结论就是我们今天所要学习的欧姆定律,今天这节课,我们还要学习该定律的应用。
板书:第二节欧姆定律及其应用
二、新课内容
1.明确定律内容
板书:1、欧姆定律的内容——
通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体本身的电阻成反比。
师:同学们可以根据其文字内容,写出其数学表达式吗?
生:I=U/R;师:非常正确。
板书:2、欧姆定律的数学表达式I=U/R
师:该式子当中各个物理量所使用的单位有无什么要求呢?
生:有!在公式中电阻的单位是“”;电压的单位是“V”。如果题目中所给出的单位不是以上的单位,必须先进行单位的换算,再代入计算,最后电流的单位才会是“A”。
师:你的回答很正确,在使用公式时应该注意公式中各量的单位要统一。
板书:3、公式中各量的单位:电阻——;电压——V;电流——A
师:或许有些同学并不明白为什么这个式子就叫做“欧姆定律”,它原来是这么的简单,一节课就可以做出来了,真的是这么简单吗?还是让我们一起看看有关的资料吧。(播放教学资料,全班学生一起观看)
课件展示:欧姆定律的建立(教师可提前作适当的准备)
师:看了以上的资料后,同学们有什么样的感想呢?
生1:原来欧姆定律的发现要经历那么多人的努力啊
生2:其中包含了很多其他科学家的研究成果,并非一下就可以得到的
生3:欧姆这个科学家真的很坚强啊,遇到困难也不放弃;对别人的误解也不在乎。
生4:欧姆这个科学家很值得我们学习。……
师:是啊,同学们说得太对太精彩了,一切伟大科学家的成功所靠的都是一种坚忍不拔的精神,正是因为有了他们这样的科学家,人类社会的发展才会取得不断进步的文明成果。能有现在这么美好的环境和机会,同学们一定要好好努力,让我们的人类文化继续发展和发扬下去。
2.欧姆定律应用
师:知道了欧姆定律之后,下面我们来看看它到底能解决什么问题?
例1:通过前面的学习我们知道,试电笔内必须有一个阻值很大的电阻,用来限制流过人体的电流,,该电阻阻值大概是880K,比氖管和人体的电阻大得多,后二者的电阻甚至可以忽略不计,那同学们算算,使用试电笔时,流过人体的电流大概是多少呢?
师:读完题目,你们知道要求什么吗?
生:电流的大小。
师:有什么困难吗?
生:仅知道电阻值,还不知道电压有多大?
师:那你们知道,试电笔要插在那一条电线上,氖管才会发光?
生:应该插在火线上。
师:对,此时的电压是多大?
生:家庭电路中火线与地线之间的电压是220V。
师:好,现在你们就开始计算一下,看看流过人体的电流是多大。
注意:学生一边开始计算,教师要在黑板上板书示范电学计算题的解题过程,以及标注和提示解题的规则:
①据题意画图;②在图上标出相关的物理量;③答题时写出:已知和求解过程、结果(其中非国际单位的要先化为国际单位);(也可以将学生的解题过程投影出来评点;最后将答题的规范投影出来。)
例2:某实验中测得一个未知电阻的电压为4.8V,流过的电流是320Ma,求该电阻的阻值。
师:这道题可以直接使用欧姆定律来解题吗?
生:不行,题目要求的是电阻,不能直接用公式I=U/R来计算,需要将其变形为R=U/I才行。
师:对,下面请同学们按照刚才老师所要求的答题规范进行练习。(可以请学生上黑板进行板演;教师随后作点评。)(板演和点评过程省略)
师:通过以上两题的解答,同学们有什么体会?
生:欧姆定律公式当中的三个物理量,只有知道其中的两个,才能够求出第三个。
师:对,而且,公式当中的三个物理量,必须是针对同一个导体在同一时刻的。
师:若是该成求U和R呢?公式应该作什么变化?
生:U=IR,R=U/I
师:很好!从公式R=U/I我们可以发现,要想求导体的电阻,只需要使用电压表和电流表分别测量出该导体的电压和电流,就可以求出该导体的阻值了。这种测量电阻的方法叫做“伏安法”。同学们要记住它。
师:至于公式R=U/I,能否说导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比?
生1:好象可以的;
生2:不行,以前学过:导体的电阻是本身的一种属性,其大小决定与导体的材料、长度、横截面积和温度。
师:看来这为同学的基础知识很牢固啊,讲的很好!我们对物理公式的理解不能单纯从数学的角度来理解,而要考虑其物理意义。式子R=U/I,只是一个计算式,表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与流过导体的电流的比值,不能单纯理解成正比或反比。
师:其实大家只要想想这样一个简单的问题即可明白:当电压为0时,导体的电阻也会随之为0吗?这么容易就获得“超导体”这是很荒谬的事啊。
生:哦,原来是这样的。
师:同样地,对于式子U=IR,应该怎样理解?你们能够解释一下吗?
生:这个也只是数值关系而已,电压并非与电流、电阻成正比。其实电压是产生电流的原因,导体两端在不加电压时,电流为零,但是导体的电阻却不为零的。
师:解释得很好,看来同学们都已经很清楚了。
3.串联、并联电路中电阻规律的推导以及训练
师:在前面我们学习过串联和并联电路,你们还记得这两种电路中的电流和电压规律吗?
生1:在串联电路中,I=I1=I2,U=U1+U2
生2:在并联电路中,I=I1+I2,U=U1=U2
师:很好,下面我们利用这些规律以及欧姆定律,推导出串联、并联电路中的电阻规律。其中串联和并联电路中所用的电阻用R1和R2表示,串、并联后的总电阻用R表示。
在串联电路中,根据U=U1+U2且U=IR,即U1=I1R1、U2=I2R2因此可得:
IR=I1R1+I2R2又因为I=I1=I2,所以可得:R=R1+R2,即:串联电路的总电阻等于串联电阻之和。
在并联电路中,根据I=I1+I2且I=U/R,即I1=U1/R1、I2=U2/R2因此可得:
U/R=U1/R1+U2/R2又因为U=U1=U2,所以可得:1/R=1/R1+1/R2,即并联电路中总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
师:由此看来,对于串联和并联电路的总电阻和分电阻之间,似乎可以得出一个在大小方面的结论。怎样概括出来?
生1:串联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
生2:并联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
师:很好,但你能从另一个方面,也就是影响电阻因素方面对此作出合理的解释吗?
生1:在串联电路中,各电阻之间的串联可以近似地看作电阻被接长了,由于电阻的大小是与其长度成正比的,所以可以这样理解。
师:很好,你的解释很合理。并联的谁来解释一下?
生2:在并联电路中,各电阻之间的并联可以近似地看作电阻的横截面积被接大了,由于电阻的大小是与其横截面积成反比的,所以可以这样理解。
师:很好。这里所提到的总电阻,其实也可以理解为该电路的“等效电阻”。有时候对于多电阻的问题我们也可以使用一个“等效电阻”的方法来解决。看来同学们是真的理解了这两个规律。
板书:电阻串联规律:R=R1+R2
电阻并联规律:1/R=1/R1+1/R2
师:得出了这两个规律之后,下面就请同学们使用这个规律,试着解决下面的问题:
例:串联电路中有两个电阻,阻值分别为5和10,将它们接在6V的电源上,那流过它们的电流会是多大?
例:两个电阻串联在一个电路中,电路两端的电压是27V,两个电阻的阻值分别是3和6,请计算出每个电阻两端的电压。
学生们开始练习(请个别学生出来板演,教师最后要和全班一起进行点评,解题过程略。)
在学生的解题过程中教师要提醒学生注意对题目的分析,要按照电学计算的规范进行练习,同时鼓励学生使用不同的计算方法。甚至可以利用实物投影将不同的解法展现。
三、课堂小结
教师提示:通过本节课的学习,你有什么新的收获?
生1:知道了欧姆定律的内容和公式,还有各变形公式的物理意义。
生2:了解了欧姆定律的建立,懂得使用欧姆定律去解决一些电学方面的问题。
生3:学会了电学计算题的解题规范和要求。
生4:知道了串联和并联电路的电阻规律。
……
四、课后作业:完成本课的《动手动脑学物理》练习,并在作业后对自己今天所学的新课进行评估,为下一节作的学习准备。
【本课点评】:
本节课的内容比较多,要一节课完成,教师要十分熟悉流程以及要充分利用多媒体设备进行相关教学过程的展示。

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第4节《欧姆定律在串、并联电路中的应用》教案


第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用
【教学目标】:
知识与技能:1、了解运用欧姆定律和串联电路特点进行简单计算。
2、了解运用欧姆定律和并联电路特点进行简单计算。
过程与方法:1、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学习过程,学习运用理论推导得出物理规律的方法。
情感、态度与价值观:1、通过应用欧姆定律和串联电路特点推导串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养成用已知规律发现新规律的意识。
【教学重难点】:重点:用串并联电路的电流、电压、关系及欧姆定律进行简单的电学计算。
难点:对于解题方法的提炼。
【教学方法】:讲授法、讨论法、分析法、归纳法。
【教具】:
教学过程
教学环节及内容教师活动学生活动
前置补偿

导入新课
新课探究
一、等效电阻规律探究环节
二、典例应用及方法提炼环节

【课件展示】完成表格内容
串联电路并联电路
电流规律
电压规律

以下是课外实践活动设计的风力测试仪,你能说明此装置是如何用来测量风速的吗?

根据学生的回答
【过渡语】这节课我们就来学习如何运用欧姆定律解决串并联电路中的问题。
(板书课题)第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用

(板书)一、等效电阻规律
【演示实验一】
步骤1:连接如下图甲所示的实物电路R1=10Ω,R2=20Ω闭合开关使电流表示数为0.1A。
步骤2:用电阻箱如图乙代替R1、R2同样使电流表达到0.1A。
步骤3:让学生找出电阻箱阻值R和R1、R2的关系。
甲乙
【温馨提示】
电阻箱R和R1、R2产生了相同的效果,我们就说R是R1、R2的等效电阻或者说是总电阻。即
R总=R1+R2。如果串联的更多那就一直加下去即有:
R总=R1+R2+……+Rn。
【提问】为什么会有这样的结论呢?下面就让我们一起来体验结论得出的过程。
【推导过程】(课件展示)
①结合电路图中所标示的物理量,由欧姆定律可知:
U1=,U2=。
②用R表示R1和R2的等效电阻,则U=。
③由U=U1+U2,可得IR=+,因为I=I1=I2,可推出R=。
【拓展延伸】
①串联电路中,串联的电阻越多,电阻越大。
②串联电路中,串联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之增大。
③电阻串联后相当于增加了导体的长度,故串联后的总电阻大于任何一个分电阻,如图所示。

【演示实验二】
步骤1:连接如下图丙所示的实物电路R1=3Ω,R2=6Ω闭合开关使电流表示数为1.5A。
步骤2:用电阻箱如图乙代替R1、R2同样使电流表达到1.5A。
步骤3:让学生找出电阻箱阻值R和R1、R2的关系。
丙丁
【温馨提示】
与串联电路相同R是R1、R2的等效电阻或者说是总电阻。
【提问】并联电路总电阻和各支路电阻之间究竟有什么样的关系呢?下面我们就再来体验一下它们关系的推导过程。
【推导过程】(课件展示)
①结合电路图中所标示的物理量,由欧姆定律可知:
I1=,I2=。
②用R表示R1和R2的等效电阻,则I=。
③由I=I1+I2,U=U1=U2可得=。

【拓展延伸】
①并联电路中,并联的电阻越多,总电阻越小。
②并联电路中,并联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之增大。
③电阻并联后相当于增加了导体的横截面积,故并联后的总电阻小于任何一个分电阻,如图所示。
④两个电阻并联:

【方法提炼】以上实验探究过程用到的物理方法为:等效替代法
二、典例分析(课件展示)
【典例剖析1】一只小灯泡当两端电压为3V时能正常发光,此时的电阻为6Ω,如果把这只小灯泡接到9V的电源上,如下图所示,需要再串联一个阻值多大的定值电阻,才能正常发光?

【设计意图】通过本例题的剖析使学生掌握逆向推理计算法、等效电阻计算法的应用,同时使学生明白串联分压原理
【思路导航1】逆向推理计算法
【温馨提示】由以上的计算结果我们可以得到下面结论:串联电路中两用电器电压之比等于电阻之比。

【点拨归纳】逆向推理计算法是指:从所求物理量开始进行逐步逆推所需要的物理量,一直推到题目已知条件为止。即从未知到已知的计算方法;
【思路导航2】等效电阻计算法
依据题意由欧姆定律计算出电路中电流

【点拨归纳】等效电阻计算法:是指将电路中串联或者并联的两个或两个以上的电阻或用电器等效看作是一个电阻,整体应用欧姆定律进行电流或电阻的求解类问题。
【反馈练习1】
如图所示,电源电压U=6V,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,开关S闭合。求:
(1)电路总电阻多大?
(2)电路中电流多大?
(3)电阻R1、R2两端的电压之比多大?
【典例剖析2】如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为12V。开关S闭合后,求:当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I;
【设计意图】通过本例题的剖析使学生掌握顺向推理计算法、并巩固等效电阻计算法的应用。
【思路导航1】顺向推理计算法
由并联电路电压规律
U1=U2=U总=12V

由并联电路电流规律I总=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A
【温馨提示】由以上的计算结果我们可以得到下面结论:并联电路中两用电器电流之比等于电阻之比的倒数。即

【点拨归纳】顺向推理计算法:从已知条件入手,结合串并联电路的电流电压规律,顺向推理所求未知量。即从已知到未知的计算方法;
【思路导航2】等效电阻计算法
由并联电路电压规律
U1=U2=U总=12V

通过R1的电流由欧姆定律有:

【综合归纳】求干路中总电流时既可以用各支路电流之和,也可以先求总电阻,用总电压除以总电阻两种方法解决。
【反馈练习2】
如图所示的电路中,R1=6Ω,R2=12Ω,电流表示数为0.4A,则A、B两端的电压为V。

【典例剖析3】多个电路状态的计算
【设计意图】让学生学会多状态变化的电路的一般解决方法
如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1=5Ω,R2=15Ω。
(1)若开关S闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.2A,求电源电压;
(2)若开关S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.9A,求通过电阻R3的电流。

【思路导航】
(1)S闭合,S1、S2都断开:R1、R2串联,等效图如下所示。

(2)S、S1、S2都闭合,R1与R3并联,R2被短路.等效电路图如下所示

【点拨归纳】电路变化的题,一定要根据已知找到每个电路状态,并画出每个电路状态的等效电路图,那么就将一道较复杂的题转变成两道或三道简单题

【方法提炼】三、求解电路计算题的步骤
【设计意图】让学生明确电路计算的一般方法和基本的解题步骤,以规范学生的解题过程。
(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。
(2)通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明。
(3)每一步求解过程必须包括三步:
写公式——代入数值和单位——得出结果。
学生完成表格,复习串并联电路中电流、电压规律

学生讨论装置的原理
从而为下面的学习打下基础。
生:风力越大,电流表的示数越大,所以能反映出风力的大小。
课堂小结回顾本节课“你学到了什么?”。学生讨论发言,梳理本节知识要点,及所提炼的方法。
课堂检测见附件完成检测题
布置作业课本P85页“动手动脑学物理”第1-5题
板书设计第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用
一、等效电阻规律
1、串联规律:R总=R1+R2+……+Rn。
2、并联规律:
二、计算方法
1、逆向推理计算法
2、顺向推理计算法
3、等效电阻计算法
三、计算题的一般步骤
1、根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。
2、通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明。
3、每一步求解过程必须包括三步:
写公式——代入数值和单位——得出结果。

教学反思欧姆定律是初中电学中重要的定律,贯穿于电学各类计算,尤其是在串并联电路中的应用更是初中物理计算题的重点。
一、本节课的亮点:
1、设计了等效电阻的两个实验,并让学生体验了推导过程,使其对知识理解更加深刻。
2、重点是归纳总结了常用的解题方法,使学生在解计算题时有法可依。
二、学生学习困难表现在以下几方面:
(1)使用已知量时,常常张冠李戴,不能得到正确的答案。
(2)习惯于套用公式直接得到答案,稍有曲折便不知所措。
(3)解题时思路混乱,看不清题目已知条件,不能发现已知量和未知量的内在联系,无从下手。
三、解决措施:
针对以上问题,我要求学生从最基本的题目开始,画出等效电路,在电路图上标出已知量和未知量,再根据题意,利用欧姆定律和串并联电路中电流、电压、电阻的特点解题,逐步使学生养成良好的解题习惯。在选择习题时,认真分析学生的认知水平和个性特点,结合学生能力实际,精心再设计,选择有代表性、针对性的题目,深浅适中,突出重点,同时强调解题时的注意事项,如:在应用时,I、U、R必须是同一段电路上的三个物理量,必须满足同一性等相关问题。并要求要有完整的计算步骤。另外,特别改编传统题目为开放性题目,增加知识的覆盖面,更重要的是把问题向纵向、横向延伸,让每个学生都参与,让不同层次的学生有难易不同的参与,同时引导学生反思解题过程,让学生通过练习知道学到了什么,认识知识架构,让全体学生获得成就感,增强自信心。

附件一:【课堂检测】
一、选择题
1.两个阻值分别为6Ω和3Ω的电阻,串联接在9V的电源两端,闭合开关后,电路中的电流为()
A.6AB.3A
C.1AD.0.5A
2.如图所示,R1=5Ω,R2=10Ω,则电压表、示数之比是()
A.1∶2B.2∶1
C.1∶3D.3∶1
3.如图所示,电源电压不变,R1=3Ω。若只闭合S1时,电流表的示数为1.5A,同时闭合S1、S2时,电流表的示数为2A,则R2的电阻为()
A.9ΩB.6ΩC.4ΩD.3Ω

二、填空题
4.在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示。小军读出电流表的示数为0.3A,而电流表的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为V,电阻为Ω。

5.(2012绥化中考)如图所示,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数U甲∶U乙=3∶2。若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表的读数为
I甲∶I乙=,R1∶R2=。
6.张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时,用记录的实验数据作出了如图所示的U-I图像,则a的电阻值为Ω,将a、b串联接在电压为3V的电源上,电路中电流为A。
三、计算题
7、如图所示,R1=20Ω,滑动变阻器R2最大阻值为80Ω,电路接在电压为6V电路中,当滑片P由最左端滑到最右端时,电压表示数由6V变化为1.2V,则电流表示数变化范围是多少?当滑片P在最右端时串联电路的电阻多大?

8、如图所示,R2=20Ω,电流表的示数为0.6A,电压表的示数为12V。
求:(1)R1的阻值;
(2)并联电路总电流I;
(3)并联电路总电阻R。

附件二:【课堂检测】答案
一、选择题
1、C2、C3、A
二、填空题
4、1V5Ω5、1:31:26、10Ω0.2A

三、计算题

7、当P在最左端时R2=0,U源=U1=6V

当P在最右端时R2=80Ω,

电流表变化范围:0.3A—0.06A
当滑片P在最右端时串联电路的电阻R=R1+R2=20Ω+80Ω=100Ω

8、(1)R1的阻值

(2)
I总=I1+I2=0.6A+0.6A=1.2A
(3)并联电路总电阻

九年级物理《欧姆定律在串、并联电路中的应用》学案


九年级物理《欧姆定律在串、并联电路中的应用》学案

知识要点
课标要求
1.串联电路电阻
知道串联电路电阻的特点,会利用串联电阻的特点分析有关问题。
2.并联电路电阻
知道并联电路电阻的特点,会利用并联电阻的特点分析有关问题。
3.欧姆定律在串联电路中的应用
知道串联电路中电流、电压、电阻的特点,能运用欧姆定律解决简单的串联问题。
4.欧姆定律在并联电路中的应用
知道并联电路中电流、电压、电阻的特点,能运用欧姆定律解决简单的并联问题。通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生的逻辑思维能力
eqo(sup11(),sdo4(教学过程))教学过程
情景导入
李明爷爷的收音机不响了,检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了,需要更换,但身边只有100欧姆的电阻和几个50欧姆的电阻,能否利用其中某些电阻组合起来?使组合的电阻相当于一个200欧姆的电阻?这节课我们就为大家来分析这些问题。
合作探究
探究点一串联电路的电阻
活动1:让学生讨论、交流如何设计出实验验证出两个电阻串联后的总电阻与各个电阻的关系?设计出实验电路图。
总结:设计思路:我们先根据欧姆定律,用伏安法测量出每一个电阻的阻值,再测量出串联电路的总电阻。电路图如下:
活动2:学生进行实验:
实验1:分别先后将2欧姆、3欧姆串联接入AB之间,测算出其阻值。
实验2:撤去这两个电阻,将5欧姆的接
入AB电路中,观察电压表和电流表的示数,测算其电阻的阻值。
实验3:再将2欧姆、3欧姆、5欧姆的全部接入电路中,测算出电阻的阻值。
实验4:再将10欧姆的定值电阻接入AB电路中,观察其电压表和电流表的示数,测算其电阻的阻值。
归纳总结:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。表达式为:R=R1+R2
知识拓宽:让学生交流讨论,在串联电路中为什么总电阻要大于任何一个分电阻?在串联电路中电阻与它两端的电压分配有什么关系?
归纳总结:(1)几个电阻串联起来,相当于增大了导体的长度,故总电阻会比任何一个分电阻都大。
(2)在串联电路中,具有分压作用,即R1:R2=U1:U2
探究点二并联电路的电阻

活动1:让学生在探究串联电路电阻特点的基础上猜想,并联电路中总电阻和各个支路电阻之间可能存在什么关系?说出猜想的依据。
总结:总电阻小于任何一个分电阻,因为将电阻并联,相当于增大了导体的横截面积,横截面积越大,其电阻越小。
活动2:根据猜想,每一个小组之间设计出电路图。
活动3:根据设计的电路图,学生连接实物图,进行实验验证。
(1)先闭合开关S、S1,把电阻R1接入电路中,记录电压表和电流表的示数;
(2)再闭合开关S、S2,把R2接入电路中,记录电压表和电流表的示数;
(3)最后把三个开关都闭合,两个电阻并联接入电路中,记录电压表和电流表的示数;
(4)移动滑片,再重复上述实验。
活动4:根据实验,小组之间交流、讨论,并联电阻的特点。
归纳总结:(1)在并联电路中,总电阻小于任何一个分电阻,因为并联相当于增大了导体的横截面积,横截面积越大,电阻越小。(2)并联电路具有分流作用,即R1:R2=I2:I1。
典例剖析
在探究并联电路中电阻的规律时,小明同学分别按如图(a)连接电路时,电键应该是_____
的。图(b)中电阻R是替代图(a)中并联电阻R1和R2的电阻,则接入电阻R时电路应满足:在_________保持不变时,电流表A3的示数与电流表A1的示数______。
【点拨】连接电路时,开关始终应该断开;根据等效替代法可知图(a)的两个电阻并联后接入电路的效果与图(b)一个电阻接入电路的效果相同,即保持并联电路的两端之间电压和电流都保持相同,据此解答.
【答案】断开;电源电压;相等
出示课件,展示问题:
排忧解难,你来算一算
电信公司机房接到某用户反映,他家的电话不能使用.经过机房人员初步测试,判断为接入该用户的电话线某处短路.为了确定短路的具体位置,机房人员利用测量仪器接成如图所示的电路进行测量.已知电话线由两根导线并排而成,该用户家到机房的电话线长5km,设单根电话线每米的电阻为3×10-3Ω,测量时电压表示数为12V,电流表示数为1A,若只考虑电话线的电阻,你能够求出短路位置到机房的距离s吗?

探究点三欧姆定律在串联电路中的应用
活动1:出示课件,展示问题:首先让学生讨论、分析出思路,然后再交流,得出答案。
如图所示,两电阻R1=3Ω;R2=6Ω串联在电压为9V的电源上,求,两电阻两端电压U1和U2分别为多少伏?
思路:先从已知条件多的入手,求出总电阻,然后利用欧姆定律求出电路中的电流,由串联电路中电流的规律得出每一个电阻的电流,再由欧姆定律的变形公式分别求出每一个的阻值大小。
格式:
方法1:
解:因为串联,所以R=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω所以电路中的电流:=1A
因为串联,所以I=I1=I2=1A由公式变形得U1=I1R1=1A×3Ω=3V;U2=I2R2=1A×6Ω=6V
方法2:两个电阻R1、R2串联,所以I1=I2,在串联电路中:R1:R2=U1:U2=3Ω:6Ω=1:2;U=9V,所以U1=3V,U2=6V。
典型例题
有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲,工作电路如图乙,电源电压恒为12V,定值电阻R2=30Ω.求:
(1)被检测者未喝酒时,R1阻值;
(2)被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,电流表的示数;
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电压表示数为4.8V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
【点拨】(1)从图甲中直接可以看出,当被检测者未喝酒时,即酒精气体的浓度为0时传感器电阻的阻值;(2)由电路图可知,传感器和定值电阻串联,电压表测传感器两端的电压,电流表测电路中的电流;根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电流表的示数;(3)当电压表的示数为4.8V时,根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出电路的电流,继而求出传感器的电阻,由图象得出对应酒精气体的浓度,然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾.

探究点四欧姆定律在并联电路中的应用
活动1:出示课件,展示问题,让学生交流、讨论阐明每一个小组的解题思路。
(衡阳中考)如图,电源电压为6V保持不变.R1的阻值是10Ω.通过R2中的电流为0.2A,求:
(1)R2的阻值是多少?
(2)电流表的示数为多少?
思路:根据欧姆定律的变形公式即可求出R2的阻值;然后再根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流,最后根据并联电路中电流的规律求出干路电流.
解答:
解:(1)由电路图可知,R1、R2并联,
由变形得R2==30Ω;
(2)通过电阻R1的电流:I1==0.6A;
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流:I=I1+I2=0.6A+0.2A=0.8A.
归纳总结:解答欧姆定律的有关计算时,要明确:
(1)欧姆定律中的I、U、R都是同一导体或同一段电路上对应同一状态下的物理量。
(2)由于在实际电路中,往往有几个导体,即使是同一导体,在不同时刻的I、U、R值也不同,故应用欧姆定律时对应同一导体同一时刻的I、U、R标上同一的下角标,以避免张冠李戴。
板书设计

九年级物理《欧姆定律在串、并联电路中的应用》名师教案


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九年级物理《欧姆定律在串、并联电路中的应用》名师教案

【目标确定的依据】
1.相关课程标准的陈述
3.4.2理解欧姆定律。
2.教材分析
《欧姆定律在串、并联电路中的应用》是人教版物理九年级年级第十七章“欧姆定律”的第四节内容。本节课重视科学方法研究,重视解题的方法过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法。教学内容的编排是根据上节实验的数据进行分析、处理得到定律以及数学表达式,无形中降低了难度。通过本节课学习,使学生掌握电阻在串并联电路中的规律以及应用欧姆定律解决问题。
3.学情分析
初中学生认识事物的特点是:开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的知识来支持。学生通过对前面知识的学习,已经掌握了欧姆定律的公式和串并联电路的电流和电压的特点。本节课主要引导学生通过对串并联电路的电流和电压特点,结合欧姆定律总结出欧姆定律在电路中的应用。
【教学目标】
1.通过例题分析,熟练掌握欧姆定律在串并联电路中的应用。
2.通过电路分析,准确理解串并联电路总电阻的计算方法。
【教学重难点】
重点:欧姆定律的理解。
难点:串并联电路总电阻的计算方法。
【课时安排】
1课时
【评价任务】
1.目标1设计的评价任务:
学生通过对例题的分析,掌握串并联电路电流和电压特点,熟练掌握欧姆定律的应用。
评价实施:检测题检测。
2.目标2设计的评价任务:
引导学生对电路进行分析,推导出串并联电路总电阻的计算方法。
评价实施:检测题检测。
【教学活动设计】
教学环节
教与学活动
评价要点
导入环节
(一)导入新课,板书课题
导入语:欧姆定律是电学的基本定律之一,应用非常广泛。实际电路虽然比较复杂,但是往往可以简化为串联电路或并联电路,再利用欧姆定律来解决串联和并联电路中的问题。
(二)出示学习目标:
课件展示学习目标,指导学生观看。
1.通过例题分析,熟练掌握欧姆定律在串并联电路中的应用。
2.通过电路分析,准确理解串并联电路总电阻的计算方法。
学生认真阅读学习目标,能够知道本节课的学习目标。
学生全部了解本节课的重点和难点。
先学环节
(一)出示自学指导
请同学们带着下列物理概念看课本P83-84页内容,勾画知识点并记忆,可查资料但要独立完成.
等效电阻
在电路中,如果一个电阻的效果和几个电阻在同一电路中的效果相同,可以认为这个电阻是几个电阻的等效电阻。这个概念可以结合“合力与分力的关系”对照理解。
电阻在电路中的作用即对电流的阻碍作用。这里的“等效”可以理解为在同一个电路中,即电源电压相同,电阻对电流的阻碍作用相同,电路中的电流大小相同。
(二)自学检测反馈
要求:7分钟完成自学检测题,让5个小组的的同学到黑板前展示,书写成绩和题目成绩记入小组量化,要求书写认真、规范,下面同学交换学案,小组长组织成员用红笔将错误画出,准备更正。
1.有两个电阻阻值分别为6Ω和9Ω,串联后接到某电源上,两电阻中的电流之比为_________,两电阻两端的电压之比为_________。如把这两个电阻改为并联后接到原电路中,那么两电阻中的电流之比为__________,两个电阻两端的电压之比为__________。
2.某段导体两端的电压为3V时,通过它的电流为0.6A,则该导体的电阻为______Ω;当导体两端的电压减小一半时,则该导体的电阻为______Ω。
3.把R1=15Ω和R2=5Ω的两电阻并联后接在电源上,通过R1的电流是0.4A,R2两端的电压为___V,干路中的总电流为______A。
学生通过学案自学知道等效电阻的含义。
学生根据自学指导,认真自学课本。通过自学掌握串并联电路的电流和电压特点,学会利用欧姆定律解决问题。
学生根据自学情况独立完成自学检测练习题。
后教环节
(一)展示交流,统一答案
先交换学案,然后更正。选取4个小组同学分别展1个题目,下面同学提出修改和补充建议,老师要做出及时评价,2分钟时间让学生用红笔更正,提出先学中未解决的疑惑,小组或全班讨论解决。
(二)串联、并联电路中等效电阻与各分电阻的关系
(1)串联电路
R1和R2串联,因此通过它们的电流相同,设R1两端电压为U1,R2两端电压为U2,则有,综合以上推导,可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系:,
推论:串联电路总电阻等于各分电阻之和,即。串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。
(2)并联电路等效电阻电路R和R1、R2并联的效果相同,可以认为R是其等效电阻。
推论:并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数的和。即1/R总=1/R1+1/R2.并联电路中,总电阻比任何一个分电阻都小。
教师引导学生一步一步,通过串并联电路电流和电压规律,结合欧姆定律推导出总电阻的计算方法。
学生认真分析,理解、掌握,并通过练习题巩固。
训练环节
1.一只灯泡两端的电压是3V,能正常发光,此时的电阻是6Ω。如果把这只灯泡接到电压为9V的电源上,电路中应串联一个多大的电阻,灯泡才能正常发光?
2.学校照明电路的总电阻,当()
A.全校电灯开关都闭合时最大B.全校电灯开关都闭合时最小
C.全校电灯开关都断开时最小D.全校电灯少用时最小
3.电阻R1和R2并联在某电源上,且R1>R2,以下说法中正确的是()
A.R1两端的电压大于R2两端的电压B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1中的电流大于R2中的电流D.R1中的电流小于R2中的电流
4.一个20Ω的电阻,接在由4节干电池串联的电源上,要测这个电阻中的电流和两端的电压,电流表,电压表选的量程应为()
A.0~0.6A,0~3VB.0~0.6A,0~15V
C.0~3A,0~3VD.0~3A,0~15V
5.为了使一只电阻为10Ω、正常工作的电压为6V的电灯接在24V的电源上能正常工作,那么电路中必须()
A.串联一只30Ω的电阻B.串联一只10Ω的电阻
C.并联一只30Ω的电阻D.并联一只10Ω的电阻
学生先独立完成训练题目,然后校对答案。在小组内讨论解决疑难问题,再有疑问请教老师。
课堂总结:这节课我们主要学习了新的物理量——电阻,电阻的单位及换算。重点学习了电阻大小的影响因素,学习了利用控制变量法进行实验探究。
附:板书设计
17.4欧姆定律在串并、联电路中的应用
1.串联电路电阻特点:
R总=R1+R2
2.并联电路电阻特点:
1/R总=1/R1+1/R2
【教学反思】