1、*第 4 节 欧姆定律在串、并联电路中的应用【教学目标】一、知识与技能1.理解运用欧姆定律和电路特点推导串、并联电路中电阻关系的过程.2.理解串联电路的等效电阻，会用串联电路的特点和欧姆定律分析解决简单的串联电路问题.3.理解并联电路的等效电阻，会用并联电路的特点和欧姆定律分析解决简单的并联电路问题.二、过程和方法1.通过实验现象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过程学习用理论推导得出物理规律的方法.3.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力和应用知识解决问题的能力.三、情感、态度和价值观1.通过应用欧姆定律和串、并联电路特点推导串
2、、并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树立用已知规律发现新规律的意识.【教学重点】利用欧姆定律推导出串、并联电阻的关系，并能进行简单的计算.【教学难点】探究电阻串、并联规律中等效思维方法的理解与运用.【教具准备】多媒体课件、5、10 的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各 1 个，导线若干.【教学课时】1.5 课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解） ，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师 前面我们学习了利用欧姆定律测电阻的实验，知道了求电阻的基本方法：RUI. 本节课我们将
3、学习利用欧姆定律探究串、并联电路中电阻规律的知识，这是一节关于欧姆定律综合运用的探究课，大家一定要认真听讲.下面我们就一起来学习吧！【进行新课】知识点 1 串联电路中欧姆定律的应用1.探究串联电路中电阻的规律教师演示实验 1，引导学生观察并思考串联电路中电阻的规律.（1）实验探究：实验 1：用“伏安法”探究串联电路中电阻的规律.实验原理：RU/I实验器材：5、10 的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各 1 个，导线若干.实验电路图：如图所示.实验的相关说明：电阻选带有骨架的线绕电阻或精确性较高的金属膜电阻.电源选用输出比较稳定的电源.来源:gkstk.Com调节滑动变阻器，使电
4、路中的电流不要太大，并使电压表的示数为整数.根据第 3 节“伏安法”测电阻课程资源的相关介绍，确定电流表采用内接法还是外接法.实验结束后，教师要引导学生比较测量结果，得出总电阻 R 与 R1、R 2 的关系：R R 1+R25+1015教师根据实验结论，引导学生理解等效电阻的含义，学会在物理中运用“等效替换”的思想来研究问题，在此基础上得出串联电路中电阻的规律：R 总R 1+R2.（2）定性研究：电阻串联的实质是增大了导体的长度，所以串联电路的总电阻比任何一个分电阻都要大.（3）理论推导：因为 R1、R 2 是串联的，所以有电压规律：U=U 1+U2；电流规律：I=I 1=I2欧姆定律：I=U
5、/R欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路，所以对于R1，则有 I1=U1/R1；对于 R2，则有 I2=U2/R2；对于串联电路，则有 I=U/R.将 I1、 I2、I 变形后得 U1=I1R1，U 2=I2R2，U=IR ，代入电压规律得：IR=I1R1+I2R2.由于 I=I1=I2，所以 R=R1+R2.来源:gkstk.Com板书：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，即 RR 1+R2注意：当有 3 个电阻 R1、R 2、R 3 串联时，可以将串联的 R1、R 2 看成一个电阻为 R(R R 1+R2)，而后将 R和 R3 串联的总电阻为RR+R 3R 1+R2+R3
6、.同理可证，当有 n 个电阻 R1、R 2、R 3、R n 串联时，总电阻 R=R1+R2+R3+Rn例题 1(多媒体展示) 如图所示，电阻 R1 为 12，将它与 R2 串联后接到 8V的电源上，已知 R2 两端的电压是 2V.请求出电路的总电阻 .2.探究串联电路中欧姆定律的应用师在理解了串联电阻的规律后，我们还要进一步掌握欧姆定律在串联电路中的应用及相关计算，下面我们就一起来分析一个例题.例题 2 教师用多媒体展示教材 P83 页的例题 1，并利用欧姆定律进行分析.教师总结：（1）从例题 2 中可以看出，串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电压除以各分电阻之和.（2
7、）另外还可以看出，当串联电路中的一个电阻改变时，电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变.很多实际电路都利用了串联电路的这一特点.例题 3（多媒体展示）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关 S1、S 2，电压表示数为 6V，电流表示数为 0.6A，断开 S2 后，电压表示数变为 2V，则R2 的电阻和电源电压分别是（ ）A.10、9VB.20 、6VC.20 、9V 来源:学优高考网D.10、6V解析：闭合开关 S1、S 2 时，电路中只有电阻 R1，故此时电压表示数即为电源电压，根据欧姆定律可得，R 1=U/I=6V/0.6A=10，当 S1 闭合、S 2 断开时，电路中的 R1 和
8、R2 串联，电压表测量的是 R1 两端电压，为 2V，则 R2 两端电压为 6V-2V=4V，根据 R1/R2=U1/U2 可得，电阻 R2 的阻值为 210=20.答案：B课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点 2 并联电路中欧姆定律的应用1.探究并联电路中电阻的规律教师演示实验 2，引导学生观察并思考并联电路中电阻的规律.（1）实验探究：实验 2：用“伏安法”探究并联电路中电阻的规律.实验原理：RU/I实验器材：5、10 的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各 1 个，导线若干.实验电路图：如图所示实验的相关说明：实验结束后，教师引导学生比较测量结果（10/3 ） ，发现利用
9、欧姆定律 RUI 测量出的总电阻 R 比 R1 和 R2 都要小.（学生此时还不能及时从测量结果 10/3 中联想到并联电路中电阻的规律： 1/R 总 1/R 1+1/R2，只知道 R 总 10/3R 1 R2）来源:gkstk.Com（2）定性研究：电阻并联的实质是增大了导体的横截面积，所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要小.（3）理论推导：教师引导学生利用欧姆定律推导出并联电路电阻的规律：板书：并联电路的总电阻等于各并联电阻的倒数之和，即 1/R1/R 1+1/R2，或来源:gkstk.Com12R注意：在推导出 1/R1/R 1+1/R2 的结论后，可以此作为推论，推导出当并联电阻达
10、到 3 个或 3 个以上时，仍可得出此类似的结论：1/R1/R 1+1/R2+1/R3+1/Rn.为减轻学生负担，应指出该公式的计算应用在初中阶段很少涉及，只有当并联的电阻相同的特殊情况下，可能用到，如 4 个阻值为 R0 的电阻并联，并联后的总电阻为 R0/4.例题 4（多媒体展示）如图所示，是某探究小组测量电阻时所得到的两个定值电阻 A 和 B 的电流和电压关系的图象，则 A 的电阻值为 ；若将A 和 B 并联接入到电压为 15V 的电源两端时，电路中的总电流为 A.2.探究并联电路中欧姆定律的应用师 在理解了并联电路中电阻的规律后，我们还要进一步掌握欧姆定律在并联电路中的应用及相关计算，
11、下面我们就一起来分析一个例题.例题 5 教师用多媒体展示教材 P84 页的例题 2，并利用欧姆定律进行分析.教师总结：（1）从例题 5 中可以看出，当并联电路中的一个支路的电阻改变时，这个支路的电流会变化，干路电流也会变化，但另一个支路的电流和电压都不变.（2）家庭电路中，各用电器采用并联形式连接到电源上，就是利用了并联电路这一特点.课堂演练完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】本节课主要讲述了欧姆定律的具体应用，我们通过结合前一章所学的串、并联电路的特点，并应用欧姆定律直接推导出串联电路、并联电路总电阻的公式：串联电路：R 总 R 1+R2；并联电路：1/R 总 1/R 1+1/R2，这节课
12、我们就学到这，谢谢！课后作业完成本课时对应课后练习.1.推导出串联和并联电路总电阻的计算公式是本节的教学重点，用等效的观点分析串、并联电路是本节的难点，协调好实验法和理论推导的关系是本节教学的关键.在推导的过程中，要注意引导学生从影响导体电阻大小的长度、横截面积、材料等因素中，借助于导体串联相当于增加了导体的长度从而使总电阻增大；导体并联相当于增加了导体的横截面积，从而使总电阻减小等方面去理解，加深学生的印象.2.为了便于学生对“等效代替”的理解，教师可引导学生回顾“合力与分力”的关系，合力概念的引入正是基于合力作用的效果与分力作用的效果相同，类似地引入总电阻的概念，可画出等效的电路图，说明用等效的电阻接入电路，电路两端的电压和流过的电流相同，故可用等效电阻来代替原来的串联电阻.3.教师在教学设计中应注意发挥学生学习的主体作用，不可将推导过程全盘包揽，在引导后要交给学生完成.教师可以引导学生画电路图并将各个量在图中标清楚，然后给学生一些时间，让学生根据电路特点和欧姆定律自己尝试找出等效电阻和串、并联电阻的关系.
