资源简介

课题 第四章 直流电路 第二节 串联电路和并联电路 2课时
教 学 目 标 知识目标 1. 了解串联电路的特点，理解串联电路的分压作用； 2. 了解并联电路的特点，理解并联电路的分流作用。
能力目标 1. 通过对串联、并联电路的学习，能进行相关的简单计算； 2. 通过对串联、并联电路中电流、电压、电阻的关系的分析过程，提高逻辑思维能力； 3. 通过本节的学习，增强分析、解决电路问题的能力。
情感目标 1. 通过对本节的学习，体会科学理论对实践的指导作用； 2. 体验科学理论的对称美。
重点 串联电路的特点及分压作用；并联电路的特点及分流作用
难点 电流表和电压表的改装
教具 多媒体展示系统
主要教学过程 学生活动
教 学 过 程 设 计 一、引入课题 用多媒体展示系统展示教材图4-7。 提问：现在，每个家庭都会使用很多电器，如电灯、电视、电风扇、饮水机等。你知道这些电器是怎样接入电路中的吗？ （一般情况下，学生回答不出来或回答不准确） 引入课题： 要想比较准确地解决上面的问题，我们需要学习电路的基本连接方式——第二节 串联电路和并联电路。 二、串联电路 用多媒体展示系统展示教材图4-8。 把电阻一个接一个地依次连接起来，把两端接到电源上，就组成串联电路。 提问：由此图可以看出，各个电阻上的哪个物理量是相同的？ （电流） 串联电路的第一个特点是：电路中各处的电流相等： I = I1 = I2 = I3 串联电路的第二个特点是：电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即 U = U1 + U2 + U3 （此处可以与水流相类比。某一股水流从高处流下，经过三次下落，到最下面。总落差等于三次分落差之和） 如果把串联电路中的3个电阻用一个电阻R来代替，使得在相同的电压下，通过电路的电流跟原来相同。那么，我们就把电阻R叫作串联电路的总电阻或等效电阻。 串联电路的第三个特点是：串联电路的总电阻等于各个电阻之和： R = R1 + R2 + R3 在串联电路中，通过各电阻的电流相等，根据欧姆定律，有 提问：由这个公式可以得出什么结论？ （在串联电路中，电压与电阻成正比） 阻值大的电阻分得的电压大；阻值小的电阻分得的电压小。所以串联电路又叫作分压电路，串联电路的这种作用叫作分压作用。分压电路在生产、生活、科技和实验中有广泛的用途。 用多媒体展示系统展示教材图4-9。 在这个分压电路中，滑动变阻器的两个固定端A、B连接在电源上，其中一个固定端和滑动片P分别跟用电器或工作电路的C、D两端相连。因为，所以 RPB≤R，当滑片P上下移动时，输出电压就可以在0～U之间连续变化。 电学仪表中常应用串联电路的分压作用来扩大电压表的量程。通常，电压表都是利用电流表改装的，由于电流表本身的电阻很小，所能承受的电压也很小，无法直接测量较大的电压，必须进行改装后才能扩大它的量程。怎么改装呢？根据串联电路的分压原理，我们在电流表上串联一个分压电阻，让这个电阻分担一部分电压，这样，电流表和分压电阻一起就构成一个能够测量较大电压的电压表了。 用多媒体展示系统展示教材图4-10。 例题1 一个量程为10 V，内阻为5.0 kΩ的电压表，要把它的量程扩大到50 V，应该串联一个多大的电阻？ 解 根据欧姆定律，电压表满偏时的电流值IV为 设应串联的电阻为R，由串联电路的分压作用可知，该电阻应分担的电压值是 UR = U－UV =（50－10）V = 40 V 再根据欧姆定律，可得分压电阻的阻值 用电流表测量电流时，必须把它串联在电路中，并使电流从其“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出。 三、并联电路 用多媒体展示系统展示教材图4-11。 把几个电阻的一端连在一起，另一端也连在一起并接到电源上，这样组成的电路叫作并联电路。 提问：由此图可以看出，各个电阻上的哪个物理量是相同的？ （电压） 并联电路的第一个特点是：各支路两端的电压相等： U = U1 = U2 = U3 并联电路的第二个特点是：电路中的总电流等于各支路的电流之和： I = I1 + I2 + I3 （此处也可以用水流来类比：一条大河形成三条瀑布从三处同时下落，然后又汇聚成一条大河） 如果把并联电路中的3个电阻也用一个电阻R来代替，并把它连在两个公共接点上，使得在相同的电压下，通过主电路的电流跟原来的相同。那么，我们就把电阻R叫作并联电路的总电阻或等效电阻。 并联电路的第三个特点是：并联电路的总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和： 根据欧姆定律，有 ，， 提问：由上式同学们可以得出什么结论？ （在并联电路中，电流与电阻成反比） 在并联电路中，通过各电阻的电流与电阻值成反比。即电阻的阻值越大，通过它的电流越小。各个并联电阻可以分担一部分电流，并联电阻的这种作用叫作分流作用，作这种用途的电阻又叫分流电阻。并联电路分流作用的用途很多。例如，当电路中的电流超过某元件或用电器所允许通过的电流时，就可以给它并联一个阻值适当的分流电阻以减少通过它的电流。 电流表量程的扩大就是并联电路的分流作用的应用实例之一。电流表能够测量的电流一般很小（不超过毫安级）。为了扩大它的量程，达到可以测量较大电流的目的，就要给电流表并联一个阻值较小的分流电阻，这样，就可以把电流表改装成较大量程的电流表了。 用多媒体展示系统展示教材图4-12。 例题2 内阻RA = 1 000 Ω，满偏电流IA = 100 μA的电流表要改装成量程为1 A的电流表，需要并联多大的分流电阻？ 解 根据并联电路分流作用的特点，可知分流电阻需要分担的电流 IR = I－IA = 1－0.000 1 A = 0.999 9 A 分流电阻两端的电压与电流表两端的电压相等，所以 UR = UA = IA RA = 0.000 1×1 000 V = 0.1 V 由欧姆定律，得 用电压表测量电压时，必须把它与待测量的用电器并联，并使其“＋”接线柱接高电势端，“－”接线柱接低电势端。 用多媒体展示系统展示教材图4-13。 家庭中的电器一般都是通过插座并联入家庭主电路当中的。 学生观看 学生思考并回答 板书 板书 学生观看 学生回答 板书 板书 板书 板书 学生回答 板书 学生观看 学生观看 板书 板书 学生观看 学生回答 板书 板书 板书 学生回答 学生观看 板书
小 结 串联电路和并联电路 1．串联电路 电路中各处的电流相等；电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 I = I1 = I2 = I3，U = U1 + U2 + U3 串联电路的总电阻等于各个电阻之和。 R = R1 + R2 + R3 串联电路具有分压作用。 2．并联电路 各支路两端的电压相等；电路中的总电流等于各支路的电流之和。 U = U1 = U2 = U3，I = I1 + I2 + I3 并联电路的总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。 并联电路具有分流作用。 回顾本节知识
随 堂 练 习 练习4-2 2．解 由部分电路欧姆定律，可求得总电阻 3．答 B。 4．解 应并联一个分流电阻。分流电阻两端的电压为 分流电阻的值为 5．答：电流表电阻很小，可以承受的电压也很小，如果并入电路，电压过高可能会烧坏电表；电压表虽然内阻很大，但允许通过的电流却很小，如果串联入电路，电流过大也可能会烧坏电表。 思考并回答
课 后 作 业 练习4-2 1．解 由欧姆定律，得 独立完成

展开更多......

收起↑