资源简介

15.4
电阻的串联与并联
【教学目标】
一、知识与技能
1.通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。
2.会利用串、并联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题。
二、过程与方法
1.通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程。
2.通过实验探究，使学生在实验中认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替代”关系。
三、情感、态度与价值观
1.通过实验探究，使学生保持对科学的求知欲，培养学生实事求是的科学态度。
2.通过实验探究和理论推导，培养学生理论与实践相结合的思想。
【教学重点】
认识串联电路和并联电路总电阻的计算公式及运用公式进行简单的计算。
【教学难点】
用“等效替代法”分析串联电路和并联电路。
【课前准备】
每组学生电源一个、相同阻值的电阻六只、电流表一只、开关一只、导线若干。
教学过程
一、导入新课
通过14章的学习，我们已经知道串联电路中的总电压和各部分电压的关系，也知道了并联电路中的总电流和各支路电流的关系。那么，串、并联电路的总电阻和电路中的各部分电阻之间又有什么关系呢？
二、合作探究
(一)电阻的串联
1.提出问题
电阻串联后，其总电阻会增大还是减小？两个(或几个)电阻串联后的总电阻比参与串联的各个电阻(分电阻)大些还是小些？
2.猜想与假设
(学生对提出的问题进行猜想，并且说出猜想的依据。)
(猜想：串联后电阻变大了。依据：导体越长，电阻越大，几个电阻串联后，相当于增加了导体的长度。)
教师对学生的猜想进行评价。
3.进行实验与收集证据
(1)将一个定值电阻R接在图中的A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。
(2)将两个同样阻值的电阻R串联起来，接在A、B之间，闭合开关，再观察电流表的示数。
(3)在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻R，闭合开关前先预计一下电流表的示数会发生什么变化，再闭合开关。看看自己的预测是否正确。
4.分析论证，得出结论
串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
理论推导：
由欧姆定律可知：U1＝I1R1，U2＝I2R2，U＝IR。
串联电路中有：U＝U1＋U2
I=I1=I2
。
所以，IR＝IR1＋IR2，可得R＝R1＋R2。
结论：两个串联电阻的总电阻等于各分电阻之和。
(二)电阻的并联
1.提出问题：几个电阻并联后的总电阻与各分电阻相比较，是大了还是小了？
2.猜想与假设
(学生猜想：电阻变小了。依据：电阻并联相当于增加了导体的横截面积。)
3.设计实验
实验电路图
4.实验结论
实验完毕后，共同交流得出实验结论。教师对学生的实验结论进行适当点拨，
结论：电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
理论推导：
由欧姆定律可知：I1＝U1/R1，I2＝U2/R2，I＝UR。
并联电路中有：I＝I1＋I2
U=U1=U2
。
所以，U/R＝U/R1＋U/R2，可得1/R＝1/R1＋1/R2。
结论：两个并联电阻的总电阻的倒数，等于两个分电阻的倒数之和。
三、课堂巩固
1.把一个3Ω的电阻R1和5Ω的电阻R2串联在电路中，电路两端连接的电源电压为4V，这个电路中的电流是多大？
2.如图所示，电源两端电压为3V，R1的电阻为40Ω，R2的电阻为20Ω，则闭合开关后，R1两端的电压为多少？
四、小结
通过本节课的学习，你有哪些收获？
1.知道串联电路中总电阻比任何一个分电阻都大，且有：R=R1+R2;
2.知道并联电路中总电阻比任何一个分电阻都小，且有：1/R=1/R1+1/R2。
五、课后巩固：课时作业15.4
六、板书设计
15.4电阻的串联和并联
一、电阻的串联
1.串联电阻相当于增加了导体的长度，串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。
2.串联电路的总电阻等于各串联电阻的阻值之和。
公式：R总＝R1＋R2
二、电阻的并联
1.并联电阻相当于增加了导体的横截面积，并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小。
2.并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
公式：1/R总＝1/R1＋1/R2

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