资源简介

*第4节　 欧姆定律在串、并联电路中的应用
【教学目标】
　　1.理解欧姆定律,能运用欧姆定律解决有关问题。
　　2.根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。
【教学重难点】
　　1.重点:运用欧姆定律解决有关问题。
　　2.难点:根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。
【课前准备】
　　教师:示教板、变阻箱、定值电阻(5 Ω)、电流表、电压表、电源、开关、导线。
　　学生:电池组、变阻箱、定值电阻(5 Ω)、电流表、电压表、开关、导线。
【教学过程】
【情境引入】
　　由欧姆定律的表达式I=可知,对于某一导体,知道其中的两个量,就可以求出第三个量。如果对于多个导体在电路中串联或并联连接,如图所示,又如何运用欧姆定律求其值呢?
　　这节课我们就来学习欧姆定律在串、并联电路中的应用。
【互动新授】
　　1.串、并联电路中电阻的规律:
　　教师设问:根据欧姆定律和串、并联电路中的电压和电流规律,能不能推导串、并联电路的电阻有什么规律呢?
　　多媒体展示:
(1)串、并联电路的电压有什么规律?
　　(2)串、并联电路的电流有什么规律?
　　(3)欧姆定律表达式和变形公式是什么?
　　学生回顾:(1)串联电路电压规律:U=U1+U2,并联电路电压规律:U=U1=U2
　　(2)串联电路电流规律:I=I1=I2,并联电路电压规律:I=I1+I2。
　　(3)欧姆定律表达式及变形公式:I=,R=,U=IR。
　　学生合作推导串、并联电路的电阻规律。教师巡视指导。
　　小组代表展示推导结果,教师优化推导过程展示:
　　串联电路中电阻:
　　因为U=U1+U2
　　U=IR　U1=I1R1　U2=I2R2
　　所以IR =I1R1+I2R2
　　因为I=I1=I2
　　所以IR=I(R1+ R2)
　　所以R=R1+ R2
　　并联电路中电阻:
　　因为I=I1+I2
　　I=　I1=　I2=
　　所以=+
　　因为U=U1=U2
　　所以=+
　　我们现在知道了串、并联电路中的电阻规律,串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大,并联电路中,总电阻比任何一个分电阻都小。
　　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,再利用欧姆定律解决问题。现在我们学习如何运用欧姆定律和串、并联电路的规律解决电路中的问题。
　　2.例题训练:
　　多媒体展示例1:如图所示,电阻R1为10 Ω,电源两端电压为6 V。开关S闭合后,求:
　　(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50 Ω时,通过电阻R1的电流I。
　　(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20 Ω时,通过电阻R1的电流I′。
　　让学生自主完成问题,同时找一个同学上讲台板演。教师巡视,给个别的同学加以指导。
　　分析:滑动变阻器和电阻R1串联,根据串联电路电流处处相等,知道电源电压和电路中的电阻,可以知道电流。出示解题过程,进行对照。
　　解:(1)串联电路中电阻R总=R1+R2,串联电路电流I=I1=I2
　　由欧姆定律得:I=I总====0.1 A
　　(2)同理可求R1、R3串联时,电路中的电流
　　I′=I总′===0.2 A
　　教师追加问题:求电阻R1在两种情况下,它两端的电压。
　　因为已知电阻R1的电阻和通过的电流,学生很快计算出R1两端的电压。
　　U1=IR1=0.1 A×10 Ω=1 V
　　U1′=I′R1=0.2 A×10 Ω=2 V
　　教师总结: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分电阻之和。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电压都会随之改变。很多电路都利用了串联电路的这一特点。
　　教师多媒体展示例2:如图所示,电阻R1为10 Ω,电源两端电压为12 V,开关S闭合后,求:
　　(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40 Ω时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I。
　　(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20 Ω时,通过电阻R1的电流I1′和电路的总电流I′。
　　学生自主完成例题解题的过程,同时一位同学上讲台板演。教师巡视学生解题情况,出现的问题及时给学生更正。
　　分析:并联电路各支路两端的电压相等,各支路互不影响,干路电流等于各支路电流的和。已知电源电压就可知道滑动变阻器R和电阻R1的电压,又知道它们的电阻值,根据欧姆定律可求出通过它们的电流及干路电流。教师出示完整解题过程加以对照。
　　解:因R和R1并联,所以U=UP=U1=12 V
　　(1)因R1=10 Ω,R2=40 Ω,根据I=得,
　　流过R1的电流I1===1.2 A
　　流过R2的电流I2===0.3 A
　　干路总电流I=I1+I2=1.2 A+0.3 A=1.5 A
　　(2)同理可求得
　　流过R1的电流I1′===1.2 A
　　通过电阻R3的电流I2′===0.6 A
　　干路中的总电流I′=I1′+I2′=1.2 A+0.6 A=1.8 A
　　答:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40 Ω时,通过电阻R1的电流I1为1.2 A,电路的总电流I为1.5 A。
　　(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20 Ω时,通过电阻R1的电流I1′为1.2 A,电路的总电流I′为1.8 A。
　　教师总结:当并联电路中的一条支路的电阻改变时,这条支路的电流会变化,干路中的电流也会变化,但另一条支路电流和电压都不变,家庭电路中,各个用电器采用并联形式连接到电源上,就是利用了并联电路的这一特点。
【课堂小结】
　　老师:今天你学到了什么,有什么成功的经验和收获?
　　学生:1.串、并联电路中的电阻规律。
　　2.利用欧姆定律解决串、并联电路中的问题。
【板书设计】
*第4节　欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.串、并联电路中电流、电压、电阻的特点:
串联电路 并联电路
电流 I=I1=I2 I=I1+I2
电压 U=U1+U2 U=U1=U2
电阻 R=R1+R2 =+
2.串联电路的总电阻比其中任何一个分电阻都大;并联电路的总电阻比其中任何一个分电阻都小。

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