11.4串联电路与并联电路 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

人教版高中物理必修三第十一章 11.4《串联电路和并联电路》教学设计 【教学设计思路】 学情分析：学生在初中学习了串并联电路，对串并联电路有一个初步的了解，此之前 已经学习电流决定式、电势与电势差，为本节课串并联电路电流电压的关系打下了基础。并 且通过之前的学习对电路有了一个初步了解。 教材分析：本节课选自人教版(2019)高中物理必修3第11章第4节的内容，本 节教材内容主要根据电流决定式分析得出串、并联电路的电流关系：根据电势和电势差的关 系，通过理论分析得到串、并联电路的电压关系：并进一步推导得到串、并联电路的电阻关 系。之后更进一步的学习了对电表量程的改装。 本节内容是学生深入掌握电路、从实际电路到开始熟练运用电路图的分水蛤。是后续电 路设计及应用的基石，可谓本章节重难点。 教学过程： 1、 通过理论分析得到串并联电路电流、电压的关系。 物理观念 2、通过电流电压的关系得到串并联电路总电阻的关系 教 科学思维 通过一系列的理论推导，提升逻辑思维和自主学习的能力。 学 目 科学探究 在对电流表、电压表的改装过程中提高对所学知识的应用的能力。 标 科学态度 通过本节课的学习.使学生养成良好的思维表达习惯和科学的价值观 与责任 激发学习物理的兴趣。 重点：串并联电路电流、电压、总电阻的关系，电表的改装。 教学重点、难点 难点：电表的改装及计算。 教学资源 ppt演示文稿。 教学方法设计 讲授法、后发式教学、情景探究教学 教学过程 【巩固】 1.电势与电势差的关系？ 2.电流的决定式？ 【提出问题导入新课】 一、新课导入： 展示串并联电路请同学画出电路图并说明串并联电路的特点。 学生答：串联分压、并联分流。 为什么有这样的特点呢？ 【搭建平台 新课教学】 一、串、并联电路电流、电压 1、串并联电路的电流： (1)串联电路 0 2 3 19 由干电路中电荷守恒，0、1、2、3处电荷相等，又1 故lo=1=l2=3即串联电路电流处处相同 (2)并联电路 1 2 3 有： 90=91+92+.+9n 故：1o=1+2+3+···+ln即并联电路总电流等干各支路电流之和。 2、串并联电路的电压 (1)串联电路 2÷÷ Uor=Po-A Uo2=Uo:+U12 有： U129-p2 故：串联电路两端电压等干各部分电压之和，即U=U1+U2+···+Un (2)并联电路 0 R3 可以发现电压均 Uor-Po-P 故并联电路总电压与支路电压相等，即U=U1=U2=U3=,·· 二、串并联电路的总电阻 1、串联电路 如图：总电阻R=U/八=(U1+U2)/1=U1/1+U2/八=R1+R2 即：串联电路总电阻等干各部分电路电阻之和。 (且电阻越大电压越大) 2、并联电路 如图：R=U/八=U/(1+l2)两边取倒数：1/R=(01+l2)/U=1/R1+1/R2 即：并联电路总电阻的倒数等干各支路电阻的倒数之和。 (且电阻大的电流小) 3、串、并联总电阻的比较 比较 串联电路的Re, 并联电路的R。 n个相同电阻R串联，Ra=nR 个相同电阻R并联，R=尽 不同点 R总大于任一电阻阻值 R总小于任一电阻阻值 大电阻和小电阻串联， 大电阻和小电阻并联， 总电阻接近大电阻 总电阻接近小电阻 相同点 任何连接方式，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之 增大或减小 三、电压表及电流表的改装： 1、认识灵敏电流计（表头）： ●灵敏电流表（表头）的构造 指针 圆柱形铁心 蹄形磁铁 螺旋弹簧 线图 8 表头(A) μA 表头内阻Rg 满偏电流1g 满偏电压Ug=IRg 我们发现灵敏电流表的测量范围很小，怎么变大呢？ 2、将表头改装成电压表 (1)依据：串联电路电阻分压（电阻与电压成正比）、满隔电流是定值 (2)方法：表头串联大电阻 U +U-U 8 (3)应串联的电阻阻值大小的计算 想将量程(Ug=lgRg)扩大到原来的n倍U=Ug则需串联-个多大的电阻？ 法一：（分压思想/先求R) U-U: R U Rg U-UsRg R= U 其中U=nUg R- nU:-U:R:-(n-l)R: 故需要接入的电阻为： 0 改装后的电压表内阻为RV=Rg十R 法二：（整体思想/先求Rv) U Ry=R+R= R= 3、将表头改装成电流表： (1)依据：并联电路电阻分流（电阻与电流成反比）、满偏电流是定值 (2)方法：表头并联一个大电阻 R (3)并联电阻阻值的大小计算： 想将量程扩大n倍： 法一：（分流思想/反比） 1-1gR ◆ I.R R= I:Ro 其中l=nlg RR -R 故需要串联的电阻大小为： nls-Is n- 新电流表内阻为：RA=RgR/(Rg十R) 法二：（电压相等思想） UR=U。→UR=IR R= IR, 1-1g 故需要串联的电阻大小为