11.4 串联电路和并联电路（第1课时）（教学设计）- 【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019必修第三册）

第4节　串联电路和并联电路 教学设计 备课人 学科 物理 课题 串联电路和并联电路 教学内容分析 串联电路和并联电路是初中物理电学部分的内容之一，串、并联电路中的电流、电压、电阻规律也是在这一部分涉及到的。但在高中电学部分，对串、并联规律的推导、分析、解释要用到前面学到的电学部分的知识，对规律进行定量地阐释。相比于初中从感性、实验的角度得出结论，本节的教学过程中要更加重视学生对这些结论的理论推导。 学情分析 学生在初中已经学习过串联电路和并联电路及串、并联规律，但得出规律的过程主要是定性地分析和实验观察的结果。在本节的学习中，要求学生从理论上推导这些结论，就要求学生对已学过的知识有较为熟练的掌握和灵活的运用，同时具备一定的数学公式推导能力。 教学目标 1、分析得出串联和并联电路电流、电压的关系式，并理解其含义，体会严谨的科学推理过程。 2、依据电流和电压的关系，推导得到串联和并联电路总电阻的表达式，体会等效思想在物理中的运用。 教学 重难点 教学重点： 串、并联电路的总电阻与各部分电阻关系式的含义。 教学难点： 并联电路总电阻随支路电阻变化的关系。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 【提问】能用前面学过的电阻定律解释初中学过的串、并联规律吗？ 复习并思考。 结合初中电学知识和刚刚学过的新知识提出问题，引发学生思考，引出本节课的主题。 环节一 串、并联 电路中的 电流 【提问】串联电路中的电流有何特点？为什么？ 【提问】并联电路中的电流有何特点？为什么？ 【提问】所以，并联电路对电流具有什么作用？ 思考并回答： 恒定电流电路中各处电荷的分布是稳定的，电路中各处的电荷分布应保持不变，因此串联电路中，相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量一定相等。 即q0＝q1＝q2＝q3 ∴ ∴I0＝I1＝I2＝I3 即，串联电路中的电流处处相等。 思考并回答： 电路中各处的电荷分布应保持不变，因此并联电路中，在相等时间内通过干路0点的电荷量一定等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和。 即q0＝q1＋q2＋q3 ∴ ∴I0＝I1＋I2＋I3 即，并联电路的总电流等于各支路电流之和。 思考并回答： 并联电路具有分流作用。 I1R1＝I2R2＝I3R3 ∴I1:I2:I3＝ 即并联电路中，每个电阻分得的电流与其电阻成反比。 从微观角度，应用电流的定义式分析串、并联电路的电流规律。一方面引导学生对这一规律有更加深刻的认识，另一方面也加深了学生的知识掌握程度、锻炼了分析能力。 根据并联电路的电流规律推导出并联电路中电流与电阻的比例关系，进而分析出并联电路的分流作用，思路上层层推进，便于学生理解。 环节二 串、并联 电路中的 电压 【提问】怎样从电势、电势差的角度理解串联电路的电压规律？ 【提问】所以，串联电路对电流具有什么作用？ 【提问】怎样从电势、电势差的角度理解并联电路的电压规律？ 思考并回答： 由电势差跟电势的关系，可得： U01＝φ0－φ1 U12＝φ1－φ2 U23＝φ2－φ3 ∴U01+U12+U23=φ0－φ3＝U03 即，串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 思考并回答： 串联电路具有分压作用。 U1＝IR1、U2＝IR2、U3＝IR3 ∴U1:U2:U3＝R1:R2:R3 即，串联电路中，每个电阻分得的电压与其电阻成正比。 思考并回答： 由电势差跟电势的关系，可得： φ0＝φ1＝φ2＝φ3 φ4＝φ5＝φ6 ∴U＝U1＝U2＝U3 即，并联电路的总电压与各支路的电压相等。 回顾串联电路的电压规律，并从电势、电势差的角度加以解释，进而由此得到串联电路对电压的作用。 回顾并联电路的电压规律，并从电势、电势差的角度加以解释。 环节三 串、并联电路中的电阻 【提问】两个电阻串联时，总电阻怎样计算？ 【提问】多个电阻串联呢？ 【提问】由R=R1+R2可知，R比其中任一个导体的电阻R1和R2都要大，你能解释这是什么原因吗？ 【提问】两个电阻并联时，总电阻怎样计算？ 【提问】多个电阻并联呢？ 【提问】两个电阻并联时，总电阻是多少？ 【提问】由可知，R比其中任一个导体的电阻R1和R2都要小，你能解释这是什么原因吗？ 【提问】如果两个阻值相差很大的电阻并联（R1>>R2），其结果有何特点？ 【提问】如果是串联，情况又如何？ 【提问】n个相同电阻R并联的总电阻等于多少？ 【提问】如果在保持原有并联电路中支路的数目不变，增大某一个支路中的电阻，则总电阻会增大还是会减小？ 【提问】如果在原有并联电路中增加一条支路（该支路电阻不为0），则总电阻会增大还是会减小？ 【提问】总结一下，串、并联电路中电流、电压、电阻的基本规律有哪些？ 串、并联电路中一个电