17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 教案-2023-2024学年人教版物理九年级全一册

《17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用》 教案 一、教学目标 1．知识与技能。 会用欧姆定律的知识进行简单的电学计算。 2．过程和方法。 通过运用欧姆定律对串、并联电路中相关电学量的计算，了解串、并联电路的伏安特性。 3．情感、态度和价值观。 培养学生理论联系实际，学以致用的科学思想。 二、教学重点 能用欧姆定律分析并计算相关电学量。 三、教学难点 能用欧姆定律分析并计算相关电学量。 四、教学教具 开关、电、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、定值电阻。 教学过程 一、创设情境，引入课题 1、提出问题 电阻串联后的总电阻和每一个分电阻之间有怎样的关系呢？ 电阻并联后的总电阻和每一个分电阻之间有怎样的关系呢？ 2、猜想或假设 电阻串联后的总电阻值增大。依据：电阻串联后相当于电阻的长度增加 电阻并联后的总电阻值减小。依据：电阻并联后相当于电阻的横截面积增加 3、设计并进行实验 老师进行演示，并引导学生观察实验现象。 现象：电压相同的情况下，接入一个电阻时，灯泡亮些，接入串联的两个电阻时，灯泡暗些。 结论：串联电阻的总电阻的阻值增大 电阻的并联 现象：在电压相同的情况下，接入并联的两个电阻后，灯泡比接入一个电阻时更亮些。 结论：并联电阻的总电阻的阻值减小 引入新课：第十七章 电压 电阻 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 二、进行新课 1、电阻的串联与并联 （1）电阻的串联与并联（等效替代法） 电阻的串联 在电路中，如果一个电阻的效果和几个电阻在同一电路中的效果相同，可以认为这个电阻是几个电阻的等效电阻。这个概念可以结合“合力与分力的关系”对照理解。 电阻在电路中的作用即对电流的阻碍作用。这里的“等效”可以理解为在同一个电路中，即电电压相同，电阻对电流的阻碍作用相同，电路中的电流大小相同。 如果电电压相同，在左图和右图中电流表示数相同，可以认为R为R1和R2串联后的等效电阻，也称总电阻。 由图可知，电阻串联相当于增大导体的长度。 串联总电阻比任何一个分电阻都大。 电阻的并联 等效电阻电路如图所示。两个图中电流表示数相同，说明R和R1、R2并联的效果相同，可以认为R是其等效电阻。 由图可知，电阻并联相当于增大导体的横截面积。 并联总电阻比任何一个分电阻都小。 （2）电阻的串联（理论推导） ①串联电路的总电阻跟分电阻的关系 由欧姆定律变形公式可得： U1＝IR1 U2＝IR2 U总＝IR总 串联电路中：U总=U1+U2 即：IR总=IR1+IR2 R总=R1+R2 结论：串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大 n个阻值相同的电阻R0串联，总电阻R串＝nR0 ②并联电路的总电阻与分电阻的关系 由欧姆定律可得： 并联电路中：I总＝I1＋I2 结论：并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小 n个阻值相同的电阻 R0并联，总电阻 2、串、并联电路的比较 3、欧姆定律在串、并联电路中的应用 （1）基本应用 例1：R1和R2串联，R1两端的电压为1.5V， R2两端的电压为4.5V， R1+R2=60Ω。求R1和 R2 解：R1 、R2串联： U总＝U1＋U2 ＝ 1.5V ＋4.5V ＝6V R总＝ R1＋R2＝60Ω 串联：I＝I1＝I2 ＝ 0.1A R2＝ R总－R1＝60Ω－15Ω ＝45Ω 例2：有一只小灯泡标有“2.5V 0.2A”字样，若要将它接在6V的电上正常发光，必须怎样联一个多大的电阻？ 解：L、R串联： UR＝U总＋UL＝ 6V ＋2.5V ＝3.5V 串联：I＝IL＝IR＝ 0.2A 例3：在如图的电路中，R1＝20 ， R2＝60 ，电电压U＝36V，请用两种方法求干路的总电流I和两灯总电阻R。 解法一： 在并联电路中： U1＝U2＝U＝36V 干路的总电流： I＝I1＋I2＝1.8A＋0.6A＝2.4A 两灯总电阻： 解法二： 在并联电路中： 干路的总电流： （2）动态电路 例4、如图的电路，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表、电压表的变化是（ B ） A．变大，变大 B．变小，变小 C．变小，不变 D．变大，不变 例5、在研究电流与电阻的关系实验中，先接5欧电阻，电压表示数为3V，若用10欧的电阻替换下5欧的电阻，则应向 b （“a”或“b”）调节滑片使电压表示数仍为3V。 例6、开关S断开和闭合时，电流表示数之比是1:3，则R1和R2之比是（ A ） A. 1:2 B. 1:3 C. 2:1 D. 3:1 例7、电电压保持不变, R1＝R2＝R3＝20Ω ,当S1、S2都断开，电流表示数是0.3A，求：（1）电电压；（2）S1、S2都闭合