九年級物理全冊 17.4 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案 （新版）新人教版

1、歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用課題歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用課型新授課教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.理解運(yùn)用歐姆定律和電路特點(diǎn)推導(dǎo)串、并聯(lián)電路中電阻關(guān)系的過程.2.理解串聯(lián)電路的等效電阻，會用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律分析解決簡單的串聯(lián)電路問題.3.理解并聯(lián)電路的等效電阻，會用并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律分析解決簡單的并聯(lián)電路問題.過程與方法1.通過實驗現(xiàn)象體會等效電阻的含義，了解等效的研究方法.2.通過推導(dǎo)串、并聯(lián)電路電阻關(guān)系的過程學(xué)習(xí)用理論推導(dǎo)得出物理規(guī)律的方法.3.通過計算，學(xué)會解答電學(xué)計算題的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和應(yīng)用知識解決問題的能力.情感、態(tài)度與價值觀1.通過應(yīng)用歐姆定律和串、并聯(lián)

2、電路特點(diǎn)推導(dǎo)串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系，體驗物理規(guī)律在解決實際問題中的意義.2.通過推導(dǎo)過程使學(xué)生樹立用已知規(guī)律發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的意識.教學(xué)重點(diǎn)利用歐姆定律推導(dǎo)出串、并聯(lián)電阻的關(guān)系，并能進(jìn)行簡單的計算教具準(zhǔn)備多媒體課件、5、10的電阻、電流表、電壓表、開關(guān)、學(xué)生電源、滑動變阻器各1個，導(dǎo)線若干.教學(xué)難點(diǎn)探究電阻串、并聯(lián)規(guī)律中等效思維方法的理解與運(yùn)用教學(xué)課時1.5課時課前預(yù)習(xí)1.歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用（1）串聯(lián)電路中通過某個電阻的電流，等于電源兩端電壓除以各分電阻之和.當(dāng)串聯(lián)電路中的一個電阻改變時，電路中的電流及另一個電阻兩端的電壓都會隨之改變.（2）串聯(lián)電路的總電阻與各分電阻的關(guān)系是R=R1+R2

3、，總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大.（選填“大”或“小”）2.歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用（1）當(dāng)并聯(lián)電路中的一個支路的電阻改變時，這個支路的電流會變化，干路電流會變化，但另一個支路的電流和電壓都不變.（2）并聯(lián)電路的總電阻與各分電阻的關(guān)系是，總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小.思想方法：如果用一個電阻R代替兩個串聯(lián)電阻R1、R2接入電路后電路的狀態(tài)不變，即通過R的電流與通過R1和R2的電流相同，R兩端的電壓與R1和R2兩端的電壓相同，則R就叫做這兩個串聯(lián)電阻R1和R2的等效電阻或總電阻.鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解布置的作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對

4、知識的鞏固.新課導(dǎo)入前面我們學(xué)習(xí)了利用歐姆定律測電阻的實驗，知道了求電阻的基本方法：.本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)利用歐姆定律探究串、并聯(lián)電路中電阻規(guī)律的知識，這是一節(jié)關(guān)于歐姆定律綜合運(yùn)用的探究課，大家一定要認(rèn)真聽講.下面我們就一起來學(xué)習(xí)吧！進(jìn)行新課 歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用1.探究串聯(lián)電路中電阻的規(guī)律教師演示實驗1，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考串聯(lián)電路中電阻的規(guī)律.（1）實驗探究：實驗1：用“伏安法”探究串聯(lián)電路中電阻的規(guī)律.實驗原理：實驗器材：5、10的電阻、電流表、電壓表、開關(guān)、學(xué)生電源、滑動變阻器各1個，導(dǎo)線若干.實驗電路圖：如圖所示.實驗的相關(guān)說明：電阻選帶有骨架的線繞電阻或精確性較高的金屬膜電阻.電源

5、選用輸出比較穩(wěn)定的電源.調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電路中的電流不要太大，并使電壓表的示數(shù)為整數(shù).根據(jù)第3節(jié)“伏安法”測電阻課程資源的相關(guān)介紹，確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法.實驗結(jié)束后，教師要引導(dǎo)學(xué)生比較測量結(jié)果，得出總電阻R與R1、R2的關(guān)系：RR1+R25+1015教師根據(jù)實驗結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生理解等效電阻的含義，學(xué)會在物理中運(yùn)用“等效替換”的思想來研究問題，在此基礎(chǔ)上得出串聯(lián)電路中電阻的規(guī)律：R總R1+R2.（2）定性研究：電阻串聯(lián)的實質(zhì)是增大了導(dǎo)體的長度，所以串聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都要大.（3）理論推導(dǎo)：因為R1、R2是串聯(lián)的，所以有電壓規(guī)律：U=U1+U2；電流規(guī)律：I=I1=I2歐姆

6、定律：歐姆定律適用于單個的用電器和由幾個用電器組成的一段電路，所以對于R1， 備課筆記知識拓展：當(dāng)有3個電阻R1、R2、R3串聯(lián)時，可以將串聯(lián)的R1、R2看成一個電阻為R(RR1+R2)，而后將R和R3串聯(lián)的總電阻為RR+R3R1+R2+R3.同理可證，當(dāng)有n個電阻R1、R2、R3、Rn串聯(lián)時，總電阻R=R1+R2+R3+Rn.進(jìn)行新課則有；對于R2，則有；對于串聯(lián)電路，則有.將I1、I2、I變形后得U1=I1R1，U2=I2R2，U=IR，代入電壓規(guī)律得：IR=I1R1+I2R2.由于I=I1=I2，所以R=R1+R2.板書：串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，即RR1+R2【例1】如圖所示

7、，電阻R1為12，將它與R2串聯(lián)后接到8V的電源上，已知R2兩端的電壓是2V.請求出電路的總電阻.解：由R1與R2串聯(lián)在電路中，得出U1=U-U2=8V-2V=6V，R=R1+R2=12+4=16.2.探究串聯(lián)電路中歐姆定律的應(yīng)用在理解了串聯(lián)電阻的規(guī)律后，我們還要進(jìn)一步掌握歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用及相關(guān)計算，下面我們就一起來分析一個例題.【例2】教師用多媒體展示教材P83的例題1，并利用歐姆定律進(jìn)行分析.【例3】如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S1、S2，電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為0.6A，斷開S2后，電壓表示數(shù)變?yōu)?V，則R2的電阻和電源電壓分別是（ ）A.10，9V B.20，6

8、V C.20，9V D.10，6V解析：閉合開關(guān)S1、S2時，電阻R2被短路，電路中只有電阻R1，故此時電壓表示數(shù)即為電源電壓，根據(jù)歐姆定律可得，當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電路中的R1和R2串聯(lián)，電壓表測量的是R1兩端電壓，為2V，則R2兩端電壓為6V-2V=4V，根據(jù)可得，電阻R2的阻值為210=20.答案：B 歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用1.探究并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律教師演示實驗2，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律.（1）實驗探究：實驗2：用“伏安法”探究并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律.實驗原理：實驗器材：5、10的電阻、電流表、電壓表、開關(guān)、學(xué)生電源、滑動變阻器備課筆記課外拓展：當(dāng)待測電阻很小時，

9、采用外接法可減小測量誤差.當(dāng)待測電阻很大時，采用內(nèi)接法.初中階段一般忽略電流表和電壓表帶來的誤差影響，也就是對外接法和內(nèi)接法不作區(qū)分.進(jìn)行新課各1個，導(dǎo)線若干.實驗電路圖：如圖所示實驗的相關(guān)說明：實驗結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生比較測量結(jié)果（），發(fā)現(xiàn)利用歐姆定律測量出的總電阻R比R1和R2都要小.（學(xué)生此時還不能及時從測量結(jié)果中聯(lián)想到并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律：，只知道R總R1R2）（2）定性研究：電阻并聯(lián)的實質(zhì)是增大了導(dǎo)體的橫截面積，所以并聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都要小.（3）理論推導(dǎo)：教師引導(dǎo)學(xué)生利用歐姆定律推導(dǎo)出并聯(lián)電路電阻的規(guī)律：并聯(lián)電路的電流規(guī)律：I=I1+I2；電壓規(guī)律：U1=U2=U對于

10、R1，則有；對于R2，則有；對于并聯(lián)電路，則有.則，由于電壓相等，故.教師引導(dǎo)學(xué)生驗證實驗2中的總電阻是否可用即來計算，幫助學(xué)生驗證并理解并聯(lián)電阻公式的真實性：,和實驗結(jié)果相符.板書：并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即，或注意：在推導(dǎo)出的結(jié)論后，可以此作為推論，推導(dǎo)出當(dāng)并聯(lián)電阻達(dá)到3個或3個以上時，仍可得出此類似的結(jié)論：為減輕.備課筆記規(guī)律總結(jié)：1.運(yùn)用歐姆定律解決串、并聯(lián)電路問題的思路（1）分析電路圖，明確電路的連接方式，即確定電路是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路；在判斷時，可運(yùn)用“去表法”來判斷.（2）若是電路中有電流表或電壓表，要明確電流表或電壓表各是測量哪段電路中的電流或哪段電路

11、兩端的電壓.（3）根據(jù)串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律，結(jié)合歐姆定律進(jìn)行分析與計算.2.用“分壓”“分流”關(guān)系解題的思路應(yīng)用串聯(lián)電路的分壓關(guān)系和并聯(lián)電路的分流關(guān)系分析問題時，首先要明確電路的連接方式，然后運(yùn)用串聯(lián)電路的分壓關(guān)系或并聯(lián)電路的分流關(guān)系進(jìn)行分析，特別要注意的是，若題圖中有電流表或電壓表，則要先明確電流表或電壓表各是測量哪部分電路中的電流或哪段電路兩端的電壓，防止將比例搞錯.進(jìn)行新課學(xué)生負(fù)擔(dān)，應(yīng)指出該公式的計算應(yīng)用在初中階段很少涉及，只有當(dāng)并聯(lián)的電阻相同的特殊情況下，可能用到，如4個阻值為R0的電阻并聯(lián)，并聯(lián)后的總電阻為.【例4】如圖所示，是某探究小組測量電阻時所得到的兩個定值電阻A

12、和B的電流和電壓關(guān)系的圖象，則A的電阻值為_；若將A和B并聯(lián)接入到電壓為15V的電源兩端時，電路中的總電流為_A.解析：由電阻A的圖象知，當(dāng)I1=1A時，U1=6V，則.由電阻B的圖象知，當(dāng)I2=0.6A時，U2=6V，則.電阻A和B并聯(lián)接到電壓為15V的電源兩端時，總電流答案： 6 42.探究并聯(lián)電路中歐姆定律的應(yīng)用在理解了并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律后，我們還要進(jìn)一步掌握歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用及相關(guān)計算，下面我們就一起來分析一個例題.【例5】教師用多媒體展示教材P84頁的例題2，并利用歐姆定律進(jìn)行分析.教學(xué)板書課堂小結(jié)本節(jié)課主要講述了歐姆定律的具體應(yīng)用，我們通過結(jié)合前一章所學(xué)的串、并聯(lián)電路的特

13、點(diǎn)，并應(yīng)用歐姆定律直接推導(dǎo)出串聯(lián)電路、并聯(lián)電路總電阻的公式：串聯(lián)電路：R總R1+R2；并聯(lián)電路：，這節(jié)課我們就學(xué)到這，謝謝！難題解答例6】如圖所示，3個阻值均為10的電阻R1、R2、R3串聯(lián)后接在電壓恒為U的電路中，某同學(xué)誤將一只電流表并聯(lián)在電阻R2的兩端，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為1.5A，據(jù)此可知電壓U=V；若用一只電壓表替代電流表并聯(lián)在R2的兩端，則電壓表的示數(shù)應(yīng)為V.解析：電流表在電路中相當(dāng)于一段導(dǎo)線，若將電流表并聯(lián)在R2的兩端，則R2被短路，R1、電流表、R3串聯(lián)在電路中，R串=R1+R3=10+10=20，備課筆記教材習(xí)題解答則;若將電壓表并聯(lián)在R2的兩端，則R1、R2、R3串聯(lián)在電路中，

14、=R1+R2+R3=3R1=310=30，根據(jù)串聯(lián)電路中知U1=U2=U3,則U2=U=30V=10V.答案：30 10布置作業(yè)：教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí)，并預(yù)習(xí)下一課時內(nèi)容.教學(xué)反思1.推導(dǎo)出串聯(lián)和并聯(lián)電路總電阻的計算公式是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)，用等效的觀點(diǎn)分析串、并聯(lián)電路是本節(jié)的難點(diǎn)，協(xié)調(diào)好實驗法和理論推導(dǎo)的關(guān)系是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵.在推導(dǎo)的過程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生從影響導(dǎo)體電阻大小的長度、橫截面積、材料等因素中，借助于導(dǎo)體串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度從而使總電阻增大；導(dǎo)體并聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積，從而使總電阻減小等方面去理解，加深學(xué)生的印象.2.為了便于學(xué)生對“等效代替”的理解，教師可引導(dǎo)學(xué)生回顧“合力與分力”的關(guān)系，合力概念的引入正是基于合力作用的效果與分力作用的效果相同，類似地引入總電阻的概念，可畫出等效的電路圖，說明用等效的電阻接入電路，電路兩端的電壓和流過的電流相同，故可用等效電阻來代替原來的串聯(lián)電阻.3.教師在教學(xué)設(shè)計中應(yīng)注意發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，不可將推導(dǎo)過程全盤包攬，在引導(dǎo)后要交給學(xué)生完成.教師可以引導(dǎo)學(xué)生畫電路圖并將各個量在圖中標(biāo)清楚，然后給學(xué)生一些時間，讓學(xué)生根據(jù)電路特點(diǎn)和歐姆定律自己嘗試找出等效電阻和串、并聯(lián)電阻的關(guān)系.教學(xué)過程中老師的疑問：教師點(diǎn)評和總結(jié)規(guī)律總結(jié)：1.串聯(lián)分壓作用根據(jù)歐姆定律可知U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2,又因