第四节 电阻的串联和并联
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.通过实 验和推导理解串、并 联电路的等效电阻和计算公式。
2.会利用串、并联电路电流和电压的规律,解答和计算简单的电路问题。
3.通过实验探究,经历从猜想与假设到实验验证的过程,在实验中认识总电阻与分电阻之间的“等效替代”关系。
【过程与方法】
1.让学生经历“观察—猜想—实验—归纳”的教学过程,理解串、并联电路的等效电阻和计算公式。
2.在此基础上,借助于欧姆定律和串、并联电路电流和电压的规律,推导两种电路中的总电阻与分电阻之间的关系,培养学生动手实验、合作交流、推理概括 的能力。
【情感·态度·价值观】
通过对串、并联电路等效电阻和计算公式的探究和推导,培养学生如实记录实验数据,综合利用已有知识推导出新知,从中体验获得成功的乐趣。
◇教学重难点◇
【教学重点】
串、并联电路中总电阻与分电阻关系的计算公式。
【教学难点】
根据串、并联电路中电流、电压 、电阻的关系,结合欧姆定律对简单的电路问题能够进行计算、分析。
◇教学过程◇
一、新课导入
小强同学利用课余时间制作电子元件,有一次他急需一只10 kΩ的电阻,但手边只有2 kΩ、5 kΩ、15 kΩ、20 kΩ的电阻各若干只,用这些电阻怎样才能得到10 kΩ的电阻呢?
二、教学步骤
探究点1 电阻的串联
[阅读课本]P107 “电阻的串联”。
[思考](1)电阻串联起来,其总电阻是增大还是减小?
(2)电阻串联起来,怎样用实验来判断总电阻的变化?
[提示](1)串联电路总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
(2)①将一个定值电阻R接在如图所示电路的A、B之间,闭合开关,观察电流表的示数。
②将两个同样的定值电阻R串联起来,接在图中的A、B之间,闭合开关,观察电流表的示数。
③在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻R,闭合开关前先预计一下电流表的示数会怎样变化,再闭合开关,看看自己的预测是否正确。
④数据分析与处理:电流表的示数一次比一次小,而电路两端的电压保持不变,说明电路中的总电阻在增大。
[思考]利用欧姆定律推导电阻串联后总电阻与分电阻的关系。
[提示]如图所示 ,电阻R1、R2串联,两个电阻串联后的总电阻为R,那么 ,总电阻R与R1和R2在数值上有什么关系呢?
由欧姆定律可知,U1=I1R1,U2=I2R2,U=IR
根据U=U1+U2,则IR=I1R1+I2R2
串联电路中有I=I1=I2
所以R=R1+R2
[归纳提升](1)当有n个电阻R1、R2、R3…Rn串联时,总电阻R=R1 +R2+R3+…+Rn。
(2)n个相同的电阻R0串联,总电阻R=nR0。
(3)几个电阻串联,其中一个电阻增大,则总电阻随着增大。
(4)要使电路中的总电 阻增大,可采用电阻串联的方法。
探究点2 电阻的并联
[阅读课本]P109 “电阻的并联”。
[思考](1)电阻并联起来,其总电阻是增大还是减小?
