九年级物理全册 15.4 电阻的串联和并联教案2 沪科版(2021-2022学年)

《电阻的串联和并联》教案

【教学目标】

1、知识与技能

通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式. 会利用串联、并联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题。 2、过程与方法

通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程.

通过实验探究，使学生在实验中认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替代”关系。 3、情感、态度与价值观

通过探究与交流,使学生有将自己的见解公开并与他人讨论的愿望，认识交流合作的重要性，有主动与他人合作的精神.

【教学重点】

串联和并联电路总电阻的计算公式及运用公式进行简单的计算。 【教学难点】

用“等效替代”的观点分析电阻的串联和并联 【教学方法】

演示法 探究 交流 理论推导 【教学用具】

电源、相同阻值的电阻、电流表、开关、导线若干等 【课时安排】 1课时 【教学过程】

一、创设情境 导入新课 复习巩固 欧姆定律内容:

一段导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

数学表达式:

，推导式: U ＝IR

串联电路中的电流、电压规律:

ﻬ

（1）串联电路中各处的电流是相等的； I=I 1＝I 2=…＝I ｎ

R U I =

I U

R =

(2）串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。

Ｕ＝U1+Ｕ2＋…+U n

并联电路中的电流、电压规律：

（1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和；I=I１＋Ｉ2+…＋I n

(2）并联电路中各支路两端电压都相等。

U=Ｕ1=U２=…=U n

串联或并联电路的总电阻和各部分电阻之间又有什么关系呢？

以此引入新课

二、探究新知

(一）电阻的串联

提出问题

电阻串联后，其总电阻会增大还是减小？

两个（或几个）电阻串联之后的总电阻比参与串联的各个电阻(分电阻）大些还是小些?

猜想与假设

由于导体的电阻和导体的长度有关，导体越长电阻越大.几个电阻串联后相当于增加了导体的长度,总电阻应当比各个分电阻大些．猜想对吗？

加油站

如果用一个电阻R代替两个串联着的电阻R1、R2接入电路后,电路的状态不变，即R两端的电压和通过它的电流都与原来的相同，R就叫做这两个串联电阻Ｒ1、R2的总电阻。

ﻬ

并联电阻和它的总电阻也存在这种“等效代替” 关系。

进行实验与收集证据

1、将一个定值电阻R接在A、B之间，闭合开关,观察电流表的示数.

2、将两个同样阻值的电阻Ｒ串联起来，接在A、B之间,闭合开关,再观察电流表的示数。

3、将三个同样电阻Ｒ串联接在Ａ、Ｂ之间，闭合开关，观察电流表的示数. 实验现象

串联的电阻越多,电路中的电流越小,说明串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。

推导串联电路的总电阻

I=Ｉ1=Ｉ２ U=Ｕ1+U 2 U=IR I Ｒ=I 1R 1+I 2R 2 R=R 1+Ｒ2 串联电路的总电阻,等于各部分导体的电阻之和。 即：Ｒ总=R 1＋R 2

讨论1:为什么串联电路的总电阻比其他电阻大？

实质:电阻串联这相当于增加了导体的长度。 特点： 串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都大.

讨论２:若有n 个电阻R 1、Ｒ2、…

、Ｒ

n 串联,则它们的总电阻R 总等于多少？

ﻬR

总

＝R １+Ｒ2+…+R ｎ

如果有n 个阻值均为R 的电阻串联，则总电阻为 R 串=ｎＲ

知识拓展：串联分压

欧姆定律：

根据串联电流特点:I 1＝I 2得：

串联电路中，电压的分配与电阻成正比. 巩固练习:

１、引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 等效替代(选填“等效替代”或“控制变量”)

111R U I =

22

2R U

I =

法。阻值为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中,其总电阻为 ５0 Ω。

2、把两个阻值不同的电阻R1和R ２串联,则总电阻( C ) A.介于两个电阻之间 B.比任何一个电阻都要小 C.比任何一个电阻都要大 D ．可能等于其中的一个电阻 （二)电阻的并联 提出问题

电阻并联后，其总电阻是变大还是变小？ 猜想与假设

两段导体并在一起,相当于导体的横截面积变 大 ,因此，其电阻值可能会 减小 。 设计实验

实验现象

并联的电阻越多,电路中的电流越大,说明并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。

推导并联电路的总电阻 U=U1＝U ２ I=I1+I2 由欧姆定律得:

即:

并联电路的总电阻的倒数，等于各并联导体的电阻的倒数之和。 讨论:若有ｎ个阻值均为R 的电阻并联,则总电阻为多少？ R 总=Ｒ/n

讨论：并联电路的总电阻为什么小于任一并联导体的电阻？

21111R R R +=

电阻并联实质相当于增加了导体的横截面积。 知识拓展并联分流

根据欧姆定律：

U 1＝I １R 1 U 2＝I ２R 2 根据并联电流特点U 1=U 2得： Ｉ1R １ ＝Ｉ2Ｒ2

并联电路的分流规律

:

ﻬ并联电路中电流的分配与电阻成反比.

巩固练习

１、一只１００Ω

的电阻与一只１Ω的电阻并联,并联后的总电阻（ A ） Ａ．小于1ΩﻩＢ．等于１Ω C.等于１0０Ω D ．大于1Ω小于100Ω

2、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S 闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U 甲:U 乙＝5：3，则R 1：R 2= ２:3 ;当开关S 断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是Ｉ

甲

:I 乙= 2：5 。

在电路中，把一段导线(其电阻几乎为零）并联在一个电路元件的两端,导致没有电流通过这个电路元件，这就叫做这个电路原件被短路了.

想想看,用电器短路会导致什么?

被短路的用电器不能正常工作;也会造成电路中电流过大而烧坏电源。 三、课堂小结

１、串联电路的总电阻等于各部分电阻之和R=R 1+R ２+R 3＋…＋R ｎ n 个相同阻值的电阻串联，总电阻R 总=ｎＲ

2、并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和

若有ｎ个阻值均为R 的电阻并联，则总电阻为R 总=R ／n

12

21R R I I =

21111R R R +

=