《电阻的串联和并联》教学设计

《电阻的串联和并联》教学设计

作者：曹义

来源：《教育与管理》2013年第07期

1 教学内容

沪科版第十四章探究电路第四节电阻的串联和并联。

2 教材分析

《电阻的串联和并联》是九年级第十四章《探究电路》第四节的内容。本章内容充分体现了课标提出的从生活走向物理，从物理走向社会，注重多元探究等基本理念。本节教学内容不仅是对前面所学的串联电路和并联电路的电流、电压特点以及欧姆定律的重要应用，同时也是今后学好电功、电功率的重要基础，更是培养学生“等效替代”思想和实验探究与理论推导相结合思想的重要载体。

3 教学目标

3.1 知识与技能。①通过实验和理论推导理解串联和并联电路的等效电阻的计算公式。②会利用串联、并联电路总电阻的知识，解答和计算简单的电路问题。③通过实验探究，认识总电阻与分电阻的“等效替代”关系。

3.2 过程与方法。①培养学生积极参与科学探究活动，主动进行交流与讨论的学习方法。②能用等效替代的思想学习物理知识。③能把物理概念与生活、生产实际相结合。

3.3 情感态度价值观。激发学生对科学的求知欲，通过经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成实事求事、尊重自然规律、乐于参与科学实践的科学态度和科学精神，同时认识交流和合作的重要性。

4 教学重点

通过实验法和理论推导法并举掌握串联电路和并联电路总电阻的计算方法。

5 教学难点

借助等效替代的思想分析串联、并联电路的电阻特点。

6 教学准备

学生电源、演示电流表、20欧定值电阻二个、5欧定值电阻二个、10欧定值电阻一个、导线、开关等。

7 教学流程

事例引入——趣味探究——小组讨论——实质升华——总结反馈。

8 教学过程

8.1 事例引入。师：同学们，你们喜欢足球吗？（停顿）现假设你们正在看一场精彩的足球比赛，突然电视机坏了，经检查里边一个10欧定值电阻出现了问题，而身边现在只有20欧的电阻和5欧的电阻若干，你有办法立即解决问题吗？（最好设计一个多媒体动画调动学生学习热情）

生：（讨论并结合前面电路的串联、并联知识回答）把电阻串联，把电阻并联。

师：把电阻串联、并联后能行吗？电阻串联、并联后他们对电路的控制作用难道不会发生改变吗？

8.2 趣味探究。

师：下面我们就用一个有趣的实验来验证一下大家的想法是否能够实现。

演示实验（实验设计如图1，电阻装在一个密封的盒子里面）

图1

分别接通A、B、C以及所对应接线柱，让同学们观察电流表的读数。

师：同学们，刚才你们观察到电流表的读数有什么样的特点？

生：三次实验电流表读数相等。

师：那里面的电阻是怎样的呢，也相同吗？

打开盒子让学生观察里面电阻的结构，并通过里面实物讲解相关概念：

电阻串联：两个（几个）电阻首尾相连

电阻并联：两个（几个）电阻首首相连

师：我们刚才经过实验发现两个电阻并联或两个电阻串联以后对电路的控制作用可能与单独一个电阻对电路的控制作用是相同的，在实际生活中我们就可以用这两个并联或串联后的电阻去替代那一个电阻，这时我们就可以说这一个电阻是那两个（几个）电阻的总电阻。

师：同学们再仔细观察，两个电阻串联后总电阻如何变化；两个电阻并联后总电阻如何变化？

生：通过观察讨论得出初步结论：

两个电阻并联后总电阻小于其中任何一个分电阻；两个电阻串联后总电阻大于其中任何一个分电阻。

8.3 小组探讨。

师：同学们，通过刚才的分析我们已经得到了电阻串联、并联之后总电阻大小的一个定性结论，那么电阻串联、并联之后总电阻的大小应如何计算呢？下面就请大家通过小组合作的方式结合前面所学的欧姆定律以及串、并联电路的电流、电压特点解决这一问题。

8.3.1 串联电路的总电阻。

师：请结合欧姆定律以及串联电路的电压特点用下图的字母表示出总电压与各电阻两端电压的关系。

图2

生：运用欧姆定律表示出：U1=IR1 U2=IR2 U=IR、

运用串联电路电压特点得出：IR=IR1+IR2

结论：电阻串联，其总电阻等于各个分电阻之和，即：R总=R1+R2+……

8.3.2 并联电路的总电阻。

师：请结合欧姆定律以及并联电路的电流特点用下图的字母表示出总电流与各支路电流的关系。

图3

生：运用欧姆定律表示出：I=U/R，I1=U/R1，I2=U/R2

运用并联电路电流特点得出：1/R=1/R1+1/R2

结论：电阻并联，其总电阻的倒数等于各个分电阻倒数之和，即：1/R总

=1/R1+1/R2+……

8.4 实质升华。

师：刚才我们已经通过实验和理论推导两种途径得出了电阻串联和并联之后总电阻的变化规律。同学们，你们知道这是为什么吗？

教师引导学生进一步观察串联、并联后的电阻的长度和横截面积的变化情况并结合前面所学影响电阻大小的因素的相关知识得出结论。

生：电阻串联相当与增加了导体长度，所以阻值会增加；电阻并联相当于增加了电阻的横截面积，所以阻值会减小。

8.5 总结反馈。①请同学们设计出两种方案解决课题引入时提出的问题。②小组讨论本堂课的收获，及时解决新生成的问题。

附板书设计：

§14.4电阻的串联和并联

①串联电路的总电阻等于各个分电阻之和，R总=R1+R2+……

②并联电路的总电阻的倒数等于各个分电阻倒数之和，1/R总=1/R1+1/R2+……

③实质串联：增加导体长度

并联：增加导体横截面积

课后反思：

本节课的设计充分体现了从生活走向物理，从物理走向社会的新课程教学基本理念，注重多元探究。本节课的设计突出了学生的主体地位，尤其是在串、并、联电路的总电阻的推导过程中通过层层分解的方法变枯燥的理论推导为小组合作学习，更好的训练了学生的能力；本节课的设计充分调动了学生的积极性和好奇心，通过趣味探究环节大大提高了学生对课堂的关注度，使整堂课的教学更形象直观，概念的讲解也做到了言之有物。