教科版物理九年级上册教案:第五章 3 等效电路
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等效电路教案
教学目标:
1、通过实验和推导使学生理解串联电路的等效电阻和计算公式||。
2、会用欧姆定律的知识进行简单的电学计算||。
教学重点
理解串、并联电路的等效电阻和计算公式||。
教学难点
利用串、并联电路特点的知识||,解答和计算简单的电路问题||。
教学过程:
一、引入:
思考与讨论:在维修爷爷的收音机时||,小聪发现收音机中有一只10欧的电阻坏了||,可小聪手笔边只有几只5欧的定值电阻||,有什么办法可以解决这个问题?
二、讲述:
电路的等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用可以用一个电阻来代替||,这个电阻就是那些电阻的等效电阻||。(也就是总电阻)
引导学生大胆猜想:几个导体串联后的等效电阻可能等于它们的电阻之和||。
三、复习:
1.欧姆定律的内容及其表达式是什么?
答: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||。
表达式:I=U/R
2.伏安法测电阻的原理、电路图是怎样的?
答:原理是欧姆定律(R=U/I);
四、实验探究:串联电路的等效电阻
按图连接电路||,闭合开关后||,记录电流表和电压表的示数||,并用R=U/I 计算出R1、R2串联的总电阻R的值||。
理性探究:推导串联电路的等效电阻
∵ I=U/R
∴ U=IR U1=I1R1U2=I2R2
又∵串联电路U=U1+U2
∴IR=I1R1 +I2R2
而串联电路I=I1=I2
∴ R=R1+R2
实验和理性推导都证明:
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和||。
如两个电阻串联||,则R=R1+R2||。
几个导体串联相当于增大了导体的长度||,所以串联后的总电阻比其中任何一个电阻都大||。
如果n个相同的电阻R1串联||,则R=nR1
你对并联电路的等效电阻有怎样的猜想?
图示分析:并联电路的等效电阻
由图可知:
几个导体并联相当于增大了导体的横截面积||,所以并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小||。
五、理性探究:推导并联电路的等效电阻
∵I=U/R I1=U1/R1I2=U2/R2
而且并联电路I=I1+I2
∴U/R=U1/R1+U2/R2
又∵并联电路U=U1=U2
∴ 1/R=1/R1+1/R2
并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和||。
如两个电阻并联||,则1/R=1/R1+1/R2||。
如果n个相同的电阻R1并联||,则R=R1/ n
归纳小结:
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和||。如两个电阻串联||,则R=R1+R2几个导体串联相当于增大了导体的长度||,所以串联后的总电阻比其中任何一个电阻都大||。
并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和||。
如两个电阻并联||,则1/R=1/R1+1/R2||。
几个导体并联相当于增大了导体的横截面积||,所以并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小||。
有一只小灯泡||,它正常发光时灯丝的电阻是8.3Ω||,正常工作时的电压是2.5V||。如果我们只有电压为6V的电源||,要使小灯泡正常工作||,需要串联一个多大的电阻?
电路图
解:
因为是串联电路||,所以
电阻R2分去的电压:U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
电路中的电流:I2=I1=U1/R1=2.5V/8.3Ω=0.3A
需要串联的电阻:R2=U2/I2=3.5V/0.3A=11.7Ω
答:需要串联一个11.7Ω的电阻||。
从例题可以看出||,串联电阻具有分压的作用||。
从实验可以看出||,串联的电阻变大分压也变大
六、等效电路:
用一个简单的电路代替复杂的电路||,使问题得到简化||。这个简单的电路就是复杂电路的等效电路||。
自我评价答案
2 Ω与8 Ω 串联;5 Ω与5 Ω串联;4 Ω与6 Ω串联;2 Ω、2 Ω 、6 Ω三个串联;2 Ω、4 Ω、4 Ω三个串联||。
2.因为铜导线的电阻小||,且并联时电压相等||,I=U/R||,所以铜导线中的电流大||。
将一个10Ω的电阻与一个40Ω的电阻串联||,等效电阻是Ω;若将它们并联||,等效电阻是Ω||。
若将一个10Ω的电阻和一个1Ω的电阻并联||,则等效电阻R()
A、R>11Ω
B、R<1Ω
C、1Ω D、R=11 Ω 两个阻值均为10 Ω的电阻||,串联后的等效电阻为Ω||,并联后的等效电阻为Ω||。