[教学设计]电阻的串联精品教案

《电阻的串联》教案

【教学目标】

知识与技能

1.通过实验和推导理解串联电路的等效电阻和计算公式。

2.会利用串联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题。

过程与方法

1.通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程。

2.通过实验探究，使学生在实验中认识总电阻与原串联电阻之间的“等效替代”关系。

情感态度与价值观

1.通过实验探究,使学生保持对科学的求知欲,培养学生实事求是的科学态度。

2.通过实验探究和理论推导，培养学生理论与实践相结合的思想。

【教学重点】

串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”的观点分析串联电路。

【教学准备】

学生电源、不同阻值的电阻、电流表、电压表、开关、导线。

【教学方法】实验法、探究法、理论推导法。

【教学过程】

一、新课引入

收音机坏了，需要一个20Ω的电阻，但不巧手边没有这种规格的电阻，只有10 Ω、5 Ω等多个电阻，那么，能不能用几个10 Ω和5 Ω的电阻组合起来代替呢？电阻串联的知识可以帮助我们解决这个问题。

二、新课教学

（一）复习回顾

1．导体电阻的大小决定于导体的材料、横截面积、＿＿＿＿，还与温度有关。由同种材料组成的导体，横截面积相同时，导体越长，电阻越＿＿＿＿。

2．用电流表测出通过导体的＿＿＿＿，用电压表测出导体两端的＿＿＿＿，根据欧姆定律的变形式＿＿＿＿，就可以计算出导体的电阻，这种间接测量电阻的方法叫做＿＿＿＿。

3．你还记得串联电路中的电流、电压规律各是怎样的吗?

4．你还记得伏安法测电阻的方法吗?

注：1．2．为学生学案上面的预习作业

3．4．为课件显示，在课堂上提问

（二）电阻的串联

1.实验探究

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

引导：复习决定电阻大小的因素，然后分析，将电阻串联，相当于是增加了导体的长度，所以串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。

怎么验证你们的猜想是否正确呢？

制定计划与设计实验

引导学生分析：电阻表示导体对电流的阻碍作用，我们可以通过比较电流大小来初步比较电阻对电流的阻碍作用，（注意：控制变量法，必须保持电压一定）。【追问：怎么保持电压一定呢？不能在实验中随意更换电池的个数。怎么来比较R1，R2串联前后对电流的阻碍作用呢？用电流表测出电流大小】

那么，要在什么样的情况下，测量一些什么值呢？

引导学生回答：如果在电压一定的情况下，测出R1,R2分别连接在电路中的电流I1I2，再测出串联后连接在同一电路中的电流I3，比较其大小。

【注意：这部分不用画电路图】

进行实验与收集证据

（1）将已知阻值的电阻R1连接在电路中，闭合开关，读取电流表的示数I1。

（2）换下R1,将已知阻值的电阻R2连接在电路中，闭合开关，读取电流表的示数I2.

（3）将R1R2串联后连接入电路，闭合开关，读取电流表的示数I3.

分析论证以及结论

让学生展示讲解自己小组的数据分析结果

学生结合实验现象，充分交流讨论，得出结论：根据记录的3个电流数据，发现电阻串联后对电流的阻碍作用比串联前更大了。

（通过以上实验探究，让学生经历从猜想与假设到实验验证的过程，培养学生实事求是的科学态度和同学之间的协作意识）

事先将一个电阻箱（用纸遮住上面的旋钮，不让大家看见阻值）调至串联电阻等效电阻的阻值，再将其连入其中一组学生的电路中，让他们读出电流表示数，向大家报告（与刚才的I3相同）。

那也就是说电阻R1R2串联后，对电流的阻碍的作用与电阻箱对电流的阻碍作用是相同的

【追问：通过什么样的现象或者是数据比较出来的？在电压保持一定时，电流表示数相同】

新的问题出现了：我们发现在电路中连接入串联的两个电阻，和直接连接入另一个电阻，效果是一样的。

在不揭开电阻箱上面的纸的情况下，同学们能不能想办法用老师提供的仪器，测算一下你串联在电路中的两个电阻R1R2相当于连接了一个阻值为多大的电阻呢？

【提示:用欧姆定律的变形式R=U/I】

学生回答：用电压表测出串联电阻两端电压，用电流表测出通过他们的电流，用R=U/I可以计算出一个阻值

【注意：先不告诉学生计算出的就是串联电阻的等效电阻】

在你原先的电路中，还要什么改进呢？需要加上一个什么仪器呢？在串联电阻两端加上一个电压表制定计划与设计实验

学生设计实验电路图(实物投影)

拿两个电路图作对比，一个有滑动变阻器，一个没有，问学生：哪个好？为什么？

【追问：滑动变阻器的作用？因为在伏安法测电阻实验中需要多次测量求平均值，所以连入滑动变阻器以便于改变R1R2两端电压得到几组数据】

学生设计实验记录表格（实物投影）

进行实验与收集数据 学生分组实验（略）

分析论证以及结论

学生通过计算，得到一个数据

这时，拆掉电阻箱上面的纸，大家发现计算出的数据和电阻箱的阻值相同。

所以呢，我在电路中连入两个定值电阻，和在电路中连入这个电阻箱，效果是一样的，我们就说他们是等效的，这种研究方法，就叫做等效法。

而且，R1R2与大家计算出的R 总之间有什么数学关系吗？（学生回答）

2.理论推导（此部分板书）

物理的研究方法是多种多样的，除了上述实验方法之外，还可以用推理的方法来研究。

（引导学生复习欧姆定律的内容及公式，然后引导学生进行理论推导）

【在黑板上画示意图】

根据串联电路电压关系：U=U 1+U 2

根据欧姆定律U=IR ，得：U 1=IR 1 U 2=IR 2 U=IR 综合以上各式可得：IR=IR 1+IR 2 即： R=R 1+R 2

结论：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。（板书）

（通过实验探究和理论推导，培养学生理论与实践相结合的思想）

提问：上述结论是由两个电阻串联的电路推导出的，它适用于3个、4个、多个电阻串联的情况吗？ （同学们自己进行推导，然后得出结论：）

当有n 个电阻R 1、R 2、R 3、…、R n 串联时，总电阻R=R 1+R 2+R 3+…+R n 提问：当n 个阻值均为R 0的电阻串联时，其总电阻为多大呢？ 学生运用所学知识自己进行推导，然后得出结论：R = nR 0 三、小结

怎样解决修收音机的问题？

通过这节课的学习,你有哪些收获呢?

(同学之间互相交流讨论,然后自己进行小结

) 四、小练习：略。 【板书设计】

第四节 电阻的串联

1.规律：串联电路的总电阻等于各串联电阻的阻值之和。