电阻串联的特点教案

课题1：串联电路中电阻的特点

一、教学目标：

知识与能力

1、加深对串联电路中电流电压特点的理解。

2、了解什么是串联电路中等效电阻及特点。

3、通过实验和推导让学生理解串联电路等效电阻和计算公式。

4、培养学生应用串联电路的知识解决简单的串联电路问题的能力。

过程与方法

1、通过实验探究，让学生经历科学探究的全过程。

2、通过理论的推导，培养学生的逻辑推理能力，让学生加深对欧姆定律的理解。

情感、态度与价值观

1、通过科学的探究活动，培养学生的合作及逻辑推理能力；树立他们科学探究的意识。

2、在收集、处理数据的过程中培养学生实事求是的科学态度。

3、通过探究活动揭示物理规律，使学生获得探索未知世界的乐趣。

4、重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识。

二、重难点：

重点：掌握等效电阻，掌握串联电路中电阻的关系式及推导过程与方法。

难点：掌握串联电路中电阻的关系式及推导过程与方法。

三、教学设计：

（一）教学准备：

1、第十三章我们探究了串联电路中电流、电压的规律。同学们还记得我们当时是怎样探究的吗？

主要是通过“提出问题——猜想与假设——根据猜想与假设设计实验——进行实验——分析与论证——评估与交流”得出规律的。

2、那么串联电路中电流的关系是什么？串联电路中电压的关系又是什么？以及欧姆定律的内容是什么？

串联电路电流的关系是：在串联电路中各处电流都相等。

串联电路电压的关系是：串联电路中总电压等于各部分电路的电压之和。

欧姆定律的内容是：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。

3、前面我们通过实验得到了串联电路电流、电压的关系，那么，串联电路电阻的关系是什么？研究这一关系，不仅可以丰富我们的知识，更重要的是它能帮助我们解决许多实际问题。下面我们就来探究串联电路电阻的关系。（板书本节课题：串联电路中电阻的特点）（二）教学过程：

第一板块：实验探究

1、刚才我们回顾了串联电路中电流、电压的关系。下面请大家思考讨论下列问题：（板书问题）

（1）电阻串联后其总电阻是会增大还是会减小？

（2）两个或几个电阻串联后的总电阻比各个分电阻大些还是小些？

（3）书中给出的猜想对吗？你自己还有没有不同的猜想呢？

引导学生联系已掌握的知识从多个角度进行猜想假设，并将自己的猜想记在笔记本上。

2、让学生根据自己的猜想设计验证实验，并画出实验电路图。

实验一：

1、将一个定值电阻R接在图14-13的A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。

2、再将一个电阻R与之串联，接在A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。

3、再将一个电阻R与之串联，接在A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。（板书电路图）

实验现象：随着电阻的增加，电流表的读数逐渐减小，由欧姆定律可推导出，总阻值增大。把电阻串联这个相当于增加了导体的长度，长度增加了，导体的电阻也增加了。

（板书）得出结论1：电阻串联后其总电阻会增大。

实验二：（引进等效电阻）

1、将两个电阻R1，R2串联接入电路，如图14-14所示，闭合开关，观察电流表的示数。

2、将R1，R2拿掉，接上滑动变阻器，调节滑片，使电流表示数与之前接入R1，R2时相等。（板书电路图）

（板书）得出结论2：在两次实验中，电流表、电压表的示数是完全相同的，这说明滑动变阻器(R)单独在电路中产生的效果与电阻R1和R2串联在同一电路中共同产生的效果相同。在这一基础上，我们称电阻R是两个串联电阻R1和R2的等效电阻或称总电阻，也可称串联电阻R1和R2是电阻R的等效电阻或分电阻。

实验三：

1、将两个电阻R1、R2，串联接入电路，如图14-15（a）所示，闭合开关，观察电流表的示数。记为I总。

2、去掉R1，如图14-15（b）所示，闭合开关，观察电流表的示数。记为I1。

3、去掉R2，如图14-15（c）所示，闭合开关，观察电流表的示数。

记为I2。（板书电路图）

（板书）实验现象： I1>I总I2>I总由欧姆定律可推导出==> R总>R1R总>R2

（板书）得出结论3：串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。

引入：具体电阻关系是怎样的呢？下面我们推论以下：

第二板块：理论推导

如图14-16所示，两个串联着的电阻R1和R2，当两端电压为U时，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，依据串联电路的特点，通过R1、R2的电流相等，均为I。R1、R2串联电阻的等效电阻为R，当两端电压为U时，所通过电流就是流过R1、R2的电流I。

（板书）推导过程：由欧姆定律可知：

U1=I1R1 U2=I2R2U=IR①

由串联电路中电流、电压的特点可知：

I1=I2=I②

U=U1+U2 ③

将①代入③得：IR=I1R1+I2R2

又由②可得：R=R1+R2 ④

（在推导串联电路电阻总电阻公式时，应注意培养学生的分析、推理能力和整体把握的能力）

④式成为串联电路等效电阻的计算式，它反映了串联电路中电阻的关系。现在请同学们思考下列问题：

（1）式中R、R1、R2分别代表什么？

（2）用语言表述串联电路电阻的关系。

根据学生对串联电路电阻的关系的讨论进行小结：

结论：两个串联电阻的总电阻等于各分电阻之和（板书）

（提问：上述结论还适用于3个，4个或多个电阻串联的情况吗？同学们可以自己推导）

推论2：若有n个阻值不同的电阻串联，则它们总电阻：(板书)

R总=R1+R2+R3+∙∙∙∙∙∙+R n

推论3：n个阻值相同的电阻串联，则它们总电阻：（板书）

R总=nR

第三板块：应用总结