文档内容
*第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
教学目标：
1.会运用欧姆定律和串联电路特点进行简单计算。
2.会运用欧姆定律和并联电路特点进行简单计算。
教学重难点：
重点:用串、并联电路的电流、电压关系及欧姆定律进行简单的电学计算。
难点:对于解题方法的提炼。
教学方法：讲授法、实验推演法
教学课时：1
教学过程：
教学过程
【新课导入】
情境导入
以下是课外实践活动小组设计的风力测试仪,你能说明此装置是如何用来测量风速的吗?
学生讨论装置的原理。生:风力越大,电流表的示数越大,所以能反映出风力的大小。
这节课我们就来学习如何运用欧姆定律解决串、并联电路中的问题,从而引入新课。
【课堂探究】
探究点一 串联电路的电阻
活动1
步骤1:连接如图(甲)所示的电路R =10 Ω,R =20 Ω,闭合开关,电流表示数为0.1 A。
1 2
步骤2:用电阻箱如图(乙)代替R ,R ,同样使电流表示数达到0.1 A。
1 2
步骤3:让学生找出电阻箱阻值R和R ,R 的关系。
1 2
【温馨提示】
电阻箱R和R ,R 产生了相同的效果,即R=R +R 。如果串联的更多那就一直加下去即有R
1 2 1 2 总
=R +R +……+R 。
1 2 n
【提问】 为什么会有这样的结论呢?下面就让我们一起来体验结论得出的过程。
【推导过程】
①结合电路图中所标示的物理量,由欧姆定律可知
U = I R ,U = I R 。
1 1 1 2 2 2②用R表示R 和R 的等效电阻,则U= IR 。
1 2
③由U=U +U ,可得IR= I R + I R ,因为I=I =I ,可推出R= R +R 。
1 2 1 1 2 2 1 2 1 2
【拓展延伸】
(1)串联电路中,串联的电阻越多,总电阻越大。
(2)串联电路中,串联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之增大。
(3)电阻串联后相当于增加了导体的长度,故串联后的总电阻大于任何一个分电阻,如图所示。
探究点二 并联电路的电阻
活动2
步骤1:连接如图(丙)所示的电路R =3 Ω,R =6 Ω,闭合开关,电流表示数为1.5 A。
1 2
步骤2:用电阻箱如图(乙)代替R ,R ,同样使电流表达到1.5 A。
1 2
步骤3:让学生找出电阻箱阻值R和R ,R 的关系。
1 2
【温馨提示】
与串联电路相同R是R ,R 的等效电阻或者说是总电阻。
1 2
【提问】 并联电路的总电阻和各支路电阻之间大小关系是什么?【拓展延伸】
(1)并联电路中,并联的电阻越多,总电阻越 小 。
(2)并联电路中,并联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之 增大 。
(3)电阻并联后相当于增加了导体的 横截面积 ,故并联后的总电阻 小于 任何一个分电
阻,如图所示。
探究点三 欧姆定律在串联、并联电路中的应用
活动3:展示问题:首先让学生讨论、分析出思路,然后再交流,得出答案。
[典例1] 如图所示,两电阻R =3 Ω,R =6 Ω串联在电压为9 V的电源上。求两电阻两端电压
1 2
U 和U 分别为多少?
1 2
思路:先从已知条件多的入手,求出总电阻,然后利用欧姆定律求出电路中的电流,由串联电路中
电流的规律得出通过每一个电阻的电流,再由欧姆定律的变形公式分别求出每一个电阻两端
电压的大小。
解析:方法1:因为R ,R 串联,
1 2
所以R=R +R =3 Ω+6 Ω=9 Ω,
1 2所以电路中的电流I= = =1 A,
因为串联,所以I=I =I =1 A,
1 2
由公式I= 变形得,U =I R =1 A×3 Ω=3 V;U =I R =1 A×6 Ω=6 V。
1 1 1 2 2 2
方法2:两个电阻R ,R 串联,
1 2
所以I =I ,
1 2
在串联电路中 = 则有 = = = ,U=9 V,
所以U =3 V,U =6 V。
1 2
答案:3 V 6 V
[典例2] 如图所示,电源电压为6 V保持不变。R 的阻值是10 Ω,通过R 中的电流为0.2
1 2
A。求:
(1)R 的阻值是多少?
2
(2)电流表的示数为多少?
思路:根据欧姆定律的变形公式即可求出R 的阻值;然后再根据欧姆定律求出通过电阻R 的
2 1
电流,最后根据并联电路中电流的规律求出干路电流。解析:(1)由电路图可知,R ,R 并联,
1 2
由I= 变形得,R = = =30 Ω。
2
(2)通过电阻R 的电流
1
I = = =0.6 A;
1
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,
所以干路电流
I=I +I =0.6 A+0.2 A=0.8 A。
1 2
答案:(1)30 Ω (2)0.8 A
归纳
解答欧姆定律的有关计算时,要明确:
(1)欧姆定律中的I,U,R都是同一导体或同一段电路上对应同一状态下的物理量。
(2)由于在实际电路中,往往有几个导体,即使是同一导体,在不同时刻的I,U,R值也不同,故应用
欧姆定律时对应同一导体同一时刻的I,U,R标上统一的下角标,以避免张冠李戴。
【课堂小结】
1.电阻的串联
(1)特点:串联电路中总电阻等于各分电阻之和。
(2)表达式:R=R +R 。
1 2(3)实质:相当于增大了导体的长度。
(4)串联分压。
2.电阻的并联
(1)特点:并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小。
(2)表达式(拓展): = + 。
(3)实质:增加了导体的横截面积。
(4)并联分流。
板书设计
第四节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.等效电阻规律
(1)串联规律:R =R +R +……+R 。
总 1 2 n
(2)并联规律:电阻并联后相当于增加了导体的横截面积,总电阻变小。
2.计算题的一般步骤
(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。
(2)通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符
号,在电路图上标明。
(3)每一步求解过程必须包括三步:
写公式——代入数值和单位——得出结果。课堂检测
1.两个阻值分别为6 Ω和3 Ω的电阻,串联接在9 V的电源两端,闭合开关后,电路中的电流为
(C)
A.6 A B.3 A C.1 A D.0.5 A
2.如图所示,R =5 Ω,R =10 Ω,则电压表V ,V 示数之比是(D)
1 2 1 2
A.1∶2
B.2∶1
C.1∶3
D.3∶1
3.如图所示,电源电压不变,R =3 Ω。若只闭合S 时,电流表的示数为1.5 A,同时闭合S ,S 时,
1 1 1 2
电流表的示数为2 A,则R 的阻值为(A)
2
A.9 Ω B.6 Ω C.4 Ω D.3 Ω
4.如图所示,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数U ∶U =3∶2。若甲、乙
甲 乙
均为电流表时,断开开关S,两电流表的读数之比 I ∶I = 1 ∶ 3 ,R ∶R = 1 ∶ 2 。
甲 乙 1 25.张阳同学在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时,用记录的实验数据作出了如图所示的U
I图象,则a的电阻值为 10 Ω,将a,b串联接在电压为3 V的电源上,电路中电流为 0 . 2
A。
6.如图所示,R =20 Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为80 Ω,电路接在电压为6 V的电路中,当滑
1 2
动变阻器的滑片P由最左端滑到最右端时,电压表示数由 6 V 变化为1.2 V,则电流表示数变
化范围是多少?当滑片P在最右端时串联电路的电阻多大?
解析:由电路图可知,当滑片位于左端时,电路为R 的简单电路,电路中的电流最大,
1
则I= = =0.3 A,
当滑片位于右端时,电流表的示数最小,
电路中的总电阻R=R +R =20 Ω+80 Ω=100 Ω,
1 2
电流表的最小示数I'= = =0.06 A,
则电流表示数变化范围是0.06~0.3 A。
答案:0.06~0.3 A 100 Ω
教学反思
串、并联电路中电阻特点的探究是对伏安法测电阻的一个巩固和延伸,对于实验的探究过程,
学生基本能够掌握,就是对实验的设计上不能够很好地把握,故探究串联电阻的特点时,我采用
换多个定值电阻的方法进行实验探究,总结规律,在并联电路中,由于电阻之间的定量关系,大纲
上没有做要求,只是定性地比较其大小关系。
备课资源
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它也可以用在需要控制人体酒精摄入量以确保安全的任何场合。
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值电阻及一个电压表或电流表组成。通常对气体中酒精含量进行检测的设备可以分为五种基
本类型,即燃料电池型、半导体型、红外线型、气体色谱分析型、比色型。但由于价格和使
用方便的原因,目前常用的有燃料电池型和半导体型两种。交通民警执法时在对酒后驾驶者进行检测后,一般都要求能立即把检测结果以书面形式通
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场处罚的酒精测试仪一般都应该配备现场打印设备。
