学教科版选修31 2.3电阻的串联、并联及其应用 教案(3).doc

2.3电阻的串联、并联及其应用【教学目标】知识与技能：1、通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。2、会利用串联、并联电路特点的知识，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或并联的电阻之间的“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】串联和并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”的观点分析串联和并联电路。【教学准备】分组实验器材（每组学生电源个、相同阻值的电阻只、电流表只、开关一只、导线若干）。【教学方法】实验法、探究法、理论推导法、启导式教学法。【教学过程】（第一课时）电阻的串联一、复习提问，导入新课 1、 串联电路中电流有什么特点？ i_i1_i22、 串联电路中电压有什么特点？ u_ _u1_u2那么，在串联电路中，电阻又有什么特点呢？二、达标导学（一） 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？猜想与假设：教师充分收集学生的种种猜想与假设。问：你们的猜想是否正确呢？进行实验与收集证据 （学生进行分组实验）（1）将一个定值电阻r接在右图的a、b之间，闭合开关、观察电流表的示数。（2）将两个同样的定值电阻r串联起来，接在右图的a、b之间，闭合开关、观察电流表的示数。（3）在a、b之间换上三个串联着的同样阻值的电阻r，合上开关前先预计一下电流表的示数会发生什么变化，再合上开关。看看自己的预测是否正确。（学生阅读“加油站”中的内容， 教师再结合力学中的合力与分力 的知识引导学生了解“等效替代” 法 ） 分析论证（学生结合实验现象，充分交流讨论，得出结论：） 串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大（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）思考 这个结论还能不能用前面所学过的知识来解释呢？（引导学生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）2、理论推导（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）由欧姆定律可知：u1=ir1 u2=ir2 u=ir串联电路中有： u=u1+u2 所以 ir=ir1+ir2 所以 r=r1+r2 结论： 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和（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r1、r2、r3、rn串联时，总电阻 r=r1+r2+r3+r n 例1：阻值为10的r1与阻值为15的r2串联后的总电阻是多少？若电源电压为5v,则流过r2的电流为多少？解：因为r1与r2串联 所以：串联后的总电阻为：r=r1+r2=10+15=25 通过r2的电流为：i2= i1= i=u/r=5v/25=0.2a 练1：r1与r2串联后的总电阻是350欧，已知电阻r1 =170，则电阻r2多少欧？若通过两电阻的电流是100ma？则两电阻两端的电压分别是多少？电源电压多大？（通过例1和练1训练学生运用串联电路的总电阻的计算公式进行简单的计算） 提问 当n个阻值均为r0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总 = nr0三、小结通过这节课的学习,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)【板书设计】第十四章 探究电路第四节 电阻的串联和并联（1课时）1、 串联电路的总电阻等于各串联电阻的阻值之和 公式：r总=r1+r22、推论：（1）串联电阻相当于增加了导体的长度,所以总电阻大于任何一个电阻， 即rr1、rr2；（2）当有n个电阻r1、r2、r3、rn串联时，总电阻为 r=r1+r2+r3+r n（3）n个阻值均为r0的电阻串联后的总电阻为：r=nr0（4）串联电路中，各导体两端的电压与其电阻成正比， 即： = 作业设计（a）1、电阻的串联相当于增加了导体的 ，所以总电阻要比任何一个电阻的阻值都 。2、r1=20 , r2=50 将这两个电阻串联起来，其总电阻为 。如果把它们接在14伏的电源上，则电路中的电流为 。3、将5个阻值均为30的电阻串联起来，其总电阻为 ，若将它们串联在15v的电源上，则电路中的电流为 。（b）1、如图所示，r1 = 5，r2= 10，u总=15v 求：i=? ，u1 =? ，u2 =?2、电阻r1与r2串联后，连到10v的电源上，r1 = 30，测得r1两端的电压是6v，求电路中的电流和的阻值。3、一把电烙铁正常工作时的电阻是72欧，通过的电流是0.1a，问必须给它串联一个多大的电阻才能把它接到220v的电源上。4、电阻r1与r2串联在电路中，已知r1：r2=3：2，则通过的电流之比i1：i2=_，电阻两端的电压之比u1：u2=_。（第二课时）电阻的并联一、复习提问，导入新课1、并联电路中电流有什么特点？ i_i1_i22、并联电路中电压有什么特点？ u_ _u1_u23、串联电路中电阻有什么特点？（r=r1+r2+r3+r n ； 总电阻大于任何一个电阻；电阻的串联相当于增加了导体的长度 ）思考 电阻的并联，相当于增加了什么？电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了？（这样很自然地引出了这节课要探究的课题）二、达标导学我们先运用所学知识进行理论推导一下，看看大家的猜想是否正确。1、理论推导由欧姆定律可知：i=u/r i1=u/r1 i2=u/r2并联电路中有： i=i1+i2 所以 u/r=u/r1+u/r2 所以 1/r=1/r1+1/r2 结论： 并联电路总电阻的倒数，等于各个并联电阻的倒数之和分析：因为1/r1/r1 所以rr1 同理可以得到rr2由此证明大家的猜想是正确的我们能不能和串联电路一样，也用实验来探究一下呢？2、实验探究（参照探究串联电阻的思路和步骤进行实验探究） 探究的问题：电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了？。 猜想与假设：有电阻的串联作为基础，同学们很容易猜想到电阻并联后其总电阻会减小 设计实验 引导学生进行实验设计并画出实验电路图，然后进行分组实验 实验结论 实验现象表明：电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值 都小 。（通过实验，使我们进一步认识到猜想 是正确的） 思考 当有n个电阻r1、r2、r3、rn并联 时，其总电阻为多少？（学生自己进行推导，然后交流讨论得出结论）： 1/r=1/r1+1/r2+1/r3+1/r n思考 如果是由n个阻值相同的电阻r0并联起来，其总电阻又为多少？ (学生动手进行推导然后得到) r=r0/n例2 用电器甲的电阻为20欧，用电器乙的电阻为80欧，将它们接在电压为16伏的电源上，求此并联电路的总电阻、总电流，以及通过甲、乙两个用电器的电流。 解：先根据题意画出电路 图，并将已知量和待求量标 在电路图上。设：总电阻为r，总电流为i。由 1/r=1/r1+1/r2可得1/r=1/20+1/80，r=16根据欧姆定律总电流i=u/r=16v/16=1a因为总电压与两用电器两端的电压相等，所以i1=r/r1=16v/20=0.8a, i2=u/r2=16v/80=0.2a练2 r1与r2并联后的总电阻是2.4欧，已知电阻r1 =4，则电阻r2的阻值为多少欧？若通过电阻r1的电流是100ma？则两电阻两端的电压是多少？电源电压多大？,三、小结通过这节课的学习,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)【板书设计】第十四章 探究电路第四节 电阻的串联和并联（2课时）1、并联电路中电阻的规律：并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和公式： 推论：(1)并联电路的总电阻小于任何一个电阻，即rr1、rr2；(2)并联电阻的个数越多则总电阻越小；(3)并联电阻相当于增加了导体的横截面积；(4)n个均为r0的导体并联后的总电阻为：r=r0/n(5)并联电路中，各导体两端的电流强度与其电阻成反比， 即： = 或 i1r1 = i2r2 作业设计（a） 1、电阻的并联相当于增加了导体的 ，所以并联电路的总电阻比任何一个电阻都 。 2、r1=20, r2=30将这两个电阻并联起来，其总电阻为 ,如果将它们接在24v的电源上,则电路中的总电流为 。3、将5个阻值均为30的电阻并联起来，其总电阻为 ，若将它们并联在15v的电源上，则电路中的电流为 。（b）1、电灯l的电阻为24，允许通过的电流为0.2a，要把它接入电流为1a的电路中，需_联一个多大的电阻r0？ 2、电阻r1与r2并联后，连到10v的电源上，r1 = 30，测得通过r2的电流是0.25a，求电路中的总电流和r2的阻值。 3、电阻r1与r2并联在电路中