2022年《对电阻的进一步研究》教案

1、2.2 对电阻的进一步争论 一、教案目标（一）学问与技能 1 把握导体的伏安特性,并解决物理问题 2进一步学习电路的串联和并联,懂得串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关 系,并能运用其解决有关关问题；3进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理；（二）过程与方法 通过复习、归纳、小结把学问系统化；（三）情感态度与价值观 通过学习,学会在学习中敏捷变通和运用；二、重点与难点：重点： 教案重点是串、并联电路的规律；难点： 伏安特性 三、教案过程：（一）新课讲解1导体的伏安特性 导体的伏安特性曲线用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,画出的 IU 图线叫做导体的伏安特性曲线；图线斜率的物理意义I

2、 R1在 IU 图中,图线的斜率表示导体电阻的倒数；即 ktan I U1 RO I R2线性元件和非线性元件U a线性元件I R U/I 伏安特性曲线是过坐标原点的直线,这样的元件叫线性元件；b非线性元件O U 伏安特性曲线不是直线,这样的元件叫非线性元件；U 对欧姆定律不适用的导体和器件,电流和电压不成正比,伏安特性曲线不是直线,都是非线性元件；1 / 6 2、串联电路和并联电路先让同学回忆中学有关这方面（串、并联电路的规律）的问题,然后让同学自学,在此基础上,让同学将串联和并联加以对比,同学简洁懂得和记忆；老师点拨： 一是要从理论上熟识串、并联电路的规律,二是过程分析的不同,引入电势来分

3、析；从而让同学体会到高中和中学的区分,也能让同学易于懂得和接受；同学自己先推导有关结论,老师最终归纳小结得出结论：（并适当拓展）（ 1）串联电路电路中各处的电流强度相等；I=I 1=I 2=I 3=电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 U=U 1+U2+U3+串联电路的总电阻,等于各个电阻之和；R=R 1+R2+R3+电压安排： U1/R 1=U2/R2 U 1/R 1=U/R n 个相同电池（ E、r ）串联： En = nE r n = nr （ 2）并联电路 并联电路中各支路两端的电压相等；U=U 1=U2=U3= 电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和；I=I 1+I 2+I

4、3+ 并联电路总电阻的倒数,等于各个电阻的倒数之和； 1/R=1/R 1+1/R2+1/R 3+ 对两个电阻并联有：R=R1R2/ （R1+R2） 电流安排： I 1/I 2=R1/R2 I 1/I=R 1/R n 个相同电池（ E、r ）并联： En = E r n =r/n 再由同学争论以下问题：几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的几分之一；如不同的电阻并联,总电阻小于其中最小的电阻；如某一支路的电阻增大,就总电阻也随之增大；如并联的支路增多时,总电阻将减小；当一个大电阻与一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻；【例 1】如图 4 所示的电路,电灯属于哪种连接？S1和 S2 分别掌握什么？【

5、分析 】分析电路时,可以把原电路整理改画成常见的电路图；由于电路的起点和终点是 电源的两极,所以可以抓住电流的正负极向两边绽开,从而可得到图 5 所示的电路图；2 / 6 【解答 】电灯 L1与 L2是并联, S1 掌握整个电路,S2 只掌握 L2所在的支路；【说明 】分析电路时,仍可以从电源正极动身看电路是否有分支点；从电源正负极到两个分支点是干路；再看开关是在干路中仍是在支路中,从而确定用电器的连接方式和开关的作用；【例 2】在图 20 所示的电路中,试分析当开关分别为下述几种情形时,各盏灯能否仍发光？1S 1、S3闭合, S2断开； 2S 2、S3闭合, S1 断开；3S1、S2断开,

6、S3闭合； 4S1、 S2、S3 均断开；5S1、S2、S3均闭合；【分析 】此题突出了开关在转变和掌握电路中的重要作用,强化了对通路、开路的熟识；由图可知, S3在干路上, S1、S2 都在支路上；当S1、S3闭合而 S2 断开时, L3 所在的支路为开路,没有电流通过 L3,这时 L1和 L2 并联接在电源上,构成通路；因此对于 1 的情形,L1、L2发光, L3 不发光；当 S2、S3 闭合而 S1 断开时, L2所在支路为开路,没有电流通过 L2,这时 L1、L3 并联接在电源上,构成通路；对于 2 的情形, L1、L3 发光, L2不发光；当 S1、S2 均断开而仅 S3闭合时, L

7、2、L3所在的两条支路均为开路,这时仅 L1 通过 S3与电源连接,3 / 6 形成通路；故对于 3 的情形,仅 L1发光, L2 和 L3都不发光；当 S1、S2、S3均断开时,三盏灯所在支路均为开路,均无电流通过,所以对于 4 的情形, L1、L2 和 L3都不发光；当 S1、S2、S3均闭合时,三盏灯所在支路均为通路,可见对于【扩展问题 】图 20 中,要使 L1发光,必需闭合的开关是5 的情形, L1、L2、L3都发光；_；要使 L2 发光,必需闭合的开关是 _；要使 L3发光,必需闭合的开关是 _；【答 】S3；S1、S3；S2、S3；【扩展问题 】图 21 中,每个开关掌握一盏灯的

8、正确电路是： 【分析 】由图 21 可知, a 图中如 S1、S2、都闭合,就S1 将使 L2 短路；如 S1 断开、 S2闭合,这时 L1、L2串联, S2 同时掌握了L1 和 L2,明显不合题意；c 图中,当 S1、S2 都断开时, L1、 L2 仍旧连在电源上,所以始终发光；而只要闭合S1,就无论 S2 是否闭合, L2都将被短路,也不合题意；d 图中,当 S1、S2 都闭合时, L1、L2串联接在电源上,只要 S1、S2中有一个断开,即形成开路,从而致使 L1、L2均不发光；这时 S1、S2中有一个成为余外,且不行能一个开关掌握一盏灯；只有 b 图符合题目要求,故应选 b ；【扩展问题

9、 】利用图 22 中的开关 S1、S2和 S,如何操作可使电灯 L1、L2 串联或并联在电源上？4 / 6 【分析 】此题通过串、并联电路的特点和开关的掌握作用这两个发散点间的联系来进行发 散思维；串联电路的特点是用电器逐个顺次地连接,电流流过时有先后之分；故只闭合S2,而断开 S1 和 S 时,能使电流依次通过L1和 L2,满意两灯串联的要求；并联电路的特点是用电器并列连接在电路两点间,电流同时通过各支路；故同时闭合 S1、S,而断开 S2,可使 L1和 L2 并联在电源两极之间；【扩展问题 】将图 21c 改成一个开关掌握一盏灯；【分析 】图 21c 的错误在于：多了一段与开关 S2平行的

10、导线,它不仅使开关 S1、S2失去掌握作用,而且当闭合开关 S1时,会造成灯 L2 短路；故应将余外的那段导线去掉才能满意要求；正确的接法应如图 21b ；【扩展问题 】假如图 21 各图中的开关S1、 S2 均闭合,就哪个图能省去一个开关？【分析 】图 21 中,如闭合开关 S1、S2,a 图将因 S1 的闭合而使 L2 短路； b 图 L1、 L2 两灯并联, S1、S2 各掌握一盏灯；c 图将会因 S1 的闭合造成 L2 短路；只有 d 图,这时 L1、L2 两灯串联,开关 S1、S2 可省去任一个；【扩展问题 】改正图 23 中的错误；【分析 】用短路学问来解决；图23 在闭合开关S时

11、,将造成电源短路,故应去掉a、b 间余外的那段导线,使电流从电源正极经开关S,在 c 点分为两条支路,分别通过灯L1、 L2,到 d 点又汇合回到电源负极；【扩展问题 】试分析图 24 中开关 S 的作用；5 / 6 【分析 】图 24 中,开关 S 断开时,电熨斗与电灯L 串联接在电路中；如闭合开关,电灯L被短路,这时通过电熨斗的电流增强,可使“ 预热” 加快；而开关S断开时,电熨斗与电灯 L 串联,这时通过电熨斗的电流减弱,熨烫衣服时,不会因电熨斗温度太高而烫坏衣服；故“ 预热” 时应闭合开关S,这时灯 L 不亮；烫衣时宜断开开关S,这时灯 L 亮；【扩展问题 】某校传达室有一指示灯L 和电铃 D；请设计一个简洁的电路,使得从前门来的人按门铃时,