資源簡介

第4節　歐姆定律在串、并聯電路中的應用
◇教學目標◇
知識目標
會用歐姆定律，結合串、并聯電路中電流、電壓、電阻的特點，解決一些綜合性的問題。
能力目標
通過計算，學會解答電學計算題的一般方法，培養學生的邏輯思維能力，培養學生解答電學題的良好習慣。
素養目標
（1）培養學生理論聯系實際、學以致用的科學思想。
（2）通過嚴密的邏輯推理，體會物理規律應用中的樂趣。
◇教學重難點◇
教學重點
能用歐姆定律分析并計算相關電學量。
教學難點
串、并聯電路的特點與歐姆定律的綜合應用。
◇教學過程◇
一、新課導入
由前面所學知識可知，歐姆定律的內容、表達式和推導公式、串聯和并聯電路中電流和電壓的規律，那么串、并聯電路中的電阻有什么關系呢？
二、教學步驟
探究點1　串聯電路中的電阻規律
［閱讀課本］P83~P84“歐姆定律是電……串聯電路的這一特點”
［小組討論］什么叫等效電阻？
［全班交流］“等效”是與八年級學習的合力和分力之間的關系類似嗎？
［歸納提升］在電路中，如果一個電阻的效果和幾個電阻在同一電路中的效果相同，可以認為這個電阻是那幾個電阻的等效電阻。這個概念可以結合“合力與分力的關系”對照理解。
［思考］串聯電路中的電阻有什么規律？
［提示］電阻在電路中的作用即對電流的阻礙作用。這里的“等效”可以理解為在同一個電路中，即電源電壓相同，電阻對電流的阻礙作用相同，電路中的電流大小相同。
如果電源電壓相同，在圖1和圖2中電流表示數相同，可以認為R為R1和R2串聯后的等效電阻，也稱總電阻。
［分析］在圖1中，因為R1和R2串聯，因此通過它們的電流相同，設R1兩端電壓為U1，R2兩端電壓為U2，則有
I=I1=I2，U=U1+U2，U1=I1R1，U2=I2R2
在圖2中，則有U=IR
綜合以上推導，IR=I1R1+I2R2
因此可以得到串聯電路中總電阻和分電阻的關系為R=R1+R2
［歸納提升］推論：串聯電路的總電阻比任何一個分電阻都大。
（1）串聯電路中，串聯的電阻越多，總電阻越大。
（2）串聯電路中，串聯的電阻數量一定，某一電阻增大，總電阻會隨之增大。
（3）電阻串聯后相當于增加了導體的長度，故串聯后的總電阻大于任何一個分電阻，如圖所示：
探究點2　并聯電路中的電阻規律
［閱讀課本］P84“例題2……并聯電路的這一特點”
［思考］并聯電路中的電阻有什么規律？
［分析］等效電阻電路如圖3、圖4所示。兩個圖中電流表示數相同，說明R和R1、R2并聯的效果相同，可以認為R為R1和R2并聯后的等效電阻。
在圖3中，有I=I1+I2，U=U1=U2
I1=，I2=
在圖4中，有I=
綜合以上推導，有
即，R=
［歸納提升］推論：并聯電路中，總電阻比任何一個分電阻都小。
（1）并聯電路中，并聯的電阻越多，總電阻越小。
（2）并聯電路中，并聯的電阻數量一定，某一電阻增大，總電阻會隨之增大。
（3）電阻并聯后相當于增加了導體的橫截面積，故并聯后的總電阻小于任何一個分電阻，如圖所示：
三、板書設計
◇教學反思◇
本節課是把串、并聯電路中電壓和電流的規律與歐姆定律結合起來應用，從中得出串、并聯電路中電阻的規律，串聯分壓、并聯分流的規律，以及與歐姆定律相應的變形表達式。從而幫助學生在以后的電學學習中更準確地把握規律，更加得心應手。
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