1、*第 4 节 欧姆定律在串、并联电路中的应用【教学目标】1.理解欧姆定律,能运用欧姆定律解决有关问题。2.根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。【教学重难点】1.重点:运用欧姆定律解决有关问题。2.难点:根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。【课前准备】教师:示教板、变阻箱、定值电阻(5 )、电流表、电压表、电源、开关、导线。学生:电池组、变阻箱、定值电阻(5 )、电流表、电压表、开关、导线。【教学过程】【情境引入】由欧姆定律的表达式 I= 可知,对于某一导体 ,知道其中的两个量,就可以求出第三个量。如果对于多个导体在电路中串联或并联连接,如图所示,又如
2、何运用欧姆定律求其值呢?这节课我们就来学习欧姆定律在串、并联电路中的应用。【互动新授】1.串、并联电路中电阻的规律:教师设问:根据欧姆定律和串、并联电路中的电压和电流规律,能不能推导串、并联电路的电阻有什么规律呢?多媒体展示:(1)串、并联电路的电压有什么规律?(2)串、并联电路的电流有什么规律?(3)欧姆定律表达式和变形公式是什么?学生回顾:(1)串联电路电压规律:U=U 1+U2,并联电路电压规律:U=U 1=U2(2)串联电路电流规律:I=I 1=I2,并联电路电压规律:I=I 1+I2。(3)欧姆定律表达式及变形公式:I= ,R= ,U=IR。 学生合作推导串、并联电路的电阻规律。教师
3、巡视指导。小组代表展示推导结果,教师优化推导过程展示:串联电路中电阻:因为 U=U1+U2 U=IR U 1=I1R1 U 2=I2R2所以 IR =I1R1+I2R2因为 I=I1=I2所以 IR=I(R1+ R2)所以 R=R1+ R2并联电路中电阻:因为 I=I1+I2I= I 1= I 2= 11 22所以 = +1122因为 U=U1=U2所以 = +11112我们现在知道了串、并联电路中的电阻规律,串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大,并联电路中,总电阻比任何一个分电阻都小。实际电路虽然比较复杂,但是往往可以简化为串联电路或并联电路,再利用欧姆定律解决问题。现在我们学习如何运用欧姆
4、定律和串、并联电路的规律解决电路中的问题。2.例题训练:多媒体展示例 1:如图所示,电阻 R1为 10 ,电源两端电压为 6 V。开关 S闭合后,求:(1)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R2为 50 时,通过电阻 R1的电流 I。(2)当滑动变阻器接入电路的电阻 R3为 20 时,通过电阻 R1的电流 I。让学生自主完成问题,同时找一个同学上讲台板演。教师巡视,给个别的同学加以指导。分析:滑动变阻器和电阻 R1串联,根据串联电路电流处处相等,知道电源电压和电路中的电阻,可以知道电流。出示解题过程,进行对照。解:(1)串联电路中电阻 R 总 =R1+R2,串联电路电流 I=I1=I2由欧姆定
5、律得:I=I 总 = = = =0.1 A总1+2 6 10 +50 (2)同理可求 R1、R 3串联时,电路中的电流I=I 总 = = =0.2 A1+3 6 10 +20 教师追加问题:求电阻 R1在两种情况下,它两端的电压。因为已知电阻 R1的电阻和通过的电流,学生很快计算出 R1两端的电压。U 1=IR1=0.1 A10 =1 VU 1=IR 1=0.2 A10 =2 V教师总结:串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以分电阻之和。当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端电压都会随之改变。很多电路都利用了串联电路的这一特点。教师多媒体展示例
6、2:如图所示,电阻 R1为 10 ,电源两端电压为 12 V,开关 S 闭合后,求:(1)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R2为 40 时,通过电阻 R1的电流 I1和电路的总电流 I。(2)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R3为 20 时,通过电阻 R1的电流I1和电路的总电流 I。学生自主完成例题解题的过程,同时一位同学上讲台板演。教师巡视学生解题情况,出现的问题及时给学生更正。分析:并联电路各支路两端的电压相等,各支路互不影响,干路电流等于各支路电流的和。已知电源电压就可知道滑动变阻器 R 和电阻 R1的电压,又知道它们的电阻值,根据欧姆定律可求出通过它们的电流及干路电流。教师出示完
7、整解题过程加以对照。解:因 R 和 R1并联,所以 U=UP=U1=12 V(1)因 R1=10 ,R 2=40 ,根据 I= 得 ,流过 R1的电流 I1= = =1.2 A112 10 流过 R2的电流 I2= = =0.3 A212 40 干路总电流 I=I1+I2=1.2 A+0.3 A=1.5 A(2)同理可求得流过 R1的电流 I1= = =1.2 A112 10 通过电阻 R3的电流 I2= = =0.6 A312 20 干路中的总电流 I=I 1+I 2=1.2 A+0.6 A=1.8 A答:(1)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R2为 40 时,通过电阻 R1的电流I1为
8、1.2 A,电路的总电流 I 为 1.5 A。(2)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R3为 20 时,通过电阻 R1的电流I1为 1.2 A,电路的总电流 I为 1.8 A。教师总结:当并联电路中的一条支路的电阻改变时,这条支路的电流会变化,干路中的电流也会变化,但另一条支路电流和电压都不变,家庭电路中,各个用电器采用并联形式连接到电源上,就是利用了并联电路的这一特点。【课堂小结】老师:今天你学到了什么,有什么成功的经验和收获?学生:1.串、并联电路中的电阻规律。2.利用欧姆定律解决串、并联电路中的问题。【板书设计】*第 4 节 欧姆定律在串、并联电路中的应用1.串、并联电路中电流、电压、电阻的特点:串联电路 并联电路电流 I=I1=I2 I=I1+I2电压 U=U1+U2 U=U1=U2电阻 R=R1+R2= +111122.串联电路的总电阻比其中任何一个分电阻都大;并联电路的总电阻比其中任何一个分电阻都小。