人教版九年级物理第十七章第四节《欧姆定律在串、并联电路中的应用》教学设计

人教版九年级物理第十七章第四节《欧姆定律在串、并联电路中的应用》教学设计

第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用

【教学目标】 一、知识与技能

1.理解运用欧姆定律和电路特点推导串、并联电路中电阻关系的过程. 2.理解串联电路的等效电阻，会用串联电路的特点和欧姆定律分析解决简单的串联电路问题.

3.理解并联电路的等效电阻，会用并联电路的特点和欧姆定律分析解决简单的并联电路问题.

二、过程和方法

1.通过实验现象体会等效电阻的含义，了解等效的研究方法.

2.通过推导串、并联电路电阻关系的过程学习用理论推导得出物理规律的方法.

3.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力和应用知识解决问题的能力.

三、情感、态度和价值观

1.通过应用欧姆定律和串、并联电路特点推导串、并联电路中电阻的关系，体验物理规律在解决实际问题中的意义.

2.通过推导过程使学生树立用已知规律发现新规律的意识.

【教学重点】利用欧姆定律推导出串、并联电阻的关系，并能进行简单的计算.

【教学难点】探究电阻串、并联规律中等效思维方法的理解与运用. 【教具准备】多媒体课件、5Ω、10Ω的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各1个，导线若干.

【教学课时】1.5课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性

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地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

【新课引入】

师 前面我们学习了利用欧姆定律测电阻的实验，知道了求电阻的基本方法：R＝UI.本节课我们将学习利用欧姆定律探究串、并联电路中电阻规律的知识，这是一节关于欧姆定律综合运用的探究课，大家一定要认真听讲.下面我们就一起来学习吧！

【进行新课】

知识点1 串联电路中欧姆定律的应用 1.探究串联电路中电阻的规律

教师演示实验1，引导学生观察并思考串联电路中电阻的规律. （1）实验探究：

实验1：用“伏安法”探究串联电路中电阻的规律. 实验原理：R＝U/I

实验器材：5Ω、10Ω的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各1个，导线若干.

实验电路图：如图所示.

实验的相关说明：

①电阻选带有骨架的线绕电阻或精确性较高的金属膜电阻. ②电源选用输出比较稳定的电源.

③调节滑动变阻器，使电路中的电流不要太大，并使电压表的示数为整数. ④根据第3节“伏安法”测电阻课程资源的相关介绍，确定电流表采用内接法还是外接法.

⑤实验结束后，教师要引导学生比较测量结果，得出总电阻R与R1、R2的关系：R＝R1+R2＝5Ω+10Ω＝15Ω

教师根据实验结论，引导学生理解等效电阻的含义，学会在物理中运用“等

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效替换”的思想来研究问题，在此基础上得出串联电路中电阻的规律：R总＝R1+R2.

（2）定性研究：

电阻串联的实质是增大了导体的长度，所以串联电路的总电阻比任何一个分电阻都要大.

（3）理论推导：

因为R1、R2是串联的，所以有

电压规律：U=U1+U2；电流规律：I=I1=I2 欧姆定律：I=U/R

欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路，所以对于R1，则有I1=U1/R1；对于R2，则有I2=U2/R2；对于串联电路，则有I=U/R.

将I1、I2、I变形后得U1=I1R1，U2=I2R2，U=IR，代入电压规律得：IR=I1R1+I2R2. 由于I=I1=I2，所以R=R1+R2. 板书：

串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，即R＝R1+R2

注意：当有3个电阻R1、R2、R3串联时，可以将串联的R1、R2看成一个电阻为R′(R′＝R1+R2)，而后将R′和R3串联的总电阻为R＝R′+R3＝R1+R2+R3.同理可证，当有n个电阻R1、R2、R3、……、Rn串联时，总电阻R=R1+R2+R3+…+Rn

例题1(多媒体展示)如图所示，电阻R1为12Ω，将它与R2串联后接到8V的电源上，已知R2两端的电压是2V.请求出电路的总电阻.

2.探究串联电路中欧姆定律的应用

师在理解了串联电阻的规律后，我们还要进一步掌握欧姆定律在串联电路中的应用及相关计算，下面我们就一起来分析一个例题.

例题2 教师用多媒体展示教材P83页的例题1，并利用欧姆定律进行分析.

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教师总结：（1）从例题2中可以看出，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各分电阻之和.

（2）另外还可以看出，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的电压都会随之改变.很多实际电路都利用了串联电路的这一特点.

例题3（多媒体展示）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，电压表示数为6V，电流表示数为0.6A，断开S2后，电压表示数变为2V，则R2的电阻和电源电压分别是（ ）

A.10Ω、9V B.20Ω、6V C.20Ω、9V D.10Ω、6V

解析：闭合开关S1、S2时，电路中只有电阻R1，故此时电压表示数即为电源电压，根据欧姆定律可得，R1=U/I=6V/0.6A=10Ω，当S1闭合、S2断开时，电路中的R1和R2串联，电压表测量的是R1两端电压，为2V，则R2两端电压为6V-2V=4V，根据R1/R2=U1/U2可得，电阻R2的阻值为2×10Ω=20Ω.

答案：B 课堂演练

完成本课时对应课堂练习.

知识点2 并联电路中欧姆定律的应用 1.探究并联电路中电阻的规律

教师演示实验2，引导学生观察并思考并联电路中电阻的规律. （1）实验探究：

实验2：用“伏安法”探究并联电路中电阻的规律. 实验原理：R＝U/I

实验器材：5Ω、10Ω的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器各1个，导线若干.

实验电路图：如图所示

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