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電阻的串聯

電阻的串聯

教學目標 

知識目標
1.鞏固串聯電路的電流和電壓特點.

2.理解串聯電路的等效電阻和計算公式.

3.會用公式進行簡單計算.

能力目標
1.培養學生邏輯推理能力和研究問題的方法.

2.培養學生理論聯系實際的能力.

情感目標
激發學生興趣及嚴謹的科學態度,加強思想品德教育.

 

教學建議

教材分析
本節從解決兩只5Ω的定值電阻如何得到一個10Ω的電阻入手引入課題,從實驗得出結論.串聯電路總電阻的計算公式是本節的重點,用等效的觀點分析串聯電路是本書的難點,協調好實驗法和理論推導法的關系是本書教學的關鍵.

教法建議
本節擬采用猜想、實驗和理論證明相結合的方式進行學習.

實驗法和理論推導法并舉,不僅可以使學生對串聯電路的總電阻的認識更充分一些,而且能使學生對歐姆定律和伏安法測電阻的理解深刻一些.

由于實驗法放在理論推導法之前,因此該實驗就屬于探索性實驗,是伏安法測電阻的繼續.對于理論推導法,應先明確兩點:一是串聯電路電流和電壓的特點.二是對歐姆定律的應用范圍要從一個導體擴展到幾個導體(或某段電路)計算串聯電路的電流、電壓和電阻時,常出現一個“總”字,對“總”字不能單純理解總和,而是“總代替”,即“等效”性,用等效觀點處理問題常使電路變成簡單電路.

 

教學設計方案

1.引入課題

  復習鞏固,要求學生思考,計算回答

  如圖所示,已知 ,電流表 的示數為1A,那么

    電流表 的示數是多少?

    電壓表 的示數是多少?

    電壓表 的示數是多少?

    電壓表V的示數是多少?

    通過這道題目,使學生回憶并答出串聯電路中電流、電壓的關系

    (1)串聯電路中各處的電流相等.

    (2)串聯電路兩端的總電壓等于各支路兩端的電壓之和.

     在實際電路中通常有幾個或多個導體組成電路,幾個導體串聯以后總電阻是多少?與分電阻有什么關系?例如在修理某電子儀器時,需要一個10 的電阻,但不巧手邊沒有這種規格的電阻,而只有一些5 的電阻,那么可不可以把幾個5 的電阻合起來代替10 的電阻呢?

    知識可以幫助我們解決這個問題.

2.串聯電阻實驗

讓學生確認待測串聯的三個電阻 的阻值,然后通過實驗加以驗證.指導學生實驗.按圖所示,連接電路,首先將電阻 串聯入電路,調節滑動變阻器使電壓表的讀數為一整數(如3V),電流表的讀數為0.6A,根據伏安法測出 .

    然后分別用 代替 ,分別測出 .

    將 串聯起來接在電路的a、b兩點之間,提示學生,把已串聯的電阻 當作一個整體(一個電阻)閉合開關,調節滑動變阻器使電壓示數為一整數(如3V)電流表此時讀數為0.2A,根據伏安法測出總電阻 .

    引導學生比較測量結果得出總電阻與 、 的關系 .

    再串入電阻 ,把已串聯的電阻 當作一個整體,閉合開關,調節滑動變阻器,使電壓表的示數為一整數(如3V)電流表此時示數為0.1A,根據伏安法測出總電阻 .

引導學生比較測量結果,得出總電阻與 的關系: .

3.應用歐姆定律推導串聯電路的總電阻與分電阻的關系:

作圖  并從歐姆定律分別求得 

在串聯電路中 

所以 

    這表明串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和.

4.運用公式進行簡單計算

    例一  把 的電阻與 的電阻串聯起來接在6V的電源上,求  這串聯

電路中的電流

讓學生仔細讀題,根據題意畫出電路圖并標出已知量的符號及數值,未知量的符號.

引導學生找出求電路中電流的三種方法

(1)   (2)   (3)

經比較得出  第(3)種方法簡便,找學生回答出串聯電路的電阻計算

解題過程

已知  V,求  I

解 

根據

答  這個串聯電路中的電流為0.3A.

強調歐姆定律 中的I、U、R必須對應同一段電路.

例二  有一小燈泡,它正常發光時燈絲電阻為8.3 ,兩端電壓為2.5V.如果我們只有電壓為6V的電源,要使燈泡正常工作,需要串聯一個多大的電阻?

讓學生根據題意畫出電路圖,并標明已知量的符號及數值,未知量的符號.

引導學生分析得出

(1)這盞燈正常工作時兩端電壓只許是2.5V,而電源電壓是6V,那么串聯的電阻要分擔的電壓為

(2) 的大小根據歐姆定律求出 

(3)因為 串聯,通過 的電流與通過 的電流相等.

(4)通過 的電流根據 求出.

解題過程

已知  ,求 

解  電阻 兩端電壓為 

電路中的電流為 

需串聯的電阻為 

答  需串聯一個11.7 的電阻.

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