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 與 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 與 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 得
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 與 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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