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《串、并联电路中电阻的关系》
教材分析:
《串、并联电路中电阻关系》是北师大版九年级《物理》第十二章第三节的内容。本节仍然是欧姆定律内容的延续。上节内容是欧姆定律解决实际测量问题,而本节是用欧姆定律探索新规律。是研究同一段电路电流与电压、电阻的关系。电流、电压、电阻三者必须对应同一段电路,在推导中通过强调每一段电路的对应关系,可以强化学生对这一点的认识。
教学目标:
【知识与能力目标】
1.通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。
2.会利用串联、并联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题
【过程与方法目标】
1.通过实验探究,经历从猜想与假设到实验验证的过程。
2.通过实验探究,使学生在实验中认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替代”关系。
【情感态度价值观目标】
1.通过实验探究,使学生保持对科学的求知欲,培养学生实事求是的科学态度。
2.通过实验探究和理论推导,培养学生理论与实践相结合的思想。
教学重难点:
【教学重点】
串联和并联电路总电阻的计算公式及运用公式进行简单的计算。
【教学难点】
用“等效替代”的观点分析串联和并联电路。
课前准备:
1.教师研读课标、教材,撰写教学设计,制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容,收集有关资料。
3.实验器材:电阻、电源、导线、电流表等。
教学过程:
一、复习旧课:
1.串联电路中电流有什么特点? I_____I1_____I2
2.串联电路中电压有什么特点? U_ _U1_____U2
3.并联电路中电流有什么特点? I_____I1_____I2
4.并联电路中电压有什么特点? U_ _U1_____U2
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二、激发学习动机:
我们通过前面的学习,知道了串并联电路电流和电压的特点,那么,在串联和并联电路中,电阻又有什么特点呢?
三、讲授新知识:
(一) 电阻的串联
1.实验探究
[提出问题]:电阻串联后,其总电阻会增大还是减小?
[猜想与假设]:教师充分收集学生的种种猜想与假设。
问:你们的猜想是否正确呢?
[进行实验与收集证据] 学生进行分组实验。 (学生结合实验现象,充分交流讨论,)
得出结论:串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
学生阅读课本理解“等效代替”法的内容。
(通过以上实验探究,让学生经历从猜想与假设到实验验证的过程,培养学生实事求是的科学态度和同学之间的协作意识)
2.理论推导
引导学生复习欧姆定律的内容及公式,然后引导学生进行理论推导。
由欧姆定律可知:U1=IR1 U2=IR2 U=IR
串联电路中有: U=U1+U2
所以 IR=IR1+IR2
所以 R=R1+R2
结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
提问:如果是3个、4个串联呢?电阻又是什么关系,学生证明。
教师总结:1.规律:电阻越串越大,串联总电阻大于任一个分电阻;
2.特例:n个相同电阻R0串联,R = nR0 。
(二)电阻的并联
1.实验探究
(参照探究串联电阻的思路和步骤进行实验探究)
[探究的问题]:电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了?
[猜想与假设]:有电阻的串联作为基础,同学们很容易猜想到电阻并联后其总电阻会减小。
[设计实验]引导学生进行实验设计并画出实验电路图,然后进行分组实验。
[实验结论]
实验现象表明:电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小 。(通过实验,使我们进一步认识到猜想 是正确的)
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2.理论推导
由欧姆定律可知:I=U/R I1=U/R1 I2=U/R2
并联电路中有: I=I1+I2
所以 U/R=U/R1+U/R2
所以 1/R=1/R1+1/R2
结论:并联电路总电阻的倒数,等于各个并联电阻的倒数之和
分析:因为1/R>1/R1 所以R