电阻的串联
教学目标
知识目标
1.巩固串联电路的电流和电压特点.
2.理解串联电路的等效电阻和计算公式.
3.会用公式进行简单计算.
能力目标
1.培养学生逻辑推理能力和研究问题的方法.
2.培养学生理论联系实际的能力.
情感目标
激发学生兴趣及严谨的科学态度,加强
思想品德
教育
.
教学建议
教材分析
本节从解决两只5Ω的定值电阻如何得到一个10Ω的电阻入手引入课题,从实验得出结论.串联电路总电阻的计算公式是本节的重点,用等效的观点分析串联电路是本书的难点,协调好实验法和理论推导法的关系是本书教学的关键.
教法建议
本节拟采用猜想、实验和理论证明相结合的方式进行
学习
.
实验法和理论推导法并举,不仅可以使学生对串联电路的总电阻的认识更充分一些,而且能使学生对欧姆定律和伏安法测电阻的理解深刻一些.
由于实验法放在理论推导法之前,因此该实验就属于探索性实验,是伏安法测电阻的继续.对于理论推导法,应先明确两点:一是串联电路电流和电压的特点.二是对欧姆定律的应用范围要从一个导体扩展到几个导体(或某段电路)计算串联电路的电流、电压和电阻时,常出现一个“总”字,对“总”字不能单纯理解总和,而是“总代替”,即“等效”性,用等效观点处理问题常使电路变成简单电路.
教学设计方案
1 .引入课题
复习巩固,要求学生思考,计算回答
如图所示,已知 ,电流表 的示数为 1A ,那么
电流表 的示数是多少?
电压表 的示数是多少?
电压表 的示数是多少?
电压表 V 的示数是多少?
通过这道题目,使学生回忆并答出串联电路中电流、电压的关系
( 1 )串联电路中各处的电流相等.
( 2 )串联电路两端的总电压等于各支路两端的电压之和.
在实际电路中通常有几个或多个导体组成电路,几个导体串联以后总电阻是多少?与分电阻有什么关系?例如在修理某电子仪器时,需要一个 10 的电阻,但不巧手边没有这种规格的电阻,而只有一些 5 的电阻,那么可不可以把几个 5 的电阻合起来代替 10 的电阻呢?
电阻的串联知识可以帮助我们解决这个问题.
2 .串联电阻实验
让学生确认待测串联的三个电阻 的阻值,然后通过实验加以验证.指导学生实验.按图所示,连接电路,首先将电阻 串联入电路,调节滑动变阻器使电压表的读数为一整数(如 3V ),电流表的读数为 0 . 6A ,根据伏安法测出 .
然后分别用 代替 ,分别测出 .
将 与 串联起来接在电路的 a 、 b 两点之间,提示学生,把已串联的电阻 与 当作一个整体(一个电阻)闭合开关,调节滑动变阻器使电压示数为一整数(如 3V )电流表此时读数为 0 . 2A ,根据伏安法测出总电阻 .
引导学生比较测量结果得出总电阻与 、 的关系 .
再串入电阻 ,把已串联的电阻 当作一个整体,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为一整数(如 3V )电流表此时示数为 0 . 1A ,根据伏安法测出总电阻 .
引导学生比较测量结果,得出总电阻与 的关系: .
3 .应用欧姆定律推导串联电路的总电阻与分电阻的关系:
作图 并从欧姆定律分别求得
在串联电路中
所以
这表明串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和.
4 .运用公式进行简单计算
例一 把 的电阻与 的电阻串联起来接在 6V 的电源上,求 这串联
电路中的电流
让学生仔细读题,根据题意画出电路图并标出已知量的符号及数值,未知量的符号.
引导学生找出求电路中电流的三种方法
( 1 ) ( 2 ) ( 3 )
经比较得出 第( 3 )种方法简便,找学生回答出串联电路的电阻计算
解题过程
已知 V ,求 I
解
根据 得
答 这个串联电路中的电流为 0.3A.
强调欧姆定律 中的 I 、 U 、 R 必须对应同一段电路 .
例二 有一小灯泡,它正常发光时灯丝电阻为 8.3 ,两端电压为 2.5V. 如果我们只有电压为 6V 的电源,要使灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?
让学生根据题意画出电路图,并标明已知量的符号及数值,未知量的符号 .
引导学生分析得出
( 1 )这盏灯正常工作时两端电压只许是 2.5V ,而电源电压是 6V ,那么串联的电阻要分担的电压为
( 2 ) 的大小根据欧姆定律求出
( 3 )因为 与 串联,通过 的电流与通过 的电流相等 .
( 4 )通过 的电流根据 求出 .
解题过程
已知 ,求
解 电阻 两端电压为
电路中的电流为
需串联的电阻为
答 需串联一个 11.7 的电阻 .