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《欧姆定律在串、并联电路中的应用》教学设计
教学目标:
1、知识和技能
会用欧姆定律,结合串、并联电路中电流、电压、电阻的特点,解决一些综合性的问题。
2、过程与方法
通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生的逻辑思维能力,培养学生解答电学题的良好习惯。
3、情感、态度、价值观
(1)培养学生理论联系实际,学以致用的科学思想。 (2)通过严密的逻辑推理,体会物理规律应用中的乐趣。 教学重点:
能用欧姆定律分析并计算相关电学量。 教学难点:
串、并联电路的特点与欧姆定律的综合应用。 教学方法:
讨论法、讲练结合法。
教学过程:
复习导入
1.提问:欧姆定律的内容和表达式及推导公式是什么?
UU
板书:I= R U = IR R = I
2提问:串、并联电路中电流、电压的规律是什么? 板书:
串联电路 I = I1 = I2 U = U1+U2 并联电路 I = I1+I2 U = U1 = U2
3提问:串、并联电路中的电阻有什么关系呢? 串联 R = R1+R2
111R1R2
并联 R =R +R 或 R= R+R
1212
提问:实际电路比较复杂,但都可以简化为串联电路和并联电路,欧姆定律在串、并联电路中的应用都有哪些方面呢?
组织讨论,引入新课。
板书:17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 推进新课
一、欧姆定律在串联电路中的应用
【例1】如图所示,电源电压U=6V,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,开关S闭合。求: (1)电路总电阻多大? (2)电路中电流多大?
(3)电阻R1、R2两端的电压之比多大?
【方法归纳】串联电路中电压与电阻的关系
(1)内容:串联电路中,各电阻两端的电压与其电阻成正比。
U1R1。(2)公式: U2R2二、欧姆定律在并联电路中的应用
【例2】在如图所示电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关
后,电流表的示数为0.3A。 (1)电阻R1两端的电压是多少?
(2)干路中的总电流是多少? (3)两支路的电流之比是多少?
【方法归纳】并联电路中电流与电阻的关系
(1)内容:在并联电路中,各支路电流与其电阻成反比。
IR(2)公式: 12。I2R1
【课堂练习】
例1:一只灯泡两端的电压是3V,能正常发光,此时的电阻是6Ω。如果把这只灯泡接到电压为9V的电源上,电路中应串联一个多大的电阻,灯泡才能正常发光?
例2:如图所示电源电压9V,电阻R1=6Ω,通过R1的电流是0.5A,干路中的电流是2A,求电阻R2的阻值,和R1、R2的等效电阻。
知识拓展
电阻的变化规律 (1)串联电路:
①串联电路中,串联的电阻越多,电阻越大。
②串联电路中,串联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之增大。 ③电阻串联后相当于增加了导体的长度,故串联后的总电阻大于任何一个分电阻,如图所示:
(2)并联电路:
①并联电路中,并联的电阻越多,电阻越小。
②并联电路中,并联的电阻数量一定,某一电阻增大,总电阻会随之增大。 ③电阻并联后相当于增加了导体的横截面积,故并联后的总电阻小于任何一个分电阻,如图所示:
课堂小结
学生总结本节内容,明确重、难点。 1、串、并联电路中的电阻规律
2、欧姆定律在串、并联电路中的应用 布置作业
“动手动脑学物理”4选2。 板书设计
17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 I = I1 = I2
U = U1+U2 串联电路的特点 R = R1+R2
UR 11。U2R2
I = I1+I2 U = U1 = U2
111R1R2
并联电路的特点 R =R +R 或 R= R+R
1212
I1R2。 I2R1
UU
欧姆定律 I= R U = IR R = I
《欧姆定律在串、并联电路中的应用》学情分析
对于初中物理来说,欧姆定律是电学中重要的定律,欧姆定律贯穿于电学各类计算,因此欧姆定律是电学内容的核心、重点。对初接触电学的学生在运用欧姆定律进行简单串、并联电路计算教学时,学生出现了很多问题,反馈如下:(一)、学生的基础太差,没能跟上教师的步调。反过来也就是说,教师没有充分考虑学情,课堂环节不够优化,没有调动学生的思维,引起思想的碰撞,老师始终在牵着学生向前走,没有主动性,自然也就毫无兴趣可言。老师累,学生更累。具体问题是:(1)使用已知量时,常常张冠李戴,不能得到正确的答案。(2)习惯于套用公式直接得到答案,不能直达题目答案便不知所措。(3)解题时思路混乱,看不清题目已知条件,不能发现已知量和未知量的内在联系,无从下手。
《欧姆定律在串、并联电路中的应用》效果分析
本节的教学主要是欧姆定律在串、并联电路中的应用,在电路计算中要利用到串、并联电路中的电流规律和电压规律,通过复习提出问题,串联和并联电路中的电阻有什么关系?利用等效替代的方法来研究串联电路中的电阻关系,学生通过实验探究得出串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和。再通过例题来巩固串联电路中的电流、电压的规律,同时也可以巩固串联电路的电阻关系。通过并联电路计算,进一步推导出并联电路中的总电阻小于其中任何一个电阻。串联电路和并联电路中利用开关改变电路、利用滑动变阻器改变电路,总结在电路变化的计算中要注意的问题,掌握解决电学计算题的一般方法。一节课大约有三分之二的学生掌握了怎么运用所学知识点解题,由于时间有限,应该再多些相关的练习题。
《欧姆定律在串、并联电路中的应用》教材分析
从本节内容在初中物理及章节的地位来说:《欧姆定律在串、并联电路中的应用》是初中物理新教材九年级第十七章第四节的内容,它是在学生学习了电流、电压、电阻等概念以及电流表、电压表、滑动变阻器使用方法之后,而且是在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”和“欧姆定律”的基础上学习的,所以它既符合学生由易到难、由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。本节内容利用与串、并联电路中电流、电压的规律和欧姆定律来解决串联和并联电路的问题,是欧姆定律的又一次具体应用,也为下一节学习电功率打下了坚实的基础,起到了承上启下的作用,所以说是分析解决电路问题的关键,是电学的教学重点,是初中物理的重点内容。
本节的目标是:能说出串、并联电路中电压和电路的规律,通过例题的学习,能运用欧姆定律解决简单计算;能通过合作探究得出串、并联电路中电阻的关系;通过计算,使学生学会解答电学计算题的一般方法,培养学生的逻辑思维能力和解答电学问题的良好习惯;通过合作探究培养学生之间的合作意识。
为了达到以上目标,并本着新课程标准,在吃透教材基础上,我觉得本节课起着承前启后的作用,为了后面知识的学习,所以理解欧姆定律的内容以及变形公式是本节的重点;然后对电路进行分析判断,确定电路的连接特点,再根据相应的公式进行解答,而正确应用公式及通过探究实验推导串、并联电路中电阻关系是本节课的难点。
为了体现以学生发展为本,遵循学生的认知规律,体现循序渐进与启发式的教学原则,我进行了这样的教法设计:在教师的引导下,创设情景,通过开放性问题的设置来启发学生思考,在思考中体会物理概念形成过程中所蕴涵的物理方法,使之获得内心感受;采用复习提问的方式引入本节内容,设计好一些问题让学生来抢答.
一、选择题
1.如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.V1的示数减小,V2的示数增大 B.V1的示数增大,V2的示数增大 C.V1的示数减小,V2的示数减小 D.V1的示数增大,V2的示数减小
2.如图所示,电源电压不变。当开关S闭合时,电流表的示数为0.8A,开关S断开后,电流表的示数改变了0.5A。则R1与R2的阻值之比为( )
A.13∶5 B.3∶5 C.5∶3 D.5∶13
3.在研究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路如图3所示。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到1.5V,其原因可能是( )
A.滑动变阻器值太小 B.电源电压3V太高 C.20Ω的阻值太小 D.控制的电压1.5V太高
4.如图4所示,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表的示数为0.6A。将滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,电流表的示数为0.2A。下列说法中错误的是( )
A.电源电压为6V B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω C.当滑片P移到b端时,电压表的示数为4V D.当滑片P移到中点时,电流表的示数为0.3A
5.如图所示的电路中,电源两端电压恒定为6V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小 B.电流表和电压表示数的比值变小 C.电流表的示数由0.1A变为0.6A D.电压表的示数由6V变为1V 6.如图6所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )
A.0Ω~10Ω B.0Ω~20Ω C.5Ω~20Ω D.2.5Ω~10Ω
7.如图7是电路元件A和B的I-U图像,根据图像提供的信息,下列说法中正确的是( )
A.元件A的阻值为10Ω B.原件B的阻值为40Ω
C.若将它们并联,接在4.0V的电源上,电路中的总电流为0.35A D.若将它们串联,接在某电源上,电路中的总电流是0.15A,电源电压是3V
8.如图所示的电路中,三个阻值均为10Ω,连接到电压为
6V的电路中,下列说法中正确的是( ) A.当两个开关均断开时,电流表的示数为0.6A B.当两个开关均闭合时,电流表的示数为1.2A C.若闭合开关S1,断开开关S2,电流表的示数为0.4A D.若断开开关S1,闭合开关S2,电流表的示数为0.3A
二、填空题
9.某照明灯的额定电压是36V,正常发光时灯丝电阻为24Ω,则照明灯的额定电流是________A。如果电源电压是48V,为使照明灯正常发光,可以在电路中串联一个阻值为________Ω的电阻。
10.如图9所示,R1=15Ω,电源电压恒定,闭合开关S,断开S1,电流表示数是0.4A;若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.3A,则电源电压是________V,R2的阻值为______Ω。
11.如图10所示的电路中,电源电压不变,R1=R2=R3=6Ω。某同学误将一电流表并联在R1两端,闭合开关后,读得电流表示数为0.6A,则电源电压U=______V;发现错误后,该同学将图中电流表换成了电压表,则此时电压表的示数是______V。
12.如图所示电路,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=3∶2,则R1∶R2=______;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表示数之比I甲∶I乙=______。
13.如图12甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数与电路中电流变化的图线如图乙所示。根据图线的信息可知:______(选填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图线,电源电压为______V,电阻R1的阻值为______Ω;当电流表的示数为0.2A时,滑动变阻器接入电路中的阻值为______Ω。
14.两只定值电阻,甲标有“l5Ω 1A”的字样,乙标有“20Ω 1.5A”的字样。把它们串联起来,则电路两端的最高电压为_______V;把它们并联起来,则干路的最大电流为_______A。
三、解答题
15.如图13所示电路,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”,电源电压恒定为18V。当开关S闭合后,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为5V。求: (1)电阻R1的阻值;(2)此时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)若电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,则滑动变阻器接入电路的阻值不能小于多少?
16.如图14所示的电路中。电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~l5V,电阻R0=30Ω,电路两端电压U=24V保持不变。当滑动变阻器连入电路中的电阻太小时,电路中电流会超过电流表量程;当滑动变阻器连入电路中的电阻太大时,滑动变阻器两端电压会超过电压表量程。求:在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。
《欧姆定律在串、并联电路中的应用》课后反思
欧姆定律是初中电学的核心内容,欧姆定律的应用是与串并联电路电压、电阻、电流规律融合在一起的综合应用。因此,欧姆定律与串并联规律的掌握是学生学习的关键点。 在教学中,适当的加入串并联电路的电阻规律。在引入电阻规律的时候,可以先用实验器材演示,让学生有生动的体验和直观的感受,然后再通过理论推导出实验结论。对于并联电路的电阻规律是教学中的一个难点,学生对分式公式的理解有难度,计算也有难度,不管用何种方法,只要能正确解题,步骤完整,思路清晰,只要能学会,就可以。
本节学案设计的习题较少,讲解内容过多,重点没有把握好,使得教学时间紧。对于这章知识,内容较难,学生掌握的不是很好,相关规律和特点可能没有正确理解与领会,通过科学探究演示得出了结论,学案设计合理,利于学生自学思考,突破了难点,把握了重点,但课堂时间有些不足,效果不是很好。这些课的教学我仍然力求体现新课程问题引领教学法、课堂结构比较完整,通过自学和实验创设生成问题情景,引出疑问激发求知欲望,创设互动交流合作学习的氛围,实现问题教学解决疑问。但在课前、课堂与课后学习任务的分配和布置上也是不太合理的,存在很多不足。
《欧姆定律在串、并联电路中的应用》课标分析
本章教材其实已经把本节知识内容分散在各节教材中,教学要求也不高,这样处理有利于降低教学难点。重点是综合运用欧姆定律和串联电路和并联电路的电流、电压、电阻规律,灵活地解决简单电路问题。难点是指导学生利用欧姆定律探索新规律的内容,即探究串、并联电路中电阻的关系。教学中要注意培养学生好的解题习惯,注意加强对学生理论思维和定量计算的指导,拓宽学生的解题思路。另外,对于串联电路的电阻,教材是作为欧姆定律的一个应用,起到帮助学生对它进一步理解和拓宽思路的作用。通过本节的教学,应使学生理解串联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。现行各类教材都是通过实验测量和理论推导得出电阻串联的规律并用决定导体电阻大小的因素来帮助理解这个规律的。对于两个以上电阻的串联,本节的设计是提出问题,让学生动手实验进而推出串联电路的总电阻与分电阻的大小关系。本节教学的重点是串联电路电阻规律的理论推导和应用,难点是理论推导,测量串联电路电阻的实验是本节教学的关键。具体操作时,可以先提问,需要20欧的,只有10欧的怎么办?是不是可以串联?用实验来研究。再指导学生设计实验电路。最后得出规律。理论推导可以用阅读推导的方法进行。至于并联电路的电阻,可以利用电阻的并联即相当于增加了导体的横截面积来帮助学生认识并联电路电阻的关系。
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