人教版九年级物理上册-17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用-教案
4页1、17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用教学目标【知识与能力】1.能根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。2.能根据串联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。3.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。【过程与方法】通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养逻辑思维能力,培养学生解答电学问题的良好习惯。【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。教学重难点【教学重点】欧姆定律在串、并联电路中的应用。【教学难点】 串、并联电路的特点与欧姆定律的综合应用。教学过程情景创设、新课引入如果现在手上有5、10、15、20的电阻,但是现在实验中需要一个25和一个4的电阻,你该怎么办呢?进行新课一、欧姆定律的推理1.电阻的串联 由欧姆定律得:U1=I1R1 U2=I2R2U=IR由串联电路可知:U=U1+U2I=I1=I2所以:IR=I1R1+I2R2即:R=R1+R2结论:串联电路的总电阻等于各电阻之和。在串联电路中:R=R1+R2。 2.电
2、阻的并联 由欧姆定律得: 由并联电路可知:I=I1+I2 U=U1=U2所以:即:结论:并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。3.串联电路电压分配规律通过串联电路电阻的规律,可以推论:串联电路中,电阻阻值之比等于电阻两端电压之比。推导如下: 串联电路电流一定,4.并联电路电流分配规律通过并联电路电阻的规律,可以有推论:并联电路中,各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比。推导如下:串联电路电压一定,二、利用欧姆定律解决问题欧姆定律是电学的基本定律之一,应用非常广泛。实际电路比较复杂,但可以简化为串联电路和并联电路,再利用欧姆定律解决问题。1有关串联电路的计算例题1.如图所示,电阻R1为10 ,电源两端电压为6 V。开关S闭合后,求: (1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50 时,通过电阻R1的电阻I;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20 时,通过电阻R1的电流I。解:(1)如图所示,根据串联电路电流的规律,通过R的电流和通过电阻R1的电流相等,都等于I。电阻R1两端的电压U1IR1,R两端的电压U2IR2。根据串联电路电压的规律UU1U2,有UIR1IR2I(R1R2)。
3、可求得I0.1 A。(2)同(1)的分析一样,可求得滑动变阻器R,R1串联时,电路中的电流I0.2 A。教师总结:由上面例题可以看出:(1)串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以各分电阻之和的商。(2)当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变。2有关并联电路的计算例题2.如图所示,电阻R1为10 ,电源两端电压为12 V。开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40 时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20 时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I。解:(1)根据并联电路电压的特点,电阻R1和R2两端的电压均等于电源两端电压U12 V。由欧姆定律得I11.2 A,通过变阻器R的电流I20.3 A,所以总电流II1I21.2 A0.3 A1.5 A。(2)同理可求得I11.2 A,通过变阻器R的电流I20.6 A,所以总电流II1I21.2 A0.6 A1.8 A。教师总结:由上面例题可以看出:(1)当并联电路的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流会改变,干路电流也会变化,但另一个支路的电流和电压都不变。(2)家庭电路中,各用电器采用并联形式连接到电源上,就是利用了并联电路的这一特点。板书设计欧姆定律在串、并联电路中的应用串联电路中的电阻:R=R1+R2并联电路中的电阻:1R=1R1+1R2随堂练习1.一个滑动变阻器标有“50 1.5 A”的字样,当它与一个阻值为30 的电阻串联接入电路时,整个电路总电阻的变化范围为()A.3080 B.080 C.050 D.030 2.两个完全相同的电阻,它们串联后的总电阻是并联后总电阻的()A.12B.2倍 C.4倍 D.143.两电阻的阻值分别为30 和90 ,将它们串联后,其总电阻为;将它们并联后,其总电阻为。4.小华同学通过实验探究并联电路中电阻的特点,研究过程如图(a)、(b)和(c)所示。请仔细观察图中电路的连接及电流表的指针偏转情况,然后归纳得出初步结论。(1)比较图中的(a)和(b)两图及相关条件可知:;(2)比较图中的(b)和(c)两图及相关条件可知:。
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