九年級物理串并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系

1、北師大版12.3串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系教學(xué)設(shè)計課前準(zhǔn)備一、新課標(biāo)學(xué)習(xí)要求1 .知識與技能知道串聯(lián)電路等效電阻與各電阻的關(guān)系.知道并聯(lián)電路等效電阻與各電阻的關(guān)系.2 .過程與方法推導(dǎo)出串聯(lián)電路等效電阻計算公式.推導(dǎo)出并聯(lián)電路等效電阻計算公式.3 .情感、態(tài)度與價值觀從已知的科學(xué)規(guī)律出發(fā)，通過數(shù)學(xué)公式的邏輯推導(dǎo)獲得新的科學(xué)知識的過程中，發(fā)展學(xué)生對科學(xué)的探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、獨(dú)立思考的科學(xué)態(tài)度二、整體感知R=R+R+R1111+ 一RR1R2Rn1 .串聯(lián)電路的等效電阻：2 .并聯(lián)電路的等效電阻：教材知識全解一、串聯(lián)電路的等效電阻1 .串聯(lián)電路的等效電阻假設(shè)有一個電阻可以代替串聯(lián)的電阻而不

2、影響電路的效果，我們就稱這個電阻是串聯(lián)電路的等效電阻.等效電阻與串聯(lián)各個電阻的關(guān)系可以利用歐姆定律求得.說明(1)不影響電路的效果是指在電源電壓不變時，其輸出的電流也不變(2)等效電阻也叫總電阻.2 .串聯(lián)電路中的電阻關(guān)系在圖12-3-1中，兩個串聯(lián)導(dǎo)體的電阻值分別為R和R,設(shè)等效電阻的電阻值為R.R、R2兩端的電壓分別為U和U2,串聯(lián)部分兩端的電壓為U.通過R、R的電流分別為I1、12.由歐姆定律可知，U=IR,U1=IR,U2=I2R.從串聯(lián)電路總電壓與分段電壓的關(guān)系：U=U+U,得IR=I1R1+12R2.因串聯(lián)電路中的電流處處相等，即I=I1=12,所以R=R+R.3 于多個電阻(R、

3、R、R3R)串聯(lián)，同樣可以得到R=R+R+R+R.這表明，串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和注意(1)把幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度，其總電阻一定比任何一個導(dǎo)體的電阻大(2)由R=R+R+R可推出，n個阻值均為R的電阻串聯(lián)，其總電阻為R=nR.U1R1(3)根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電流特點(diǎn).不難推出,這說明：串聯(lián)電路中，電壓的分配與電阻成正比U2r2二、并聯(lián)電路的等效電阻1 .并聯(lián)電路的等效電阻假設(shè)有一個電阻可以代替并聯(lián)的電阻而又不影響電路的效果，我們就稱這電阻是并聯(lián)電路的等效電阻.等效電阻與并聯(lián)各個電阻的關(guān)系可以利用歐姆定律求得.說明（1）不影響電路的效果是指在電源電壓不

4、變時，其輸出的電流也不變（2）等效電阻也叫總電阻.2 .并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系推導(dǎo)：設(shè)各支路的電阻分別為R和R,并聯(lián)電路的等效電阻為R.通過R和R的電流分別為匕和12,并聯(lián)電路的總電流為I（如圖12-3-2）.那么，由歐姆定律可知：I1=U,RI2=UR2，而 I= UR又因?yàn)椴⒙?lián)電路的總電流等于各支路的電流之和，即i=i1+12.所以U=U+Ur R1 R2約去U得：1=+RRiR2對于多個電阻（R、R、R、R）并聯(lián)，同理可以得到：工+。+工R一可R2Rn這表明并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù)，等于各并聯(lián)導(dǎo)體的電阻的倒數(shù)之和說明（1）把n個導(dǎo)體并聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積，其總電阻比每一個導(dǎo)體

5、電阻都要?。?）由1=+工，可推導(dǎo)出R=R1R2.R=RoRnRR1R2R1R2（3）由工=工+工+工可推出，n個阻值均為R的電阻并聯(lián)，其總電阻為RR1R2Rn（4）根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，可推導(dǎo)出L0,這說明：并聯(lián)電路中，電流的分配與電阻成反比I2R1典型例題精析題型I面向全體雙基鞏固例1如圖12-3-3所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，則（）A.電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小B.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大C.電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變D.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)不變分析：首先要明確兩表測量對象.在本題中，R、R并聯(lián)在電路中，電壓表測電路總電壓，當(dāng)電源電壓不變時，電壓

6、表的示數(shù)不變，電流表測的是干路上的電流，I=I1+I2,由于并聯(lián)電路中U1=U2=U,U不變，所以1尸乜二U不變.I2=U2U當(dāng)滑R1RR2R2動變阻器滑片P向右移動時，電阻R增大，I2減小，所以I也減小，即電流表0,的示數(shù)減小，選項(xiàng)D正確.答案：D例2一個阻值為3Q的電阻R和一個阻值為2Q的電阻R串聯(lián)后，接在6V的電源上.問電路中的電流多大？分析：畫出電路圖（圖12-3-4）.要想求出電路中的電流I,只要知道總電壓U和總電阻R就可以了.U已知，R可用串聯(lián)電路的總電阻公式求出.解因?yàn)椋簉=r+r=3Q+2Q=5Q所以:I=U=6V=1.2AR5答案：電路中的電流為1.2A.題型口生活物理社會(

7、)例3兩根饃銘金屬絲的長度關(guān)系是li>l2,把它們串聯(lián)后接入電路，則通過它們的電流和它們兩端的電壓分別滿足A.Ii >12, Ui< 以C.I 1=I2, U1>U2B.Ii<I2,U1>U2D.Ii=l2,電壓關(guān)系不定分析：雖然兩根饃銘金屬絲的材料和長度知道了，但橫截面積關(guān)系未知，所以它們的電阻關(guān)系未知，串聯(lián)后電壓的分配關(guān)系無法確定，但因是串聯(lián)，電流相等.答案：D例4有一只弧光燈，正常工作電流為5A,電阻力8Q,要把它接入電壓為110V的電路中，需要串聯(lián)一個多大的電阻，弧光燈才能正常工作？分析：先根據(jù)題意畫電路圖，并標(biāo)出已知量和未知量的符號，如圖i2-3-

8、5所示.為了防止差錯，習(xí)慣上在物理量代表符號的右下角加角標(biāo)，分別表示與各導(dǎo)體的對應(yīng)量，如電阻Ri的電壓、電流分別為U、Ii,電阻R的電壓、電流分別為J、J,總電阻、總電壓、總電流分別為R、UI.并且這九個量中一般知道三個量就可以求出另外六個量.此題根據(jù)題目所給條件，欲求電阻R,可從歐姆定律的變形出發(fā)，先求出Ri兩端的電壓Ui,再根據(jù)串聯(lián)電路的關(guān)系，求出電阻R2兩端的電壓U2,最后利用歐姆定律變形公式求出R;也可以從串聯(lián)電路總電阻出發(fā)，先求出整個電路中的總電阻 關(guān)系求出R2.解法一：根據(jù)歐姆定律：U=IRi=5AX 8Q=40VR,然后利用串聯(lián)電路特點(diǎn)求出R;也可以根據(jù)串聯(lián)電路分壓R與R是串聯(lián)在

9、電路中U2=U-U1=ii0V-40V=70V又根據(jù)歐姆定律可求出需要串聯(lián)的電阻R2為:R2=U/|=70V/5A=14Q,uU110V解法一：根據(jù)歐姆te律I=U/R得：R=一=22QI5ARi與R串聯(lián)在電路中;R2=R-Ri=22Q-8Q=14Q解法三：根據(jù)歐姆定律I=U-得：U=IRi=5AX8Q=40VRRi與R是串聯(lián)在電路中U2=U-U=110V-40V=70V根據(jù)串聯(lián)電路分壓關(guān)系式:匕反得.r=Uxr=Z0V><8Q=14QU2R2U140V答案：需要串聯(lián)一個14Q的電阻，弧光燈才能正常工作.課后小結(jié)一、知識梳理二、方法規(guī)律總結(jié)怎樣進(jìn)行簡單電路的計算？串、并聯(lián)電路屬于簡

10、單的電路.在解題中要注意以下幾點(diǎn)：(1)先根據(jù)題意畫電路圖，并在電路圖上標(biāo)明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號，便于分析(2)利用電路的符號和歐姆定律解題時，特別要重視“對應(yīng)”關(guān)系.也就是說，運(yùn)用歐姆定律應(yīng)是“同一導(dǎo)體”，并且“同一時間”上的U、R和I.(3)如果題目給出的是兩個物理過程，要注意分析兩個過程之間的聯(lián)系(如電路的總電壓不變).必要時可分別畫出兩個過程的電路圖，分步加以解決.三、思維誤區(qū)在本節(jié)出現(xiàn)的易錯點(diǎn)有：進(jìn)行電路的分析和計算時，由于電路圖的認(rèn)識錯誤，容易出現(xiàn)分析和計算上的錯誤.電流表A、備的示數(shù)之比是.例如圖12-3-16所示，已知電阻R：R=2：1,已知R=6Q.閉合開關(guān)S后，電路中的總電阻是Q加在兩個電阻兩端電壓之比是.分析：錯解：本題若把電路當(dāng)成了串聯(lián)，則求出總電阻為9Q,若把求并聯(lián)電路電阻公式1I1,我當(dāng)成R=R2R11R2，1則求得總電阻為一Q,誤把A2當(dāng)成測R的電流，求得兩表本數(shù)之比為1：2.2R的電流.電路中正解：開關(guān)S閉合，電路連接方式為并聯(lián)，不是串聯(lián)，電流表A測R的電流，電流表A測干路電流，不是測總電阻r=R1R263_=2Q,