2022年《對電阻的進一步研究》教案

1、2.2 對電阻的進一步爭論 一、教案目標(biāo)（一）學(xué)問與技能 1 把握導(dǎo)體的伏安特性,并解決物理問題 2進一步學(xué)習(xí)電路的串聯(lián)和并聯(lián),懂得串、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系和電阻關(guān) 系,并能運用其解決有關(guān)關(guān)問題；3進而利用電路的串、并聯(lián)規(guī)律分析電表改裝的原理；（二）過程與方法 通過復(fù)習(xí)、歸納、小結(jié)把學(xué)問系統(tǒng)化；（三）情感態(tài)度與價值觀 通過學(xué)習(xí),學(xué)會在學(xué)習(xí)中敏捷變通和運用；二、重點與難點：重點： 教案重點是串、并聯(lián)電路的規(guī)律；難點： 伏安特性 三、教案過程：（一）新課講解1導(dǎo)體的伏安特性 導(dǎo)體的伏安特性曲線用縱軸表示電流I,用橫軸表示電壓U,畫出的 IU 圖線叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線；圖線斜率的物理意義I

2、 R1在 IU 圖中,圖線的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù)；即 ktan I U1 RO I R2線性元件和非線性元件U a線性元件I R U/I 伏安特性曲線是過坐標(biāo)原點的直線,這樣的元件叫線性元件；b非線性元件O U 伏安特性曲線不是直線,這樣的元件叫非線性元件；U 對歐姆定律不適用的導(dǎo)體和器件,電流和電壓不成正比,伏安特性曲線不是直線,都是非線性元件；1 / 6 2、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路先讓同學(xué)回憶中學(xué)有關(guān)這方面（串、并聯(lián)電路的規(guī)律）的問題,然后讓同學(xué)自學(xué),在此基礎(chǔ)上,讓同學(xué)將串聯(lián)和并聯(lián)加以對比,同學(xué)簡潔懂得和記憶；老師點撥： 一是要從理論上熟識串、并聯(lián)電路的規(guī)律,二是過程分析的不同,引入電勢來分

3、析；從而讓同學(xué)體會到高中和中學(xué)的區(qū)分,也能讓同學(xué)易于懂得和接受；同學(xué)自己先推導(dǎo)有關(guān)結(jié)論,老師最終歸納小結(jié)得出結(jié)論：（并適當(dāng)拓展）（ 1）串聯(lián)電路電路中各處的電流強度相等；I=I 1=I 2=I 3=電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和 U=U 1+U2+U3+串聯(lián)電路的總電阻,等于各個電阻之和；R=R 1+R2+R3+電壓安排： U1/R 1=U2/R2 U 1/R 1=U/R n 個相同電池（ E、r ）串聯(lián)： En = nE r n = nr （ 2）并聯(lián)電路 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等；U=U 1=U2=U3= 電路中的總電流強度等于各支路電流強度之和；I=I 1+I 2+I

4、3+ 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù),等于各個電阻的倒數(shù)之和； 1/R=1/R 1+1/R2+1/R 3+ 對兩個電阻并聯(lián)有：R=R1R2/ （R1+R2） 電流安排： I 1/I 2=R1/R2 I 1/I=R 1/R n 個相同電池（ E、r ）并聯(lián)： En = E r n =r/n 再由同學(xué)爭論以下問題：幾個相同的電阻并聯(lián),總電阻為一個電阻的幾分之一；如不同的電阻并聯(lián),總電阻小于其中最小的電阻；如某一支路的電阻增大,就總電阻也隨之增大；如并聯(lián)的支路增多時,總電阻將減小；當(dāng)一個大電阻與一個小電阻并聯(lián)時,總電阻接近小電阻；【例 1】如圖 4 所示的電路,電燈屬于哪種連接？S1和 S2 分別掌握什么？【

5、分析 】分析電路時,可以把原電路整理改畫成常見的電路圖；由于電路的起點和終點是 電源的兩極,所以可以抓住電流的正負極向兩邊綻開,從而可得到圖 5 所示的電路圖；2 / 6 【解答 】電燈 L1與 L2是并聯(lián), S1 掌握整個電路,S2 只掌握 L2所在的支路；【說明 】分析電路時,仍可以從電源正極動身看電路是否有分支點；從電源正負極到兩個分支點是干路；再看開關(guān)是在干路中仍是在支路中,從而確定用電器的連接方式和開關(guān)的作用；【例 2】在圖 20 所示的電路中,試分析當(dāng)開關(guān)分別為下述幾種情形時,各盞燈能否仍發(fā)光？1S 1、S3閉合, S2斷開； 2S 2、S3閉合, S1 斷開；3S1、S2斷開,

6、S3閉合； 4S1、 S2、S3 均斷開；5S1、S2、S3均閉合；【分析 】此題突出了開關(guān)在轉(zhuǎn)變和掌握電路中的重要作用,強化了對通路、開路的熟識；由圖可知, S3在干路上, S1、S2 都在支路上；當(dāng)S1、S3閉合而 S2 斷開時, L3 所在的支路為開路,沒有電流通過 L3,這時 L1和 L2 并聯(lián)接在電源上,構(gòu)成通路；因此對于 1 的情形,L1、L2發(fā)光, L3 不發(fā)光；當(dāng) S2、S3 閉合而 S1 斷開時, L2所在支路為開路,沒有電流通過 L2,這時 L1、L3 并聯(lián)接在電源上,構(gòu)成通路；對于 2 的情形, L1、L3 發(fā)光, L2不發(fā)光；當(dāng) S1、S2 均斷開而僅 S3閉合時, L

7、2、L3所在的兩條支路均為開路,這時僅 L1 通過 S3與電源連接,3 / 6 形成通路；故對于 3 的情形,僅 L1發(fā)光, L2 和 L3都不發(fā)光；當(dāng) S1、S2、S3均斷開時,三盞燈所在支路均為開路,均無電流通過,所以對于 4 的情形, L1、L2 和 L3都不發(fā)光；當(dāng) S1、S2、S3均閉合時,三盞燈所在支路均為通路,可見對于【擴展問題 】圖 20 中,要使 L1發(fā)光,必需閉合的開關(guān)是5 的情形, L1、L2、L3都發(fā)光；_；要使 L2 發(fā)光,必需閉合的開關(guān)是 _；要使 L3發(fā)光,必需閉合的開關(guān)是 _；【答 】S3；S1、S3；S2、S3；【擴展問題 】圖 21 中,每個開關(guān)掌握一盞燈的

8、正確電路是： 【分析 】由圖 21 可知, a 圖中如 S1、S2、都閉合,就S1 將使 L2 短路；如 S1 斷開、 S2閉合,這時 L1、L2串聯(lián), S2 同時掌握了L1 和 L2,明顯不合題意；c 圖中,當(dāng) S1、S2 都斷開時, L1、 L2 仍舊連在電源上,所以始終發(fā)光；而只要閉合S1,就無論 S2 是否閉合, L2都將被短路,也不合題意；d 圖中,當(dāng) S1、S2 都閉合時, L1、L2串聯(lián)接在電源上,只要 S1、S2中有一個斷開,即形成開路,從而致使 L1、L2均不發(fā)光；這時 S1、S2中有一個成為余外,且不行能一個開關(guān)掌握一盞燈；只有 b 圖符合題目要求,故應(yīng)選 b ；【擴展問題

9、 】利用圖 22 中的開關(guān) S1、S2和 S,如何操作可使電燈 L1、L2 串聯(lián)或并聯(lián)在電源上？4 / 6 【分析 】此題通過串、并聯(lián)電路的特點和開關(guān)的掌握作用這兩個發(fā)散點間的聯(lián)系來進行發(fā) 散思維；串聯(lián)電路的特點是用電器逐個順次地連接,電流流過時有先后之分；故只閉合S2,而斷開 S1 和 S 時,能使電流依次通過L1和 L2,滿意兩燈串聯(lián)的要求；并聯(lián)電路的特點是用電器并列連接在電路兩點間,電流同時通過各支路；故同時閉合 S1、S,而斷開 S2,可使 L1和 L2 并聯(lián)在電源兩極之間；【擴展問題 】將圖 21c 改成一個開關(guān)掌握一盞燈；【分析 】圖 21c 的錯誤在于：多了一段與開關(guān) S2平行的

10、導(dǎo)線,它不僅使開關(guān) S1、S2失去掌握作用,而且當(dāng)閉合開關(guān) S1時,會造成燈 L2 短路；故應(yīng)將余外的那段導(dǎo)線去掉才能滿意要求；正確的接法應(yīng)如圖 21b ；【擴展問題 】假如圖 21 各圖中的開關(guān)S1、 S2 均閉合,就哪個圖能省去一個開關(guān)？【分析 】圖 21 中,如閉合開關(guān) S1、S2,a 圖將因 S1 的閉合而使 L2 短路； b 圖 L1、 L2 兩燈并聯(lián), S1、S2 各掌握一盞燈；c 圖將會因 S1 的閉合造成 L2 短路；只有 d 圖,這時 L1、L2 兩燈串聯(lián),開關(guān) S1、S2 可省去任一個；【擴展問題 】改正圖 23 中的錯誤；【分析 】用短路學(xué)問來解決；圖23 在閉合開關(guān)S時

11、,將造成電源短路,故應(yīng)去掉a、b 間余外的那段導(dǎo)線,使電流從電源正極經(jīng)開關(guān)S,在 c 點分為兩條支路,分別通過燈L1、 L2,到 d 點又匯合回到電源負極；【擴展問題 】試分析圖 24 中開關(guān) S 的作用；5 / 6 【分析 】圖 24 中,開關(guān) S 斷開時,電熨斗與電燈L 串聯(lián)接在電路中；如閉合開關(guān),電燈L被短路,這時通過電熨斗的電流增強,可使“ 預(yù)熱” 加快；而開關(guān)S斷開時,電熨斗與電燈 L 串聯(lián),這時通過電熨斗的電流減弱,熨燙衣服時,不會因電熨斗溫度太高而燙壞衣服；故“ 預(yù)熱” 時應(yīng)閉合開關(guān)S,這時燈 L 不亮；燙衣時宜斷開開關(guān)S,這時燈 L 亮；【擴展問題 】某校傳達室有一指示燈L 和電鈴 D；請設(shè)計一個簡潔的電路,使得從前門來的人按門鈴時,