15.4　電阻的串聯(lián)與并聯(lián)教案

1、適用學科初中物理適用年級初三適用區(qū)域滬科版區(qū)域課時時長分鐘2課時知識點1通過實驗理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的等效電阻,并能推導和理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的等效電阻計算公式。2會利用串聯(lián)、并聯(lián)電路特點的知識,解答和計算簡單的電路問題。教學目標1通過實驗探究, 經(jīng)歷從猜想與假設(shè)到實驗驗證的過程。2通過實驗探究,使學生在實驗中認識總電阻與原串聯(lián)或并聯(lián)的電阻之間的“等效替代關(guān)系。教學重點串聯(lián)和并聯(lián)電路總電阻的計算公式及運用公式進行簡單的計算。教學難點用“等效替代的觀點分析串聯(lián)和并聯(lián)電路。教學過程一、導入如下列圖,我們用電源電壓是3V的電源串聯(lián)接上一個電流表,我們能不能得到AB兩點間的電阻？然后,我

2、們能不能判斷AB間電阻的連接方式呢？很顯然,這里沒有足夠的條件判斷AB間電阻的連接方式,那么,我們得到的電阻值有什么意義,AB間電阻的連接方式和這個值有什么聯(lián)系？這是我們將要討論的內(nèi)容。根底知識回憶1.“伏安法測量電阻的方法2.“伏伏法測量電阻的方法3.“安安法測量電阻的方法4. 你還有沒有其他方法測量電阻二、知識講解一考點解讀 1、 串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻的阻值之和 公式：R總=R1+R22、推論：1串聯(lián)電阻相當于增加了導體的長度,所以總電阻大于任何一個電阻, 即R>R1、R>R2；2當有n個電阻R1、R2、R3、Rn串聯(lián)時,總電阻為 R=R1+R2+R3+R n3n個阻

3、值均為R0的電阻串聯(lián)后的總電阻為：R=nR04串聯(lián)電路中,各導體兩端的電壓與其電阻成正比, 即： = 并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和公式： 推論：(1)并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個電阻,即R<R1、R<R2；(2)并聯(lián)電阻的個數(shù)越多那么總電阻越小；(3)并聯(lián)電阻相當于增加了導體的橫截面積；(4)n個均為R0的導體并聯(lián)后的總電阻為：R=R0/n(5)并聯(lián)電路中,各導體兩端的電流強度與其電阻成反比, 即： = 或 I1R1 = I2R2 考點1 串聯(lián)電路中的電阻關(guān)系 1. 串聯(lián)電路的電阻關(guān)系問題：串聯(lián)電路的電阻有什么關(guān)系？提示：我們可以用以下列圖所示的等效替代法來分析總

4、電阻與分電阻的關(guān)系。推導：由歐姆定律可知：U1=IR1 U2=IR2 U=IR串聯(lián)電路中有： U=U1+U2 所以 IR=IR1+IR2 所以 R=R1+R2答復(fù)：串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和。補充1：我們可以從影響電阻大小的因素角度出發(fā),去看待電阻串聯(lián)的問題：把幾個電阻串聯(lián)起來,如下列圖,相當于加長了導體的長度,所以串聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻的阻值都大。補充2：假設(shè)有n個電阻R1、R2、···、Rn串聯(lián),那么它們的總電阻R 等于多少？假設(shè)n個相同阻值的電阻串聯(lián),總電阻R總=nR?？键c2 并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系問題：并聯(lián)電路的電阻有什么關(guān)系？提示：我們

5、可以用并聯(lián)電路電壓與電流關(guān)系和歐姆定律來分析總電阻與分電阻的關(guān)系。推導：如下列圖,由并聯(lián)電路電壓與電流關(guān)系知：U= U1= U2 ,I=I1+I2 由歐姆定律可知： 所以 。答復(fù)：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。 補充1：我們可以從影響電阻大小的因素角度出發(fā),去看待電阻并聯(lián)的問題：如圖,幾個電阻并聯(lián)后相當于增加了導體的橫截面積,總電阻比其中任一個電阻的阻值都小。補充2：假設(shè)n個相同阻值的電阻并聯(lián),總電阻。三 、例題精析例題1阻值為10的R1與阻值為15的R2串聯(lián)后的總電阻是多少？假設(shè)電源電壓為5V,那么流過R的電流為多少？【參考答案】 25 0.2A【解析】串聯(lián)電路的總電阻,等于

6、各串聯(lián)電阻之和,所以,總電阻為25；電流等于電壓除以總電阻,所以電流為0.2A。例題2：R120歐,R260歐,求R1和R2并聯(lián)時的總電阻是多大？【參考答案】15歐【解析】并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。R120歐,R260歐,R1和R2的倒數(shù)之和為,所以總電阻為15歐。例題3如下列圖的電路圖中,電源電壓恒為9V,電阻R1=5,R2=10,開關(guān)S閉合后,求：1電流表A2的示數(shù)2通過電阻R1、R2的電流在100s內(nèi)做的功【參考答案】10.9A；21620J、810J【解析】1兩個小燈泡并聯(lián),電流表A1測量電路中的電流,電流表A2測量通過R2的電流,又電源電壓恒為9V,R210,

7、電流表A2的示數(shù)I20.9A;(2) R15, 通過R1的電流為I11.8A, 通過R1、R2的電流在100s內(nèi)做的功分別為：W1UI1t9V1.8A100s1620J, W2UI2t9V0.9A100s810J.例題4如下列圖,電源電壓保持不變,電阻R2=60,開關(guān)閉合后,電流表A的示數(shù)為0.2A,電壓表V的示數(shù)為4V,求：1R1的阻值；_2電源電壓。_【參考答案】 20 16V【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。(1)由I可得,R1的阻值：R120；(2)因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電源的電壓：UI(R1+R2)0.2A

8、5;(60+20)16V.四 、課堂運用根底1、如下列圖電路中,當閉合開關(guān)S后,滑片P向右移動時,燈泡會變亮的是 PPPPSSSSABCD【參考答案】 D【解析】由串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知,串聯(lián)電路總電阻大于任一分電阻,并聯(lián)電路總電阻小于任一分電阻。A,B,C選項總電阻變大,所以選D。2、關(guān)于串并聯(lián)電路,以下說法正確的選項是 A 串聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓一定相等B 串聯(lián)電路中通過各用電器的電流不一定相等C 并聯(lián)電路中總電阻等于各電阻之和D 并聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓一定相等【參考答案】D 【解析】并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,并聯(lián)電路兩端電壓相等；并聯(lián)電路中,總電阻的倒

9、數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和 3.將R1、R2(R1>R2)按照以下四種不同接法分別接在圖中M、N兩端(電源電壓恒定不變),那么當開關(guān)閉合后,電流表示數(shù)最大的接法是()【參考答案】C【解析】選C。此題考查了串、并聯(lián)電路的電阻關(guān)系。根據(jù)串、并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知:并聯(lián)電路的總電阻小于每一個分電阻,串聯(lián)電路的總電阻大于每一個分電阻,所以R1、R2并聯(lián)的總電阻最小,串聯(lián)的總電阻最大。結(jié)合歐姆定律可知,電路中電壓一定,電阻最小時,電流最大,應(yīng)選C。穩(wěn)固1、電阻R1的阻值為10,將它與R2并聯(lián)后,總電阻為5,假設(shè)將R1與R2串聯(lián),那么總阻值為()A.20B.15C.10D.5【參考答案】A【解析】選A。此

10、題考查了串、并聯(lián)電路的電阻關(guān)系。由=+得,=-=-=,R2=10,那么R1+R2=20。2、兩個阻值分別為6和3的電阻,串聯(lián)接在9 V的電源兩端,閉合開關(guān)后,電路中的電流為()A.6 AB.3 AC.1 AD.0.5【參考答案】C【解析】選C。此題考查串聯(lián)電路的電阻關(guān)系。兩電阻串聯(lián)時,由R=R1+R2得R=6+3=9,電路中的電流由歐姆定律得I=1 A,應(yīng)選C。3.如下列圖,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,當滑動變阻器R2的滑片P向a移動時,電流表和電壓表示數(shù)的變化情況是()A.電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變大B.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變小C.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變大D.電

11、流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變小【參考答案】A【解析】選A。此題考查了動態(tài)電路分析。由圖可知:定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)接入電路,電流表測量串聯(lián)電路的電流,電壓表測量定值電阻R1兩端的電壓;開關(guān)S閉合后,當滑動變阻器R2的滑片P向a移動時,滑動變阻器R2接入電路的電阻變小,那么與電阻R1的總電阻變小,又電源電壓不變,由歐姆定律可得,電路中的電流變大,所以電流表示數(shù)變大;通過電阻R1的電流變大,電阻R1的阻值不變,由歐姆定律可得,電阻R1兩端的電壓變大,所以電壓表示數(shù)變大,應(yīng)選A。拔高1、如下列圖,假設(shè)甲、乙均為電壓表時,閉合開關(guān)S,那么兩電壓表的讀數(shù)U甲U乙=32。假設(shè)甲、乙均為電流表時

12、,斷開開關(guān)S,兩電流表的讀數(shù)為I甲I乙= , R1R2=。【參考答案】13 12【解析】此題考查歐姆定律及電路的電流、電壓、電阻關(guān)系。甲、乙均為電壓表時,甲測量電路的總電壓,乙測量電阻R2兩端的電壓,U甲U乙=32,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,電阻R1和R2兩端的電壓之比為U1U2=12,根據(jù)歐姆定律可知,電阻R1和R2的阻值之比為R1R2=12。甲、乙均為電流表時,甲測量的是R2的電流,乙測量總電流。R1和R2并聯(lián)時,通過的電流之比為電阻之比的倒數(shù):I1I2=21,根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知:I甲I乙=13。2、如下列圖,電源電壓保持不變,電阻R1=10開關(guān)閉合后,電阻R1支路中電流表A1的示數(shù)

13、為O4A,干路中電流表A的示數(shù)為0.6 A求：1電阻R1兩端的電壓； 2電阻R2的阻值； 3電阻R2消耗的電功率【參考答案】14V；220；30.8W【解析】由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A1測R1支路的電流,電流表A測干路電流。(1)由I可得,電阻R1兩端的電壓：U1I1R110×0.4A4V；(2)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,通過R2的電流：I2II10.6A0.4A0.2A,并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,R220；(3)電阻R2消耗的電功率：P2U2I2U1I24V×0.2A0.8W.3、如下列圖,電源兩端的電壓U保持不變。閉合開關(guān)S、S1,電壓表示

14、數(shù)為8V,電流表示數(shù)為2A閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1,電壓表示數(shù)為2V。求：1電源兩端的電壓U。2電阻R1的阻值?！緟⒖即鸢浮?8V。212。【解析】解答：1當閉合開關(guān)S、S1時,電路中只有電阻R2,電壓表示數(shù)為U8V即為電源電壓,此時電流表示數(shù)為I22A,那么R2；2當閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1時,R1,R2串聯(lián),電壓表測R2兩端電壓,U22V 那么通過R2的電流為： ；那么R1兩端電壓為U1U-U28V-2V6V,串聯(lián)電路電流處處相等即I10.5A,那么R1課堂小結(jié)通過本節(jié)課,學習了如下內(nèi)容:1、 串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻的阻值之和 公式：R總=R1+R22、推論：1串聯(lián)電阻相當于增加了

15、導體的長度,所以總電阻大于任何一個電阻, 即R>R1、R>R2；2當有n個電阻R1、R2、R3、Rn串聯(lián)時,總電阻為 R=R1+R2+R3+R n3n個阻值均為R0的電阻串聯(lián)后的總電阻為：R=nR04串聯(lián)電路中,各導體兩端的電壓與其電阻成正比, 即： = 并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和公式： 推論：(1)并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個電阻,即R<R1、R<R2；(2)并聯(lián)電阻的個數(shù)越多那么總電阻越小；(3)并聯(lián)電阻相當于增加了導體的橫截面積；(4)n個均為R0的導體并聯(lián)后的總電阻為：R=R0/n(5)并聯(lián)電路中,各導體兩端的電流強度與其電阻成反比, 即：

16、= 或 I1R1 = I2R2 課后作業(yè)根底 1.一個滑動變阻器標有“1.5A 50的字樣,當它與一個阻值為30的電阻串聯(lián)接入電路時,整個電路總電阻的變化范圍為 A30-80 B0-80 C0-50 D0-30【參考答案】A 【解析】滑動變阻器銘牌上標有“100,50A的字樣,表示滑動變阻器的電阻變化范圍以及允許通過的最大電流,結(jié)合串聯(lián)電路電阻特點：串聯(lián)電路中總得電阻等于各局部電阻之和2、兩電阻并聯(lián)后總電阻小于其中任意一個電阻,是因為并聯(lián)的結(jié)果相當于使導體 A橫截面積減小 B橫截面積增大 C長度減小 D長度增大【參考答案】B【解析】利用決定導體大小的因素長度、橫截面積和材料分析并理解電阻越并越

17、小3. 阻值分別為1歐和10歐的電阻并聯(lián)后,總電阻R的阻值 A一定小于1歐 B可能小于1歐 C一定等于11歐 D可能大于10歐【參考答案】A【解析】根據(jù)并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和進行分析穩(wěn)固1、夜幕降臨,學校校園內(nèi)的各教室陸續(xù)亮起燈時,學校照明電路的總電阻大小變化情況 A總電阻變小 B總電阻不變C總電阻變大 D所有燈都開時,總電阻最大【參考答案】A【解析】因為并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和,所以并聯(lián)電路中,支路越多,總電阻越?。挥忠驗檎彰麟娐肥遣⒙?lián)電路,所以在全校燈都翻開時,支路最多,總電阻最小2、關(guān)于并聯(lián)電路,以下說法正確的選項是 A并聯(lián)電路的一個顯著特點是各支路

18、之間互不干擾B在并聯(lián)電路中使用得用電器越多,其總電阻越大C并聯(lián)電路中導體中的電流跟電阻成正比D并聯(lián)電路的總電阻等于各并聯(lián)導體電阻的倒數(shù)之和【參考答案】A【解析】1并聯(lián)電路中各支路互不影響2在并聯(lián)電路中,總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)和,因此支路越多,總電阻越小3電壓一定時,導體中的電流與電阻成反比3、 以下說法中正確的選項是 A橫截面積越小的導體電阻越大B負電荷定向移動的方向與電流方向相反C電路兩端有電壓,電路中就有電流D并聯(lián)電路中某一支路的電阻變大,總電阻就變小【參考答案】B【解析】1電阻是導體本身的一種性質(zhì),與導體的長度、橫截面積和材料有關(guān)2規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向3形成電流的

19、條件：有電壓并且為通路4并聯(lián)電路的總電阻等于各支路電阻倒數(shù)之和拔高1、如下列圖的電路中,定值電阻R1=150、R2=300閉合開關(guān)S后,電流表A2的示數(shù)為5mA求：1電阻R1兩端的電壓為多少伏？2電流表A1的示數(shù)為多少毫安？【參考答案】11.5V；215mA【解析】解：由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R2支路的電流1因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,由可得,電阻R1兩端的電壓：U1=U2=I2R2=5×103A×300=1.5V；2通過R1的電流： 因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,電流表A1的示數(shù)：I=I1+I2=10mA