高一物理 必修三 《串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)以必修第三冊(cè)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路為例教材分析本節(jié)學(xué)習(xí)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的基本規(guī)律，核心內(nèi)容是基于歐姆定律。本節(jié)內(nèi)容是電學(xué)部分的基礎(chǔ)，在本章乃至以后電學(xué)部分都具有重要地位。他是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)其他規(guī)律的基石，也是掌握電路規(guī)律、解釋電路現(xiàn)象及進(jìn)行電路設(shè)計(jì)必不可少的知識(shí)儲(chǔ)備。認(rèn)識(shí)并改裝電壓表和電流表是串聯(lián)電路和并聯(lián)電路規(guī)律的應(yīng)用，也是歐姆定律的進(jìn)一步深化和鞏固。本節(jié)內(nèi)容為學(xué)生理解電壓表、電流表的特點(diǎn)及工作原理，也為以后多用電表原理的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。學(xué)情分析串聯(lián)電路和并聯(lián)電路知識(shí)是初中電學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生有一定的基礎(chǔ)。但初中電路比較簡(jiǎn)單，學(xué)生對(duì)復(fù)雜的混聯(lián)電路處理起來(lái)比較困

2、難。本節(jié)引導(dǎo)學(xué)生從電路基礎(chǔ)知識(shí)入手，應(yīng)用部分電路歐姆定律，對(duì)串聯(lián)、并聯(lián)復(fù)雜電路的規(guī)律進(jìn)一步加以理解和掌握。電壓表和電流表的原理和改裝對(duì)學(xué)生能力提出了更高的要求，這不僅是對(duì)電路串、并聯(lián)知識(shí)的深化，也是對(duì)學(xué)生以后學(xué)習(xí)和理解閉合電路歐姆定律及多用電表原理起到了重要鋪墊作用。教學(xué)目標(biāo)了解串聯(lián)和并聯(lián)電路的連接方式，掌握串并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)。 掌握電組的串、并聯(lián)的計(jì)算。 知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成的。 了解電流表（表頭）的原理，知道什么是滿偏電流和滿偏電壓。 5、理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會(huì)求分壓電阻和分流電阻的阻值。教學(xué)重點(diǎn)串、并聯(lián)電路的規(guī)律。教學(xué)

3、難點(diǎn)難點(diǎn)是電表的改裝。六、教學(xué)流程七、教學(xué)過(guò)程復(fù)習(xí)回顧：初中我們學(xué)習(xí)了串并聯(lián)電路的基本知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們回顧什么是串聯(lián)，什么是并聯(lián)。學(xué)生回顧后回答：串聯(lián)：把幾個(gè)導(dǎo)體依次首尾相連，這樣的鏈接方式叫做串聯(lián)；并聯(lián)：把幾個(gè)導(dǎo)體的一端連在一起，另一端也連在一起，然后把這兩端接入電路，這樣的連接方式叫做并聯(lián)。本節(jié)課我們將在初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上深入學(xué)習(xí)串并聯(lián)電路中電壓、電流、電阻之間的關(guān)系。一、串、并聯(lián)電路的電流串聯(lián)電路：恒定電流電路內(nèi)各處電荷的分布是穩(wěn)定的。要使串聯(lián)電路中各處的電荷分布保持不變。相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)0、1、2各點(diǎn)的電荷量必須相等，因此，串聯(lián)電路各處的電流相等。I0=I1=I2=I3并聯(lián)電路：只有在相同時(shí)

4、間內(nèi)流過(guò)干路0點(diǎn)的電荷量等于進(jìn)入各支路1、2個(gè)點(diǎn)的電荷量之和，才能保證電路中各處的電荷量的分布恒定不變。因此，并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和。即：I0=I1+I2+I3二、串、并聯(lián)電路的電壓串聯(lián)電路:如果以0、1、2、3分別表示電路中0、1、2、3各點(diǎn)的電勢(shì)，以U01、U12、U23、U03分別表示0與1、1與2、2與3、0與3的電勢(shì)差（即電壓），那么從電勢(shì)差跟電勢(shì)的關(guān)系知道：U01=0-1， U12=1-2， U23=2-3因此： U01+U12+U23=0-3另一方面U03=0-3 所以：U03= U01+U12+U23并聯(lián)電路:不考慮導(dǎo)線的電阻，0、1、2、3各點(diǎn)之間沒(méi)有電勢(shì)差，它們

5、具有相同的電勢(shì)；同樣，幾個(gè)電阻右端的電勢(shì)也相同。因此，并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等。如果分別以U1、U2、U3分別代表兩個(gè)電阻兩端的電壓，則U1 =U2 =U3=U三、串、并聯(lián)電路的電阻串聯(lián)電路:R1R2U1UU2IRUI兩個(gè)電阻R1 、R2串聯(lián)起來(lái)接到電路里，作為一個(gè)整體，它相當(dāng)于一個(gè)電阻R（如右圖）。由于R1 R1R2U1UU2IRUI即U = U1+U2 流過(guò)這兩個(gè)電阻的電流I是一樣的，上式兩旁同除以電流I，于是得到： 由歐姆定律，可得： R = R1 + R2不難證明，如果多個(gè)電阻串聯(lián)，那么 R = R1 + R2 + 即：串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路的電阻之和。R1RR1R2U

6、IRUII1I2兩個(gè)電阻R1 、R2并聯(lián)起來(lái)接到電路里，作為一個(gè)整體，它相當(dāng)于一個(gè)電阻R（如右圖）。由于R1 與R2是并聯(lián)的，流過(guò)它們的總電流I等于兩個(gè)電阻上的電壓I1 、I2之和，即：I = I1+I2 兩個(gè)電阻上的電壓U是相同的，把上式兩旁同除以電壓U，得： 由歐姆定律，得：不難證明，如果多個(gè)電阻并聯(lián)，那么即并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。即：串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路圖電流關(guān)系各處的電流相等，即：I0=I1=I2=I3總電流等于各支路電流之和，即I0=I1+I2+I3 電壓關(guān)系兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和，即U03= U01+U12+U23總電壓與各支路電壓相等U1 = U

7、2 = U3 =U電阻關(guān)系R = R1 + R2 + R3+ =+ 四、串、并聯(lián)電路中參量變化規(guī)律串聯(lián)電路:U1U2UR1RU1U2UR1R2總電阻大于任意一個(gè)電阻任意一個(gè)電阻增大（減?。?，總電阻增大（減?。２⒙?lián)電路:電流與電阻成反比（反比分流）：I1=II2RI2R1R2I1I幾個(gè)相同的電阻并聯(lián)：R=兩個(gè)電阻并聯(lián)：R=一個(gè)很大的電阻與一個(gè)很小的電阻并聯(lián)，總電阻接近小電阻。任意一個(gè)支路電阻增大（減?。?，總電阻增大（減?。??？傊捍?、并聯(lián)組成的混連電路中，任意電阻增大（減?。?，總電阻增大（減小）。思考：一個(gè)“10V，2A”的燈泡，應(yīng)當(dāng)怎樣接在以下電路中能正常工作？總電壓U=15V（串聯(lián)一個(gè)2.

8、5的電阻）總電流I=6A （并連一個(gè)2.5的電阻）例1.下列說(shuō)法中正確的是（ ABC ）A.一個(gè)電阻和一根無(wú)電阻的理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零B.并聯(lián)支路任一支路的電阻都大于總電阻C.并聯(lián)支路任一支路的電阻增大（其他支路不變）， 則總電阻一定增大D.并聯(lián)支路任一支路的電阻增大（其他支路不變）， 則總電阻一定減小2.如圖所示的電路中，但a、b兩端接入100V電壓時(shí)，c、d兩端為20V；當(dāng)c、d兩端接入100V時(shí)，a、b兩端電壓為50V，則R1R2R3之比是（A ）A.421 B.211C.321 D.以上都不對(duì)3.如圖所示的電路中，R1=8，R2=4，R3=6，R4=3，求電路電阻中的總電阻加在電路

9、兩端的電壓U=42V時(shí)，每個(gè)電阻的電流是多少？五電壓表和電流表 -串、并聯(lián)規(guī)律的應(yīng)用常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成。（1）表頭G：構(gòu)造（從電路的角度看）：表頭就是一個(gè)電阻，同樣遵從歐姆定律，與其他電阻的不同僅在于通過(guò)表頭的電流是可以從刻度盤(pán)上讀出來(lái)的。原理：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用P98（為后續(xù)知識(shí)做準(zhǔn)備）（2）描述表頭的三個(gè)特征量（三個(gè)重要參數(shù)）內(nèi)阻Rg：表頭的內(nèi)阻。滿偏電流Ig：電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電流（另介紹半偏電流）滿偏電壓Ug：電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電壓，與滿偏電流Ig的關(guān)系Ug=IgRg，因而若已知電表的內(nèi)阻Rg，則根據(jù)歐姆定律可把相應(yīng)各點(diǎn)的電流值改寫(xiě)成電壓值，即電流表也是電壓表，本質(zhì)上并無(wú)差別，只是刻度盤(pán)的刻度不同而已。（3）表頭的改裝和擴(kuò)程（綜合運(yùn)用串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律）關(guān)于電表的改裝要抓住問(wèn)題的癥結(jié)所在，即表頭內(nèi)線圈容許通過(guò)的最大電流(Ig)