北師大版物理九年級下冊第三節(jié)-串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系教案與反思

第十二章歐姆定律原創(chuàng)不容易，為有更多動力，請【關(guān)注、關(guān)注、關(guān)注】，謝謝！東宮白庶子,南寺遠禪師?！拙右住哆h師》第三節(jié)串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系中國人民大學(xué)附屬中學(xué)趙雪峰一、教學(xué)背景分析本節(jié)為選學(xué)內(nèi)容。上一節(jié)是根據(jù)歐姆定律解決實際測量問題，而本節(jié)是利用歐姆定律探索新規(guī)律，在應(yīng)用中加深對歐姆定律的理解。等效的研究方法與等效概念在八年級下冊《同一直線上的二力合成》的教學(xué)中已經(jīng)接觸，在本節(jié)中再次落實等效的研究方法和等效電阻概念。探究串聯(lián)電路等效電阻與串聯(lián)電阻關(guān)系時，可通過數(shù)據(jù)總結(jié)串聯(lián)電路等效電阻與串聯(lián)電阻之間的關(guān)系，再通過串聯(lián)電路電壓、電流關(guān)系推導(dǎo)兩者關(guān)系，加以論證。但探究并聯(lián)電路等效電阻與并聯(lián)電阻之間關(guān)系時，通過分析數(shù)據(jù)很困難，所以通過先推導(dǎo)再驗證的方式進行探究、歸納。在學(xué)習(xí)中使學(xué)生樹立用已知規(guī)律發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的意識。對比前兩節(jié)，本節(jié)課的難度還在于同一個電路中，有多個研究對象及對不同研究對象的物理量的規(guī)范表示方法。二、教學(xué)目標1.通過實驗現(xiàn)象，體會等效電阻的含義，了解等效的研究方法。2.通過實驗探究和理論推導(dǎo)相結(jié)合的方法使學(xué)生樹立用已知規(guī)律發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的意識，知道串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系，會用串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系進行簡單計算。三、教學(xué)重點和難點教學(xué)重點：1.體會等效電阻含義，了解等效的研究方法。2.樹立用已知規(guī)律發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的意識。教學(xué)難點：1.等效的含義。2.利用等效電阻含義，利用串并聯(lián)電路電流、電壓特點，推導(dǎo)串、并聯(lián)電路電阻關(guān)系。四、教學(xué)過程1.教學(xué)引入回憶：兩個小同學(xué)提一桶水，一個大同學(xué)也可以提起同一桶水。分析：一個力的作用效果與兩個力的作用效果等效。2.“知識點”教學(xué)●等效電阻情境1：如圖12-3-1電路中ab兩點間電壓為3V，接入電阻R1（10Ω）后，電路中電流是0.3A。AR1R2ababAR1R2ab圖12-3-1分析：電路中ab兩點間電壓不變，電阻R2對電流的阻礙作用效果與R1對電流的阻礙作用效果相同，即在電阻兩端加相同電壓時，通過它們的電流相同。圖12-3-1等效電阻：電路某兩點間電壓不變，接入電阻R2時，通過的電流與接入電阻R1時相同，稱電阻R2是電阻R1的等效電阻。R2=R1。SASA黑箱R電阻箱ab情境2學(xué)生探究實驗：如圖12-3-2所示，測量黑箱電阻值的大小。圖12-3-2黑箱a圖12-3-2黑箱abR3R1R2要求：（1）討論實驗原理，畫出實驗電路圖。（2）寫出實驗步驟，注意電阻箱的使用規(guī)范。圖12-3-3（3）進行實驗操作，記錄黑箱的等效電阻數(shù)據(jù)。圖12-3-3（4）打開黑箱，觀察黑箱內(nèi)結(jié)構(gòu)，猜測黑箱的等效電阻與內(nèi)部電阻的關(guān)系。收集數(shù)據(jù)：123456電阻連接方式R1/ΩR2/ΩR3/ΩR串等效/Ω初步結(jié)論：串聯(lián)電路中，等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。情境3：利用已有理論推導(dǎo)引導(dǎo)：利用串聯(lián)電路電壓、電流特點推導(dǎo)串聯(lián)等效電阻與各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系。UIUISAabR3R1R2U1U2U3圖12-3-4串聯(lián)電路U=U1+U2+U3圖12-3-4依據(jù)歐姆定律圖12-3-4UISAabR串等效U1=IR1U2=UISAabR串等效圖12-3-5依據(jù)歐姆定律U=IR串等效依據(jù)兩圖中電壓U不變，可得圖12-3-5IR串等效=IR1+IR2+IR3圖12-3-5R串等效=R1+R2+R3結(jié)論：串電路中，等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。例題1：把一個3Ω的電阻，和一個6Ω的電阻串聯(lián)在電路中，如圖12-3-6所示，電源兩端的電壓為6V，這個電路中的電流是多大？IUIUSAR2R1R串等效=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω根據(jù)歐姆定律I=U/R串等效6V/9Ω=0.67圖12-3-6答：這個電路中電流約為0.67A。圖12-3-6●并聯(lián)等效電阻與并聯(lián)電阻之間的關(guān)系學(xué)生實驗探究：并聯(lián)等效電阻與并聯(lián)電阻之間的關(guān)系。引導(dǎo)：依據(jù)實驗?zāi)康?，學(xué)生自己設(shè)計實驗。提醒：學(xué)生電源電壓改為2V。收集信息：實驗設(shè)計思想、設(shè)計步驟、數(shù)據(jù)。設(shè)計電路圖12-3-7：SSAR2abR1R3IUUUSISAabR并等效圖12-3-7圖12-3-7收集數(shù)據(jù)：123456電阻連接方式R1/R2/ΩR3/ΩR并等效/Ω圖12-3-8U圖12-3-8UISAabR并等效U3U2UU1SAR2abR1R3II1I2I3學(xué)生推導(dǎo)：圖12-3-8并聯(lián)電路I=I1+I2+I3依據(jù)歐姆定律I1=U1/R1I2=U2/R2I3=U3/R3圖12-3-9依據(jù)歐姆定律I=U/R并等效圖12-3-9依據(jù)兩圖中電流I相同，可得圖12-3-9U/R并等效=U1/R1+U2/R2+U3/R3=U/R1+U/R2+U/R31/R并等效=1/R1+1/R2+1/R3結(jié)論：并聯(lián)電路中，等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。學(xué)生驗證收集到的數(shù)據(jù)。例題2：如圖12-3-10所示，把一個3Ω的電阻，和一個6Ω的電阻并聯(lián)在電路中，如果電源兩端的電壓為3V，則電路中的總電流為多大？（用多種方法求解）USUSAR2IR1解：根據(jù)1/R并等效=1/R1+1/R2得1/R并等效=1/3Ω+1/6Ω=1/2Ω所以R并等效=2Ω圖12-3-10根據(jù)歐姆定律圖12-3-10I=U/R并等效=3V/2Ω=1.5AUSUSAR2IR1I2I1U2U2圖12-3-11根據(jù)歐姆定律I1=U1/R1=U/R1=3V/3Ω=1AI2=U2/R2=U/R2=3V/6Ω=0.5A根據(jù)并聯(lián)電路特點I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A提醒學(xué)生：體會每一個電阻的電流、電壓、電阻的一一對應(yīng)關(guān)系?！穹治鲇懻摚焊鶕?jù)實驗數(shù)據(jù)和推導(dǎo)的數(shù)學(xué)表達式，串聯(lián)等效電阻大于每一個串聯(lián)電阻，并聯(lián)等效電阻小于每一個并聯(lián)電阻。能否從影響電阻大小因素角度進行解釋？3.課堂小結(jié)（1）等效電阻：電路某兩點間電壓不變，接入電阻R2時，通過的電流與接入電阻R1時，通過的電流相同，稱電阻R2是電阻R1的等效電阻。R2=R1。（2）串聯(lián)電路中，等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。R串等效=R1+R2+R3（3）并聯(lián)電路中，等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。1/R并等效=1/R1+1/R2+1/R34.小練習(xí)（1）幾個導(dǎo)體并聯(lián)起來，總電阻比任何一個導(dǎo)體的電阻__________，這是因為導(dǎo)體并聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的__________。（2）電阻為12Ω的電鈴正常工作時需要6V的電壓，現(xiàn)只有電壓為8V的電源，要保證電鈴正常工作需要給它_________聯(lián)一個____Ω的電阻。五、教學(xué)反思本教學(xué)設(shè)計，一方面遵循教材的編寫意圖，使學(xué)生明白物理規(guī)律既可以直接從實驗得出，也可以用已知規(guī)律從理論上導(dǎo)出；另一方面沒有完全照搬教材，而是創(chuàng)造性地使用教材，根據(jù)實際情況發(fā)展了教材，在講并聯(lián)電路電阻關(guān)系時，先通過實驗讓學(xué)生了解并聯(lián)電路電阻關(guān)系，對電阻關(guān)系的推導(dǎo)重點落在闡明分析問題的思路和方法上。在講串聯(lián)電路電阻關(guān)系時，通過演示實驗的設(shè)計用了三個定值電阻和五步實驗，兩次得出電阻關(guān)系。這既為學(xué)生理解電阻關(guān)系式提供了事實依據(jù)，又為介紹等效方法和應(yīng)用等效方法解決問題提供了感性認識。本節(jié)教學(xué)設(shè)計另一個突出的特點是，教師始終是一個引導(dǎo)者，學(xué)生是實踐者，是主體，當(dāng)遇到問題時，教師是引導(dǎo)、啟發(fā)而不是替代，真正讓學(xué)生親歷知識的建構(gòu)過程。【素