《4 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》學習任務單

《4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》學習任務單班級：姓名：小組：層次代號：教師評價：【課程標準與考試要求】在高中物理選修3-1的第二章中，串聯(lián)電路和并聯(lián)電路是恒定電流這一板塊的重要內容。我們要掌握串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的基本特點，包括電流、電壓、電阻的關系；能夠熟練運用歐姆定律分析串聯(lián)和并聯(lián)電路中的相關問題；理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路在實際生活中的廣泛應用，并且能夠解決一些簡單的電路故障分析問題。這部分內容在考試中經常以選擇題、填空題和計算題的形式出現(xiàn)，需要大家熟練掌握相關知識并能靈活運用?！緦W習目標】1、知識與技能-清楚地說出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的關系。-準確運用歐姆定律計算串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的電流、電壓和電阻。-識別串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的連接方式，并且能根據(jù)電路圖連接實際電路元件。2、過程與方法-通過對串聯(lián)電路和并聯(lián)電路實驗的探究，培養(yǎng)動手操作能力和觀察能力。-學會運用比較、分析的方法來總結串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點。3、情感、態(tài)度與價值觀-體會物理知識在日常生活中的廣泛應用，提高對物理學科的興趣。-在小組合作實驗中，培養(yǎng)團隊合作精神和交流溝通能力?！緦W習重點】1、掌握串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻關系。2、熟練運用歐姆定律解決串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的問題。【學習難點】1、理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電阻關系的推導過程。2、分析解決串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的復雜電路問題，如電路故障分析。【知識鏈接】1、歐姆定律-歐姆定律是電學中的基本定律，它指出在同一電路中，通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比。表達式為I=U/R，其中I表示電流，單位是安培（A）；U表示電壓，單位是伏特（V）；R表示電阻，單位是歐姆（Ω）。2、電流-電流是電荷的定向移動形成的。把單位時間內通過導體橫截面的電荷量叫做電流強度，簡稱電流。電流的單位是安培，簡稱安，符號是A。3、電壓-電壓是使自由電荷定向移動形成電流的原因。電源是提供電壓的裝置。電壓的單位是伏特，簡稱伏，符號是V。【自主學習案】1、溫故知新-回憶一下歐姆定律的內容和表達式，寫在下面的橫線上。-說說你對電流和電壓概念的理解，電流是怎么形成的呢？電壓又有什么作用呢？2、初識串聯(lián)電路和并聯(lián)電路-在生活中找一找串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的實例。比如，家里的電燈是怎么連接的呢？是串聯(lián)還是并聯(lián)？那節(jié)日里掛的小彩燈呢？把你找到的例子寫下來，并簡單說明你判斷的依據(jù)。-畫一畫你心目中最簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電路圖，標注出電源、用電器、開關等元件。3、探究串聯(lián)電路的特點-閱讀教材中關于串聯(lián)電路的部分，了解串聯(lián)電路的連接方式。-根據(jù)教材中的實驗步驟，自己動手做一個串聯(lián)電路的小實驗。你可以使用電池組、小燈泡、導線和開關等器材。在實驗過程中，用電流表測量電路中的電流，用電壓表測量每個小燈泡兩端的電壓以及電源兩端的電壓，把測量的數(shù)據(jù)記錄下來。-根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，分析串聯(lián)電路中電流、電壓的關系。你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律呢？試著總結一下。-利用歐姆定律和你總結出的電流、電壓關系，推導串聯(lián)電路的電阻關系。如果有困難，可以再仔細看看教材或者請教一下同學。4、探究并聯(lián)電路的特點-同樣閱讀教材中關于并聯(lián)電路的部分，掌握并聯(lián)電路的連接方式。-動手做一個并聯(lián)電路的實驗，器材還是電池組、小燈泡、導線和開關等。這次要分別測量干路電流和各支路電流，以及電源電壓和各支路電壓，做好數(shù)據(jù)記錄。-分析并聯(lián)電路中電流、電壓的關系，總結規(guī)律。-依據(jù)歐姆定律和總結出的電流、電壓關系，推導并聯(lián)電路的電阻關系?！咀詫W反思】我的收獲：我的疑問：【互動探究案】1、小組討論-在小組內分享自己在自主學習過程中的收獲和疑問。-討論串聯(lián)電路和并聯(lián)電路在電流、電壓、電阻關系上的區(qū)別和聯(lián)系。-探討如何根據(jù)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點解決一些實際問題，比如，如果一個串聯(lián)電路中的某個燈泡壞了，會發(fā)生什么情況？那在并聯(lián)電路中呢？2、案例分析-老師給出一些實際的電路案例，例如，一個由多個電阻組成的復雜電路，既有串聯(lián)部分又有并聯(lián)部分，讓同學們分析電路的連接方式，找出電流、電壓的關系，并且計算出總電阻。-大家一起討論如何進行電路故障分析。比如，如果一個電路中某個用電器不工作了，可能是哪些原因造成的？是電路連接有問題，還是用電器本身損壞了呢？如果是電路連接的問題，是斷路還是短路呢？在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中又有什么不同的判斷方法呢？3、實驗改進-回顧自己在自主學習中做的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路實驗，思考有沒有可以改進的地方。比如，實驗器材的選擇是否可以更優(yōu)化？實驗步驟是否可以更加簡潔準確？在小組內交流自己的想法，并且嘗試設計一個改進后的實驗方案?！眷柟逃柧毎浮?、基礎過關-一個串聯(lián)電路中有兩個電阻R1=3Ω和R2=6Ω，電源電壓為9V，求電路中的電流是多少？-在一個并聯(lián)電路中，支路電阻分別為R1=4Ω和R2=8Ω，電源電壓為8V，求干路電流是多少？2、能力提升-有一個由三個電阻組成的電路，其中R1和R2串聯(lián)后再與R3并聯(lián)。已知R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，電源電壓為12V，求通過每個電阻的電流以及各電阻兩端的電壓。-一個電路中，有若干個電阻，部分電阻連接方式未知。已知總電流為3A，總電壓為18V，其中一個電阻為R1=2Ω，通過它的電流為1A，請分析電路的連接方式并求出其他電阻的值。3、拓展應用-家庭電路中，各個用電器是并聯(lián)的。如果同時使用多個大功率用電器，可能會出現(xiàn)什么問題？為什么？如何避免這種情況的發(fā)生呢？-在一個汽車電路中，有很多電器元件，如車燈、喇叭、收音機等，這些元件有些是串聯(lián)，有些是并聯(lián)。請你根據(jù)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點，設計一個簡單的汽車電路，并且說明這樣設計的理由?！緦W習反思】我的收獲：我的疑問：【自主學習案】1、溫故知新-歐姆定律內容：在同一電路中，通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比。表達式為I=U/R。-電流是電荷的定向移動形成的，電壓是使自由電荷定向移動形成電流的原因。2、初識串聯(lián)電路和并聯(lián)電路-家里的電燈一般是并聯(lián)的，因為如果一個電燈壞了，其他電燈還能正常工作；節(jié)日里的小彩燈是串聯(lián)的，因為一個小彩燈壞了，整串彩燈都不亮了。-（此處略去學生自己畫的電路圖）3、探究串聯(lián)電路的特點-串聯(lián)電路中電流處處相等，即I=I1=I2；總電壓等于各部分電壓之和，即U=U1+U2；串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，即R=R1+R2。4、探究并聯(lián)電路的特點-并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，即I=I1+I2；各支路電壓相等，都等于電源電壓，即U=U1=U2；并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和，即1/R=1/R1+1/R2。【鞏固訓練案】1、基礎過關-對于串聯(lián)電路，總電阻R=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω，根據(jù)歐姆定律I=U/R=9V/9Ω=1A。-對于并聯(lián)電路，先求各支路電流，根據(jù)歐姆定律，支路1電流I1=U/R1=8V/4Ω=2A，支路2電流I2=U/R2=8V/8Ω=1A，干路電流I=I1+I2=2A+1A=3A。2、能力提升-先求R1和R2串聯(lián)后的總電阻R12=R1+R2=2Ω+4Ω=6Ω，再求并聯(lián)后的總電阻R=(R12×R3)/(R12+R3)=(6Ω×6Ω)/(6Ω+6Ω)=3Ω。根據(jù)歐姆定律求出總電流I=U/R=12V/3Ω=4A。因為并聯(lián)電路電壓相等，所以U12=U3=12V，通過R3的電流I3=U3/R3=12V/6Ω=2A，通過R1和R2串聯(lián)部分的電流I12=I-I3=4A-2A=2A，根據(jù)串聯(lián)電路電流相等，I1=I2=I12=2A，U1=I1×R1=2A×2Ω=4V，U2=I2×R2=2A×4Ω=8V。-已知通過R1的電流為1A，根據(jù)歐姆定律，U1=I1×R1=1A×2Ω=2V，因為總電壓為18V，所以其他部分電壓為18V-2V=16V，總電流為3A，則其他部分電阻為R=U/I=16V/(3A-1A)=8Ω。電路連接方式可能是R1與一個電阻值為8Ω的電阻并聯(lián)。3、