第 3 節(jié) 等效電路第 1 課時【教學目標】一、知識與能力1. 知道串聯(lián)電路總電阻與各個串聯(lián)電阻的關系。2. 會用串聯(lián)電路的特點和歐姆定律解決簡單的串聯(lián)電路問題。3. 體會等效電阻的含義。二、過程與方法初步認識等效電路在串聯(lián)電路中的應用。三、情感、態(tài)度與價值觀體驗探究的快樂及科學方法的魅力?！窘虒W重點】串聯(lián)電路電阻的特點?！窘虒W難點】用理論推導的方法探究串聯(lián)電路總電阻跟各個串聯(lián)電阻的關系?！窘虒W突破】引導學生充分掌握最基本的電流、電壓、電阻之間的關系，以及串聯(lián)電路的特點；進行適當?shù)奶崾荆寣W生討論推導，得出結論?！窘虒W準備】教師準備多媒體課件。學生準備干電池 (2 節(jié) ) 、開關、導線、定值電阻(5 、10、 20 ) 、滑動變阻器、電壓表和電流表。教學過程設計教學過程批注結合上一節(jié)課中學生對于阻值模糊的電阻進行測量，用到了伏安法，這一節(jié)課深入一、創(chuàng)設生活情境，引入新課。提出，已知電阻值，但是一只上一節(jié)課我們學習了測量電阻的阻值的方法伏安法。但電阻的阻值不夠大，又有很多是，在實際生活中卻遇到了這樣一個問題：在維修爺爺?shù)氖招∽柚档碾娮?，怎么來利用小音機時，小聰發(fā)現(xiàn)收音機中有一只100 的電阻壞了，可小阻值的電阻組合成大阻值的聰手邊只有幾只50 的定值電阻， 有什么辦法可以解決這個電阻呢？這樣將物理知識與問題嗎？實際生活聯(lián)系在一起，增強了學生對物理應用于生活的認識，提高了學生進一步探究的興趣。第 1頁二、進行新課。1. 知識準備，復習提問。(1)歐姆定律的內(nèi)容及表達式。教師提問學生回答，并將這兩(2)串聯(lián)電路電流、電壓的特點。個問題的答案寫在黑板上，以2. 實驗探究：串聯(lián)電路的等效電阻。備參考使用，為串、并聯(lián)電路(1)問題：現(xiàn)在我們手中有 5和 10的電阻， 能否組合一下等效電阻的理論推導作鋪墊。得到 15 的電阻呢？(2) 分析電路的等效電阻。演示：將兩電阻串聯(lián)接到電壓U的電路兩端，電流表示數(shù)為I ，如教材圖5 3 2 所示。用歐姆定律計算出R1 與 R2 串聯(lián)后的總電阻，用一個電阻值為R的電阻代替R1、 R2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為 I 。顯然，對電路中電流而言，該電阻產(chǎn)生的效果跟前面兩個電阻產(chǎn)生的效果相同。讓學生回憶合力的知識，幾個力共同作用的效果可以用一個力來代替，這個力就是那幾個力的合力。讓學生明確只有“等效”才能相互“代替”。教師小結：兩次實驗中，電流表、電壓表的示數(shù)是完全相同這一部分內(nèi)容占用的時間略的，這說明定值電阻R在電路中產(chǎn)生的效果與電阻1 和2微多一點，主要讓學生明確什RR串聯(lián)在同一電路中共同產(chǎn)生的效果相同。在這一基礎上，我么才叫做“等效” ，只有“等們稱電阻 R是兩個串聯(lián)電阻 R 和 R 的等效電阻或總電阻，同效”才能相互“代替” ，注意12時也可稱串聯(lián)電阻R1 和 R2 是電阻 R的等效電阻或分電阻。與合力進行對比分析，效果會電路的等效電阻：幾個連接起來的電阻起的作用，可以用一更好一些。個電阻來代替，這個電阻就是幾個電阻的等效電阻。問：請同學們大膽地進行判斷，你認為，實驗中R1和 R2 的等效電阻或稱總電阻R的大小是多少 ？請說出判斷的依據(jù)。讓學生從多角度進行判斷分析，教師都不要否認。教師計算出此時滑動變阻器接入電路中的電阻值。設疑：大家對電阻值R的判斷能與實際吻合，這是巧合還是反映了必然的規(guī)律呢？下面我們通過研究串聯(lián)電路電阻的關系來回答這一問題。(3) 實驗探究：串聯(lián)電路的等效電阻。引導學生結合教材圖53 2 說明如何進行實驗判斷，并設計出相應的實驗表格。實驗：出示如圖 53 2 所示的電路圖。 把 2 與 3 的電阻串聯(lián)后接于電路中，記錄對應的電流表和電壓表示數(shù)；再把在處理這一部分內(nèi)容時，教師5 的電阻接于電路中，記錄對應的電流表和電壓表示數(shù)。不要急于求成，要讓學生明白換一組電阻再進行實驗。如何使用 “等效法” 進行測量，分析實驗得到的數(shù)據(jù)，看看有什么發(fā)現(xiàn)?？梢圆捎脷W姆定律進行計算讓學生用符號表示上述實驗結論的數(shù)量關系?？傠娮瑁部梢該Q一個電阻進學生觀察記錄實驗現(xiàn)象并分析得出結論。行對比，從而分析電阻之間的結論： 2 和 3 的電阻串聯(lián)后的等效電阻為5 。關系特點。對于實驗數(shù)據(jù)，如用公式表示為： R R1 R2.果時間足夠多，要盡量多安排(4) 理性探究：推導串聯(lián)電路的等效電阻。幾組實驗，既能增強學生實驗第 2頁教師介紹：科學的研究方法是多種多樣的，實驗是一種重測電阻的能力，也為學生認識要的、常用的方法，我們通過分析實驗數(shù)據(jù)去驗證假設，但串聯(lián)電阻奠定基礎。也可以用理論推導得出結論。理論推導：利用教材圖53 3 引導學生根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律推導串聯(lián)電路的等效電阻和各串聯(lián)電阻之間的關系。參考：下面以兩個電阻的串聯(lián)為例，推導串聯(lián)電路電阻的關系。設電阻1 與2 串聯(lián)時， 等效電阻或總電阻為，畫電路圖 ( 可RRR參考教材第80 頁圖 5 3 3) 。因為：串聯(lián)電路中各處的電流相等，即(1) I 1I 2 I串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，即(2) UU1 U2所以，用 (2) 式除以 (1) 式可得UU1U2(3) I I I由歐姆定律變形后的公式，將(3) 式寫為 (4) 式，即(4) R R1R2實驗和理論推導都證明：串聯(lián)電路中，等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。理解導體串聯(lián)起來后的總電阻與各串聯(lián)導體電阻的關系。3. 拓展分析。結合教材圖53 4，根據(jù)影響導體電阻大小的因素進行分析，認識電阻的串聯(lián)就相當于增加了導體的長度，從而增大了導體的電阻值，所以串聯(lián)電路的等效電阻大于各串聯(lián)導體的電阻。4. 例題：兩電阻的阻值分別是 R1 8 ， R2 4，串聯(lián)后接于 24V 的電源上，則 R1 兩端的電壓是多少 V？你還能求出電總體解題指導思想由圖路中哪些物理量？可知兩個電阻 R、 R 串聯(lián)，則12解析：歐姆定律中的電壓、電阻和電流三個量是對同一個電整個電路可以分為三部分：R1阻或同一段電路而言的。不同導體或不同電路中三者不能混一部分， R2 一部分，總電阻一用，應加角碼區(qū)別。部分；由歐姆定律可知對應每解：電路的等效電路圖如圖5 3 1 所示：一部分電路都有電流、電壓和電阻三個量，所以一共包含9個量，已知3 個量，所以可以再求出其他6 個量。因為兩個電阻串聯(lián)，所以總電阻為：R R1R2 8 4 12 ；U 24V總電流為： I R 12 2A；第 3頁通過 R1 的電流為： I 1 I 2A；R1 兩端的電壓為：U1 I 1R1 2A8 16V；通過 R2 的電流為： I 2 I 2A；R2 兩端的電壓為：U2 U U1 24V 16V 8V。三、反思總結，布置思考題。1. 請學生總結本節(jié)課的收獲，教師再作適當?shù)难a充。2. 教師進一步強調(diào)本節(jié)課的重點、難點和關鍵點。3. 布置思考題及課后作業(yè)。課后思考：并聯(lián)電路的等效電阻與各個電阻之間有什么樣的關系？教學小結【板書設計】第 3 節(jié) 等效電路 (1)( 一 ) 電路的等效電阻1. 內(nèi)容：幾個連接起來的電阻起的作用，可以用一個電阻來代替，這個電阻就是那些電阻的等效電阻。2. 串聯(lián)電路的等效電阻。(1) 實驗探究。(2) 理性探究。(3) 內(nèi)容：串聯(lián)電路中，等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。(4) 公式： R R1R2【教學探討與反思】本節(jié)課一方面遵循教材的編寫思想，使學生明白物理規(guī)律既可以直接從實驗得出，也可以用已知規(guī)律從理論上導出，注意設計和用好演示實驗，對電阻關系式進行細致地推導。但重點應落在充分運用教材的問題、實驗結果對電阻關系的推導，淺顯具體地闡明分析問題的思路和方法。實驗時用了三個定值電阻兩次得出電阻關系，這既為學生理解電阻關系式提供了事實依據(jù)，又為介紹等效方法和應用等效方法引出課題的問題提供了感性認識，使引入問題、實驗、講授、論證統(tǒng)一起來。第 2 課時【教學目標】一、知識與能力1. 知道并聯(lián)電路總電阻跟各個并聯(lián)電阻的關系。2. 會用并聯(lián)電路的特點和歐姆定律解決簡單的并聯(lián)電路問題。第 4頁3. 體會等效電阻的含義。4. 使學生知道幾個電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻的阻值都小。二、過程與方法初步認識等效電路在并聯(lián)電路中的應用。三、情感、態(tài)度與價值觀體驗探究的快樂及科學方法的魅力?！窘虒W重點】并聯(lián)電路電阻的特點?！窘虒W難點】用理論推導的方法探究并聯(lián)電路總電阻與各個并聯(lián)電阻的關系?！窘虒W突破】引導學生充分掌握最基本的電流、電壓、電阻之間的關系及并聯(lián)電路的特點；進行適當?shù)奶崾荆寣W生討論推導，得出結論?！窘虒W準備】教師準備多媒體課件。學生準備干電池 (2 節(jié) ) 、開關、導線、定值電阻(10 、 15 ) 、滑動變阻器、電壓表和電流表。教學過程設計教學過程批注結合上一節(jié)課中學生對一、創(chuàng)設生活情境，引入新課。于電阻的串聯(lián)可以得到電阻較大的情況，那么如何得到較上一節(jié)課我們學習了電阻的串聯(lián)知識，了解到了電阻串聯(lián)可小電阻呢？進而提出問題，讓以使電阻變大，那么能不能用幾個電阻得到阻值較小的電阻學生思考，自然引入本節(jié)課的呢？內(nèi)容。這樣再一次將物理知識今天小明的爸爸又給小明出了一道難題：現(xiàn)在小明的爸爸急與實際生活聯(lián)系在一起，增強需 5的電阻，但身邊只有一些10 的電阻，小明該怎么辦了學生對物理應用于生活的呢？誰能幫他解決這個問題？認識，提高了學生進一步探究的興趣。二、進行新課。1. 知識準備，復習提問。(1) 歐姆定律的內(nèi)容及其表達式。(2) 并聯(lián)電路電流、電壓的特點。(3) 在上一節(jié)課中，我們是如何研究串聯(lián)電路中電阻關系的？引導學生總結：串聯(lián)電路電阻的特點我們是通過先猜想，再用實驗驗證，最后通過理論推導這三個步驟研究得出的，這也是我們研究物理的常用方法。我們一起看大屏幕，回顧研究的過程。板書：猜想、實驗驗證、理論推導、結論。利用多媒體回顧三個步驟。猜想：電阻串聯(lián)相當于增大了導體的長度，總電阻等于各電阻之和。第 5頁實驗驗證：分別用伏安法測各電阻和總電阻的阻值并進行驗證。理論推導：用已經(jīng)學過的有關知識進行推導。2. 實驗探究：并聯(lián)電路的等效電阻。(1) 猜想：電阻串聯(lián)可使小電阻變大，原因是串聯(lián)相當于增大了導體的長度，所以串聯(lián)后的總電阻大于其中任一電阻。那么并聯(lián)呢？結合教材圖 53 5，教師適當引導。學生回答：相當于增大導體的橫截面積，可使大電阻變小，并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻都小。(2) 實驗探究：并聯(lián)電路的等效電阻。要判斷我們的猜想是否正確，我們應怎么辦？那就請你們用實驗對你們的猜想進行驗證。學生實驗：在研究電阻串聯(lián)時，我們通過實驗得到了總電阻與各電阻的定量關系是： R R1 R2. 那么電阻并聯(lián)時， R1、 R2 和 R之間有沒有定量關系呢？下面請完成實驗報告的第二部分。學生分析。你們小組發(fā)現(xiàn)R1、 R2 和 R之間存在什么定量關系？學生回答：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。多媒體顯示。111結論：。RR1R2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。(3) 理性探究：推導并聯(lián)電路的等效電阻。為了說明我們得到的結論不是巧合，具有普遍性，我們還要怎么辦？學生回答：我們需要對結論進行進一步的理論推導。請同學們在下面完成。展示學生的推導過程。12根據(jù)歐姆定律， I U， I 1 U， I 2 U，RR2R2UUU由于 I I1 I 2，因此 12，RR1R2因為 U U1 U2，111所以 。RR1 R2通過理論推導，我們不用再懷疑結論：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。111板書：。RR1R23. 回扣開頭。通過學習，現(xiàn)在誰能幫小明解決他爸爸遇到的問題，也就是教師提問學生回答，并將這兩個問題的答案寫在黑板上，以備參考使用，共同回顧電阻串聯(lián)的推導過程，并通過多媒體展示，目的是為學生掌握這種研究方法增加記憶感，并為并聯(lián)電路等效電阻的理論推導作鋪墊。在處理這一部分內(nèi)容時，教師可以讓學生自己利用上一節(jié)課中的實驗及分析方法自己進行探究，增強學生的實驗分析能力，教師可以在發(fā)現(xiàn)問題時進行適當點撥，爭取將更多的時間留給學生獨立完成。對于并聯(lián)電路的等效電阻，教師可以根據(jù)實際情況由學生自己去完成，教師加以適當點撥即可。第 6頁利用幾個10電阻得到5 電阻？學生回答：兩個10 電阻并聯(lián)。多媒體演示。4. 例題：在下面的電路中，電源電壓是 36V，燈泡 L1 的電阻是 20 ，L2 的電阻是 60 ，求兩個燈泡同時工作時電路的總電阻和干路電流。引導學生分析。下面我們一起來分析，首先我們根據(jù)題意在電路圖上標明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號。請一位同學說一說本題有哪些已知量和未知量。多媒體顯示。有沒有會解答的同學？例題是教師自己補充的，教師由于已知1、 2 且兩電阻并聯(lián)，可利用今天我們研究出來的也可以根據(jù)實際情況適當調(diào)RR結論計算出總電阻 R，再根據(jù)歐姆定律計算出干路電流。整順序，比如將例題放在“等有沒有想到其他方法的？效電路”之后，作為補充知識U使用。對于等效電路的內(nèi)容，要求總電阻，可根據(jù)歐姆定律公式變形得到R I 來計算， U教師不要拓展太寬，比如教材已知， I 可根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點I I 1 I 2 求得，又根據(jù)中提到了混聯(lián)電路，但是這不歐姆定律可分別求出 I 1、I 2，則可解答出來。作為中考的要求，不需要初中學生解答。學生掌握。通過學生自己閱教師評析，實物展示做得好的解答。讀，培養(yǎng)自學能力，加深對知5. 等效電路。識的理解。讓學生閱讀教材第 83 頁自主學習畫等效電路圖。三、反思總結，布置思考題。1. 請學生總結本節(jié)課的主要收獲，教師再作適當?shù)难a充。2. 教師進一步強調(diào)本節(jié)課的重點、難點和關鍵點。3. 課后作業(yè)：“自我評價”第1、2 題。教學小結【板書設計】第 3 節(jié)等效電路 (2)( 二 ) 并聯(lián)電路的等效電阻1. 實驗探究。2. 理論推導。3. 內(nèi)容：并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。1114. 公式： 。RR1R2( 三 ) 等效電路第 7頁【教學探討與反思】本節(jié)課是在上一節(jié)課“串聯(lián)電阻”的基礎上進一步學習的，因此在整節(jié)課中，教師的參與比較少，充分利用學生已經(jīng)掌握的知識自己進行探究、驗證，這樣既訓練了學生探究的能力，又增強了學生對知識的掌握程度。尤其是在本節(jié)課的開頭，教師便引導學生總結了上一節(jié)課探究串聯(lián)電阻的思路與方法，并板書展示，增強了學生的記憶，同時也為本節(jié)課對這種方法的運用奠定了基礎。課堂中，教師也適當進行了對應聯(lián)系，幫助學生及時掌握本節(jié)課的知識點。對于“等效電路”部分內(nèi)容，最好采用學生自學的方法，培養(yǎng)學生的自學能力，加深學生對知識的理解。第 8頁