九年级物理12.3教案

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12.3《串、并联电路中的电阻关系》

一、学习目标

1.知识与技能

知道串联电路等效电阻与各电阻的关系.

知道并联电路等效电阻与各电阻的关系.

2.过程与方法

推导出串联电路等效电阻计算公式.

推导出并联电路等效电阻计算公式..

3.情感、态度与价值观

从已知的科学规律出发,通过数学公式的逻辑推导获得新的科学知识的过程中,发展学生对科学的探索兴趣,培养学生的创新意识、独立思考的科学态度.

二、整体感知

1.串联电路的等效电阻:R=R1+R2+……+Rn

2.并联电路的等效电阻:+……+

三、教学内容

一、串联电路的等效电阻

1.串联电路的等效电阻

假设有一个电阻可以代替串联的电阻而不影响电路的效果,我们就称这个电阻是串联电路的等效电阻.等效电阻与串联各个电阻的关系可以利用欧姆定律求得.

说明

(1)不影响电路的效果是指在电源电压不变时,其输出的电流也不变.

(2)等效电阻也叫总电阻.

2.串联电路中的电阻关系

在图12-3-1中,两个串联导体的电阻值分别为R1和R2,设等效电阻的电阻值为R.R1、R2两端的电压分别为U1和U2,串联部分两端的电压为U.通过R1、R2的电流分别为I1、I2.由欧姆定律可知,

U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2.

/

从串联电路总电压与分段电压的关系:U=U1+U2,得IR=I1R1+I2R2.

因串联电路中的电流处处相等,即I=I1=I2,所以

R=R1+R2.

对于多个电阻(R1、R2、R3……Rn)串联,同样可以得到

R=R1+R2+R3+…+Rn.

这表明,串联电路的等效电阻等于各串联导体的电阻之和.

注意

(1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻一定比任何一个导体的电阻大.

(2)由R=R1+R2+…+Rn可推出,n个阻值均为R0的电阻串联,其总电阻为R=nR0.

(3)根据欧姆定律和串联电路的电流特点.不难推出,这说明:串联电路中,电压的分配与电阻成正比.

二、并联电路的等效电阻

1.并联电路的等效电阻

假设有一个电阻可以代替并联的电阻而又不影响电路的效果,我们就称这电阻是并联电路的等效电阻.等效电阻与并联各个电阻的关系可以利用欧姆定律求得.

说明

(1)不影响电路的效果是指在电源电压不变时,其输出的电流也不变.

(2)等效电阻也叫总电阻.

2.并联电路中的电阻关系

推导:设各支路的电阻分别为R1和R2,并联电路的等效电阻为R.通过R1和R2的电流分别为I1和I2,并联电路的总电流为I(如图12-3-2).那么,由欧姆定律可知:

/

I1=,I2=,而I=.

又因为并联电路的总电流等于各支路的电流之和,即

I=I1+I2.

所以=+

约去U得:=+

对于多个电阻(R1、R2、R3、Rn)并联,同理可以得到:

=++……+

这表明并联电路的等效电阻的倒数,等于各并联导体的电阻的倒数之和.

说明

(1)把n个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻比每一个导体电阻都要小.

(2)由=+,可推导出R=.

(3)由=++……+可推出,n个阻值均为R0的电阻并联,其总电阻为R=.

(4)根据欧姆定律和并联电路的电压特点,可推导出,这说明:并联电路中,电流的分配与电阻成反比.

四、典型例题精析

题型Ⅰ 面向全体 双基巩固

例1 如图12-3-3所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,则( D )

A.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变小,电压表示数变大

C.电流表示数变大,电压表示数不变 D.电流表示数变 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 知电阻R1∶R2=2∶1,已知R1=6Ω.闭合开关S后,电路中的总电阻是 2 Ω.电流表A1、A2的示数之比是 2:3 .加在两个电阻两端电压之比是 1:1 .

/

分析:错解:本题若把电路当成了串联,则求出总电阻为9Ω,若把求并联电路电阻公式,误当成R=,则求得总电阻为Ω,误把A2当成测R1的电流,求得两表示数之比为1∶2.

正解:开关S闭合,电路连接方式为并联,不是串联,电流表A1测R2的电流,电流表A2测干路电流,不是测R1的电流.电路中总电阻R==2Ω,通过R2的电流I2=.通过干路电流I=I1+I2==,则两电流表示数之比为2∶3.

六、课后反思:

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