2024年人教版九年级物理第17章教学设计17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用.docx

*第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用

教材分析

一、课标分析

理解欧姆定律在串、并联电路中的应用。

二、内容和地位分析

本节课重视科学方法研究和解题的方法过程,让学生在认知过程中体验方法、学习方法。通过本节课学习,使学生学会推导串联分压和并联分流,并运用欧姆定律进行简单的计算和解决生活实际问题,掌握解答电学计算题的一般步骤。

学情分析

在学习该内容前,学生前面已经学习了串联电路,并联电路,欧姆定律及串、并联电路电流和电压的特点等知识,为这一节学习做了很好的基础铺垫。

在本节课之前,学生已经探究过欧姆定律中涉及的三个物理量之间的关系,可以很轻松地理解欧姆定律具体的内容,但是仍然存在一些思维误区,如在推导式中,学生可能认为电阻随着电压、电流的变化而变化,这些误区为欧姆定律在串、并联电路中的应用教学带来一定困难。

九年级的学生已经能够应对一些较为复杂的物理题目,认识事物开始从具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的知识来支持。学生通过对前面知识的学习,已经掌握了欧姆定律的公式及串、并联电路的电流和电压的特点。本节课主要引导学生通过对串、并联电路的电流和电压的特点,结合欧姆定律总结出欧姆定律在电路中的应用。

教学目标

1.能运用欧姆定律解决串联电路中的电学问题。

2.能运用欧姆定律解决并联电路中的电学问题。

3.典例应用及方法提炼。

核心素养

学生通过计算,总结推断出解答电学计算题的一般方法,辅以应用实施复杂电路问题,具有初步解决电路问题的能力,养成严谨、实事求是的科学态度,提高思维逻辑能力,培养解决问题的良好习惯。

重点难点

重点:利用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题,掌握解决电学计算题的一般方法。

难点:对于解题方法的提炼。

教学过程

教学环节

教学内容

学生活动

教学意图

环节一:导入新课

1.欧姆定律

(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。

(2)数学表达式:I=UR

(3)欧姆定律的应用:①求电压用U=IR;②求电阻用R=UI

2.串、并联电路中电流、电压的规律

电路图

电流

电压

串联

电路

I=I1=I2

U=U1+U2

并联

电路

I=I1+I2

U=U1=U2

回忆之前所学的内容,回答问题。

回忆学过的内容,为新课的学习做铺垫。

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续表

教学环节

教学内容

学生活动

教学意图

环节二:欧姆定律在串联电路中的应用

例题1如图所示,电阻R1为10Ω,电源电压为6V。开关S闭合后,求:

(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻为50Ω时,通过R1的电流I。

(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻为20Ω时,通过电阻R1的电流I。

教师引导总结:

由上面的例题可以看出:

(1)串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路中的电流,等于电源电压除以各分电阻之和。

(2)当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变。很多实际电路都利用了串联电路的这一特点。

1.电阻的串联推导

由欧姆定律得,U1=I1R1,U2=I2R2,由串联电路的电流、电压规律可知,I=I1=I2,U=U1+U2,所以IR=I1R1+I2R2,即R=R1+R2。

教师引导总结:串联电路的总电阻等于各电阻之和。

2.说明

(1)n个电阻串联:R=R1+R2+…+Rn。

(2)串联总电阻大于任何一个串联电阻。

(3)n个相同的电阻R0串联:R=nR0。

(4)串联电路中任意一个电阻增大,总电阻增大,电流减小。

3.串联电路中电阻的作用

串联电路中电阻分压,电阻大分压多,电压之比等于电阻之比。

例题2如图所示,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω,电源电压为6V。当滑片P由最左端滑到最右端时,电压表的示数由6V变为1.2V,则电流表示数的变化范围是多少?当滑片P滑到最右端时,串联电路的电阻多大?

学生思考、讨论、解答。

解:(1)闭合开关S,R1和R串联,U=U1+U2=IR1+IR=I(R1+R),可求得I=UR1+

(2)同理,可求得I=UR1+

学生思考、讨论、解答。

解:当滑片P滑到最左端时,

U1=U=6V,

I=UR1=6V20Ω=0.3A;当滑片P滑到最右端时,I=U1R1=1.2V

电流表示数的变化范围为0.06~0.3A;当滑片P滑到最右端时,串联电路的电阻为100Ω。

用物理规律加数学推导的方法得出串联电路中各电阻与总电阻的关系。

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续表

教学环节

教学内容

学生活动

教学意图

环节二:欧姆定律在串联电路中的应用

4.归纳总结

利用欧姆定律解决串、并联电路的相关计算的步骤:

(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。

(2)通过审题,