初中物理人教版九年级：第4节　欧姆定律在串、并联电路中的应用.docx

教学设计

课程基本信息

学科

物理

年级

九年级

学期

秋季

课题

欧姆定律在串、并联电路中的应用

教学目标

1.理解串、并联电路的电阻关系；

2.会使用欧姆定律分析解决串、并联电路问题。

教学重难点

教学重点：

1.串、并联电路的电阻关系。

2.欧姆定律在串、并联电路中的应用。

教学难点：

正确应用欧姆定律进行串、并联电路分析与计算。

教学过程

复习回顾

1.串联电路的电流电压规律

（1）串联电路中的电流处处相等，I=I1=I2

（2）串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和，U=U1+U2

2.并联电路的电流电压规律

（1）并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，I=I1+I2

（2）并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等，U=U1=U2

3.欧姆定律：

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。

公式：变形公式：

新课教学

欧姆定律在串联电路中的应用

1.实验探究串联电路的电阻关系

提出问题：串联电路的总电阻R串与电阻R1、R2有什么关系呢？

学生猜想：（1）R串大于电阻R1、R2

（2）R串=R1+R2

（3）其他猜想

设计实验进行探究——

实验室提供实验器材：电源（电压为3V），5Ω、10Ω、15Ω的电阻，电流表，开关，导线若干。

学生根据猜想设计实验电路图

进行实验，记录数据

两次实验中，电源电压不变，电流均为0.18A

分析论证：在实验中，R1=5Ω和R2=10Ω两个电阻串联对电流的阻碍作用与R=15Ω的电阻对电流的阻碍作用相同。

为什么电阻串联后，电路总电阻R串会比电阻R1、R2大呢？

电阻串联相当于增大导体的长度,在导体材料、横截面积等一定时，长度越长，电阻越大。串联后总电阻比任何一个分电阻都大。R串R1、R串R2

2.理论推导串联电路的电阻关系

在串联电路中：U=U1+U2I=I1=I2

由欧姆定律变形公式可知：U1=IR1U2=IR2U=IR串

所以IR串=IR1+IR2R串=R1+R2

结论：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。

思考：若n个相同的电阻R0串联，总电阻是多少呢？

学生分析：n个相同的电阻R0串联后的总电阻R串=nR0

【例1】如图所示是汽车油量表的工作原理图。R0是定值电阻，R1是变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，油量表由_____表改装而成。当汽车行驶时，随着油箱内油量下降，R1接入电路的电阻值_____，油量表的示数______。

分析：首先根据题中的油量表工作原理图画出等效电路图，如图所示

油量表串联在电路中，所以是电流表改装而成。当汽车行驶时，随着油箱内油量下降，浮标向下移动，带动滑片向上移动，使得变阻器R1接入电路的长度变长，电阻值变大；R0是定值电阻，则串联电路的总电阻变大；电源电压一定，所以由I=U/R串可得，电流I变小，油量表的示数变小。

变式1若换用电压表改装成油量表，要求随着油箱内油量下降，电压表示数变小，则电压表应并联在图中______（选填“R0”、“R1”）两端。

分析：电路中R0、R1串联，通过刚才的分析，油量下降时，R1阻值变大，电流I变小，则由U0=IR0可知定值电阻R0两端电压变小；而由U1=IR1电流变小，R1阻值变大，无法判断R1两端电压的变化情况，这时可以利用电源电压不变，由U1=U-U0可得，U1变大。所以应将电压表并联在R0两端，满足题目要求。

变式2若电源电压为6V，定值电阻R0的阻值为12Ω，电流表量程为0~0.6A，当由电流表改装的油量表的指针指在刻度盘中央时，变阻器R1两端电压是多少？

分析：画出等效电路图，标出已知条件，电源电压U=6V，定值电阻R0=12Ω。已知电流表量程为0~0.6A，当由电流表改装的油量表的指针指在刻度盘中央时，I=0.3A。

此时定值电阻R0两端电压U0=IR0=0.3A×12Ω=3.6V

所以R1两端电压U1=U-U0=6V-3.6V=2.4V

欧姆定律在并联电路中的应用

1.并联电路的电阻关系

提出问题：并联电路的总电阻R并与电阻R1、R2有什么关系呢？

并联相当于增大了导体的横截面积，材料长度一定时，横截面积越大，电阻越小。

猜想与假设：两个电阻R1、R2并联起来的等效电阻R并变小。

2.理论推导：并联电路的电阻关系

在并联电路中：I=I1+I2U=U1=U2

由欧姆定