資源簡介

15.4 電阻的串聯和并聯
教學目標
1.通過實驗和推導，知道串聯電路、并聯電路的等效電阻和計算公式
2.會利用串聯電路中電流、電壓、電阻的特點 ，解答和計算簡單的電路問題
教學重點
實驗與推導結合得出并聯電路電阻間的關系
教學難點
理解串聯電路的等效電阻，會用串聯電路的特點和歐姆定律分析解決簡單的串聯電路問題
教學過程
一、自主學習
1、串聯電路電流的特點是什么？用關系式表示出來。（I1、I2和I的關系）
串聯電路電壓的特點是什么？用關系式表示出來。（U1、U2和U的關系）
2、在分析“電阻的串聯”實驗中，用到了（ ）方法，想想我們還在哪里運用過這種方法？
3、閱讀課本，請試著推導電阻的串聯公式。
4、選出兩個定值電阻串聯的電路圖。請在圖上標出I、U1、U2和U、R，并利用歐姆定律寫出電流I的不同關系式。
二、合作探究
1、實驗探究電阻的串聯
[提出問題]：電阻串聯后，其總電阻會增大還是減小？
[猜想與假設]：串聯電路中的總電阻比每個所串聯的電阻都 。（大、小、一樣）
[進行實驗與收集證據] （學生進行分組實驗討論）
(
R
1
)（1）將一個定值電阻R1接在下圖的A、B之間，閉合開關、電流表的示數為I1。
(
R
2
) (
R
1
) (
R
1
) (
R
2
) (
R
3
)
（2）將兩個定值電阻R1、R2串聯起來，接在上圖A、B之間，閉合開關、電流表示數為I2。
（3）在A、B之間換上三個電阻R1、R2、R3串聯起來 ，合上開關前先預計一下電流表的示數會發生什么變化 ，再合上開關電流表示數為I3。 則I1、I2、I3的大小關系 。
可見電阻串聯的越多，電路中的電流越 ，電路的總電阻值越 。
學生閱讀“加油站”中的內容，并與同學們交流，可得：
（1）在上述（2）的探究中，R串可以叫做電阻R1，R2串聯后的 電阻或 電阻。
（2）有同學認為R1，R2串聯后，電路中就有了R1，R2，R串三個電阻，你認為對嗎？
[分析論證]（學生結合實驗現象，充分交流討論，得出結論：）
結論一：串聯電路的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都 。（越串越大）
[思考] 電阻串聯就相當增加電阻的 （長度、截面積），所以阻值變 。
2、理論推導：閱讀書本P108頁內容，進行下列科學推導：
（等效代替：在電流和電壓不變的情況下，用一個電阻R來代替兩個串聯著的電阻R1和 R2）
在下圖中，兩個串聯導體的電阻值分別為R1和R2，設總電阻的阻值為R。 R1、R2兩端的電壓分別為U1和U2，串聯兩端的總電壓為U 通過R1、R2、R的電流分別為I1、I2、I
推導過程：（參照課本寫出推導出R與R1、R2關系的過程）
據歐姆定律變形公式：U= U1= U2= .
由串聯電路電壓特點得：U= + , 即IR= + 。
再由串聯電路電流特點得：I= ,化簡得：R= 。
結論二：串聯電路的總電阻等于 。公式為 。
當有n個電阻R1、R2、R3、…、Rn串聯時總電阻為 。
結論三：（特殊的）n個阻值均為R0的電阻串聯時的總電阻R串= 。
三、練習提高
1、現在有電阻值為1Ω、2Ω、3Ω、4Ω各1個，將它們串聯后的總電阻是多少？
如果有10個電阻值均為1Ω的電阻串聯起來，其總電阻又是多少？
解：（1）R串= 。
（2）R串= 。
2、王師傅在維修電器時，需要一個200Ω的電阻，但他身邊只有一些50Ω、100Ω的電阻，他可以用100Ω的電阻 個 聯起來，也可以用兩個50Ω和 個100Ω的電阻串聯起來。
3、如圖所示的電路中，電燈與滑動變阻器是 聯的，當滑片P向右移動時，整個電路的總電阻變 ，電流表示數變 ，燈泡變 。
4、 把兩個阻值不同的電阻R1和R2串聯，則總電阻 ( )
A.介于兩個電阻之間
B.比任何一個電阻都要小
C.比任何一個電阻都要大
D.可能等于其中的一個電阻
6、圖所示的電路中，電源電壓為6V，且保持不變，圖中燈L1電阻值為2Ω，燈L2的電阻是4Ω，則通過燈L l的電流強度為______A，電壓表示數為 V。
7、王新同學有兩個電阻R1和R2，已知R1=3R2，他將這兩個電阻串聯起來接入電路中，用電壓表測出R2兩端的電壓為6 V，則R1兩端的電壓為（ ）
A．2 V
B．6 V
C．12 V
D．18 V
8、如圖所示，電路中的兩只電壓表的規格完全相同，均有兩個量程(0～3V，0～15V).閉合開關，兩只電壓表的指針偏轉角度相同，則電阻R1與R2的比值為（ ）
A. 1∶5 B. 5∶1 C. 1∶4 D. 4∶1
9、一小燈泡阻值為10Ω，正常工作時的電流為0.4A，現要將其接入12V的電路中，要求仍能正常發光，則應串聯一個多大的電阻？
10、某公共場所（公共樓梯內，醫院走廊）有一盞長明燈，電阻為500Ω，要保證其使用壽命，規定允許通過的最大電流為0．2A。問應該怎樣才能將這盞燈接到照明電路上？
四、檢測題
1.王師傅在維修電器時，需要一個50Ω的電阻，但他身邊只有一些25Ω、100Ω的電阻，他可以用100Ω的電阻 個 聯起來，也可以用 個25Ω的電阻 聯起來。
2.如右下圖所示的電路中，電燈與滑動變阻器是______聯的，當滑片P向右移動時，整個電路的總電阻變 ，電流表示數變 ，電壓表示數 ，燈泡變 。
3．圖甲為小紅同學設計的“探究電流與電阻關系”的實物電路圖．
（1）連接電路時開關應處于________狀態（選填“斷開”或“閉合”）．[]
（2）開關閉合前，滑動變阻器的滑片P應移至______（選填“A”或“B”）端．[]
（3）當小紅同學閉合開關后，發現電流表無示數，電壓表有示數且大小接近電源電壓，則電路中出現的故障可能是定值電阻發生了______（選填“短路”或“斷路”）．
（4）排除故障后，移動滑動變阻器滑片P，當電壓表示數為2V時，記下電流表示數．當將原來5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，電壓表示數如圖乙所示．要使電壓表示數保持2V不變，應將滑動變阻器的滑片P向______（選填“A”或“B”）端移動．
4.電阻R1與R2并聯在電路中，已知R1：R2=3：2，則通過的電流之比I1：I2=______，電阻兩端的電壓之比U1：U2=_____________。
5.已知電阻R1=5Ω，R2=10Ω，串聯后接到15V的電源上，則R1兩端的電壓 U1=______，R2兩端的電壓U2為______，U1∶U2= _________．

展開更多......

收起↑