人教版 (2019)必修 第三册4 串联电路和并联电路优秀教学设计及反思

课 时 教 案

第 11 单元             第  7  案               总第 21 案

课题： §11. 4.3串联电路和并联电路—电路简化和动态分析 

【教学目标与核心素养】

1．理解电路的简化方法

2．能依据电路的串并联知识分析电阻和电压的动态变化

3．会计算含容电路的电压和电量

【教学重点】

1．电路的简化方法

2．电阻和电压的动态变化

【教学难点】

1．电阻和电压的动态变化

2．含容电路的分析

【教学过程】

一、复杂电路的简化

1.电路简化的原则

⑴无电流的支路可除去     

⑵电势相等的各点可以合并

⑶理想导线可以任意长短   

⑷电路稳定时电容器可认为断路

⑸理想电压表可认为断路，简化时可去掉；理想电流表可认为短路，简化时可看成导线；简化后再在相应的位置补上电表。

2.电路简化的方法

⑴电流分支法：

①先将各结点用字母标出

②判定各支路元件的电流方向（若电路无电压电流，可假设在总电路两端加上电压后判定）

③按电流流向，自左到右将各元件、结点、分支逐一画出

④将画出的等效图加工整理

⑵等势点排列法（结点法）：分析电路中各点电势的高低关系，电势相等的点称为一个结点

①先将各结点用字母标出

②判定各结点电势的高低（若原电路未加电压，可先假设加上电压）

③将各结点按电势高低自左到右排列，挑选一个通过所有结点的支路，将该支路画出

④再将其余的元件画在相应的结点间

⑤将画出的等效图加工整理

例1.如图所示的电路中，已知三个电阻的阻值相等，电流表A1，A2和A3的内阻均可忽略，它们的示数分别为I1、I2、I3，则I1∶I2∶I3=  3∶2∶2

2.在如图所示的电路中，R1=R2=R3=3Ω，R4=R5=R6=6Ω，求a、c两点间的电阻。

3.求右图a、c间的电阻Rac

解析：R6、R7先并联，再和R5串联，然后和R4并联，再和R2串联，最后和R3并联。

二、电路的动态变化

1.电键的闭合与断开控制电路：

⑴当电键S1闭合时，AB间电阻RAB如何变化？

⑵当电键S2闭合时，AB间电阻RAB如何变化？

2.滑动变阻器控制电路：

⑴当滑动变阻器的滑片自左向右滑动时，AB间电阻RAB如何变化？

⑵当滑动变阻器的滑片自最上端向最下端滑动时，AB间电阻RAB如何变化？

若：

①R1=2Ω、R2=8Ω、滑动变阻器的总电阻R=10Ω，AB间电阻RAB如何变化及变化范围？

②R1=2Ω、R2=8Ω、滑动变阻器的总电阻R=6Ω，AB间电阻RAB如何变化及变化范围？

③R1=2Ω、R2=8Ω、滑动变阻器的总电阻R=4Ω，AB间电阻RAB如何变化及变化范围？

3.AB间的电压恒为24V，改变滑动变阻器的滑片的位置，可改变CD间的电压。

在下图中，UCD的变化范围分别为多少？

三、含电容器的电路

1.如图所示，CD间电压U=18V，电容器C1=6 μF，C2=3 μF，电阻R1=6Ω，R2=3Ω。求：

⑴开关S断开时，A、B两点间的电压U′为多少？

⑵开关S闭合时，电容器C1的电荷量改变了多少？

2.在如图所示的电路中，电压U=10V，电阻R1=2Ω，R2=3Ω，电容器C=5 μF.

求：⑴开关S闭合时，电容器C的电荷量是多少？

⑵开关S断开后，流过电阻R1的电量

电桥电路

3.在如图所示的电路中，电势差UCD=24V，电阻R1=2Ω、R2=4Ω、R3=3Ω、R4=6Ω，A、B两点中哪点的电势高？电势差UAB为多少？

4. 在如图所示的电路中，电势差UCD=24V，电阻R1=2Ω、R2=4Ω、R3=3Ω、R4=9Ω，A、B间接入C=5 μF的电容器，A、B两极板哪板带正电？电容器的带电量Q为多少？

小结：

作业：