初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计及反思

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计及反思，共7页。教案主要包含了知识要求，教学重难点，归纳总结等内容，欢迎下载使用。

【知识要求】
1.知道串联和并联电路中电阻间的关系。
2.能运用欧姆定律结合串、并联电路中电流、电压、电阻的关系进行简单计算。
【教学重难点】
1.对串、并联电路中电阻规律的理解（等效替代法）。
2.串、并联电路中对欧姆定律的应用。
多媒体课件
小华爷爷的收音机不响了，小华检查后发现有一个200Ω的电阻烧坏了，需要更换，但他身边只有100Ω的电阻和几个50Ω的电阻。能否将其中某些电阻组合起来，使组合的电阻相当于一个200Ω的电阻？这节课我们就来分析这些问题。
一、电阻的串联
活动1：让学生讨论、交流如何设计实验验证两个电阻串联后的总电阻与各个电阻的关系？设计出实验电路图。
设计思路：我们先根据欧姆定律，用伏安法测量出每一个电阻的阻值，再测量出串联电路的总电阻。电路图如下：
活动2：学生进行实验。
（1）将2Ω、3Ω的电阻串联接入AB之间，测量出其总阻值。
（2）撤去这两个电阻，将5Ω的电阻接入AB之间，观察电压表和电流表的示数，测出其阻值。
（3）再将2Ω、3Ω、5Ω的电阻全部串联接入AB之间，测出其总阻值。
（4）再将10Ω的定值电阻接入AB之间，观察电压表和电流表的示数，测出其阻值。
【归纳总结】
1.几个电阻串联起来，相当于增大了导体的长度，故总电阻会比任何一个分电阻都大。
2.串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，表达式为R＝R1＋R2＋…＋Rn。
例题讲解：
【例1】如下图所示，电阻R1的阻值为12Ω，将它与R2串联后接到8V的电源两端，已知R2两端的电压是2V，则电路中的总电阻为 Ω。
【解析】R1与R2串联在电路中，则U1＝U－U2＝8V－2V＝6V，I＝I1＝U1R1＝6V12Ω＝0.5A，R2＝U2I＝2V0.5A＝4Ω，R＝R1＋R2＝12Ω＋4Ω＝16Ω。
【答案】16
二、电阻的并联
活动1：让学生在探究串联电路的电阻特点的基础上猜想，并联电路中总电阻和各个支路电阻之间可能存在什么关系？说出猜想的依据。
总结：总电阻小于任何一个分电阻，因为将电阻并联，相当于增大了导体的横截面积，横截面积越大，其电阻越小。
活动2：根据猜想，每个小组设计出电路图。
活动3：根据设计的电路图，学生连接实物电路，进行实验验证。
（1）只闭合开关S、S1，把电阻R1接入电路中，记录电压表和电流表的示数。
（2）只闭合开关S、S2，把R2接入电路中，记录电压表和电流表的示数。
（3）最后把三个开关都闭合，两个电阻并联接入电路中，记录电压表和电流表的示数。
（4）移动滑片，再重复上述实验。
活动4：根据实验，小组之间交流并讨论并联电阻的特点。
【归纳总结】
1.在并联电路中，总电阻小于任何一个分电阻，因为并联相当于增大了导体的横截面积，横截面积越大，电阻越小。
2.并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，表达式为1R＝1R1＋1R2＋…＋1Rn。
例题讲解：
【例2】下图所示的是某探究小组测量电阻时所得到的两个定值电阻A和B的电流与电压之间的关系图像，则A的阻值为 Ω；若将电阻A和B并联接到电压为15V的电源两端时，电路中的总电流为 A。
【解析】由电阻A的图像可知，当IA＝1A时，UA＝6V，则RA＝UAIA＝6V1A＝6Ω；由电阻B的图像可知，当IB＝0.6A时，UB＝6V，则RB＝UBIB＝6V0.6A＝10Ω。电阻A和B并联后的总电阻R并＝RARBRA＋RB＝6Ω×10Ω6Ω+10Ω＝154Ω，并联后的总电流I＝UR并＝15V154Ω＝4A。
【答案】6 4
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
第1课时 电阻的串、并联
电阻的串、并联串联电路的总电阻等于各串联电阻之和（R＝R1＋R2）并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和（1R＝1R1＋1R2）

第2课时 欧姆定律在串、并联电路中的应用
【知识要求】
1.理解串联分压和并联分流的规律。
2.能运用欧姆定律结合串、并联电路中电流、电压、电阻的关系进行综合分析和计算。
【教学重难点】
1.对串联分压和并联分流的理解。
2.能运用欧姆定律解决简单的串联和并联问题。
多媒体课件
上节课我们学习了电阻的串联和并联规律，至此，电路中的电流规律、电压规律和电阻规律都学习完了，那么这些规律结合在一起时，该怎样运用呢？这节课就让我们一起来学习……
一、串联分压和并联分流
【归纳总结】
1.串联电路是等流分压，电压和电阻成正比，也就是电阻越大，分得的电压越大。
2.并联电路是等压分流，电流和电阻成反比，也就是电阻越大，电流越小。
二、欧姆定律在串、并联电路中的应用
例题讲解：
【例2】下图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.45A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A。
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）当S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1两端的电压为多少？
【解析】本题考查欧姆定律及串、并联电路的特点，解答此题首先要明确S1、S2断开，S3闭合时和S1断开，S2、S3闭合时两种电路的电路组成，然后根据欧姆定律计算。
【答案】解：（1）当S1、S2断开，S3闭合时，电路为R1的简单电路，电路中的电流I1＝0.45A
由欧姆定律可得，电源电压
U＝I1R1＝0.45A×20Ω＝9V
（2）当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联，电路中的电流I2＝0.75A
电路中的总电阻R并＝UI2＝9V0.75A＝12Ω
因为两个电阻并联，1R并＝1R1＋1R2，所以R2＝R并R1R1－R并＝12Ω×20Ω20Ω－12Ω＝30Ω
（3）当S2、S3断开，S1闭合时，R1、R2串联。
电路中的电流I＝UR1＋R2＝9V20Ω+30Ω＝0.18A
R1两端的电压U1＝IR1＝0.18A×20Ω＝3.6V
【归纳总结】
在进行欧姆定律的有关计算时，要明确以下两点：
（1）欧姆定律中的I、U、R都是同一导体或同一段电路上对应同一状态下的物理量。
（2）由于在实际电路中，往往有几个导体，即使是同一导体，在不同时刻的I、U、R值也不同，故应用欧姆定律时应对同一导体在同一时刻的I、U、R标上统一的下角标，以避免张冠李戴。
第2课时 欧姆定律在串、并联电路中的应用
欧姆定律在串、并联电路中的应用串联分压和并联分流欧姆定律在串、并联电路中的应用