沪科版九年级全册第四节 电阻的串联和并联教学设计

*第四节　电阻的串联和并联

◇教学目标◇

【知识与技能】

1.通过实验和推导理解串、并联电路的等效电阻和计算公式。

2.会利用串、并联电路电流和电压的规律，解答和计算简单的电路问题。

3.通过实验探究，经历从猜想与假设到实验验证的过程，在实验中认识总电阻与分电阻之间的“等效替代”关系。

【过程与方法】

1.让学生经历“观察—猜想—实验—归纳”的教学过程，理解串、并联电路的等效电阻和计算公式。

2.在此基础上，借助于欧姆定律和串、并联电路电流和电压的规律，推导两种电路中的总电阻与分电阻之间的关系，培养学生动手实验、合作交流、推理概括的能力。

【情感·态度·价值观】

通过对串、并联电路等效电阻和计算公式的探究和推导，培养学生如实记录实验数据，综合利用已有知识推导出新知，从中体验获得成功的乐趣。

◇教学重难点◇

【教学重点】

串、并联电路中总电阻与分电阻关系的计算公式。

【教学难点】

根据串、并联电路中电流、电压、电阻的关系，结合欧姆定律对简单的电路问题能够进行计算、分析。

◇教学过程◇

一、新课导入

小强同学利用课余时间制作电子元件，有一次他急需一只10 kΩ的电阻，但手边只有2 kΩ、5 kΩ、15 kΩ、20 kΩ的电阻各若干只，用这些电阻怎样才能得到10 kΩ的电阻呢?

二、教学步骤

探究点1　电阻的串联

[阅读课本]P107 “电阻的串联”。

[思考](1)电阻串联起来，其总电阻是增大还是减小?

(2)电阻串联起来，怎样用实验来判断总电阻的变化?

[提示](1)串联电路总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。

(2)①将一个定值电阻R接在如图所示电路的A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。

②将两个同样的定值电阻R串联起来，接在图中的A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。

③在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻R，闭合开关前先预计一下电流表的示数会怎样变化，再闭合开关，看看自己的预测是否正确。

④数据分析与处理:电流表的示数一次比一次小，而电路两端的电压保持不变，说明电路中的总电阻在增大。

[思考]利用欧姆定律推导电阻串联后总电阻与分电阻的关系。

[提示]如图所示，电阻R1、R2串联，两个电阻串联后的总电阻为R，那么，总电阻R与R1和R2在数值上有什么关系呢?

由欧姆定律可知，U1=I1R1

U2=I2R2

U=IR

根据U=U1+U2

则IR=I1R1+I2R2

串联电路中有I=I1=I2

所以R=R1+R2

[归纳提升](1)当有n个电阻R1、R2、R3…Rn串联时，总电阻R=R1+R2+R3+…+Rn。

(2)n个相同的电阻R0串联，总电阻R=nR0。

(3)几个电阻串联，其中一个电阻增大，则总电阻随着增大。

(4)要使电路中的总电阻增大，可采用电阻串联的方法。

探究点2　电阻的并联

[阅读课本]P109 “电阻的并联”。

[思考](1)电阻并联起来，其总电阻是增大还是减小?

(2)电阻并联起来，怎样用实验来判断总电阻的变化?

[提示](1)电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值小。

“等效替代法”:回顾“合力与分力”的关系，立足合力作用的效果与分力共同作用的效果相同，引入合力的概念。类似地，把等效的电阻接入电路，电路两端的电压和流过的电流相同，因此，可用等效的电阻代替原来的分电阻。串、并联电阻的总电阻和它的分电阻之间存在着“等效替代”的关系。

(2)①将一个定值电阻R接在图中的A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。

②将两个同样的定值电阻R并联起来，接在图中的A、B之间，闭合开关，观察电流表的示数。

③在A、B之间换上三个并联的定值电阻R，闭合开关，观察电流表的示数。

④数据分析与处理:电流表的示数一次比一次大，而电路两端的电压保持不变，说明电路中的总电阻变小。

[思考]利用欧姆定律推导电阻并联后总电阻与分电阻的关系。

[提示]如图所示，电阻R1、R2并联，两个电阻并联后的总电阻为R，那么，总电阻R与R1和R2在数值上有什么关系呢?

由欧姆定律可知，I=

I1=

I2=

根据I=I1+I2

则=+

并联电路中有U=U1=U2

所以=+

[归纳提升](1)当有n个电阻R1、R2、R3…Rn并联时，就有=++…+。

(2)n个相同的电阻R0并联，总电阻R=。

(3)几个电阻并联，其中一个电阻增大，则总电阻随着增大，反之变小。

(4)要使电路中的总电阻变小，可采用电阻并联的方法。

三、板书设计

*第四节　电阻的串联和并联

1.电阻的串联

(1)串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大

(2)串联电路中电流、电压、电阻的关系

　　2.电阻的并联

(1)电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值小

(2)并联电路中电流、电压、电阻的关系

◇教学反思◇

　　为降低知识难度，初中阶段一般只考虑两个电阻串联和并联的情况，为满足学有余力的学生的好奇，教师可以扩展三个或三个以上电阻的并联情况，其中两个电阻并联，总电阻为 R=，三个电阻并联，其总电阻R≠。通过推导得R=。