选修34 串联电路和并联电路教学设计及反思

这是一份选修34 串联电路和并联电路教学设计及反思，共5页。教案主要包含了电阻串联时的规律和特点，电阻并联时的规律和特点，将电流计改装为伏特表，将电流计改装为电流表等内容，欢迎下载使用。
（一）知识与技能
1、理解串联电路、并联电路，会连接简单的串联和并联电路，
会画简单的串联和并联电路图；
2、通过学生动手实验，培养学生初步的实验操作技能，会使用简单的仪器，进行实验探究；
3、通过学生自主的合作、探究，得出串联、并联电路的概念和特点 。
（二）过程与方法
通过实验探究过程的体验，使学生对科学探究的方法有初步的认识和感受，并为观察、提出问题、设计实验方案、分析概括能力的初步形成打下基础。
（三）情感与价值观
1、通过学生的观察、探究体验，使学生保持对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中物理道理；体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦；
2、通过探究学习中交流与合作的体验，使学生认识交流与合作的重要性，敢于提出与别人不同的见解，也勇于修正自己的错误观点。
教学重点：理解串联电路、并联电路，电表的改装
教学难点：并联电路的识别及连接、电表的改装
教学方法：复习、讲授、实验、讨论
教学用具：电压表、电流表，开关，导线、电阻
教学过程：
（一）新课引入：电阻的串、并联问题在初中就已经有了系统的讲解，但是在高中依然有较多的应用，下面就系统地罗列了电阻串、并联时所满足的规律和特点，并在初中的基础上有了进一步的提高。
（二）新课教学：
一、电阻串联时的规律和特点（师生共同回顾）
1．电流关系：
2．电压关系：
3．电阻关系：
4．电压分配关系（和电阻成正比）：或
5．功率分配关系（和电阻成正比）：或
6．当个相同的电阻串联时，总电阻为：
二、电阻并联时的规律和特点（师生共同回顾）
1．电流关系：
2．电压关系：
3．电阻关系：
4．电流分配关系（和电阻成反比）：；当只有两个电阻并联时，有、，但仅适用于两个电阻并联的情况
5．功率分配关系（和电阻成反比）：；当只有两个电阻并联时，有、，但仅适用于两个电阻并联的情况
6．当个电阻并联时，总电阻为：
当时，；
当时，；
当时，、且略小于
7．当个相同的电阻并联时，总电阻为：
8．支路电阻对并联电路总电阻的影响：增加某个支路的电阻，总电阻增加；增加支路的条数，总电阻减小。
师：常规的电阻的串并联大家都很熟悉了，现在看你能否对非常规的电路进行处理。
图1
例1．如图1所示，P为一块均匀的半圆形电阻合金薄片，先将它按照图甲的方式接在电极A、B之间，测量它的电阻为，然后再将它按照图乙的方式接在电极C、D之间，求此时P的阻值。
生一：补缺法。在图甲中，假设把半圆合金片补上半圆，使它成为一个整圆片，其总电阻为两半圆合金片阻值的串联值，即。在图乙中也假设把半圆合金片补成一个整圆片，其总电阻也，但是图乙补后的电阻为两半圆合金片阻值的并联值，即，则有。
生二：分割法。将图甲中的半圆合金片看成是两个圆片并联，将图乙中的半圆合金片看成是两个圆片串联，同样可以得到。
教师给予点评和肯定
师：本节的难点是利用串并联电路的特点对电表进行改装，下面看两个问题。

三、将电流计改装为伏特表
G
Ig
Rg
Rp
＋
－
图2
电流计本身能测量的电压Vg是很低的。为了能测量较高的电压，可在电流计上串联一个扩程电阻Rp，如图2所示，这时电流计不能承受的那部分电压将降落在扩程电阻上，而电流计上仍降落原来的量值Vg。
设电流计的量程为Ig，内阻为Rg，改装成伏特表的量程为V，由欧姆定律得到


式中V／Vg表示改装后电压表扩大量程的倍数，可用m表示，则有

可见，要将表头测量的电压扩大m倍时，只要在该表头上串联阻值为扩程电阻Rp。
在电流计上串联不同阻值的扩程电阻，便可制成多量程的电压表，如图3所示。同理可得
－
＋
Ig
Rg
G
R1
R2
V2
V1
图3

四、将电流计改装为电流表
图4
Rg
I-Ig
Ig
I
RS
G
G
Ig
Rg
R2
图5
R1
I1
I2
电流计的指针偏转到满刻度时所需要的电流Ig称为表头量程。这个电流越小，表头灵敏度越高。表头线圈的电阻Rg称为表头内阻。表头能通过的电流很小，要将它改装成能测量大电流的电表，必须扩大它的量程，方法是在表头两端并联一分流电阻RS，如图4。这样就能使表头不能承受的那部分电流流经分流电阻RS，而表头的电流仍在原来许可的范围之内。
设表头改装后的量程为I，由欧姆定律得


式中I／Ig表示改装后电流表扩大量程的倍数，可用n表示，则有

可见，将表头的量程扩大n倍，只要在该表头上并联一个阻值为Rg／ (n－1)的分流电阻RS即可。
在电流计上并联不同阻值的分流电阻，便可制成多量程的安培表，如图5所示。
同理可得
则
小结：电表的改装难度比较大，特别是多量程电表的改装，所用的知识就是串联分压和并联分流，大家课后画出改装的电路图再体会一下。
作业：课本P52 4、5题