2020-2021学年3 等效电路教学设计及反思

3.等效电路

教学目标

情景导入

思考与讨论：在维修爷爷的收音机时，小聪发现收音机中有一只10欧的电阻坏了，可小聪手笔边只有几只5欧的定值电阻，有什么办法可以解决这个问题？

合作探究

探究点一  电路的等效电阻

1.实验：测R1和R2(R3)串联的总电阻。

问：实验的方法和原理是什么？

答：用伏安法测电阻。只要用电压表测出R1和R2串联电阻两端的总电压放用电流表测出通过串联电阻的电流，就可以根据欧姆定律逄出R1和R2串联后的总电阻。

要求学生设计一个测两个定值电阻(R1 =5欧、R2 = 10欧)串联总电阻的实验电路。如课本图5-3-2所示。

进行实验：

①按伏安法测电阻的要求进行实验。

②测出R1 (5欧)和R2(10欧)串联后的总电阻R。

③将R1和R3串联，测出串联后的总电阻R′。将实验结果填在课文中的结论处。

讨论实验数据，得出：R = R1 + R2, R′= R1 + R3。实验表明：串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和。

2.理论推导串联电路总电阻计算公式。

上述实验结论也可以利用欧姆定律和串联电路的特点，从理论上推导得出。

结合R1、R2的串联电路图(课本图5-3-4)讲解。

    理性探究：推导串联电路的等效电阻

∵ I=U/R

 ∴ U=IR  U1=I1R1   U2=I2R2

又∵串联电路U=U1+U2

 ∴IR=I1R1 +I2R2

  而串联电路I=I1=I2

    ∴ R=R1+R2

实验和理性推导都证明：

串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。

®  如两个电阻串联，则Ｒ＝Ｒ１+Ｒ２。

®  几个导体串联相当于增大了导体的长度，所以串联后的总电阻比其中任何一个电阻都　大。

如果n个相同的电阻R １串联，则Ｒ＝nＲ１

3.理论推导并联电路总电阻计算公式。

你对并联电路的等效电阻有怎样的猜想？

图示分析：并联电路的等效电阻

由图可知：

® 几个导体并联相当于增大了导体的 横截面积，所以并联后的总电阻比其中任何一个电阻都 小 。

理性探究：推导并联电路的等效电阻

® ∵I=U/R   I1=U1/R1   I2=U2/R2[

® 而且并联电路I=I1+I2

 ∴U/R=U1/R1+U2/R2

又∵并联电路U=U1=U2

 ∴ 1/R=1/R1+1/R2

并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。

®  如两个电阻并联，则 1/R=1/R1+1/R2。

®  如果n个相同的电阻R １并联，则Ｒ＝Ｒ１ / n

探究点二  等效电路

用一个简单的电路代替复杂的电路，使问题得到简化。这个简单的电路就是复杂电路的等效电路。

等效电路

板书设计

3.等效电路

教学反思

串、并联电路中电阻特点的探究是对伏安法测电阻的一个巩固和延伸，对于实验的探究过程，学生基本能够掌握，就是对实验的设计上不能够很好地把握，故探究串联电阻的特点时，可采用换多个定值电阻的方法进行实验探究，总结规律，在并联电路中，由于电阻之间的定量关系，大纲上没有做要求，故采用滑动变阻器滑片的滑动来获取多组实验数据，使得并联电路中电阻的特点更具有说服力。