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物理第五章 欧姆定律3 等效电路精品教案
展开这是一份物理第五章 欧姆定律3 等效电路精品教案,共7页。教案主要包含了新课讲授,师生互动,总结反思,超越自我,板书设计,整合提升,大海扬帆,尝试远航,作业等内容,欢迎下载使用。
教学目标:
1.物理观念:
进一步了解串联、并联电路的特点,了解等效电路的电阻。
2.科学思维:
学习等效的物理方法。用简单的图示来理解物理规律。
3.科学探究:
经历等效电阻和等效电路的探究过程。
4.科学态度与责任:
体验探究的快乐及科学方法的魅力。
教学重点:了解串、并联电路电阻的特点,理解等效电路。
教学难点:并联电路的等效电阻的猜想和推导
教学课时:1课时
教学用具:多媒体、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、定值电阻5Ω、10Ω、导线。
教学互动设计:
创设情景,导入新课
计算机的电路板上有电阻器,用久了,会损坏。在维修爷爷的收音机时,小聪收音机中有一只100Ω的电阻器坏了,可小聪手边只有几只50Ω的定值电阻,有什么办法可以解决这个问题呢?
二、新课讲授,师生互动
(一)电阻的等效电阻
生甲:两只50Ω的定值电阻串联,是不是可以替代100Ω的电阻?
生乙:我们可以用伏安法做实验来探究。
生丙:我想,从理论上也应该能推导出来吧!
实验探究 串联电路的等效电阻
如图所示,将已知阻值的电阻R1和R2串联在电路中,接通电源后,读取电压表和电流表的示数U和I,用欧姆定律算出R1和R2串联后的等效电阻R= 。
U=1.5V I=0.1A
R=15Ω
R1=5Ω ,R2=10Ω,R=15Ω。
三者关系
R=R1+R2
从理论上来推导
如图所示,设串联电阻的阻值为R1和R2,串联后等效电阻为R。通过它们的电流为I1、I2和I,根据欧姆定律和串联电路的特点,有
U1=I1R1,U2=I2R2,U=IR
U1+U2=U
I1R1+I2R2=IR,
I1=I2=I
∴R=R1+R2
实验和理论推导都证明:串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。如果两个电阻串联,有R=R1+R2 。
根据影响导体电阻大小的因素,参照如如所示,你能直观理解串联的等效电阻大于各串联导体的电阻吗?
几个导体串联,相当于增加了导体长度。串联的等效电阻大于各串联导体的电阻。
用简单的图示来理解物理规律,是学习物理的重要方法。
实验探究 并联电路的等效电阻
根据影响导体电阻大小的因素,参照如如所示,参照图所示,你对并联电路的等效电阻有怎样的猜想?
生甲:我们先选择简单特例进行分析,这样有利于提出猜想。
生乙:导体并联相当于怎的导体的横截面积,我的猜想∙∙∙∙∙
生丙:这个猜想需要用实验或理论推导的方法来检验!
如图所示,将已知阻值的电阻R1和R2并联在电路中,接通电源后,读取电压表和电流表的示数U和I,用欧姆定律算出R1和R2并联后的等效电阻R= 。
U=2.0V I=0.6A
R=3.3Ω。
猜想,两个电阻并联的总电阻小于每一个支路的电阻。
如图所示,设并联电阻的阻值为R1和R2,并联后等效电阻为R。通过它们的电流为I1、I2和I,根据欧姆定律和并联电路的特点,有
可以证明,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
例题 有一只小灯泡,它正常内发光时灯丝的电阻是8.3Ω,正常工作时电压是2.5V。如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?
画出电路图如图所示。给小灯泡串联一个电阻R2,可分去一部分电压,使小灯泡两端的电压U1为正常工作电压为2.5V。
解:电阻R2分去的电压
U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
电路中的电流:
?=?1/?1 =2.5?/8.3Ω≈0.3?
需要串联的电阻
?2=?2/?=3.5?/0.3?≈11.7Ω
串联电阻具有分压的作用。这一点能在实际问题中有广泛的应用。请同学们按照如图所示连接电路,观察串联电阻的分压作用,并说明我们自制的可调压电源的原理。
滑动变阻器的滑片左右移动,R两端的电压如何变化
(二)等效电路
在许多情况下,人们常利用作用效果相同,来认识和处理复杂的问题。现代电子技术中,在分析一些复杂的问题时,人们常常只关注整个电路(或电路的一部分)的输入、输出关系,即电流和电压的变化关系。
现代电子技术中,在分析一些复杂的问题时,我们可以用一个简单的电路代替复杂的电路,使问题得到简化。这个简单的电路是复杂电路的等效电路。
如图所示。R2、R3并联再和R1串联,先算并联,后算串联。
先算R2、R3的等效电阻R23,再算R1、R23的等效电阻123。
那么最右的电路是最左的电路的等效电路
三、总结反思,超越自我
1.电路的等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用,可以用一个电阻来代替,这个电阻就是那些电阻的等效电阻。
(1)串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。如果两个电阻串联,有R=R1+R2 。
串联分压U1:U2=R1:R2
(2)并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。如果两个电阻并联,有
1/?=1/?1 +1/?2
2.等效电路:现代电子技术中,在分析一些复杂的问题时,我们可以用一个简单的电路代替复杂的电路,使问题得到简化。这个简单的电路是复杂电路的等效电路。
四、板书设计,整合提升
1.电路的等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用,可以用一个电阻来代替,这个电阻就是那些电阻的等效电阻。
(1)串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。如果两个电阻串联,有R=R1+R2 。
串联分压U1:U2=R1:R2
(2)并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。如果两个电阻并联,有
1/?=1/?1 +1/?2
2.等效电路:现代电子技术中,在分析一些复杂的问题时,我们可以用一个简单的电路代替复杂的电路,使问题得到简化。这个简单的电路是复杂电路的等效电路。
五、大海扬帆,尝试远航
1. 下列说法不正确的是( )
A. 用简单的图示理解物理规律是学习物理的重要方法
B. 几个导体串联相当于增加了导体长度
C. 几个导体并联相当于增加了导体的横截面积,等效电阻大于分电阻
D. 串联导体的等效电阻大于各串联导体的电阻
2.在修理爷爷的收音机时,要替换100Ω的电阻器,不可行的是( )
A.两个50Ω的电阻器串联
B.两个200Ω的电阻器并联
C.一个40Ω和一个60Ω的电阻器串联
D.两个50Ω的电阻器并联
3.怎样利用手边4Ω的电阻约干个,组合成2Ω的等效电阻( )
A.四个串联
B.两个串联
C.两个并联
D.四个并联
4.如图所示,电源电压为6V,R1=10Ω,当电压表示数为4V时,变阻器接入电路的阻值为( )
A.4Ω
B.5Ω
C.10Ω
D.2Ω
5.如图所示,电源电压为12V,R1=10Ω,电压表的最小示数为2V时,变阻器的最大阻值为( )
A.50Ω
B.40Ω
C.30Ω
D.20Ω
参考答案1.C;2.D;3.C;4.B;5.A。
六、作业:P83.T1
课外作业P83T2。
P83家庭实验室 黑箱游戏
教学反思:
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