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初中物理三 串、并联电路中的电阻关系教学设计
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这是一份初中物理三 串、并联电路中的电阻关系教学设计，共4页。教案主要包含了知识与能力目标，过程与方法目标，情感态度价值观目标，教学重点，教学难点等内容，欢迎下载使用。
教材分析：
《串、并联电路中电阻关系》是北师大版九年级《物理》第十二章第三节的内容。本节仍然是欧姆定律内容的延续。上节内容是欧姆定律解决实际测量问题，而本节是用欧姆定律探索新规律。是研究同一段电路电流与电压、电阻的关系。电流、电压、电阻三者必须对应同一段电路，在推导中通过强调每一段电路的对应关系，可以强化学生对这一点的认识。
教学目标：
【知识与能力目标】
1.通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。
2.会利用串联、并联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题
【过程与方法目标】
1.通过实验探究,经历从猜想与假设到实验验证的过程。
2.通过实验探究,使学生在实验中认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替代”关系。
【情感态度价值观目标】
1.通过实验探究,使学生保持对科学的求知欲,培养学生实事求是的科学态度。
2.通过实验探究和理论推导,培养学生理论与实践相结合的思想。
教学重难点：
【教学重点】
串联和并联电路总电阻的计算公式及运用公式进行简单的计算。
【教学难点】
用“等效替代”的观点分析串联和并联电路。
课前准备：
1.教师研读课标、教材，撰写教学设计，制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容，收集有关资料。
3.实验器材：电阻、电源、导线、电流表等。
教学过程：
一、复习旧课：
1.串联电路中电流有什么特点? I_____I1_____I2
2.串联电路中电压有什么特点? U_ _U1_____U2
3.并联电路中电流有什么特点? I_____I1_____I2
4.并联电路中电压有什么特点? U_ _U1_____U2
二、激发学习动机：
我们通过前面的学习，知道了串并联电路电流和电压的特点，那么,在串联和并联电路中,电阻又有什么特点呢?
三、讲授新知识：
(一) 电阻的串联
1.实验探究
[提出问题]:电阻串联后,其总电阻会增大还是减小?
[猜想与假设]:教师充分收集学生的种种猜想与假设。
问:你们的猜想是否正确呢?
[进行实验与收集证据] 学生进行分组实验。 (学生结合实验现象,充分交流讨论,)
得出结论:串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
学生阅读课本理解“等效代替”法的内容。
(通过以上实验探究,让学生经历从猜想与假设到实验验证的过程,培养学生实事求是的科学态度和同学之间的协作意识)
2.理论推导
引导学生复习欧姆定律的内容及公式,然后引导学生进行理论推导。
由欧姆定律可知:U1=IR1 U2=IR2 U=IR
串联电路中有: U=U1+U2
所以 IR=IR1+IR2
所以 R=R1+R2
结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
提问：如果是3个、4个串联呢？电阻又是什么关系，学生证明。
教师总结：1.规律：电阻越串越大，串联总电阻大于任一个分电阻；
2.特例：n个相同电阻R0串联，R = nR0 。
（二）电阻的并联
1.实验探究
(参照探究串联电阻的思路和步骤进行实验探究)
[探究的问题]:电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了?
[猜想与假设]:有电阻的串联作为基础,同学们很容易猜想到电阻并联后其总电阻会减小。
[设计实验]引导学生进行实验设计并画出实验电路图,然后进行分组实验。
[实验结论]
实验现象表明:电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小 。(通过实验,使我们进一步认识到猜想 是正确的)
2.理论推导
由欧姆定律可知:I=U/R I1=U/R1 I2=U/R2
并联电路中有: I=I1+I2
所以 U/R=U/R1+U/R2
所以 1/R=1/R1+1/R2
结论:并联电路总电阻的倒数,等于各个并联电阻的倒数之和
分析:因为1/R>1/R1 所以R
由此证明大家的猜想是正确的
提问：如果是3个、4个并联呢？电阻又是什么关系，学生证明。
教师总结：1.规律：电阻越并越小，并联总电阻小于任一分电阻；
3.特例：n个相同电阻R0并联 , R = R0 / n 。
(三)例题
用电器甲的电阻20Ω，用电器乙的电阻为８０Ω，将它们接在电压为１６Ｖ的电源上，求此并联电路的总电阻，总电流，以及通过甲、乙两个用电器的电流。
Ｕ
Ｉ
Ｉ１
Ｉ２
Ｒ１
Ｒ２
解：设总电阻为R，总电流为I。
由1/R=1/R1+1/R2得
1/R=1/20Ω+1/80Ω R=16Ω
根据欧姆定律，总电流I=U/R=16V/16Ω=1A
因为总电压与两用电器两端的电压相等，所以
I1=U/R1=16V/20Ω=0.8A， I2=U/R2=16V/80Ω=0.2A
答：此并联电路的总电阻为16Ω，总电流为1A，通过甲、乙两用电器的电流分别是0.8A和0.2A。
四、巩固运用：
1.将一个20Ω和一个30Ω的电阻串联起来使用,其总电阻是多少?如果并联起来使用,其总电阻又是多少?
2.由串联电路的电压关系U=U1+U2可知，各串联电阻两端的电压U1和U2都是串联电路总电压U的一部分。那么U1和U2的大小和串联电阻的阻值R1和R2之间有什么关系呢？
Ｒ１
Ｉ１
由并联电路的电流关系I=I1+I2可知，各支路中的电流I1和I2都是并联电路干路总电流I的一部分。那么I1和I2的大小和并联电阻的阻值R1和R2之间有什么关系呢？
U
I
R1
R2
U1
U2
Ｉ
Ｉ２
Ｒ２
Ｕ
五、检查评价：
师：通过本节课学习，你学到了什么?
生：讨论、交流后得出：我们知道了串并联电路的特点；知道串联电路中，各串联电阻两端的电压之比等于各串联电阻阻值之比，称为串联分压；并联电路中，各支路中的电流之比等于各并联电阻之比的倒数，称为并联分流。
师：每位同学都对自己在本节课学习进行评估。
布置课后作业。
六、间隔性复习：
在后面的教学安排中进行此环节。
教学反思：
本节课采用了“传递-接受”的教学模式来进行教学。在此种教学模式的探索中，我反思如下：
本节在科学探究串并联总电阻与各个分电阻之间的大小关系时，关键注意等效替代思想的渗透。通过综合运用串并联电路的特点和欧姆定律的知识，通过理论推导得出串并联电路总电阻和分电阻之间的数值关系，初步领会分析综合法的基本思想，提高学生依据定律和结论分析问题的能力。
教材分析：
《串、并联电路中电阻关系》是北师大版九年级《物理》第十二章第三节的内容。本节仍然是欧姆定律内容的延续。上节内容是欧姆定律解决实际测量问题，而本节是用欧姆定律探索新规律。是研究同一段电路电流与电压、电阻的关系。电流、电压、电阻三者必须对应同一段电路，在推导中通过强调每一段电路的对应关系，可以强化学生对这一点的认识。
教学目标：
【知识与能力目标】
1.通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。
2.会利用串联、并联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题
【过程与方法目标】
1.通过实验探究,经历从猜想与假设到实验验证的过程。
2.通过实验探究,使学生在实验中认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替代”关系。
【情感态度价值观目标】
1.通过实验探究,使学生保持对科学的求知欲,培养学生实事求是的科学态度。
2.通过实验探究和理论推导,培养学生理论与实践相结合的思想。
教学重难点：
【教学重点】
串联和并联电路总电阻的计算公式及运用公式进行简单的计算。
【教学难点】
用“等效替代”的观点分析串联和并联电路。
课前准备：
1.教师研读课标、教材，撰写教学设计，制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容，收集有关资料。
3.实验器材：电阻、电源、导线、电流表等。
教学过程：
一、复习旧课：
1.串联电路中电流有什么特点? I_____I1_____I2
2.串联电路中电压有什么特点? U_ _U1_____U2
3.并联电路中电流有什么特点? I_____I1_____I2
4.并联电路中电压有什么特点? U_ _U1_____U2
二、激发学习动机：
我们通过前面的学习，知道了串并联电路电流和电压的特点，那么,在串联和并联电路中,电阻又有什么特点呢?
三、讲授新知识：
(一) 电阻的串联
1.实验探究
[提出问题]:电阻串联后,其总电阻会增大还是减小?
[猜想与假设]:教师充分收集学生的种种猜想与假设。
问:你们的猜想是否正确呢?
[进行实验与收集证据] 学生进行分组实验。 (学生结合实验现象,充分交流讨论,)
得出结论:串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
学生阅读课本理解“等效代替”法的内容。
(通过以上实验探究,让学生经历从猜想与假设到实验验证的过程,培养学生实事求是的科学态度和同学之间的协作意识)
2.理论推导
引导学生复习欧姆定律的内容及公式,然后引导学生进行理论推导。
由欧姆定律可知:U1=IR1 U2=IR2 U=IR
串联电路中有: U=U1+U2
所以 IR=IR1+IR2
所以 R=R1+R2
结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
提问：如果是3个、4个串联呢？电阻又是什么关系，学生证明。
教师总结：1.规律：电阻越串越大，串联总电阻大于任一个分电阻；
2.特例：n个相同电阻R0串联，R = nR0 。
（二）电阻的并联
1.实验探究
(参照探究串联电阻的思路和步骤进行实验探究)
[探究的问题]:电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了?
[猜想与假设]:有电阻的串联作为基础,同学们很容易猜想到电阻并联后其总电阻会减小。
[设计实验]引导学生进行实验设计并画出实验电路图,然后进行分组实验。
[实验结论]
实验现象表明:电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小 。(通过实验,使我们进一步认识到猜想 是正确的)
2.理论推导
由欧姆定律可知:I=U/R I1=U/R1 I2=U/R2
并联电路中有: I=I1+I2
所以 U/R=U/R1+U/R2
所以 1/R=1/R1+1/R2
结论:并联电路总电阻的倒数,等于各个并联电阻的倒数之和
分析:因为1/R>1/R1 所以R
由此证明大家的猜想是正确的
提问：如果是3个、4个并联呢？电阻又是什么关系，学生证明。
教师总结：1.规律：电阻越并越小，并联总电阻小于任一分电阻；
3.特例：n个相同电阻R0并联 , R = R0 / n 。
(三)例题
用电器甲的电阻20Ω，用电器乙的电阻为８０Ω，将它们接在电压为１６Ｖ的电源上，求此并联电路的总电阻，总电流，以及通过甲、乙两个用电器的电流。
Ｕ
Ｉ
Ｉ１
Ｉ２
Ｒ１
Ｒ２
解：设总电阻为R，总电流为I。
由1/R=1/R1+1/R2得
1/R=1/20Ω+1/80Ω R=16Ω
根据欧姆定律，总电流I=U/R=16V/16Ω=1A
因为总电压与两用电器两端的电压相等，所以
I1=U/R1=16V/20Ω=0.8A， I2=U/R2=16V/80Ω=0.2A
答：此并联电路的总电阻为16Ω，总电流为1A，通过甲、乙两用电器的电流分别是0.8A和0.2A。
四、巩固运用：
1.将一个20Ω和一个30Ω的电阻串联起来使用,其总电阻是多少?如果并联起来使用,其总电阻又是多少?
2.由串联电路的电压关系U=U1+U2可知，各串联电阻两端的电压U1和U2都是串联电路总电压U的一部分。那么U1和U2的大小和串联电阻的阻值R1和R2之间有什么关系呢？
Ｒ１
Ｉ１
由并联电路的电流关系I=I1+I2可知，各支路中的电流I1和I2都是并联电路干路总电流I的一部分。那么I1和I2的大小和并联电阻的阻值R1和R2之间有什么关系呢？
U
I
R1
R2
U1
U2
Ｉ
Ｉ２
Ｒ２
Ｕ
五、检查评价：
师：通过本节课学习，你学到了什么?
生：讨论、交流后得出：我们知道了串并联电路的特点；知道串联电路中，各串联电阻两端的电压之比等于各串联电阻阻值之比，称为串联分压；并联电路中，各支路中的电流之比等于各并联电阻之比的倒数，称为并联分流。
师：每位同学都对自己在本节课学习进行评估。
布置课后作业。
六、间隔性复习：
在后面的教学安排中进行此环节。
教学反思：
本节课采用了“传递-接受”的教学模式来进行教学。在此种教学模式的探索中，我反思如下：
本节在科学探究串并联总电阻与各个分电阻之间的大小关系时，关键注意等效替代思想的渗透。通过综合运用串并联电路的特点和欧姆定律的知识，通过理论推导得出串并联电路总电阻和分电阻之间的数值关系，初步领会分析综合法的基本思想，提高学生依据定律和结论分析问题的能力。
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