§17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
【教学目标】
(一)知识与技能
1、理解欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的计算;
2、能根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。 (二)过程与方法
1、通过计算,学会解答电学计算题的一般步骤。 2、通过变式练习和问题剖析,学会化繁为简的解题方法。 (三)情感态度价值观
通过对欧姆生平的了解,学习科学家献身精神,勇于探索真理的精神,激发学生学习的积极性。
【教学重点】
理解欧姆定律,并在计算和分析中进行运用。
【教学难点】
欧姆定律在计算中的灵活运用。
【课前准备】
练习题,例题,多媒体课件。
【教学时间】 1课时 【教学过程】
1、复习提问:(1)欧姆定律的内容?
(2)欧姆定律的表示公式? (3)欧姆定律公式中对单位的要求?
2、试计算:将一个100Ω电阻连到0.2kV的电路中,则此电阻中通过的电流是多少? 导入:本节课我们围绕欧姆定律的应用,进一步学习串、并联电路的有关知识。 课题:17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用 (二)进行新课
1、串联、并联电路电阻的关系 (1)串联电路
师:在右图中,如果电源电压相同,在图1和图2中电流表示数相同,可以认为R为R1和R2串联后的等效电阻,也称总电阻。
那么,总电阻与R1和R2有什么关系呢?
(教师引导学生推导:在图1中,因为R1和R2串联,因此通过它们的电流相同,设R1两端电压为U1,R2两端电压为U2,则有U=U1+U2即U=IR1+IR2,图2中有:U=IR ,综合以上推导,有:R=R1+R2,
因此可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系:R=R1+R2。
推论:串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。 (2) 并联电路
师:并联电路中同样也可以得到R与R1、R2的关系,请同学们自己推导出来。
,
2、欧姆定律在串并联电路中的应用。
(1)如图2,电阻R1为10欧姆,电源两端电压为6伏。开关闭合后,求(1)当滑动变阻器接入电阻R2为50欧姆时,通过电阻R1的电流I1;(2)当滑动变阻器的接入电阻R3为20欧姆时,通过R1的电流I2
解 (1)根据串联电路电流和电压规律可得 U=IR1+IR2=I(R1+R2) 即
I1? U6V??0.1AR1?R210??50? U6V??0.2AR1?R310??20? (2)与(1)分析相同,可得
I2? 由上面的例题可以看出,在串联电路中,如果有一个电阻阻值变小,干路电流I变大,回路根据欧姆定律可得公式U?IR及也变小了。
(2)如图3,电阻R1为10欧姆,电源两端电压为12伏。开关闭合后,求(1)当滑动变阻器接入电阻R2为40欧姆时,通过电阻R1的电流I1和电路总电流I;(2)当滑动变阻器的接入电阻R3为20欧姆时,通过R1的电流I2和电路总电流I。
解 (1)根据并联电路电压特点及欧姆定律得
A V R 图3
P R1 S R?UI,由此可知,此时,其它电阻分得的电压变大,回路总电阻I1? U12V??1.2AR110? 通过电阻R2的电流
I2?U12V??0.3AR240? 所以总电流
I?I1?I2?1.2A?0.3A?1.5A
(2)同理可求得
I1/?U12V??1.2AR110? U12V??0.6AR320? 通过R3的电流
I2/?所以总电流
///I?I?I12?1.2A?0.6A?1.8A
由上面的例题可以看出,在并联电路中,如果有一个电阻阻值变小,其它支路电流不变,干路
R?电流I会变大,回路根据欧姆定律可得公式(三)学习小结
UI,由此可知,此时,回路总电阻也变小了。 师生共同总结这堂课并强调: 串并联电路中电流、电阻、电压的特点。 (1)串联电路:电流:I=I1=I2 电阻:R总=R1=R2 电压:U总=U1+U2
(2)并联电路:干路电流:I=I1+I2 电阻:1/R总=1/R1+1/R2 电压:U总=U1=U2 (四)课堂练习
1、有两个电阻阻值分别为6Ω和9Ω,串联后接到某电源上,那么两电阻中的电流之比为___,两电阻两端的电压之比为____,电路的总电阻为____Ω。如把这两个电阻改为并联后接到原电路中,那么两电阻中的电流之比为__ __,两个电阻两端的电压之比为____,电路的总电阻为___Ω。
2、如图所示路中,电源电压为6V,电压表示数为4V,R2=4Ω,电流表的 示数为____A,R1的阻值为____Ω。
3、电阻Rl=7Ω,R2=5Ω,串联后接在12V电源两端。则总电阻为 Ω,通过R1的电流为________ A,R2的电压_________V。
4、把R1=15Ω和R2=5Ω的两电阻并联后接在电源上,通过R1的电流是0.4A,R2两端的电压为__ __V,干路中的总电流为____A。
5、为了得到10Ω的电阻,在30Ω、15Ω、8Ω、5Ω四个电阻中,可选____的电阻,____联起来使用。
6、一个2Ω电阻和一个3Ω电阻串联,已知2Ω电阻两端电压是1 V,则3Ω电阻两端电压是_____ V,通过3Ω电阻的电流是_______ A。
7、两导体电阻R1=10Ω,R2=1Ω,并联起来使用时并联总电阻R的阻值范围( ) A.大于10Ω B.在1Ω与10Ω之间 C.小于1Ω D.无法确定。 8、电阻R1和R2并联在某电源上,且R1>R2,以下说法中正确的是( ) A.R1两端的电压大于R2两端的电压 B.R1中的电流等于R2中的电流 C.R1中的电流大于R2中的电流 D.R1中的电流小于R2中的电流