電阻的串聯(lián)教案
電阻的串聯(lián)教案
�。ㄒ唬┙虒W(xué)目的
1、理解串聯(lián)電路的總電阻跟各個(gè)串聯(lián)電阻的關(guān)系，并能推導出來(lái)；
2、會(huì )運用串聯(lián)電路的特性和歐姆定律解決簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路問(wèn)題；
3、初步領(lǐng)會(huì )等效替換法和分析綜合法的基本思想，以及分析電路問(wèn)題的思路。
�。ǘ┙叹�
6伏電源，2歐、3歐、5歐、10歐定值電阻各一個(gè)，演示用安培計、伏特計、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)。
�。ㄈ┙虒W(xué)過(guò)程
1、提出問(wèn)題 引入新課
教師：如果你的收音機不響了，檢查后發(fā)現有一個(gè)200歐姆的電阻燒壞了，需要更換。但是你手邊又只有一個(gè)100歐和幾個(gè)50歐的電阻，能否用它們組合起來(lái)，使組合的電阻相當于一個(gè)200歐的電阻呢？學(xué)習了電阻的串聯(lián)的知識后，你就會(huì )知道這種等效替換是容易實(shí)現的。
板書(shū)：電阻的串聯(lián)
2、新課教學(xué)
教師：把電阻一個(gè)接一個(gè)地連接起來(lái)，就叫電阻的串聯(lián)。（板畫(huà)圖l，但其中的I、U1、U2、……等暫不標出）下面我們通過(guò)實(shí)驗來(lái)找出串聯(lián)電路的總電阻跟各個(gè)串聯(lián)電阻的關(guān)系。為此我們先要根據歐姆定律，用伏安法測出每一個(gè)電阻的阻值，再測串聯(lián)電路的總電阻值。（板畫(huà)圖2和實(shí)驗記錄表格，接著(zhù)進(jìn)行演示。邊實(shí)驗讀取數據，邊讓學(xué)生計算阻值和填寫(xiě)記錄表）
演示實(shí)驗（1）分別先后將2歐、3歐、5歐定值電阻接于圖2的A、B之間，測算其阻值。
�。�2）撤去5歐電阻時(shí)，不移動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置，把2歐和3歐電阻串聯(lián)起來(lái)接于A(yíng)、B之間，發(fā)現安培計和伏特計的讀數跟接5歐電阻時(shí)相同。教師說(shuō)明，2歐和3歐電阻串聯(lián)后的等效電阻（總電阻）為5歐。
�。�3）把10歐電阻接入A、B之間，測算其電阻值。
�。�4）撤去10歐電阻，但保持變阻器滑動(dòng)片位置不變，把2歐、3歐、5歐電阻串聯(lián)后接到A、B間，發(fā)現安培計和伏特計示數跟接10歐電阻時(shí)相同，說(shuō)明串聯(lián)總電阻是10歐。
教師：大家分析一下實(shí)驗記錄，看串聯(lián)電路的總電阻跟各個(gè)串聯(lián)電阻有什么關(guān)系？（學(xué)生答后，教師要求學(xué)生將結論填入課本上留出的空白處）
教師：剛才的實(shí)驗不僅得出了串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，而且還看到，當用2歐、3歐電阻串聯(lián)后去代替5歐電阻或用2、3、5歐電阻串聯(lián)代替10歐電阻時(shí)，電路中的電流、電壓跟接5歐或10歐電阻時(shí)一樣。這就是說(shuō)用2、3歐或2、3、5歐的串聯(lián)電阻替換5歐或10歐電阻時(shí)，沒(méi)有改變電路的電流、電壓效果。所以常常把串聯(lián)電路的總電阻叫做等效電阻，即這個(gè)串聯(lián)電路等效于一個(gè)阻值為一定的電阻。用幾個(gè)電阻聯(lián)成電路去等效替換一個(gè)電阻，或用一個(gè)電阻去等效替換一個(gè)電路的方法叫等效替換法�，F在大家用等效替換法解決這節課開(kāi)頭時(shí)提出的問(wèn)題：怎樣用一個(gè)100歐的電阻和幾個(gè)50歐的電阻去替換一個(gè)200歐的電阻？（學(xué)生齊答）
教師：回答得好！請大家根據決定導體電阻大小的因素想一想，為什么導體串聯(lián)起來(lái)后的總電阻會(huì )比其中任何一個(gè)電阻都大呢？（若學(xué)生遲疑，可指導學(xué)生看課文中相應的敘述）
教師：剛才實(shí)驗得出的電阻關(guān)系可不可以運用我們已學(xué)過(guò)的歐姆定律及關(guān)于串聯(lián)電路的電流和電壓知識推導出來(lái)呢？可以的！為此先在電路圖（圖1）上把各個(gè)電阻和整個(gè)電路的電流、電壓用下標區別標志出來(lái)（教師標志）。應用歐姆定律于串聯(lián)電路和每一個(gè)電阻，得（以下教師一邊解說(shuō)推導思路一邊板書(shū)，下面括號中的內容可以只敘述，不板書(shū)出來(lái)）
板書(shū)：電阻關(guān)系式的推導：由I=U／R，U=IR
�。ǚ謩e對串聯(lián)電路和各個(gè)電阻得）
U=IR，U1=I1R1，U2=I2R2，U3=I3R3 （1）
�。ǜ鶕懊鎸W(xué)到的串聯(lián)電路知識可知）
I=I1=I2=I3 （2）
U=U1+U2+U3 （3）
∴ IR=IR1+IR2+IR3
R=R1+R2+R3 （4）
教師：（4）式與實(shí)驗結論一致。推導的根據是歐姆定律和串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)，這也是我們解串聯(lián)電路時(shí)的根據。從推導中看到，歐姆定律既可用于各個(gè)導體，也可能用于整個(gè)電路。這時(shí)要注意各個(gè)電阻的U、I、R要用不同的下標區別，且同一電阻的U、I、R要用相同的下標，以正確表達歐姆定律公式中各量是同一導體的量，解電路時(shí)這樣“下標配套”是避免出現“張冠李戴”的錯誤的好措施。
3、應用
教師：請大家閱讀課本例題1和2。（例題題文和解從略）閱讀時(shí)注意領(lǐng)會(huì )課文在解題之前對問(wèn)題的分析，理清解題思路和步驟。（學(xué)生閱讀5分鐘，教師板畫(huà)出圖3和圖4后巡視答疑）請哪位同學(xué)說(shuō)說(shuō)例題1的解題步驟？（學(xué)生會(huì )根據課文的分析答：“先求出R1、R2串聯(lián)的總電阻，再根據歐姆定律求出電路中的電流”）
教師：回答出了解題的主要步驟。有一點(diǎn)請大家注意，課文分析中首先提出的是“畫(huà)出電路圖”，這個(gè)解題的準備步驟很重要，根據題意畫(huà)出電路結構圖，并把已知量的符號（包括下標）、數據和待求量的符號標在圖上，使題意在圖上一目了然，便于我們分析已知量和待求量的聯(lián)系，迅速理清解題思路。這個(gè)技能大家在解題時(shí)要注意練習，學(xué)到手。
例題1的解題思路是這樣的，先從與已知量（R1、R2）相關(guān)的規律（R=R1+R2）出發(fā)，解出與待求量（電路電流）相關(guān)的未知量（R），然后再用與待求量相關(guān)的規律求出待求量。簡(jiǎn)單說(shuō)就是從已知分析到待求。
板書(shū)：分析問(wèn)題的思路：已知→待求
這種思路對解答較簡(jiǎn)單的問(wèn)題是簡(jiǎn)捷有效的。
分析問(wèn)題也可以沿著(zhù)相反的思路進(jìn)行，即從與待求量（I）相關(guān)的規律（I=U／R）出發(fā)，沿著(zhù)“為求得待求量I，已知U，需求未知量R，而R與規律R=R1+R2相聯(lián)系，R1、R2已知，故I可求。簡(jiǎn)單說(shuō)，就是從待求分析到已知。這思路可用下面的圖式表示。
板書(shū)：待求→已知
在分析比較復雜的問(wèn)題時(shí)，這種分析思路容易找準分析方向，可以形象地叫做“跟蹤追擊”，從未知跟蹤到已知。比如，例題2的分析思路可以這樣進(jìn)行：邊板書(shū)邊解釋?zhuān)?/p>
分析清楚后，可以像課本那樣書(shū)寫(xiě)：先解（B）、（C）兩式，最后解（A）式，請大家從R=R1+R2出發(fā)分析“跟蹤追擊”，找出例題2的另一種解法。（全體學(xué)生練，請一位優(yōu)等生到黑板上解）
教師：剛才的解法的分析思路可表達如下：
教師：從例題的解答中還可以看出，所根據的規律分為兩類(lèi)：一類(lèi)是串聯(lián)電路整體的物理量（“總”量）與每一個(gè)電阻的同種物理量（“部分”量）的關(guān)系，即（2）、（3）、（4）式；另一類(lèi)是每一個(gè)電阻或整個(gè)電路的電流、電壓、電阻的關(guān)系，即用歐姆定律表達出的（1）式。因此，我們在分析問(wèn)題時(shí)，既要分析一個(gè)電阻上各量的關(guān)系，又要分析各電阻與整個(gè)串聯(lián)電路的聯(lián)系。這種把整體和部分聯(lián)系起來(lái)綜合分析的方法，既是課本導出（4）式的基本方法，也是我們今后分析處理電路問(wèn)題的基本方法，大家要細心領(lǐng)會(huì )。
板書(shū)：分析問(wèn)題的方法：
等效替代法；
綜合分析法。
4、小結
教師：到現在為止，我們學(xué)習了電學(xué)的兩類(lèi)規律，初步接觸到了等效替代法和整體、部分綜合分析法。請大家在復習和練習中注意領(lǐng)會(huì )上述內容，并用以去解答課本“想想議議”中提出的問(wèn)題（其內容是：“猜猜看，把電阻R1、R2、R3、…Rn串聯(lián)起來(lái)，它們的總電阻是多少？你能夠用推導的方法來(lái)證明你的猜想嗎？”），希望能有同學(xué)找到不止一種證明方法。
5、布置作業(yè)
�。�1）一根銅線(xiàn)和一根鎳鉻合金線(xiàn)，長(cháng)短粗細都相同，把它們串聯(lián)在電路里，哪根導線(xiàn)上的電壓大？哪根導線(xiàn)中的電流大？為什么？
�。�2）把一個(gè)內電阻r=0。1歐的安培表與一個(gè)R=100歐的電阻串聯(lián)后接在電源上，與電路中不接安培表比較，安培表接入對電路有什么影響？這種影響在什么情況下可以忽略不計？在我們所做的實(shí)驗中都沒(méi)有考慮這種影響，為什么？
�。�3）試證明，由電阻R1、R2串聯(lián)后接在電源上，串聯(lián)電路的總電壓與任一電阻上的電壓之比等于總電阻跟該電阻之比；兩電阻上的電壓跟兩電阻的阻值成正比。
�。ㄋ模┰O想、體會(huì )
1、本教案設計時(shí)，一方面遵循教材的編寫(xiě)思想，使學(xué)生明白物理規律既可以直接從實(shí)驗得出，也可以用已知規律從理論上導出，注意設計和用好演示實(shí)驗，對電阻關(guān)系式進(jìn)行細致的推導。但重點(diǎn)落在充分運用教材的課首問(wèn)題、實(shí)驗結果、對電阻關(guān)系的推導，以及例題中涉及的物理實(shí)際問(wèn)題，淺顯具體地闡明分析問(wèn)題的思路和方法。
2、演示實(shí)驗的設計用了三個(gè)定值電阻和五步實(shí)驗，兩次得出電阻關(guān)系。這既為學(xué)生理解電阻關(guān)系式提供了事實(shí)依據，又為介紹等效方法和應用等效方法解決引出課題的問(wèn)題提供了感性認識，使引入性問(wèn)題、實(shí)驗、講授、論證統一起來(lái)，還為師生在思考和評議“想想議議”中用等效法進(jìn)行論證奠定了基礎。
3、教案設計讓學(xué)生自己先看課文的例題及其分析與解，既是為了發(fā)揮學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性，也是為了教師后面介紹分析問(wèn)題的思路和方法創(chuàng )造較好的教學(xué)情境。相當一部分學(xué)生在閱讀例題2的分析時(shí)，不易把握所用的推理方法（正反推理）及相應的思路。這就為教師闡述“跟蹤追擊”法（反向推理法）創(chuàng )造了事實(shí)基礎和情緒基礎。教案先利用例題1的簡(jiǎn)單情況介紹正向推理（已知—→待求）和反向推理（待求—→已知）方法，在分析例題2時(shí)，介紹反向推理的優(yōu)點(diǎn)，并引導學(xué)生自己用反向推理方法從R=R1+R2出發(fā)分析問(wèn)題，既強化了學(xué)生對反向推理方法的基本思路的認識，又通過(guò)一題多解向學(xué)生展示了解決問(wèn)題的思路和方法不是唯一的。反向推理以其推理方向容易選準的特點(diǎn)而易于為初學(xué)者掌握，強化學(xué)生對它的認識是很有必要的。
4、歐姆定律中各量是同一電路或同一導體的量，對初學(xué)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)容易出錯的問(wèn)題。在串聯(lián)電路的教學(xué)中第一次有了幫助學(xué)生正確認識這一點(diǎn)的客觀(guān)條件。教學(xué)中應充分利用這一條件，強化學(xué)生對歐姆定律的理解和應用的認識。教案在推導出電阻關(guān)系后，特別強調“下標配套”，在討論解題步驟時(shí)，對“畫(huà)出題意圖”一步加以強調，其目的之一就在于強化對歐姆定律及其應用的理解。
5、教案的這種安排，為下節課順利學(xué)習并聯(lián)電路打下了基礎。把“想想議議”留到下節課開(kāi)始去討論，除了因為討論思路和方法使課時(shí)稍偏緊的原因外，更主要的是在下節課開(kāi)頭來(lái)討論，可以復習本節課涉及的分析思路和方法，為發(fā)揮學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性，順利學(xué)好并聯(lián)電路的知識鋪平道路。
【電阻的串聯(lián)教案】相關(guān)文章：
《左傳》教案10-24
存貨教案02-28
《牧場(chǎng)上的家教案》經(jīng)典教案設計03-20
茶花賦教案04-06
《什么蟲(chóng)》教案01-08
《文化苦旅》教案02-27
大學(xué)教案的寫(xiě)法10-05
《認識鐘表》的教案03-19