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2019九年级物理全册12.3并联电路中的电阻关系教案新版北师大版0824373精品教育.doc

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12.3 串、并联电路中的电阻关系 课前准备 一、新课标学*要求 1.知识与技能 知道串联电路等效电阻与各电阻的关系. 知道并联电路等效电阻与各电阻的关系. 2.过程与方法 推导出串联电路等效电阻计算公式. 推导出并联电路等效电阻计算公式.. 3.情感、态度与价值观 从已知的科学规律出发,通过数学公式的逻辑推导获得新的科学知识的过程中,发展学 生对科学的探索兴趣,培养学生的创新意识、独立思考的科学态度. 教学重点:串联电路中电阻关系 二、整体感知 1.串联电路的等效电阻:R=R1+R2+……+Rn 1? 1? 1 1 2.并联电路的等效电阻: R R1 R2 +……+ Rn 教材知识全解 一、串联电路的等效电阻 1.串联电路的等效电阻 假设有一个电阻可以代替串联的电阻而不影响电路的效果,我们就称这个电阻是串联电 路的等效电阻.等效电阻与串联各个电阻的关系可以利用欧姆定律求得. 说明 (1)不影响电路的效果是指在电源电压不变时,其输出的电流也不变. (2)等效电阻也叫总电阻. 2.串联电路中的电阻关系 在图 12-3-1 中,两个串联导体的电阻值分别为 R1 和 R2,设等效电阻的电阻值为 R.R1、 R2 两端的电压分别为 U1 和 U2,串联部分两端的电压为 U.通过 R1、R2 的电流分别为 I1、I2. 由欧姆定律可知, U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2. 从串联电路总电压与分段电压的关系:U=U1+U2,得 IR=I1R1+I2R2. 因串联电路中的电流处处相等,即 I=I1=I2,所以 R=R1+R2. 对于多个电阻(R1、R2、R3……Rn)串联,同样可以得到 R=R1+R2+R3+…+Rn. 这表明,串联电路的等效电阻等于各串联导体的电阻之和. 注意 (1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻一定比任何一个导体 的电阻大. (2)由 R=R1+R2+…+Rn 可推出,n 个阻值均为 R0 的电阻串联,其总电阻为 R=nR0. U1 ? R1 (3)根据欧姆定律和串联电路的电流特点.不难推出 U2 R2 ,这说明:串联电路中, 第1页 电压的分配与电阻成正比. 二、并联电路的等效电阻 1.并联电路的等效电阻 假设有一个电阻可以代替并联的电阻而又不影响电路的效果,我们就称这电阻是并联电 路的等效电阻.等效电阻与并联各个电阻的关系可以利用欧姆定律求得. 说明 (1)不影响电路的效果是指在电源电压不变时,其输出的电流也不变. (2)等效电阻也叫总电阻. 2.并联电路中的电阻关系 推导:设各支路的电阻分别为 R1 和 R2,并联电路的等效电阻为 R.通过 R1 和 R2 的电流 分别为 I1 和 I2,并联电路的总电流为 I(如图 12-3-2).那么,由欧姆定律可知: U U U I1= R1 ,I2= R2 ,而 I= R . 又因为并联电路的总电流等于各支路的电流之和,即 I=I1+I2. UU U 所以 R = R1 + R2 11 1 约去 U 得: R = R1 + R2 对于多个电阻(R1、R2、R3、Rn)并联,同理可以得到: 这表明并联电路的等效电阻的倒数,等于各并联导体的电阻的倒数之和. 说明 (1)把 n 个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻比每一个导体电 阻都要小. 11 1 R1R2 (2)由 R = R1 + R2 ,可推导出 R= R1 ? R2 . 11 1 1 (3)由 R = R1 + R2 +……+ Rn 可推出,n 个阻值均为 R0 的电阻并联,其总电阻为 R0 R= n . I1 ? R2 (4)根据欧姆定律和并联电路的电压特点,可推导出 I2 R1 ,这说明:并联电路中, 电流的分配与电阻成反比. 典型例题精析 题型Ⅰ 面向全体 双基巩固 例 1 如图 12-3-3 所示,当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,则( ) A.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变小,电压表示数变大 第2页 C.电流表示数变大,电压表示数不变 D.电流表示数变小,电压表示数不变 分析:首先要明确两表测量对象.在本题中,R1、R2 并联在电路中,电压表 测电路总 电压,当电源电压不变时,电压表 的示数不变,电流表测的是干路上的电流,I=I1+I2, U1 ? U U2 ? U 由于并联电路中 U1=U2=U,U 不变,所以 I1= R1 R 不变.I2= R2 R2 ,当滑动变阻器滑 片 P 向右移动时,电阻 R2 增大,I2 减小,所以 I 也减小,即电流表 的示数减小,选项 D 正确. 答案:D 例 2 一个阻值为 3Ω 的电阻 R1 和一个阻值为 2Ω 的电阻 R2 串联后,接在 6V 的电源上. 问电路中的电流多大? 分析:画出电路图(图 12-3-4).要想求出电路中的电流 I,只要知道总电压 U 和总电 阻 R 就可以了.U 已知,R 可用串联电路的总电阻公式求出. 解因为:R=R1+R2=3Ω +2Ω =5Ω U 6V 所以:I= R = 5? =1.2A 答案:电路中的电流为 1.2A. 题型Ⅱ 生活·物理·社会 例 3 两根镍铬金属丝的长度关系是 l1>l2,把它们串联后接入电路,则通过它们的电 流和它们两端的电压分别满足( ) A.I1>I2,U1<U2 B.I1<I2,U1>U2 C.I1=I2,U1>U2 D.I1=I2,电压关系不定 分析:虽然两根镍铬金属丝的材料和长度知道了,但横截面积关系未知,所以它们的电 阻关系未知,串联后电压的分配关系无法确定,但因是串联,电流相等. 答案:D 例 4 有一只弧光灯,正常工作电流为 5A,电阻力 8Ω ,要把它接入电压为 110V 的电 路中,需要串联一个多大的电阻,弧光灯才能正常工作? 分析:先根据题意画电路图,并标出已知量和未知量的符号,如图 12-3-5



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