电阻的串联教案

沪科版《14.4电阻的串联和并联》教学 《电阻的串联》教案 成都列五中学 陈燕姝 【教学目标】 知识与技能 1.通过实验和推导理解串联电路的等效电阻和计算公式。 2.会利用串联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题。 过程与方法 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电阻之间的“等效替代”关系。 情感态度与价值观 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。 【教学重点】 串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”的观点分析串联电路。 【教学准备】 学生电源、不同阻值的电阻、电流、电压表、开关、导线。 【教学方法】实验法、探究法、理论推导法。 【教学过程】 一、 新课引入 收音机坏了，需要一个20Ω的电阻，但不巧手边没有这种规格的电阻，只有10 Ω、5 Ω等多个电阻，那么，能不能用几个10 Ω和5 Ω的电阻组合起来代替呢？电阻串联的知识可以帮助我们解决这个问题。 二、新课教学 （一）复习回顾 1．导体电阻的大小决定于导体的材料、横截面积、＿＿＿＿，还与温度有关。由同种材料组成的导体，横截面积相同时，导体越长，电阻越＿＿＿＿。 2．用电流表测出通过导体的＿＿＿＿，用电压表测出导体两端的＿＿＿＿，根据欧姆定律的变形式＿＿＿＿，就可以计算出导体的电阻，这种间接测量电阻的方法叫做＿＿＿＿。 3．你还记得串联电路中的电流、电压规律各是怎样的吗? 4．你还记得伏安法测电阻的方法吗? 注：1．2．为学生学案上面的预习作业 3．4．为显示，在课堂上提问 （二）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？两个（或几个）电阻串联后的总电阻比参与串联的各个电阻（分电阻）大些还是小些？ 猜想与假设 引导：复习决定电阻大小的因素，然后分析，将电阻串联，相当于是增加了导体的长度，所以串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。 怎么验证你们的猜想是否正确呢？ 制定与设计实验 引导学生分析：电阻表示导体对电流的阻碍作用，我们可以通过比较电流大小来初步比较电阻对电流的阻碍作用，（注意：控制变量法，必须保持电压一定）。【追问：怎么保持电压一定呢？不能在实验中随意更换电池的个数。怎么来比较R1，R2串联前后对电流的阻碍作用呢？用电流表测出电流大小】 那么，要在什么样的情况下，测量一些什么值呢？ 引导学生回答：如果在电压一定的情况下，测出R1,R2分别连接在电路中的电流I1I2，再测出串联后连接在同一电路中的电流I3，比较其大小。 【注意：这部分不用画电路图】 进行实验与收集证据 （1）将已知阻值的电阻R1连接在电路中，闭合开关，读取电流表的示数I1。 （2）换下R1,将已知阻值的电阻R2连接在电路中，闭合开关，读取电流表的示数I2. （3）将R1R2串联后连接入电路，闭合开关，读取电流表的示数I3. 分析论证以及结论 让学生展示讲解自己小组的数据分析结果 学生结合实验现象，充分交流讨论，得出结论：根据的3个电流数据，发现电阻串联后对电流的阻碍作用比串联前更大了。 （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） 事先将一个电阻箱（用纸遮住上面的旋钮，不让大家看见阻值）调至串联电阻等效电阻的阻值，再将其连入其中一组学生的电路中，让他们读出电流表示数，向大家报告（与刚才的I3相同）。 那也就是说电阻R1R2串联后，对电流的阻碍的作用与电阻箱对电流的阻碍作用是相同的 【追问：通过什么样的现象或者是数据比较出来的？在电压保持一定时，电流表示数相同】 新的问题出现了：我们发现在电路中连接入串联的两个电阻，和直接连接入另一个电阻，效果是一样的。 在不揭开电阻箱上面的纸的情况下，同学们能不能想办法用老师提供的仪器，测算一下你串联在电路中的两个电阻R1R2相当于连接了一个阻值为多大的电阻呢？ 【提示:用欧姆定律的变形式R=U/I】 学生回答：用电压表测出串联电阻两端电压，用电流表测出通过他们的电流，用R=U/I可以计算出一个阻值 【注意：先不告诉学生计算出的就是串联电阻的等效电阻】 在你原先的电路中，还要什么改进呢？需要加上一个什么仪器呢？ 在串联电阻两端加上一个电压表 制定计划与设计实验 学生设计实验电路图(实物投影) 拿两个电路图作对比，一个有滑动变阻器，一个没有，问学生：哪个好？为什么？ 【追问：滑动变阻器的作用？因为在伏安法测电阻实验中需要多次测量求平均值，所以连入滑动变阻器以便于改变R1R2两端电压得到几组数据】 学生设计实验记录表格（实物投影） 实验次数 R1 R2 U(V) I(A) R总=U/I 1 2 3 进行实验与收集数据 学生分组实验（略） 分析论证以及结论 学生通过计算，得到一个数据 这时，拆掉电阻箱上面的纸，大家发现计算出的数据和电阻箱的阻值相同。 所以呢，我在电路中连入两个定值电阻，和在电路中连入这个电阻箱，效果是一样的，我们就说他们是等效的，这种研究方法，就叫做等效法。 而且，R1R2与大家计算出的R总之间有什么数学关系吗？（学生回答） 2.理论推导（此部分板书） 物理的研究方法是多种多样的，除了上述实验方法之外，还可以用推理的方法来研究。 （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） 【在黑板上画示意图】 根据串联电路电压关系：U=U1+U2 　　根据欧姆定律U=IR，得：U1=IR1 U2=IR2 U=IR 　　　　综合以上各式可得：IR=IR1+IR2 　　　　即：　　　R=R1+R2 结论：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。（板书） （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） 提问：上述结论是由两个电阻串联的电路推导出的，它适用于3个、4个、多个电阻串联的情况吗？ （同学们自己进行推导，然后得出结论：） 当有n个电阻R1、R2、R3、…、Rn串联时，总电阻R=R1+R2+R3+…+R n 提问：当n个阻值均为R0的电阻串联时，其总电阻为多大呢？ 学生运用所学知识自己进行推导，然后得出结论：R = nR0 三、小结 怎样解决修收音机的问题？ 通过这节课的学习,你有哪些收获呢? (同学之间互相交流讨论,然后自己进行小结) 四、小练习：略。 【板书设计】 第四节 电阻的串联 1.规律：串联电路的总电阻等于各串联电阻的阻值之和。 根据串联电路电压关系：U=U1+U2 　　根据欧姆定律U=IR，得：U1=IR1 U2=IR2 U=IR 　　　　综合以上各式可得：IR=IR1+IR2 　　　　即：　　　R=R1+R2 2.数学表达式：R=R1+R2 3.串联电阻分压跟电阻成正比。