专题17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(教学设计)

人教版 九 年级 物理 教学设计 主备人 学科 物理 时间

课题 第十七章 欧姆定律 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用

教 学 目 标

知识与技能 1.理解运用欧姆定律和电路特点推导串、并联电路中电阻关系的过程. 2.理解串、并联电路的等效电阻，会用串、并联电路的特点和欧姆定律分析解决简单的串、并联电路问题.

过程与方法 1.通过实验现象体会等效电阻的含义，了解等效的研究方法. 2.通过推导串、并联电路电阻关系的过程学习用理论推导得出物理规律的方法. 3.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能

情感态度与价值观 1.通过应用欧姆定律和串、并联电路特点推导串、并联电路中电阻的关系，体验物理规律在解决实际问题中的意义. 2.通过推导过程使学生树立用已知规律发现新规律的意识.

教学重点 利用欧姆定律推导出串、并联电阻的关系，并能进行简单的计算

教学难点 探究电阻串、并联规律中等效思维方法的理解与运用

教具准备 电源、定值电阻三个、小灯泡两个、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、多媒体课件

等.

教学方法 实验探究、分析、归纳、推理、讲练结合、等效法 教学过程设计 导入新课

复习回顾：串、并联电路中的电流和电压分别有什么特点：

1.串联电路中： （1）串联电路中各处的电流是相等：I=I1=I2=…=In （2）串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和：U=U1+U2+…+Un 2. 并联电路中： （1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和：I=I1+I2+…+In

（2）并联电路中各支路两端电压相等：U=U1=U2=…=Un

问题：串并联电路的电阻有什么特点呢？ 师：这节课我们利用欧姆定律。结合已知的电流、电压的特点，来探究和推导电阻的特点。

教

学 过 程

新课学习 一.探究串联电路中电阻的规律 教师演示实验1，引导学生观察并思考串联电路中电阻的规律. 1.实验探究： （1）实验目的：用“伏安法”探究串联电路中电阻的规律.

（2）实验原理：URI （3）实验器材：5Ω、10Ω、15Ω的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器、导线若干. （4）实验电路图：如图所示.

（5）实验说明： ①根据第3节“伏安法”测电阻的实验步骤。 ②多次测量找规律. ③调节滑动变阻器，使电路中的电流不要太大，并使电压表的示数为整数. ④实验结束后，教师要引导学生比较测量结果. 教 学

过

程

（6）实验结论：在误差允许的范围内：R总＝R1+R2.。即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和. （7）定性分析： 电阻串联的实质是增大了导体的长度，所以串联电路的总电阻比任何一个分电阻都要大.

2.理论推导：

由欧姆定律UIR可知：则有111UIR；则有222UIR； 变形后得：U1=I1R1，U2=I2R2，U=IR， 串联电路中有： U=U1+ U2

代入电压规律得：IR=I1R1+I2R2. 由于I=I1=I2，所以R=R1+R2. 3.串联分压

串联电路电流处处相等：I=I1=I2

11111111

22222222

UIRUIRURUIRUIRUR＝＝＝＝

结论：串联电路中，电阻阻值之比等于电阻两端电压之比 在串联电路中，导体得到的电压和电阻有关，电阻大的分压大。 二.探究并联电路中电阻的规律 教师演示实验2，引导学生观察并思考并联电路中电阻的规律. 1.实验探究： （1）实验目的：用“伏安法”探究并联电路中电阻的规律. 教 学 过 程

（2）实验原理：URI （3）实验器材：5Ω、10Ω、15Ω的电阻、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器、导线若干. （4）实验电路图：如图所示.

（5）实验说明：在处理数据时，计算结果不是整数值，一方面因为测量误差，要尊重事实；再就是说明并联电路的总电阻和分电阻之间的关系不是简单的加减运算。

（6）实验结论：在误差允许的范围内：12111RRR总＝。 即并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻到数之和. （7）定性分析：

电阻并联的实质是增大了导体的横截面积，所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要小. 2.理论推导：

教师引导学生利用欧姆定律推导出并联电路电阻的规律： 并联电路的电流规律：I=I1+I2；电压规律：U1=U2=U

对于R1有：111UIR；对于R2有：222UIR；对于并联电路，则有UIR.

则1212UUURRR，由于电压相等，故：12111RRR. 教 学 过 程

对于两个导体的并联：1212RRRRR总＝ 3.并联分流作用

并联电路电压一定，U=U1=U2 11

1

11112

22221

222

UU

IRIRIRUUIIRIRR＝

＝＝＝

即并联电路中，流过各支路的电流与其电阻成反比. 当并联电路中某支线电阻改变时，该支线电流及主干电流改变，其他支线的电压与电流均无变化. 【拓展延伸】 把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻一定比每一个导体的电阻大.由R总=R1+R2+…+Rn可推出,n个阻值均为R的电阻串联,其总电阻为R总=nR.把几个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻一定比每一个导体的电阻小. 串、并联电路电流、电压、电阻的规律总结

课堂小结

运用欧姆定律解决串、并联电路问题的思路 1.分析电路图，明确电路的连接方式，即确定电路是串联电路还是并联电路； 2.若是电路中有电流表或电压表，要明确电流表或电压表各是测量哪段电路中的电流或哪段电路两端的电压. 3.根据串联电路或并联电路的电流、电压、电阻规律，结合欧姆定律进行分析与计算. 课堂练习 1.（2019海南）如图所示是某电子秤的内部简化电路。Rx是压敏电阻，电阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是（ ）

A. 通过Rx的电流 B. 通过R0的电流 C. Rx两端的电压 D. R0两端的电压 【答案】C 【解析】由图知，R0与Rx串联接在电路中，当Rx上压力增大时，其阻值减小，则电路中的电流I增大，即通过Rx和R0的电流均增大；又由欧姆定律U0=IR0，得R0两端的电压U0增大；根据串联电路的电压规律U=U0+Ux，得Ux=U－U0，由于U不变，U0增大，则压敏电阻两端的电压Ux减小。故应选C。 2.（2019长沙）如图是小海 设计的温度测量仪的电路，R1 是定值电阻，R2 是阻值随温度升高而减小的热敏电阻。当 R2 的温度随环境温度降低时（ ） A.电流表的示数增大 B.电压表 V1 的示数增大 C.电压表 V2 的示数增大 D.电压表 V2 的示数减小

【答案】C 【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。因热敏电阻R2的阻值随温度升高而减小，所以，当R2的温度随环境温度

降低时，R2的阻值变大，电路的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数减小，故A错误；由U＝IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，即电压表V1的示数减小，故B错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数增大，故C正确、D错误。 3.(2019 福建省)如图电源电压恒定，R1= 12Ω R2=6Ω R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A，接b时电流表的示数可能为( )

A. 0.3 A B. 0.6 A C. 0.9 A D. 1.2 A 【答案】C 【解析】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A， R1与R3

串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，由UIR 可得，电路中电流是：

1330.6A12UURRR (1)；接b时, R2与R3串联，电流表测电路中的电流，电流表

的示数是：22336UUIRRR (2)，如图电源电压U恒定，电阻R3恒定，分析等式(1) (2)可知，C选项正确。 4.(2019 湖南郴州市)如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1＝20Ω．闭合开关S，电流表A2

的示数为0.9A，则电流表A1的示数为 A，定值电阻R2的阻值为 Ω。

【答案】：0.3；10。 【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，因并

联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1即电流表A1的示数：I1＝＝＝0.3A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过定值电阻R2的电流： I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，则定值电阻R2的阻值：R2＝＝＝10Ω。 5.（2019 安徽省）如图所示为电阻A和B的I-U图像。若将A.B串联接入某电源两端，则闭合开关后，它们两端的电压UA、UB之比是______;若将A、B并联接入电源两端，闭合开关后，测得干路电流为0.6A,则电源电压是________V.