并联电阻范文

时间:2023-11-23 22:34:46

并联电阻

并联电阻篇1

授课时间:      授课地点:

授课教师:      授课课题:串并联电路的电阻关系

一  教学目标

知识与技能

1.培养学生理论联系实际,学以致用的科学思想。

过程与方法

1.体会等效电阻的含义,学会等效替代的研究方法。

情感态度与价值观

1. 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。

2.能进行两个电阻的串、并联电路的分析和计算。

二 教学重难点

重点:欧姆定律在串、并联电路中的应用。

难点:串、并联电路计算中公式的选择。

三 课前准备

电池组、开关、导线、电流表、定值电阻等。

四 教学过程

1. 复习回顾

2. 新课引入

演示:(1)将一个电阻接入电路,读出电流表示数

(2)将两个电阻接入电路,读出电流变示数

现象:一个电阻和两个电阻电流表示数一样,效果相同

阅读课本p93问题与思考,解释什么叫做等效电阻 

1. 串联电路中的电阻规律:

推论:串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。

例题1:把一个4Ω的电阻R1和一个5Ω的电阻R2串 联在电路中,如图12-7所示,电源两端的电压为 6V。这个电路中的电流是多大?

2. 并联电路中的电阻规律:

推论:并联电路中,总电阻比任何一个分电阻都小。

练习课本p96例题2,并用不同的方法解答

五 课堂总结:

1.串联电路中电流、电压和电阻的关系。

2.并联电路中电流、电压和电阻的关系。

六 布置作业:

并联电阻篇2

表2填0.15安和15欧。根据:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。

2.进行新课

(1)欧姆定律

由实验我们已知道了在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上实验结果综合起来得出结论,即欧姆定律。

板书:〈第二节欧姆定律

1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。〉

欧姆定律是德国物理学家欧姆在19世纪初期(1827年)经过大量实验得出的一条关于电路的重要定律。

欧姆定律的公式:如果用U表示加在导体两端的电压,R表示这段导体的电阻,I表示这段导体中的电流,那么,欧姆定律可以写成如下公式:

I=U/R。

公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。

公式的物理意义:当导体的电阻R一定时,导体两端的电压增加几倍,通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I∝U)。当电压一定时,导体的电阻增加到原来的几倍,则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。

板书:<2.公式:I=U/R

I-电流(安)U-电压(伏)R-电阻(欧)>

有关欧姆定律的几点说明:

①欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。

②对于一段电路,只要知道I、U和R三个物理量中的两个,就可以应用欧姆定律求出另一个。

③使用公式进行计算时,各物理量要用所要求的单位。

(2)应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。

例题1:课本中的例题1。(使用投影片)

学生读题,根据题意教师板演,画好电路图(如课本中的图8-2)。说明某导体两端所加电压的图示法。在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。

解题过程要求写好已知、求、解和答。解题过程写出根据公式,然后代入数值,要有单位,最后得出结果。

板书:〈例题1:

已知:R=807欧,U=220伏。

求:I。

解:根据欧姆定律

I=U/R=220伏/807欧=0.27安。

答:通过这盏电灯的电流约为0.27安。〉

例题2:课本中例题2。(使用投影片)

板书:〈例题2〉

要求学生在笔记本上按例题1的要求解答。由一位同学到黑板上进行板演。

学生板演完毕,组织全体学生讨论、分析正误。教师小结。

①电路图及解题过程是否符合规范要求。

②答题叙述要完整。本题答:要使小灯泡正常发光,在它两端应加2.8伏的电压。

③解释U=IR的意义:导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流跟导体电阻的乘积。不能认为"电压跟电流成正比,跟电阻成反比。"因为这样表述颠倒了因果关系也不符合物理事实。

例题3:课本中的例题3。(使用投影片)

板书:〈例题3〉

解题方法同例题2。学生板演完毕,组织学生讨论、分析正误。教师小结。

①解释R=U/I的物理意义:对同一段导体来说,由于导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,所以i的比值是一定的。对于不同的导体,其比值一般不同。U和I的比值反映了导体电阻的大小。导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于材料、长度和横截面积,还跟温度有关。不能认为R=U/I表示导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。由于电阻是导体本身的一种性质,所以某导体两端的电压是零时,导体中的电流也等于零,而这个导体的电阻值是不变的。

②通过例题3的解答,介绍用伏安法测电阻的原理和方法。

板书:(书写于例题3解后)

〈用电压表和电流表测电阻的方法叫做伏安法。〉

3.小结

(1)简述欧姆定律的内容、公式及公式中各物理量的单位。

什么叫伏安法测电阻?原理是什么?

(2)讨论:通过课本中本节的"想想议议",使学生知道:

①电流表的电阻很小(有的只有零点几欧),因此实验中绝对不允许直接把电流表按到电源的两极上。否则,通过电流表的电流过大,有烧毁电流表的危险。

②电压表的电阻很大(约几千欧),把电压表直接连在电源的两极上测电压时,由于通过电压表的电流很小,一般不会烧毁电压表。

4.布置作业

课本本节后的练习1、4。

(四)说明:通过例题,要领会培养学生在审题基础上画好电路图,按规范化要求解题。

第四节电阻的串联

(一)教学目的

1.通过实验和推导使学生理解串联电路的等效电阻和计算公式。

2.复习巩固串联电路电流和电压的特点。

3.会利用串联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题。

(二)教具

学生实验:每组配备干电池三节,电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一只,定值电阻(2欧、4欧、5欧各一只)三个,导线若干。

(三)教学过程

1.引入新课

(1)阅读本节课文前的问号中提出的问题,由此引出本节学习的内容。

板书:〈第四节电阻的串联〉

(2)问:什么叫串联电路?画出两个定值电阻串联的电路图。(同学回答略,板演电路图参见课本图8-7)

(3)问:串联电路电流的特点是什么?举例说明。

学生回答,教师小结,在板演电路图上标出I1、I2和I。

板书:〈1.串联电路中各处的电流相等。I1=I2=I。〉

(4)问:串联电路的总电压(U)与分电压(U1、U2)的关系是什么?举例说明。

学生回答,教师小结,在板演电路图上标出U1、U2和U。

板书:〈2.串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U2。〉

(5)几个已知阻值的电阻串联后,总电阻和各电阻之间有什么关系?这是本节课学习的主要内容。

2.进行新课

(1)实验:测R1和R2(R3)串联的总电阻。

问:实验的方法和原理是什么?

答:用伏安法测电阻。只要用电压表测出R1和R2串联电阻两端的总电压放用电流表测出通过串联电阻的电流,就可以根据欧姆定律逄出R1和R2串联后的总电阻。

要求学生设计一个测两个定值电阻(R1=2欧、R2=4欧)串联总电阻的实验电路。如课本图8-5所示。

进行实验:

①按伏安法测电阻的要求进行实验。

②测出R1(2欧)和R2(4欧)串联后的总电阻R。

③将R1和R3串联,测出串联后的总电阻R′。将实验结果填在课文中的结论处。

讨论实验数据,得出:R=R1+R2,R′=R1+R3。实验表明:串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。

(2)理论推导串联电路总电阻计算公式。

上述实验结论也可以利用欧姆定律和串联电路的特点,从理论上推导得出。

结合R1、R2的串联电路图(课本图8-6)讲解。

板书:〈设:串联电阻的阻值为R1、R2,串联后的总电阻为R。

由于U=U1+U2,

因此IR=I1R1+I2R2,

因为串联电路中各处电流相等,I=I1=I2

所以R=R1+R2。〉

请学生叙述R=R1+R2的物理意义。

解答本节课文前问号中提出的问题。

指出:把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个导体的电阻都大,总电阻也叫串联电路的等效电阻。

板书:〈3.串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。R=R1+R2。〉

口头练习:

①把20欧的电阻R1和15欧的电阻R2串联起来,串联后的总电阻R是多大?(答:35欧)

②两只电阻串联后的总电阻是1千欧,已知其中一只电阻阻值是700欧,另一只电阻是多少欧?(答:300欧。)

(3)练习

例题1:

出示课本中的例题1投影幻灯片(或小黑板)。学生读题并根据题意画出电路图(如课本图8-7)。标出已知量的符号和数值以及未知量的符号。请一名学生板演,教师讲评。

讨论解题思路,鼓励学生积极回答。

小结:注意审题,弄清已知和所求。明确电路特点,利用欧姆定律和串联电路的特点求解。本题R1、R2串联,所以I=I1=I2。因U1、U2不知,故不能求出I1或I2。但串联电路的总电压知道,总电阻R可由R1+R2求出,根据欧姆定律I=U/R可求出电流I。

板书:〈例题1:

已知:U=6伏,R1=5欧,R2=15欧。

求:I。

解:R1和R2串联,

R=R1+R2=5欧+15欧=20欧。

电路中电流:I=U/R=6伏/20欧≈0.3安。

答:这个串联电路中的电流是0.3安。〉

例题2:

出示课本中例题2的投影片,学生读题,画电路图(要求同例题1)。

讨论解题思路,鼓励学生积极参与。

①问:此题中要使小灯泡正常发光,串联一个适当电阻的意义是什么?

答:小灯泡正常发光的电压是2.5伏,如果将其直接连到6伏的电源上,小灯泡中电流过大,灯丝将被烧毁。给小灯泡串联一个适当电阻R2,由于串联电路的总电压等于各部分电路电压之和,即U=U1+U2。串联的电阻R2可分去一部分电压。R2阻值只要选取合适,就可使小灯泡两端的电压为2.5伏,正常发光。

②串联的电阻R2,其阻值如何计算?

教师引导,学生叙述,分步板书(参见课本例题2的解)。

本题另解:

板书:〈R1和R2串联,由于:I1=I2,

所以根据欧姆定律得:U1/R1=U2/R2,

整理为U1/U2=R1/R2。〉

3.小结

串联电路中电流、电压和电阻的特点。

4.布置作业

本节后的练习:1、2、3。

(四)说明

1.本节测串联电路总电阻的实验,由于学生已学习了伏安法测电阻的知识,一般掌握较好,故实验前有关要求的叙述可从简。但在实验中教师要加强巡回指导。

2.从实验测出串联电阻的总电阻和运用欧姆定律推导出的结果一致。在此应强调实践和理论的统一。在推导串联电阻总电阻公式时,应注意培养学生的分析、推理能力。

3.解答简单的串联电路计算问题时要着重在解题思路及良好的解题习惯的培养上下功夫。

第五节电阻的并联

(一)教学目的

1.使学生知道几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小。

2.复习巩固并联电路电流、电压的特点。

3.会利用并联电路的特点,解答和计算简单的电路问题。

(二)教具

每组配备干电池二节,电压表、电流表、滑动变阻器和开关各一只,定值电阻2只(5欧和10欧各一只),导线若干条。

(三)教学过程

1.复习

问:请你说出串联电路电流、电压和电阻的特点。(答略)

问:请解答课本本章习题中的第1题。

答:从课本第七章第一节末所列的数据表可以知道,在长短、粗细相等条件下,镍铬合金线的电阻比铜导线的电阻大;根据串联电路的特点可知,通过铜导线和镍铬合金中的电流一样大;根据欧姆定律得U=IR,可得出镍铬合金导线两端的电压大于铜导线两端的电压。

问:请解本章习题中的第6题。(请一名学生板演,其他学生自做,然后教师讲评。在讲评中要引导学生在审题的基础上画好电路图,按规范化要求求解。)

2.引入新课

(1)请学生阅读本节课文前问号中所提出的问题,由此提出本节学习的内容。

板书:〈第五节电阻的并联〉

(2)问:并联电路中电流的特点是什么?举例说明。

学生回答,教师小结。

板书:〈1.并联电路的总电流等于各支路中电流之和。即:I=I1+I2。〉

(4)问:并联电路电压的特点是什么?举例说明。

学生回答,教师小结。

板书:〈2.并联电路中各支路两端的电压相等。〉

(5)几个已知阻值的电阻并联后的总电阻跟各个电阻之间有什么关系呢?这就是本节将学习的知识。

3.进行新课

(1)实验:

明确如何测R1=5欧和R2=10欧并联后的总电阻,然后用伏安法测出R1、R2并联后的总电阻R,并将这个阻值与R1、R2进行比较。

学生实验,教师指导。实验完毕,整理好仪器。

报告实验结果,讨论实验结论:实验表明,几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。

板书:〈3.几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。〉

问:10欧和1欧的两个电阻并联的电阻小于多少欧?(答:小于1欧。)

(2)推导并联电路总电阻跟各并联电阻的定量关系。(以下内容教师边讲边板书)

板书:〈设:支路电阻分别是R1、R2;R1、R2并联的总电阻是R。

根据欧姆定律:I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,

由于:I=I1+I2,

因此:U/R=U1/R1+U2/R2。

又因为并联电路各支路两端的电压相等,即:U=U1=U2,

可得:1/R=1/R1+1/R2。

表明:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。〉

练习:计算本节实验中的两个电阻(R1=5欧,R2=10欧)并联后的总电阻。

学生演练,一名学生板演,教师讲评,指出理论计算与实验结果一致。

几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小,这是因为把导体并联起来,相当于增加了导体横截面积。

(3)练习

例题1:请学生回答本节课文前问号中提出的问题。(回答略)

简介:当n个相同阻值的电阻并联时总电阻的计算式:R=R''''/n。例题1中:R′=10千欧,n=2,所以:R=10千欧/2=5千欧。

例题2.在图8-1所示电路中,电源的电压是36伏,灯泡L1的电阻是20欧,L2的电阻是60欧,求两个灯泡同时工作时,电路的总电阻和干路里的电流。(出示投影幻灯片或小黑板)

学生读题,讨论此题解法,教师板书:

认请此题中灯泡L1和L2是并联的。(解答电路问题,首先要认清电路的连接情况)。在电路图中标明已知量的符号和数值以及未知量的符号。解题要写出已知、求、解和答。

(过程略)

问:串联电路有分压作用,且U1/U2=R1/R2。在并联电路,全国公务员共同天地中,干路中电流在分流点分成两部分,电流的分配跟电阻的关系是什么?此题中,L1、L2中电流之比是多少?

答:(略)

板书:〈在并联电路中,电流的分配跟电阻成反比,即:I1/I2=R2/R1。〉

4.小结

并联电跟中电流、电压、电阻的特点。

几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小。

5.布置作业

课本本节末练习1、2;本章末习题9、10。

参看课本本章的"学到了什么?,根据知识结构图写出方框内的知识内容。

(四)说明

1.关于并联电路总电阻的计算,教学大纲,全国公务员共同天地上未做要求,建议对基础较差的班级不增加这部分教学内容。

并联电阻篇3

关键词:认识电路;电流节点法;思维建模

电学是初中科学的一块重要知识,它具有独立完整的知识体

系,应用性强,与实际生活联系紧密。许多学生初学时对电学比较感兴趣,但是,学到后来学不通了,甚至矛盾重重,也就失去了兴趣。我根据自己的教学经验,把学习初中电学总体分为三步:

一、认识电路

首先,分析认识电路时对一些“行规”要知道:忽略导线、电源的电阻;开关闭合相当于导线;导线不论长短,作用一样;电流表相当于导线,电压表相当于断路,分析用电器关系时不予理会;当用电器关系分析清楚后,再来判断电流表、电压表分别在测量谁。

本专题的核心知识点是识别电路,下面我介绍几个常用识别电路的方法:

1.定义法:根据电路元件的连接特点,各元件逐个顺次连接起来的是串联电路,各元件并列地连接起来的是并联电路。此法较适用于一些简单的电路认识。

2.电流节点法:从电源正极开始,沿着电流方向往负极方向观察,若电流流过时无分支,逐个流过每个用电器后回到电源负极,此电路是串联电路。若电流遇到节点,有了分支,则应找到下一个节点,观察此节点到下一个节点有几条路径,每条路径分别经过什么元件,若都是用电器,则这几个用电器是并联关系。若其中一条是导线或电流表,则其他用电器被短路,电压表相当于断路,不予理会。找节点是关键,下一个节点一定是能让电流尽快流向电源负极的节点。

例1.如右图所示,当S闭合,甲、乙表为电压表时,R1和R2是______联,当S断开,甲、乙表为电流表时,R1和R2是______联。

分析:当甲、乙表为电压表时,相当于断路,不予理会,S闭合,电流从电源正极流向负极只有一条路径,逐个流过R1和R2,无分支,所以R1和R2是串联关系。当甲、乙表为电流表时,相当于导线,S断开,电流经过的第一个节点是a,下一个节点不能是c,因为S断开,从c点不能回到电源负极,下一个节点应该是b,因为从b点可以回到电源负极。从节点a到节点b有两条路径,分别经过R1和R2,所以R1和R2是并联关系。此法比较实用,是常用的方法。

3.断路法:断开某一用电器,若其他用电器不能工作,则此用电器与其他用电器是串联关系,若其他用电器仍能工作,则此用电器与其他用电器是并联关系。

4.等效法:识别某些不常规的电路时,同一导线的两端点相当于同一点,找出共同的节点,把不常规的电路改为常见的形状。

例2.如下图甲所示,灯泡L1、L2和L3是______关系。

分析:点a和点c相当于同一点a,相当于从节点a发出三条路径,分别流过L1、L2和L3。点b和点d相当于同一点d,相当于L1、L2和L3汇聚于同一节点d,等效电路图如上图乙,则L1、L2和L3是并联关系。

二、串并联电路特点的理解

我把电学定为四个基本量:电流、电压、电阻和电功率,在串联和并联电路中,它们各有自己的特点,且互有联系,我把它们归结为两句话:

串联分压分功率,都与电阻成正比,可以用式子表达:P1∶P2=

U1∶U2=R1∶R2

并联分流分功率,都与电阻成反比,可以用式子表达:P1:P2=

I1∶I2=R2∶R1

串联分压,即电源总电压分给每个用电器,分压就不分流,也就是电源流出的总电流等于各用电器中的电流;并联分流,即电源流出的总电流分给每个用电器,分流就不分压,也就是电源两端总电压等于每一个用电器两端的电压;串联和并联都分功率,即无论串联还是并联电路,电路消耗的总功率总等于每个用电器消耗的功率之和。

更重要的是:串联分压分功率、并联分流分功率,它们是如何分配的呢?谁分得多,谁分得少呢?这一切取决于电阻的大小。两个电阻相比,电阻大的,串联分到的电压就多,分到的功率就大,且与电阻成正比。并联分到的电流就少,分到的功率就小,且与电阻成反比。

容易搞混的是:这个规律是相对两个用电器而言的,且为纯电阻电路。对于同一用电器,其阻值改变,自身功率变化情况就不能按此比例来分析了。例如,在串联电路中,如果是同一个滑动变阻器,电阻变大,但其功率就不一定是在变大了,需要看其以外的电阻大小,当滑动变阻器的阻值等于外面的电阻时,滑动变阻器的功率最大。

例3.如右图所示,R>R0,开关闭

合,当滑动变阻器向右移动时,电压表的示数变______,滑动变阻器的功率变化情况是______。

分析:R变大,分压就多,故电压表示数变大,但功率是当R=R0时最大,所以滑动变阻器的功率变化情况是先变大后变小。

还要注意的是:串联分压,总电压(即电源电压)保持不变,某一电阻的电压增大,另一电阻的电压就减小;但并联分流,总电流是可变的,支路电流变化,总电流会跟着变化;无论串联还是并联,功率都是可变的,某一用电器的功率变化,总功率会跟着变化。

三、灵活选用公式

电功率的定义式为P=W/t=UI,变形式为P=U2/R和P=I2R(两个变形式是对于纯电阻电路来说的),学会灵活选用公式,特别是学会控制变量法选公式,选出最直接的公式进行分析,可一步到位,简单、方便。控制变量法选公式,就是先确定要比较的对象是哪两个,然后分析两个比较对象有哪些相同点、哪些不同点,两个不同点的大小关系如何,最后选出对应的公式。相同点就是能控制的变量,这一个量相等,其余两个量成正比或反比,根据不同点的大小关系便可分析出结果来。例如,两个电阻R1和R2,R1>R2,如果比较串联中的功率大小,比较对象是R1和R2,相同点:电流相等,不同点:电阻不等,选公式P=I2R,相当于控制电流相等,功率与电阻成正比,所以P1>P2。如果比较并联中的功率大小,相同点:电压相等,选公式P=U2/R,相当于控制电压相等,功率与电阻成反比,所以P1

此法与上面的第二步串并联电路的特点理解是息息相通的,不过此法应用的范围更广、更灵活。例如,两个相同的电阻连在同一电路中,利用开关转换如何实现电路产生三个功率,可选公式P=U2/R,电源电压一定,功率与电阻成反比,所以,当两电阻并联时,总电阻最小,总功率最大。当两电阻串联时,总电阻最大,总功率最小,只连一个电阻时,功率是中间值。

例4.某个“220 V 100 W”的灯泡,当串联一个电阻R后,灯泡的功率变为81 W,则电阻R的功率大小为______W。

分析:第一步:确定比较对象:图1和图2中的同一灯泡,相同点:同一灯泡,电阻相等,不同点:功率不同,功率之比100∶81,选公式P=U2/R,相当于控制电阻相等,P与U2成正比,所以电压之比10∶9,两图中电源电压相等,则图2中灯泡与电阻的电压之比9∶1,第二步:重新确定比较对象。图2中的灯泡和电阻,相同点:串联电流相等,不同点:电压不等,电压之比为9∶1,选公式P=UI,相当于控制电流相等,功率与电压成正比,所以功率之比也为9∶1,灯泡功率81 W,则电阻的功率为9 W。

“电学三部曲”,对于初学者和大多数学生来说,可以从零碎的知识中整理出一条解题思路、模式来,也就是给大家一个建模思维。

并联电阻篇4

一、半偏法测电流表的内阻

1.实验电路

本实验的目的是测定电流表的内阻,实验电路如图1所示,实验中滑动变阻器采用限流连接,电流表和电阻箱并联。

2.实验原理与步骤

①断开S2,闭合S1,调节R0,使电流表的示数满偏为Ig;②保持R0不变,闭合S2,调节电阻箱R,使电流表的示数半偏为;③电流表与电阻箱并联,则可得电阻箱的读数即为电流表的内阻,即RA=R。

3.误差分析

电阻箱接入后导致回路总电阻增大,则通过电源的电流减小,由闭合电路欧姆定律可知电阻箱与电流表并联部分电压增大,通过电流表与电阻箱的总电流大于电流表的满偏电流Ig,则当电流表的电流为时,通过电阻箱的电流大于,电阻箱的阻值小于电流表的阻值,即电流表的测量值偏小。当R0>>RA时,电阻箱接入前后,回路总电阻变化较小,测量误差小。此方法比较适用于测量小阻值的电流表的内阻,且测量值偏小。

二、半偏法测电压表的内阻

1.实验电路

本实验的目的是测量电压表的内阻,实验电路如图2所示,滑动变阻器采用分压连接,电阻箱和电压表串联。

2.实验原理与步骤

①断开开关S,按电路图连接好电路;②把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;③将电阻箱R0的阻值调到零;④闭合开关S;⑤移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到满偏的位置;⑥保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值,使电压表指针指到半偏位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值。

3.误差分析

该实验中,电阻箱接入后回路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可得电阻箱与电压表串联部分的电压大于电压表的满偏电压Ug,此时,电压表半偏时,加在电阻箱的电压大于,则电阻箱的读数大于电压表的阻值,即电压表内阻的测量值偏大。当电压表的阻值远大于滑动变阻器的最大值时,电阻箱接入前后对回路总电阻的影响较小,测量误差较小。此方法比较适用于测量大阻值的电压表的内阻,且测量值偏大。

三、两种电路的比较

①并联半偏法测电流表电阻,滑动变阻器限流连接,滑动变阻器的阻值远大于待测电流表的内阻,电源的电动势足够大,测量值小于真实值。可以简记为:并――小小(并联半偏法适用于测量小阻值的电流表的内阻,且测量值偏小)。

并联电阻篇5

关键词: 《恒定电路》 电路动态 分析方法

在《恒定电流》一章的学习中,学生经常会遇到考查电路动态分析的问题,此类问题的一般思路是根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中某一电阻的变化,从而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况,常见的分析方法有以下几种。

1.程序法

基本思路是“部分―整体―部分”,即从电路中电阻阻值变化的部分入手,由串、并联规律判断总电阻的变化情况,再由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况,最后由部分电路欧姆定律判断各部分电路中物理量的变化情况,即:

R增大减小R增大减小I减小增大U增大减小I部分U部分

例题1:如图1所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时,下面说法中正确的是( )。

A.伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大

B.伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小

C.伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大

D.伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小

解析:当滑动触头P向右移动时,R的有效阻值减小,整个电路中的总电阻R就会减小,根据闭合电路欧姆定律可知干路电流I就会增大,因而A读数就会增大,V读数为E-I(R+r)就会减小,因为V的读数也就是R两端的电压,所以A的读数I也减小。V=(I-I)R就会增大。综上所述,A、D选项正确。

此题如果用“并同串反”的原则去判断则很简单:如图示V与R直接串联,A与R间接串联,依据“串反”的原则,所以A、V读数都增大。V、A都与R并联,依据“并同”的原则,所以V、A读数都在减小。即A、D选项正确。

巩固练习:如图2所示电路中,若滑动变阻器的滑片从a向b移动过程中,三只理想电压表的示数变化的绝对值依次为ΔV、ΔV、ΔV,下列各组数据可能出现的是( )。

A.ΔV=3V,ΔV=2V,ΔV=1V

B.ΔV=5V,ΔV=3V,ΔV=2V

C.ΔV=0.5V,ΔV=1V,ΔV=1.5V

D.ΔV=0.2V,ΔV=1.0V,ΔV=0.8V

解析:当滑动变阻器的滑片从a向b移动时,整个回路的总阻值变小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路电流会增大,电压表V的示数增大,内电压也会增大,电压表V测得的电压为路端电压,其示数会减小。因而电压表V的示数会减小,又因为ΔV、ΔV、ΔV满足关系式ΔV=ΔV+ΔV,所以得出ΔV>ΔV及ΔV>ΔV的关系,故选项D正确。此题如果使用地震波的原理:距离震源近的地方感觉强烈,远的地方感觉要弱一些。电压表V的示数相当于震源,则很容易得出结论:选项D正确。

2.口诀法

根据日常的知识学习,该种类型的题目还可以总结为“并同串反”的实用技巧。所谓“并同”就是指:当某一个电阻阻值变大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压、电功率随之而增大;当某一个电阻阻值减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压、电功率也随之而减小。所谓“串反”就是指:当某一个电阻阻值变大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率反而减小;当某一个电阻阻值减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率反而增大。

例题2:如图3所示,电路中电源电动势和内电阻一定,三只灯泡均正常发光,当滑片P向右滑动时,试分析三只灯(L、L、L)的亮暗变化情况。

解析:当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,变阻器R的有效阻值将增大,则与R构成串联回路的灯L(间接串联),L(直接串联)都将变暗(此时L、L两只灯两端的电压u减小,电流I减小,电功率P也减小),即所谓的“串反”。而与R并联的灯L将变亮(此时L两端的电压u增大,电流I增大,电功率P也增大),即所谓的“并同”。

例题3:如图4所示电路中,A、B、C、D四只灯泡是完全相同的,当滑片P向下滑动时,下列说法正确的是()。

A.A灯变亮

B.B灯变亮

C.C灯变亮

D.D灯变亮

解析:当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,变阻器的阻值R将减小,如图所示,灯A、灯C与变阻器R是并联的关系,灯D与R是直接并联的,灯B与R是间接串联的关系,由“串反”可知:P,P,即灯B和灯D将变亮,由“并同”可知:P,P,即灯A和灯C将会变暗。故B、D项正确。

例题4:如图5所示,电源电动势为E,内电阻为r。当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现电压表V、V示数变化的绝对值分别为ΔU和ΔU,下列说法中正确的是()。

A.小灯泡L、L变暗,L变亮

B.小灯泡L变暗,L、L变亮

C.ΔU

D.ΔU>ΔU

解析:滑动变阻器的触片P从右端滑到左端,总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知总电流增大,内电压就增大,路端电压减小。根据“并同串反”的原则,可以判断出:与滑动变阻器串联的灯泡L、L电流增大,变亮,与电阻并联的灯泡L电压降低,电流减小,变暗。由图示可知,电压表U的示数即为灯泡L两端的电压,所以U减小,而电压表U的示数即为灯泡L两端的电压,即U增大,而路端电压U=U+U减小,所以U的变化量大于U的变化量,对于U变化量和U变化量大小的判断还可以总结为类似于地震波的原理一样,距离震源近的地方感觉强烈,远的地方感觉要弱一些,即距离变化的电阻近的变化量大于距离远的变化量。选BD。

3.极限法

因为滑动变阻器的滑片滑动而引起的电路变化问题,可以将滑动变阻器的滑片分别移动到两个极端去讨论,此时要注意在滑动变阻器滑片滑动的过程中是否会出现极值的情况,即要明确此过程中的变化是否单调变化。

在“恒定电流”中极值问题很重要:并联电路两支路电阻代数和一定时,如果两支路电阻之差最小,则并联电路电阻最大;如果两支路电阻之差最大,则并联电路电阻最小。(数学中的均值不等式讨论)

例题5:如图6所示电路中,R=2Ω,R=3Ω,滑动变阻器最大阻值为5Ω,当变阻器触头P从a滑到b的过程中,灯的亮度怎么变?

解析:如图示,变阻器左边aP部分电阻与R串联,右边bP部分电阻与R串联,两个支路再并联,并联总电阻R=R+R+R是一定值,所以当两支路电阻相差最小值为零时(此时R=3Ω,R=2Ω),并联的总电阻最大,由闭合电路欧姆定律可知此时干路电流I最小,灯的功率是最小的,所以此时灯的亮度是最暗的。即当P从a滑到b的过程中,电路总电阻先增大后减小,电路中的电流就会先减小后增大,灯的功率就先减小在增大,即灯是先变暗后变亮的。

例题6:如图7所示,电源的电动势E=8V,内阻不为零,电灯A标有“10V,10W”字样,电灯B标有“8V,20W”字样,滑动变阻器的总阻值为6Ω。闭合开关S,当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化),则会()。

A.电流表的示数一直增大,电压表的示数一直减小

B.电流表的示数一直减小,电压表的示数一直增大

C.电流表的示数先增大后减小,电压表的示数先减小后增大

D.电流表的示数先减小后增大,电压表的示数先增大后减小

解析:根据R=可以求得R=10Ω,R=3.2Ω。当滑动触头P在a端时,滑动变阻器的总阻值6Ω,与R=3.2Ω串联组成一个支路,阻值为9.2Ω,另一个支路电阻R=10Ω,两个支路总阻值一定,当滑动触头P从a端向b端滑动的过程中,两个支路的电阻差值越来越大,所以总阻值就越来越小,根据闭合电路欧姆定律可得:电流表的示数一直增大,电压表的示数一直减小。故A选项正确。

4.特殊值法

对于某些电路问题,利用上述方法不好解决的时候,还可以采取代入特殊值法判定,从而得出结论。

例题7:(特殊值法)在图8所示的电路中,电压u为定值,当变阻器的滑动触头P从a滑到b的过程中,电流表读数的变化情况是( )。

A.一直减小B.一直增大

C.先减小在增大D.先增大在减小

解析:本题用特殊值代入法判断会比较方便,不过取特殊值法要注意:应该取多个位置,两边和中间这些有代表性的位置都要代入考查。设R′=R,则P在a端和b端时,电流表的读数均为,当P在滑动变阻器中点时,电流表读数为I=・=0.8,利用特殊值代人法计算表明电流表读数是先减小后增大的。

例题8:在图9所示电路中,r=r是固定电阻,R为滑动变阻器,且R=2r,V和V是电压表,可认为内阻无穷大,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程中,电压表V、V的示数将如何变化?

解析:本题我们同样要取两边和中间这些有代表性的位置进行计算,当滑片P在a端和b端时,效果是一样的,路端总电阻均为,当P在滑动变阻器中点时,电路中的路端总电阻为r。因而,在滑片P由a端滑到b端得过程中,电路中的总电阻是先增大再减小的,电路中的电流是先减小再增大的,路端电压先增大再减小,故电压表V的示数是先增大再减小的。电压表V测的是r两端的电压,所以电压表V的示数也是先增大再减小的。

电路动态分析的方法有程序法、口诀法、极限法、特殊值法。至于选择什么方法是因人而异的,每个人对知识的理解角度不同,选择的方法就会不同,但不管是选择什么方法,电路动态分析的关键是熟悉电路的结构,理清电路中各元件之间的串、并联关系,利用所学知识,选择合适的方法进行分析和解决。

并联电阻篇6

一、滑动变阻器滑片移动引起电路变化

由滑动变阻器滑片的移动引起电路中的总电阻发生改变,进而引起电路中电流的变化或电压的重新分配。在分析电路中各物理量变化时,若题目不加以说明,可以认为电源电压不变,定值电阻阻值不变,导线电阻为零。

1.并联电路中的滑动变阻器

图1例1.(2012・玉林)如图1所示的电路,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R1标有“1A10Ω”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时闭合开关S,通过灯泡L的电流为0.5A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是()

A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮

B.滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A

C.R1消耗的电功率范围是1.5~3W

D.电路消耗的总功率范围是2.4~4.5W

解析:从电路图可以看出,滑动变阻器与灯泡并联。由于并联电路中各个支路相互独立,互不影响,且电源电压不变,所以在电路安全工作的情况下,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,都不影响灯泡的工作情况,因此选项A错误。滑动变阻器R1标有“1A10Ω”的含义是:滑动变阻器允许通过的最大电流是1A,它的最大阻值为10Ω。当滑片P在最右端时,滑动变阻器阻值最大为10Ω,由电源电压为3V,根据欧姆定律I=U1R可计算通过它的电流为0.3A。再根据并联电路的电流等于各支路电流之和,可计算出通过干路中的电流是0.8A,因此选项B错误。因为滑动变阻器允许通过的最大电流是1A,它两端的电压为3V,根据P=UI计算R1消耗的最大电功率为3W。根据P=U21R可知,在R1两端电压不变时,电阻越大,它消耗的电功率越小。所以R1消耗的最小电功率为P=U21R=(3V)2110Ω=0.9W,所以R1消耗的电功率范围是0.9~3W,选项C错误。灯泡消耗的功率P=UI=3V×0.5A=1.5W,电路消耗的总功率等于R1与灯泡消耗的功率之和。电路消耗的最小总功率为0.9W+1.5W=2.4W,消耗的最大总功率为3W+1.5W=4.5W,因此D正确。

答案:D

点拨:并联电路中的滑动变阻器变化电路分析:由于电源电压不变,且并联电路中各个支路相互独立,互不影响,所以含定值电阻的支路其物理量都不变,含滑动变阻器的支路电压不变,其他物理量可以按以下思路分析:若滑动变阻器阻值变大(或变小),则支路电阻变大(或变小),根据欧姆定律,该支路电流变小(或变大),所以干路总电流变小(或变大)。

图22.串联电路中的滑动变阻器

例2.(2012・福州)如图2所示电路,灯L标有“3V0.9W”,滑动变阻器R上标有“50Ω1A”的字样,电压表量程为0~3V,则灯L正常工作时的电流为A。若电源电压为4.5V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是。

解析:灯L标有“3V0.9W”的含义是灯泡的额定电压为3V,额定功率为0.9W,根据公式I=P1U可求灯L正常工作时的电流为0.3A,利用R=U1I进一步能求出灯泡电阻为10Ω。要保证电路中各元件安全工作,综合考虑就是电路中的电流不能超过灯L正常工作时的电流0.3A,滑动变阻器R两端的电压不能超过电压表量程3V。因为L与R串联,当滑动变阻器连入电路的阻值最小时,电路中电流最大为0.3A,此时灯泡两端电压为3V。R的最小阻值可以这样计算:R小=U1I=4.5V-3V10.3A=5Ω。当电压表示数为3V时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时通过灯泡的电流为I=4.5V-3V110Ω=0.15A,R的最大阻值为R大=3V10.15A=20Ω。

答案:0.35~20Ω

点拨:串联电路中的滑动变阻器变化电路分析:由于电源电压不变,按以下思路分析:若滑动变阻器阻值变大(或变小),则总电阻变大(或变小),根据欧姆定律,电路中的电流变小(或变大),定值电阻两端电压变小(或变大),根据串联电路的电压特点,得出滑动变阻器两端电压变大(或变小)。

二、开关通断引起电路变化

开关的开、闭能改变电路的结构,使电路处于不同的连接状态:可能串联,可能并联,甚至可以有部分电路被短路,这使得电路有许多变化。解题过程中,应首先弄清开关在断开、闭合时电路中各电阻的连接情况,其次画出开关不同状态时的电路等效电路图,然后根据串、并联电路的特点进行相关的计算。

1.开关转换串并联电路

图3例3.(2012・昆明)如图3所示,电源电压恒定,R1=30Ω,R2=60Ω,当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1A。(1)求电源电压;(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,求电流表的示数、电路消耗的总功率和通电一分钟电流对R1所做的功。

解析:试题的开关较多,而且开关的开闭情况复杂,要判断每一情况下电路的连接情况,不妨考虑“擦除法”。

(1)当开关S3闭合,S1、S2都断开时,可以先把S1、S2擦除,得到图4(a)。容易看出R1、R2串联,根据电流表示数及串联电路特点和欧姆定律,很容易计算电源电压电源。电压U=IR=0.1A×(30Ω+60Ω)=9V。

图4(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电路的连接情况如图4(b)。此时R1、R2并联,电流表测量的是干路电流,电流表示数I′=I1+I2=U1R1+U1R2=9V130Ω+9V160Ω=0.45A。电路消耗的总功率P=UI=9V×0.45A=4.05W,电流对R1所做的功W=U21R1t=(9V)2130Ω×60s=162J。

答案:(1)9V(2)0.45A4.05W162J

点拨:解决电学问题的关键,首先是要能够准确地辨别电路是串联电路还是并联电路,能够把比较复杂的电路图准确地简化为等效的串、并联电路。其次要会运用串、并联电路的特点及电学的基本规律正确解题。

2.开关造成用电器短路

图5例4.(2012・宿迁)某电饭锅内有R0=44Ω、R=2156Ω的两根电热丝,将它接入电路,如图5。当S分别置于“1”挡和“2”挡时,挡是保温状态;当S接“2”挡时,电路中的电流大小是A,通电100s电路产生的热量是J。

解析:从电路图看出,当S置于“1”挡时,R0和R串联。当S置于“2”挡时,R被短路无电流通过,电路中只有R0。根据P=U21R可知,在电源电压不变的情况下,电路中的电阻越大,电功率越小,单位时间内产生的热量越少,所以“1”挡是保温电路。当S接“2”挡时,电路中的电流可以利用欧姆定律计算,I=U1R0=220V144Ω=5A。电路产生的热量可利用电热公式计算,Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×100s=1.1×105J。

答案:151.1×105

点拨:用电器与开关并联时,当开关闭合,用电器就会被短路,使用电器中无电流通过,分析电路时可以把这个用电器直接拆除。

三、电表变化引起电路变化

电路中含有电流表和电压表以后,电路变得更为复杂。解决这类问题的关键是正确认识电表的双重作用。一是指示作用,即电表能指示出电路中的电流或电路两端的电压;二是连接作用,即电路中的电流表自身电阻很小,相当于一根导线。在分析电路时可以把电流表去掉,并用导线替代电流表;电压表电阻很大,相当于断开的开关,在分析电路时可以把电压表直接拆除。注意:千万不能把去掉电压表的地方用导线连起来。

例5.(2012・沈阳)如图6所示电路,电源电压为6V,灯泡L标有“6V2W”的字样,设灯泡灯丝电阻不变。

图6(1)若表a为电流表、表b为电压表,当S闭合时,电流表的示数为1A,求电阻R的阻值。

(2)若表a、表b均为电压表,闭合开关S,求灯泡L的功率及通电4min消耗的电能。

图7解析:(1)首先简化电路。因为表a为电流表,相当于一根导线;表b为电压表,相当于断开的开关,在分析电路时可以把电压表直接拆除。处理后的电路如图7甲所示,此时灯泡L因与导线并联被短路,而无电流通过,又可以直接拆除,电路进一步简化为图7乙所示,容易看出电路中只有一个用电器R。根据电流表示数和电源电压,结合欧姆定律容易求出电阻R的阻值。

(2)表a、表b均为电压表时,可以把电压表直接拆除,得到图7丙所示,此时灯泡L与电阻器R串联。这一问中,根据灯泡铭牌数据求出其电阻是解题的关键。

答案:(1)当a为电流表、b为电压表时L被短路,只有R连入电路

R=U1I=6V11A=6Ω

(2)当a、b均为电压表时,L与R串联

RL=U2额1P额=(6V)212W=18Ω

I=U1R总=U1RL+R=6V118Ω+6Ω=0.25A

P=I2RL=(0.25A)2×18Ω=1.125W

W=Pt=1.125W×240s=270J

点拨:用电器的铭牌上提供的数据主要有额定电压和额定功率,这两个量在计算中非常重要。(1)正常工作时的电流:I额=P额1U额;(2)电路中,我们一般认为用电器在不同电压下工作时的电阻不变,因此电阻是计算中的“桥梁”,非常有用。用电器的电阻能通过额定电压和额定功率计算出来:由P额=U2额1R得R=U2额1P额。(3)如果知道实际电压,可以利用比例求出实际功率:P实1P额=U2实1U2额。

四、传感器引起电路变化

传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按一定规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。即传感器能将被测信号量的微小变化转换成电信号的变化。

例6.(2012・德州)为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图8甲所示。当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω。在图8乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω。求:

(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是多少;

(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。

图8解析:(1)由题目中的已知条件,当被检测者的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω。电路图中两电阻串联,电压表测量的是R1的电压。根据串联电路中电压的分配规律或欧姆定律容易求出电压表示数。

(2)当电流表的示数为0.2A时,根据欧姆定律容易求出串联电路的总电阻,进一步算出R1的电阻,结合甲图可判断对应的酒精气体浓度,进而判断被检测者是否酒驾。

答案:(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω。

I=U1R=8V160Ω+20Ω=0.1A

U1=IR1=0.1A×60Ω=6V

(2)当电流表的示数为0.2A时

R1=U1I-R2=8V10.2A-20Ω=20Ω

由图8甲可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml。

0.2mg/ml

点拨:初中物理接触到的传感器类问题一般与图象联系紧密,从图象中找出被测信号与电信号的一一对应关系,是解决这类问题的关键。

并联电阻篇7

1.地位和作用

《欧姆定律及其应用》这一节在学生学习了电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法及电流与电压、电阻的关系之后才编排的。通过这一节的学习,要求学生初步掌握和运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法,了解运用“控制变量法”研究物理问题的实验方法,为进一步学习电学内容打下一定的基础。

2.教学目标

(1)知识目标

理解掌握欧姆定律及其表达式,能用欧姆定律进行简单计算;根据欧姆定律得出串并联电路中电阻的关系;通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生的逻辑思维能力。

(2)技能目标

学习用“控制变量法”研究问题的方法,培养学生运用欧姆定律解决问题的能力。

(3)情感目标

通过介绍欧姆的生平,培养学生严谨细致的科学态度和探索精神,学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神。通过欧姆定律的运用,帮助学生树立物理知识普遍联系的观点以及科学知识在实际中的价值意识。

3.重点和难点

重点:理解欧姆定律的内容及其表达式和变换式的意义,并且能运用欧姆定律进行简单的电学计算。

难点:运用欧姆定律探究串、并联电路中电阻的关系。

二、说学生

1.学生学情分析

在学习这节之前学生已经了解了电流、电压、电阻的概念,并且还初步学会了电压表、电流表、滑动变阻器的使用,具备了学习欧姆定律基础知识的基本技能。但对电流与电压、电阻之间的联系的认识是肤浅的、不完整的,没有上升到理性认识,需要具体的形象来支持。所以在本节学习中应结合实验法和定量、定性分析法。

2.知识基础

要想学好本节,需要学生应具备的知识有:电流、电压、电阻的概念,电流表、电压表、滑动变阻器使用方法,电流与电压、电阻的关系。

三、说教法

结合学生情况和本节特点本人采取以下几个教法:采用归纳总结法、采用控制变量法、采用定性分析法和定量分析法。

四、说教学过程

1.课题导入(采用复习设置疑问的方式,时间3分钟)

复习:电流是如何形成的?导体的电阻对电流有什么作用?

设疑思考:电压、电阻和电流这三个量之间有什么样的关系呢?通过简单的回顾、分析,使学生很快回忆起这三个量的有关概念,通过猜想使学生对这三个量的关系研究产生了兴趣,达到引入新课的目的。

2.展开探究活动,自主总结结论(时间37分钟)

根据上节探究数据的基础,让学生自主总结出两个结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。

为了进一步得出欧姆定律的内容,可采用以下几点做法:各小组在教师指导下,对实验数据进行数学处理,理解数学上“成正比关系”“成反比关系”的意思,从而引入欧姆定律的内容;让学生思考用一个什么样的式子可以将这两个结论所包含的意思表示出来,从而引入欧姆定律的表达式。

3.说明事项

在欧姆定律中有两处用到“这段导体”,其意思是电流、电压、电阻应就同一导体而言,即同一性和同时性。

向学生介绍欧姆的生平,以达成教学目标中的情感目标。学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神,激发学生的学习积极性。

欧姆定律应用之一:通过课本第26页例题和第29页习题2和习题3,让学生自己先试做,然后教师再加以点评和补充,使学生理解掌握欧姆定律表达式及变形式的应用,达成教学目标的知识目标,充分体现了课堂上学生的自主地位。

应用欧姆定律解题时应注意以下几点问题:

(1)同一性

即公式中的U、I,必须针对同一段导体而言,不许张冠李戴。

(2)统一性

即公式中的U、I、R的单位要求统一(都用国际主单位)。

(3)同时性

即公式中的U、I,必须是同一时刻的数值。

(4)规范性

解题时一定要注意解题的规范性(即按照已知、求、解、答四个步骤解题)。

欧姆定律应用之二:探究串并联电路中电阻的关系。

(1)实验分析

在演示实验之前,要鼓励学生进行各种大胆的猜想,当学生的猜想与实验结果相同时,他会在实验中体验到快乐与兴奋,有利于激发学生的学习兴趣。

①演示实验

将两个电阻串联起来,让学生观察灯泡的亮度情况(变暗了),并说出原因(电路中的电流变小了,说明总电阻变大了)。

得出结论:串联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都大。

②演示实验

将两个电阻并联起来,同样让学生观察灯泡的亮度情况(变亮了),并说出原因(路中的电流变大了,说明总电阻变小了)。

得出结论:并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小。

(2)定性分析

(提出问题)为什么串联后总电阻会变大?并联后总电阻会变小?

得出结论:电阻串联相当于导体的长度变长了,所以串联电阻的个数越多总电阻就越大;电阻并联相当于导体的横截面积变粗了,所以并联电阻的个数越多总电阻就越小。

(3)定量分析

利用欧姆定律公式以及前面学过的串并联电路中电流和电压的特点推导串并联电路中总电阻的关系得出结论:(1)电阻串联后的总电阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)电阻并联后的总电阻=+…+。

4.小结(4分钟)

(1)理解掌握欧姆定律的内容及其表达式

(2)运用欧姆定律解决有关电学的计算题以及探究串、并联电路中电阻的关系

5.布置作业(1分钟)

本节作业的布置主要是针对欧姆定律表达式及其变形公式的运用,并结合前面学习过的串并联电路中电流、电压的特点的一些常见题型加以知识的巩固。

作业:《课堂点睛》17页至18页的习题。

五、说板书设计

欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。

欧姆定律的表达式:I

电阻的串联:R串=R1+R2+…+Rn

电阻的并联:=++…+

并联电阻篇8

1. 一个用电器的阻值变大时,整个电路的总电阻变大,总电流、总功率减小;一个用电器的阻值变小时,整个电路的总电阻变小,总电流、总功率增大.

2. 直接接触接在电源两端的用电器,两端电压不变,电阻不变,则电流、电功率不变;电阻变小,则电流、电功率增大;电阻变大,则电流、电功率减小.

3. 不直接接在电源两端的用电器,它的电流、电压、电功率跟它直接(或间接)串联的变化电阻的变化趋势相反,跟它直接(或间接)并联的变化电阻的变化趋势相同.

4. 通过变化电阻的电流与变化电阻的变化趋势相反.

对规律3的简要说明:电路如图1所示,电源电压U保持不变,当滑片P向左滑动时,各灯的亮度如何变化?(不计灯泡电阻变化)

R RAB R总 I总(P总) I1 (P1) U1 UAB I3 (P3) I2 (P2)

即与R(直接或间接)串联的L1、L2的电流、电压、电功率与R的变化趋势相反;与R(直接或间接)并联的L3的电流、电压、电功率与R的变化趋势相同.

例1如图2所示,电源电压不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中( )

(A) 电流表和电压表示数都不变

(B) 电流表和电压表示数都增大

(C) 电阻R1消耗的电功率增大

(D) 电阻R2消耗的电功率增大

解析:滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小.由上述规律可知,电路总电流、总功率增大,电流表示数增大.电阻R1阻值不变且直接接在电源上,则电阻R1的电流、电压、电功率不变;电阻R2与滑动变阻器串联,则电阻R2的电流、电压、电功率增大,电压表示数增大.故应选(B)、(D).

例2如图3所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,灯L能够发光.当滑片P向右滑动的过程中,下列判断正确的是( )

(A) 灯L变亮,电压表V的示数变大

(B) 灯L变暗,电压表V的示数变小

(C) 电流表A1的示数变大,电流表A2的示数变小

(D) 电阻R0消耗的电功率减小,整个电路消耗的电功率增大

解析:滑片P向右滑动时,连入电路的电阻增大,由上述规律可知,电路总功率减小.电阻R0与滑动变阻器串联,则电阻R0的电流、电压、电功率减小,电流表A2的示数变小.灯L与滑动变阻器并联,则灯L的电流、电压、电功率增大,电流表A1的示数变大,电压表V的示数变大,灯L变亮.故应选(A)、(C).

例3如图4所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则下列判断正确的是( )

(A) 电流表示数变小,电压表示数变小

(B) 电流表示数变大,电压表示数变小

(C) 电阻R1消耗的功率变大

(D) 整个电路消耗的总功率减小

解析:滑片P向右滑动时,连入电路的电阻增大.由上述规律可知,电路总功率减小.通过滑动变阻器的电流与滑动变阻器的阻值变化相反,即电流表示数变小.电阻R1与滑动变阻器并联,电阻R1的电流、电压、电功率增大.电阻R2与滑动变阻器间接串联,电阻R2的电流、电压、电功率减小,电压表示数变小.应选

(A)、(C)、(D).

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