高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 串联电路和并联电路教学设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 串联电路和并联电路教学设计，共7页。教案主要包含了作业设计等内容，欢迎下载使用。
教学设计
问题与目标
1．了解串、并联电路的连接方式以及电流、电压和电阻之间的关系。
2．掌握串、并联电路的相关计算。
3．了解电表结构及相应的定义。
4．会计算改装电表的电阻。
重点与难点
1．知道串、并联电路的电流、电阻和电压特点(重点)
2．掌握串、并联电路的相关计算．(重点)
3．了解电流表(表头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压．(难点)
4．理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值．(难点)
教学准备
教师要求
多媒体课件
学生要求
复习回顾初中学习的串并联电路知识，预习新课程内容
教学过程
导入新课
在初中我们已经学过关于串、并联电路的知识及规律，现在我们需要在初中知识的基础上再结合高中知识进行进一步分析，思考一下初中与高中串、并联电路中，电流、电压和电阻之间的规律有何联系和不同。
新课教学
串、并联电路中的电流
（1）在恒定电流的电路中各处电荷的分布是稳定的，任何位置的电荷量不会越来越多或越来越少。在图11.4—1中可以看出，通过0、1、2、3处的电荷量必然相等。因此，在相等时间内，通过串联电路各部分的电荷量必须相等，由电流的定义式可知串联电路中的电流处处相等。公式表示为：
（2）在图11.4—2并联电路中，要保持电路各处电荷量分布稳定不变，相同时间内流过干路0点的电荷量必须等于流过各支路1、2、3各点的电荷量之和。因此，并联电路的总电流等于各支路电流之和。公式表示为：
2.串、并联电路中的电压
（1）在图11.4—1的串联电路中，如果以分别表示电路中0、1、2、3各点处的电势，以分别表示0与1、1与2、2与3、0与3之间的电势差（电压），那么由电势差跟电压的关系可知
，，
因此
即串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。公式表示为：
（2）在图11.4—2并联电路中，若将导线电阻是为0，0、1、2、3个点之间没有电势差，他们具有相同的电势。同理，右边对称位置的电势也相同。因此并联电路的总电压与各支路电压相等。公式表示为：
串、并联电路中的电阻
（1）当两个电阻串联到电路中时，把他们看作一个整体，他们相当于一个电阻R，
图11.4—3中由于和是串联的，他们两端的总电压等于两个电阻两端电压、之和，即
由,通过这两个电阻的电流相同，上式两边都除以电流，即
可得
（记忆方法：我们可以看成两个横截面、电阻率相等的电阻串联后，整体电阻的横截面积、电阻率都没有改变，只是改变了电阻的长度，所以我们只需要把长度相加即可。）
同理，如果n个电阻串联，那么有：
即，串联电阻的总电阻等于各部分电路电阻之和。
（2）当两个电阻并联到电路中时，作为一个整体，它相当于一个电阻R，通过它们的总电流等于通过两个电阻的电流、之和，即
由，两个电阻上的电压相同，上式两边都处以电压，得
可得
如果是n个电阻并联，那么总电阻与各支路电阻关系为
即，并联电阻总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
电压表和电流表的电路结构
小量程电流表（表头）的三个参数
无论是电压表还是电流表，都是由小量程的电流表（表头）改装而成的。从电路的角度看，表头也是一个用电器，也会有电阻，遵从欧姆定律。
①表头的电阻叫作电流表的内阻。
②指针偏转的最大刻度时的电流叫作满偏电流。
③表头通过满偏电流时，加在它两端的电压叫作满偏电压。
5.改装电表的有关计算
（1）表头改装电流表与电压表
①电流表的改装
表头改装成电流表需要并联一个电阻，起到分流的作用。电阻的大小需要根据改装后的电流表的量程决定。若表头的内阻为，允许通过的最大电流为，改装后允许通过的最大电流为。则需要并联的电阻为：
②电压表的改装
表头改装成电压表需要串联一个电阻，起到分压的作用。电阻的大小需要根据改装后的电压表的量程决定。若表头的内阻为，允许通过的最大电流为，改装后允许通过的最大电压为。则需要串联的电阻为：
（2）电流表与电压表改量程
在做电路实验时，有时会遇到实验室的电表量程与我们所需要的电表量程不符的情况，这种时候就需要我们把现有的电表进行改装，起到扩大量程的作用。
①电流表扩大量程
电流表扩大量程需要并联一个电阻，起到分流的作用。若电流表的内阻为，允许通过的最大电流为，改装后允许通过的最大电流为，则并联的电阻为
②电压表扩大量程
电压表扩大量程需要串联一个电阻，起到分压的作用。若电压表的内阻为，允许通过的最大电流为，改装后允许通过的最大电流为，则串联的电阻为
课堂小结
通过这一节课的学习，我们用高中知识对串、并联电路中的电流、电压和电阻关系进行了进一步分析，了解了表头的三个参数，我们还对电压表和电流表进行了深入了解，知道了电流表和电压表的结构。对如何计算改装电表所需的电阻也进行了研究。
四、作业设计
完成课本第71页习题
课堂练习
板书设计
第四节 串联电路和并联电路
1.串联电路中的电流处处相等。并联电路的总电流等于各支路电流之和。
2.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。并联电路的总电压与各支路电压相等。
3.串联电阻的总电阻等于各部分电路电阻之和。并联电阻总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
4.表头的三个参数
5.电表的改装
（1）表头改装电流表与电压表
①电流表的改装
②电压表的改装
（2）电流表与电压表改量程
①电流表扩大量程
②电压表扩大量程
教学后记
这一节前半部分的内容在初中已经接触过了，但是在学习的过程也能懈怠，要将前面的知识与电表的改装充分结合，合理运用。改装电表既是此章节重点，也是高考重点，望同学们多加复习。