九年级上册3 等效电路教案
展开【教学目标】
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.会用欧姆定律的知识进行简单的电学计算。
【教学重点】
理解串、并联电路的等效电阻和计算公式。
【教学难点】
利用串、并联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题。
【教学过程】
一、引入
思考与讨论:在维修爷爷的收音机时,小聪发现收音机中有一只10欧的电阻坏了,可小聪手边只有几个5欧的定值电阻,有什么办法可以解决这个问题?
二、讲述
电路的等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用可以用一个电阻来代替,这个电阻就是那些电阻的等效电阻。(也就是总电阻)
引导学生大胆猜想:几个导体串联后的等效电阻可能等于它们的电阻之和。
三、复习
(一)欧姆定律的内容及其表达式是什么?
答: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。
表达式:I=U/R
(二)伏安法测电阻的原理、电路图是怎样的?
答:原理是欧姆定律(R=U/I);
四、电路的等效电阻
(一)实验探究:串联电路的等效电阻
按图连接电路,闭合开关后,记录电流表和电压表的示数,并用R=U/I计算出R1、R2串联的总电阻R的值。
理性探究:推导串联电路的等效电阻。
∵ I=U/R
∴ U=IR U1=I1R1 U2=I2R2
又∵ 串联电路U=U1+U2
∴ IR=I1R1 +I2R2
而串联电路I=I1=I2
∴ R=R1+R2
实验和理性推导都证明:
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。
如两个电阻串联,则R=R1+R2。
几个导体串联相当于增大了导体的长度,所以串联后的总电阻比其中任何一个电阻都大。
如果n个相同的电阻R1串联,则R=nR1
你对并联电路的等效电阻有怎样的猜想?
图示分析:并联电路的等效电阻
由图可知:
几个导体并联相当于增大了导体的横截面积,所以并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。
(二)理性探究:推导并联电路的等效电阻。
∵ I=U/R I1=U1/R1 I2=U2/R2
而且并联电路I=I1+I2
∴ U/R=U1/R1+U2/R2
又∵ 并联电路U=U1=U2
∴ 1/R=1/R1+1/R2
并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
如两个电阻并联,则1/R=1/R1+1/R2。
如果n个相同的电阻R1并联,则R=R1/ n。
归纳小结:
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。如两个电阻串联,则R=R1+R2
几个导体串联相当于增大了导体的长度,所以串联后的总电阻比其中任何一个电阻都大。
并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
如两个电阻并联,则1/R=1/R1+1/R2。
几个导体并联相当于增大了导体的横截面积,所以并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。
有一只小灯泡,它正常发光时灯丝的电阻是8.3Ω,正常工作时的电压是2.5V。如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?
电路图
解:
因为是串联电路,所以
电阻R2分去的电压:U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
电路中的电流:I2=I1=U1/R1=2.5V/8.3Ω=0.3A
需要串联的电阻:R2=U2/I2=3.5V/0.3A=11.7Ω
答:需要串联一个11.7Ω的电阻。
从例题可以看出,串联电阻具有分压的作用。
从实验可以看出,串联的电阻变大分压也变大。
五、等效电路
用一个简单的电路代替复杂的电路,使问题得到简化。这个简单的电路就是复杂电路的等效电路。
六、自我评价答案
2Ω与8Ω串联;5Ω与5Ω串联;4Ω与6Ω串联;2Ω、2Ω、6Ω三个串联;2Ω、4Ω、4Ω三个串联。
因为铜导线的电阻小,且并联时电压相等,I=U/R,所以铜导线中的电流大。
【作业布置】
1.将一个10Ω的电阻与一个40Ω的电阻串联,等效电阻是_________Ω;若将它们并联,等效电阻是________Ω。
2.若将一个10Ω的电阻和一个1Ω的电阻并联,则等效电阻R( )。
A.R>11Ω B.R<1Ω C.1Ω
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