2020-2021学年3 等效电路教案设计

第5章  欧姆定律

第3节  等效电路*

★【知识与技能】

1.进一步了解串、并联电路的特点，了解等效电阻、电路.

2.推导并认识串并联电路中电阻特电.

★【过程与方法】

1.让学生体验不同的探究方法.

2.培养学生能运用等效法看问题，运用等效法将问题简化.

★【情感、态度与价值观】

培养学生对实验的重要性的认识.

★【重点】串联和并联电路总电阻的计算公式及运用公式进行简单的计算.

★【难点】理解串并联电阻和它们的总电阻之间“等效替代”的关系；理解利用欧姆定律和串并联电路的电压、电流关系理论推导总电阻与各个分电阻的数值关系.

知识点一  电路的等效电阻

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求出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 =5欧、R2 = 10欧)串联总电阻的实验电路，如图所示.

进行实验：

①按伏安法测电阻的要求进行实验.

②测出R1 (5欧)和R2(10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.

    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.

①如两个电阻串联，则R=R1+R2

②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

③如果n个相同的电阻R1串联，则R=nR1

3.理论推导并联电路总电阻计算公式

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：

① 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 .

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

①并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和

②如两个电阻并联，则1/R=1/R1+1/R2

③如果n个相同的电阻R1并联，则R=1/R1

知识点二  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.

等效电路

完成本课对应训练