教科版（2024）九年级上册3 等效电路教学设计

这是一份教科版（2024）九年级上册3 等效电路教学设计，共9页。教案主要包含了课标分析，内容和地位分析等内容，欢迎下载使用。

一、课标分析
本节内容主要是通过欧姆定律在计算中的应用,让学生经历“问题—思考—分析—结论”的过程,让学生体验知识的形成,在发展过程中主动获取知识,培养学生运用已学知识解决新问题的能力,为以后的学习打下基础。同时通过边思索边学习的方法,激发学生的学习兴趣。
二、内容和地位分析
此节内容是在学生学习了电流、电压、电阻等概念,电压表、电流表、滑动变阻器的使用方法及测量电阻之后,它既符合学生由易到难、由简到繁的认知规律,又保持了知识的系统性。欧姆定律作为一个重要的物理规律,反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系,是电学中最基本的定律,是分析解决电路问题的关键。本节课主要学习等效电路,要求学生掌握同一电路中电学三个基本量之间的关系,初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法,掌握控制变量法和等效替代法的应用,体会用控制变量法研究多个变量关系的过程。
学情分析
初中学生认识事物的特点:开始从具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的知识来支持。学生在学习本节知识之前,已经了解了电流、电压、电阻的概念,初步学会电压表、电流表、滑动变阻器的使用,具备学习欧姆定律的基础知识和基本技能,但对电流与电压、电阻之间的定量关系,认识是肤浅的,不完整的,没有上升到理性认识,没有形成科学的体系。
教学目标
1.理解电阻串、并联的基本规律。
2.会使用欧姆定律分析解决电阻的串、并联问题。
3.会分析动态电路。
4.能利用欧姆定律解答电路问题。
核心素养
1.培养学生观察、思考、分析、讨论、总结、归纳的能力。
2.在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
重点难点
重点:欧姆定律在串、并联电路中的应用。
难点:正确运用欧姆定律进行串、并联电路的分析与计算。
教学过程
续表

续表

续表

续表
教学反思


教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节一:导入新课
小明爷爷的收音机不响了,检查后发现有一个200 Ω的电阻烧坏了,需要更换,但身边只有100 Ω的电阻和几个50 Ω的电阻,能否将其中某些电阻组合起来,使组合的电阻相当于一个200 Ω的电阻?这节课我们就为大家来分析这些问题。
学生思考、交流。
设置问题情景,提高学生探知新知识的欲望。
环节二:串联电路的等效电阻
探究活动1:让学生讨论、交流如何设计出实验验证出两个电阻串联后的总电阻与各个电阻的关系,设计出实验电路图。
老师总结:
设计思路:我们先根据欧姆定律,用伏安法测量出每一个电阻的阻值,再测量出串联电路的总电阻。电路图如图所示。
探究活动2:学生进行实验。
实验1:将5 Ω、10 Ω的电阻串联接入AB之间,测算出其阻值。
实验2:撤去这两个电阻,将15 Ω的电阻接入AB之间,观察电压表和电流表的示数,测算出电阻的阻值。
实验3:将5 Ω、10 Ω、15 Ω的电阻全部接入AB之间,测算出电阻的阻值。
实验4:将30 Ω的电阻接入AB之间,观察电压表和电流表的示数,测算出电阻的阻值。
归纳总结:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。表达式为R=R1+R2。
知识拓展:让学生交流讨论,在串联电路中为什么总电阻大于任何一个分电阻?在串联电路中电阻与它两端的电压分配有什么关系?
学生思考、交流老师提出的问题,回答问题。
按老师的要求连接实验电路。
学生思考老师提出的问题,进行交流、讨论,由老师进行总结。
提出问题,让学生从问题中熟悉下面要学习的内容。给学生创设问题情景。
利用预先设定好的实验内容,发挥学生的主观能动性。
通过开放性的问题培养学生的发散思维能力。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:串联电路的等效电阻
如图所示,把电阻R1、R2串联起来接在电源两端,电源电压为U,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2。由U1=I1R1、U2=I2R2、I1=I2可得,U1∶U2=R1∶R2。
归纳总结:(1)几个电阻串联起来,相当于增大了导体的长度,故总电阻会比任何一个分电阻都大。
(2)串联电路中,各电阻两端的电压比等于电阻的阻值之比。串联分压公式:U1U2=R1R2。
学生观察、思考教师讲解的内容。
让学生理解串联分压的分析过程,掌握串联分压的原理。
环节三:并联电路的等效电阻
探究活动1:让学生在探究串联电路电阻特点的基础上猜想,并联电路中总电阻和各个支路电阻之间可能存在什么关系,说出猜想的依据。
归纳总结:总电阻小于任何一个分电阻,因为将电阻并联,相当于增大了导体的横截面积,横截面积越大,其电阻越小。
探究活动2:根据猜想,每一个小组之间设计出电路图。
探究活动3:根据设计的电路图,学生连接实物图,进行实验验证。
(1)先闭合开关S、S1,把电阻R1接入电路中,记录电压表和电流表的示数。
(2)再闭合开关S、S2,把R2接入电路中,记录电压表和电流表的示数。
(3)最后把三个开关都闭合,两个电阻并联接入电路中,记录电压表和电流表的示数。
(4)移动滑片,重复上述实验。
根据前面的实验内容自己设计实验内容。
学生思考、归纳、总结。
学生思考、完成老师提出的问题。
采用小组交流合作的方式自主探究并联电路的等效电阻。
通过教师提出的问题进入情景。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节三:并联电路的等效电阻
探究活动4:根据实验,小组交流、讨论并联电路电阻的特点。
归纳总结:(1)在并联电路中,总电阻小于任何一个分电阻,因为并联相当于增大了导体的横截面积,横截面积越大,电阻越小。
(2)并联电路的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。
(3)公式:两个电阻并联时的总电阻:R=R1R2R1+R2。n个电阻并联时,有1R=1R1+1R2+…1Rn。
知识拓展:
并联分流公式:I1I2=R2R1。

学生自行根据并联电路中的电流、电压关系推导出并联电路分流关系。

发挥学生的能动性,通过给定的任务,加强欧姆定律的应用。
环节四:运用欧姆定律进行计算
例1 如图所示,两电阻 R1=3 Ω、R2=6 Ω,串联在电压为9 V的电源上,闭合开关S,求两电阻两端的电压U1和U2。

学生思考、自行练习,然后由老师进行总结。
学生思考:首先从已知条件多的入手,求出总电阻;然后利用欧姆定律求出电路中的电流,由串联电路的电流规律得出通过每一个电阻的电流;最后由欧姆定律的变形公式分别求两电阻两端的电压。

通过设定的问题,加强对欧姆定律应用的练习。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节四:运用欧姆定律进行计算
例2 有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示,工作电路如图乙所示,电源电压恒为12 V,定值电阻R2=30 Ω。求:
(1)被检测者未喝酒时,R1的阻值。
(2)被检测者酒精气体浓度为0.8 mg/mL时,电流表的示数。
(3)现在公认的酒驾标准为0.2 mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8 mg/mL,当电压表的示数为4.8 V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾。
学生思考:(1)从图甲中可以直接看出,当被检测者未喝酒时,即酒精气体的浓度为 0 mg/mL时传感器R1的阻值。
(2)由图甲可知对应酒精气体浓度时R1的阻值,求出电路中的总电阻,根据I=UR即可求出电流表的示数。
(3)当电压表的示数为4.8 V时,根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,继而求出传感器的阻值,由图甲可知对应酒精气体的浓度,然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾。
老师引导学生明确有关欧姆定律的计算问题:
(1)欧姆定律中的I、U、R都是同一导体或同一段电路上对应同一状态下的物理量。
(2)由于在实际电路中,往往有几个导体,即使是同一导体,在不同时刻的I、U、R值也不同,因此运用欧姆定律解决问题时,应对同一导体、同一时刻的I、U、R标上统一的下角标,以避免张冠李戴。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节四:运用欧姆定律进行计算
例3 如图所示,电源电压为 6 V 保持不变,R1的阻值是 10 Ω,闭合开关,通过R2的电流为0.2 A,求:
(1)R2的阻值。
(2)电流表的示数。
学生思考:(1)根据欧姆定律的变形公式即可求出R2的阻值。
(2)根据欧姆定律求出通过R1的电流,根据并联电路的电流规律求出干路电流,即电流表的示数。

板书设计
3.等效电路*
一、欧姆定律在串联电路中的应用
1.串联电路中电流的计算:I=UR1+R2。
2.串联电路总电阻的计算:R=R1+R2。
3.串联电路的分压特点:U1U2=R1R2。
二、欧姆定律在并联电路中的应用
1.并联电路中总电流的计算:I=I1+I2=UR1+UR2。
2.并联电路总电阻的计算:1R=1R1+1R2。
3.并联电路的分流特点:I1I2=R2R1。
课堂练习
课堂8分钟
课堂小结
本节课你学到了什么?有哪些收获呢?
作业布置
《七彩作业》第五章第3节。