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和用电流表测出通过串联电阻的电流，就可以根据欧姆定律算出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Rl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抇=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。

　　鵢板书：〈设：串联电阻的阻值为Rl、R2，串联后的总电阻为R。

　　根据欧姆定律，可得：U=IR，Ul=I1Rl，U2=I2R2。

　　由于U=U1+U2，

　　因此IR=I1R1十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l：

　　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

　　板书：〈例题1：

　　已知：U=6伏，Rl=5欧，R2=15欧。

　　求:I。

　　解:Rl和R2串联，

　　R=R1+R2=5欧十15欧=20欧。

　　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=Ul+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：〈Rl和R2串联，

　　由于：I1=I2，

　　
　　口头练习：串联的两个电阻之比是1∶3，串联电阻上的电压之比是多少？(答：l∶3。)

串联电路有分压作用，根据上述分压公式可求解例题2中R2的阻值。学生叙述，教师板演。

　　板书：〈解：R1、R2串联，

　　
　　由于：U2=U－Ul　

　　
　　答：要使小灯泡正常发光，需要串联一个阻值约为11.6欧的电阻。〉

　　想想看，本题是否还有别的解法，课后请你试试看。

　　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■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。

　　注：本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。