2020九年级物理上册第五章3等效电路教案（新版）教科版 4页

1 3．等效电路 教材 解读 本节课要求学生能根据欧姆定律及串、并联电路的特点，通过实验、理 论推导得出串、并联电路中电阻的关系，分析解决电路问题。本节课需掌握 运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法，计算过程需要重点强调。 知 识 与 技 能 　①巩固串联与并联电路电流、电压的特点；②能根据欧姆定 律及串、并联电路的特点，得出串、并联电路中电阻的关系；　③ 掌握欧姆定律在串联、并联电路中的应用；④能运用欧姆定律 进行简单的计算。 过 程 与 方 法 ①通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生分 析问题和解决问题的能力，以及解答电学问题的良好习惯；② 根据实验现象体会“等效电阻”的含义，了解等效的研究方法。 教学 目标 情感、态度 与价值观 ①体验探究的快乐及科学方法的魅力；②学习科学家坚忍 不拔，勇于探索真理、献身科学的伟大精神。 重点 难点 重点：①理解等效电路及串联、并联电路中等效电阻规律和计算公式；② 正确利用欧姆定律的计算公式进行规范计算。 难点：①并联电路等效电阻的猜想和公式推导；②解答和计算简单的电路 问题。 教学 建议 本节拟采用猜想、实验和理论证明相结合的方式进行学习。实验法和理 论推导法并举，不仅可以使学生对串、并联电路的总电阻的认识更充分一些， 而且能使学生对欧姆定律和伏安法测电阻的理解更深刻一些。①对于理论推 导法，应先明确两点：一是串联、并联电路电流和电压的特点；二是对欧姆 定律的应用范围要从一个导体扩展到几个导体（或某段电路）。计算串联电 路的电流、电压和电阻时，常出现一个“总”字，对“总”字不能单纯理解 为总和，而是“总代替”，即“等效”性，用等效观点处理问题常使复杂电 路变成简单电路。②让学生从理论上推导并联电路的等效电阻计算公式，并 练习串联、并联电路中电阻的相关计算。　③让学生了解串联起分压作用， 并联起分流作用。 学点　电路的等效电阻 2 （1）定值电阻 R1 和 R2 串联后接在电源上，其作用可用一个电阻 R 来代替，如图 5－3－ 1 所示，则将 R 称为 R1 和 R2 串联后的等效电阻。 思考： 问题 1：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　。 问题 2：请推证：将两个电阻 R1、R2 串联起来，其等效电阻 R 与 R1、R2 的关系为：R＝R1 ＋R2。 解：设电阻 R1 两端的电压为 U1，电阻 R2 两端的电压为 U2，电阻 R1、R2 两端的总电压为 U，电阻 R1、R2 的总电阻为 R 总， 由于电阻 R1、R2 串联，故流过电阻 R1、R2 的电流相等，设为 I， 因为 I＝ U R ， 所以 U1＝I1R1＝IR1，U2＝I2R2＝IR2，U＝IR， 因为 U＝　U1＋U2　， 即 IR＝I1R1＋I2R2＝IR1＋IR2，所以 R＝　R1＋R2　。 问题 3：串联电路的等效电阻和各分电阻之间的关系：　串联电路的等效电阻等于各串 联电阻之和　。 3 表达式：　R＝R1＋R2＋…＋Rn　。若是 n 个相同的电阻 R0 串联，则等效电阻 R 与 R0 的关 系为：　R＝nR0　。若串联的各分电阻中有一个电阻变大，则等效电阻也　变大　。 （2）“等效替代法”是物理学中常用的一种方法。若如图 5－3－3 甲所示的两个电阻并 联后接入电路中的效果与图乙所示一个电阻接入电路的效果相同，则将 R 称为 R1 和 R2 并联后 的等效电阻。 思考： 问题 1：请你利用并联电路电压、电流的规律及欧姆定律推导出 R 与 R1、R2 的关系式。 解：根据欧姆定律可得并联电路中两个电阻上的电流分别为：I1＝ U1 R1 ，I2＝ U2 R2 ； 电阻 R 上的电流为：I＝ U R 。 由并联电路的电流关系 I＝　I1＋I2　得： U R＝ U1 R1＋ U2 R2 。 又因为并联电路电压的特点是：U＝U1＝U2， 所以 1 R ＝　 1 R1＋ 1 R2　。 问题 2：并联电路的等效电阻和各分电阻之间的关系：　并联电路的等效电阻的倒数等 于各支路电阻的倒数之和　。表达式：　 1 R＝ 1 R1＋ 1 R2＋…＋ 1 Rn　。若 n 个相同的电阻 R0 并联， 则等效电阻 R 与 R0 的关系为：　R＝ R0 n 　。若并联的各分电阻有一个电阻变大，则等效电阻 也　变大　。 （3）分析如图 5－3－4 所示电阻串联和电阻并联的示意图。 4 思考： 问题 1：把两个导体串联起来，相当于增加了导体的　长度　，所以串联后的总电阻　 大于　各串联导体的电阻。 问题 2：把两个导体并联起来，相当于增加了导体的　横截面积　，所以并联后的总电 阻　小于　各并联导体的电阻。