九年級物理上冊5.3等效電路教案新版教科版

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1、 第 3 節(jié) 等效電路 第 1 課時 【教學(xué)目標】 一、知識與能力 1. 知道串聯(lián)電路總電阻與各個串聯(lián)電阻的關(guān)系。 2. 會用串聯(lián)電路的特點和歐姆定律解決簡單的串聯(lián)電路問題。 3. 體會等效電阻的含義。 二、過程與方法 初步認識等效電路在串聯(lián)電路中的應(yīng)用。 三、情感、態(tài)度與價值觀 體驗探究的快樂及科學(xué)方法的魅力。 【教學(xué)重點】 串聯(lián)電路電阻的特點。 【教學(xué)難點】 用理論推導(dǎo)的方法探究串聯(lián)電路總電阻跟各個串聯(lián)電阻的關(guān)系。 【教學(xué)突破】 引導(dǎo)學(xué)生充分掌握最基本的電流、電壓、電阻之間的

2、關(guān)系，以及串聯(lián)電路的特點；進行適當?shù)奶崾?，讓學(xué)生討論推導(dǎo)，得出結(jié)論。 【教學(xué)準備】 ◆教師準備 多媒體課件。 ◆學(xué)生準備 干電池 (2 節(jié) ) 、開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻 (5 Ω 、10Ω、 20Ω ) 、滑動變阻器、電壓表和電流 表。 ┃教學(xué)過程設(shè)計┃ 教學(xué)過程 批注 結(jié)合上一節(jié)課中學(xué)生對 于阻值模糊的電阻進行測量， 用到了伏安法，這一節(jié)課深入 一、創(chuàng)設(shè)生活情境，引入新課。 提出，已知電阻值，但是一只 上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了測量電阻的阻值的方法——伏安法。但 電阻的阻值不夠大，又有很多 是，在實際生活中卻遇

3、到了這樣一個問題：在維修爺爺?shù)氖?小阻值的電阻，怎么來利用小 音機時，小聰發(fā)現(xiàn)收音機中有一只 100Ω 的電阻壞了，可小 阻值的電阻組合成大阻值的 聰手邊只有幾只 50Ω 的定值電阻， 有什么辦法可以解決這個 電阻呢？這樣將物理知識與 問題嗎？ 實際生活聯(lián)系在一起，增強了 學(xué)生對物理應(yīng)用于生活的認 識，提高了學(xué)生進一步探究的 興趣。 第 1 頁 二、進行新課。 1. 知識準備，復(fù)習(xí)提問。 (1) 歐姆定律的內(nèi)容及表達式。 教師提問學(xué)生回答，并將這兩 (2) 串

4、聯(lián)電路電流、電壓的特點。 個問題的答案寫在黑板上，以 2. 實驗探究：串聯(lián)電路的等效電阻。 備參考使用，為串、并聯(lián)電路 (1) 問題：現(xiàn)在我們手中有 5Ω和 10Ω的電阻， 能否組合一下 等效電阻的理論推導(dǎo)作鋪墊。 得到 15Ω 的電阻呢？ (2) 分析電路的等效電阻。 演示：將兩電阻串聯(lián)接到電壓 U的電路兩端，電流表示數(shù)為 I ，如教材圖 5－ 3－ 2 所示。用歐姆定律計算出 R1 與 R2 串聯(lián) 后的總電阻，用一個電阻值為 R的電阻代替 R1、 R2，調(diào)節(jié)滑 動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為 I 。顯然，對電路中電流而言，該電阻產(chǎn)生的效果

5、跟前面兩個電阻產(chǎn)生的效果相同。 讓學(xué)生回憶合力的知識，幾個力共同作用的效果可以用 一個力來代替，這個力就是那幾個力的合力。 讓學(xué)生明確只有“等效”才能相互“代替”。 教師小結(jié)：兩次實驗中，電流表、電壓表的示數(shù)是完全相同 這一部分內(nèi)容占用的時間略 的，這說明定值電阻 R 在電路中產(chǎn)生的效果與電阻 1 和 2 微多一點，主要讓學(xué)生明確什 R R 串聯(lián)在同一電路中共同產(chǎn)生的效果相同。在這一基礎(chǔ)上，我 么才叫做“等效” ，只有“等 們稱電阻 R是兩個串聯(lián)電阻

6、 R 和 R 的等效電阻或總電阻， 同 效”才能相互“代替” ，注意 1 2 時也可稱串聯(lián)電阻 R1 和 R2 是電阻 R的等效電阻或分電阻。 與合力進行對比分析，效果會 電路的等效電阻：幾個連接起來的電阻起的作用，可以用一 更好一些。 個電阻來代替，這個電阻就是幾個電阻的等效電阻。 問：請同學(xué)們大膽地進行判斷，你認為，實驗中 R1 和 R2 的等 效電阻或稱總電阻 R的大小是多少 Ω ？請說出判斷的依據(jù)。 讓學(xué)生從多角度進行判斷分析，教師都不要否認。 教師計

7、算出此時滑動變阻器接入電路中的電阻值。 設(shè)疑：大家對電阻值 R的判斷能與實際吻合，這是巧合還是 反映了必然的規(guī)律呢？下面我們通過研究串聯(lián)電路電阻的關(guān) 系來回答這一問題。 (3) 實驗探究：串聯(lián)電路的等效電阻。 引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材圖 5－3－ 2 說明如何進行實驗判斷，并設(shè) 計出相應(yīng)的實驗表格。 實驗：出示如圖 5－3－ 2 所示的電路圖。 把 2Ω 與 3Ω 的電阻 串聯(lián)后接于電路中，記錄對應(yīng)的電流表和電壓表示數(shù)；再把 在處理這一

8、部分內(nèi)容時，教師 5Ω 的電阻接于電路中，記錄對應(yīng)的電流表和電壓表示數(shù)。 不要急于求成，要讓學(xué)生明白 換一組電阻再進行實驗。 如何使用 “等效法” 進行測量， 分析實驗得到的數(shù)據(jù)，看看有什么發(fā)現(xiàn)。 可以采用歐姆定律進行計算 讓學(xué)生用符號表示上述實驗結(jié)論的數(shù)量關(guān)系。 總電阻，也可以換一個電阻進 學(xué)生觀察記錄實驗現(xiàn)象并分析得出結(jié)論。 行對比，從而分析電阻之間的 結(jié)論： 2Ω 和 3Ω 的電阻串聯(lián)后的等效電阻為 5Ω 。 關(guān)系特點。對于實驗數(shù)據(jù)，如 用公式表示為： R＝ R1

9、＋ R2. 果時間足夠多，要盡量多安排 (4) 理性探究：推導(dǎo)串聯(lián)電路的等效電阻。 幾組實驗，既能增強學(xué)生實驗 第 2 頁 ①教師介紹：科學(xué)的研究方法是多種多樣的，實驗是一種重 測電阻的能力，也為學(xué)生認識 要的、常用的方法，我們通過分析實驗數(shù)據(jù)去驗證假設(shè)，但 串聯(lián)電阻奠定基礎(chǔ)。 也可以用理論推導(dǎo)得出結(jié)論。 ②理論推導(dǎo)： 利用教材圖 5－3－ 3 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定 律推導(dǎo)串聯(lián)電路的等效電阻和各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系。 參考：下面以兩個電阻的串聯(lián)為例，推導(dǎo)串聯(lián)電

10、路電阻的關(guān) 系。 設(shè)電阻1 與 2 串聯(lián)時， 等效電阻或總電阻為 ，畫電路圖 ( 可 R R R 參考教材第 80 頁圖 5－ 3－ 3) 。 因為：串聯(lián)電路中各處的電流相等，即 (1) I 1＝I 2＝ I 串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，即 (2) U＝U1＋ U2 所以，用 (2) 式除以 (1) 式可得 U U1 U2 (3) I ＝ I ＋ I 由歐姆定律變形后的公式，將 (3) 式寫為 (4) 式，即 (4) R＝ R1＋R2 實驗和理論推導(dǎo)都證明：串聯(lián)

11、電路中，等效電阻等于各串聯(lián) 電阻之和。 理解導(dǎo)體串聯(lián)起來后的總電阻與各串聯(lián)導(dǎo)體電阻的關(guān)系。 3. 拓展分析。 結(jié)合教材圖 5－3－ 4，根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的因素進行分 析，認識電阻的串聯(lián)就相當于增加了導(dǎo)體的長度，從而增大 了導(dǎo)體的電阻值，所以串聯(lián)電路的等效電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體 的電阻。 4. 例題：兩電阻的阻值分別是 R1＝ 8Ω ， R2＝ 4Ω，串聯(lián)后接 于 24V 的電源上，則 R1 兩端的電壓是多少 V？你還能求出電 總體解題指導(dǎo)思想——由圖 路中哪些物理量？ 可知兩個電阻 R、 R 串聯(lián)，則

12、 1 2 解析：歐姆定律中的電壓、電阻和電流三個量是對同一個電 整個電路可以分為三部分： R1 阻或同一段電路而言的。不同導(dǎo)體或不同電路中三者不能混 一部分， R2 一部分，總電阻一 用，應(yīng)加角碼區(qū)別。 部分；由歐姆定律可知對應(yīng)每 解：電路的等效電路圖如圖 5－ 3－ 1 所示： 一部分電路都有電流、電壓和 電阻三個量，所以一共包含 9 個量，已知 3 個量，所以可以 再求出其他 6 個量。 因為兩個電阻串聯(lián)，所以總電阻為： R＝ R1＋R2＝ 8Ω ＋ 4Ω ＝ 12Ω ；

13、 U 24V 總電流為： I ＝R＝ 12Ω＝ 2A； 第 3 頁 通過 R1 的電流為： I 1＝ I ＝ 2A； R1 兩端的電壓為： U1＝ I 1R1＝ 2A8Ω ＝ 16V； 通過 R2 的電流為： I 2＝ I ＝ 2A； R2 兩端的電壓為： U2＝ U－ U1＝ 24V－ 16V＝ 8V。 三、反思總結(jié)，布置思考題。 1. 請學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的收獲，教師再作適當?shù)难a充。 2. 教師進一步強調(diào)本節(jié)

14、課的重點、難點和關(guān)鍵點。 3. 布置思考題及課后作業(yè)。 課后思考：并聯(lián)電路的等效電阻與各個電阻之間有什么樣的關(guān)系？ ┃教學(xué)小結(jié)┃ 【板書設(shè)計】 第 3 節(jié) 等效電路 (1) ( 一 ) 電路的等效電阻 1. 內(nèi)容：幾個連接起來的電阻起的作用，可以用一個電阻來代替，這個電阻就是那些電阻的等效電阻。 2. 串聯(lián)電路的等效電阻。 (1) 實驗探究。 (2) 理性探究。 (3) 內(nèi)容：串聯(lián)電路中，等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。 (4) 公式： R＝ R1＋R2 【教學(xué)探討與反思】 本節(jié)課一方面遵循教材的編寫思想，使學(xué)

15、生明白物理規(guī)律既可以直接從實驗得出，也可以用已知規(guī)律從理論上導(dǎo)出，注意設(shè)計和用好演示實驗，對電阻關(guān)系式進行細致地推導(dǎo)。但重點應(yīng)落在充分運用教材的問題、實驗結(jié)果對電阻關(guān)系的推導(dǎo)，淺顯具體地闡明分析問題的思路和方法。實驗時用了三個定值電阻兩次得出電阻關(guān)系，這既為學(xué)生理解電阻關(guān)系式提供了事實依據(jù)，又為介紹等效方法和應(yīng)用等效方法引出課題的問題提供了感性認識，使引入問題、實驗、講授、論證統(tǒng)一起來。 第 2 課時 【教學(xué)目標】 一、知識與能力 1. 知道并聯(lián)電路總電阻跟各個并聯(lián)電阻的關(guān)系。 2. 會用并聯(lián)電路的特點和歐姆定律解決簡單的并聯(lián)電路問題。 第 4 頁

16、 3. 體會等效電阻的含義。 4. 使學(xué)生知道幾個電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻的阻值都小。二、過程與方法 初步認識等效電路在并聯(lián)電路中的應(yīng)用。三、情感、態(tài)度與價值觀 體驗探究的快樂及科學(xué)方法的魅力。【教學(xué)重點】 并聯(lián)電路電阻的特點?！窘虒W(xué)難點】 用理論推導(dǎo)的方法探究并聯(lián)電路總電阻與各個并聯(lián)電阻的關(guān)系。【教學(xué)突破】 引導(dǎo)學(xué)生充分掌握最基本的電流、電壓、電阻之間的關(guān)系及并聯(lián)電路的特點；進行適當 的提示，讓學(xué)生討論推導(dǎo)，得出結(jié)論。 【教學(xué)準備】 ◆教師準備 多媒體課件。 ◆學(xué)生準備 干電池 (2 節(jié) )

17、、開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻 (10 Ω 、 15Ω ) 、滑動變阻器、電壓表和電流表。 ┃教學(xué)過程設(shè)計┃ 教學(xué)過程 批注 結(jié)合上一節(jié)課中學(xué)生對 一、創(chuàng)設(shè)生活情境，引入新課。 于電阻的串聯(lián)可以得到電阻 較大的情況，那么如何得到較 上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電阻的串聯(lián)知識，了解到了電阻串聯(lián)可 小電阻呢？進而提出問題，讓 以使電阻變大，那么能不能用幾個電阻得到阻值較小的電阻 學(xué)生思考，自然引入本節(jié)課的 呢？ 內(nèi)容。這樣再一次將物理知識 今天小明的爸爸又給小明出了一道難題：現(xiàn)在小明的爸爸急 與實際生活聯(lián)系在一起，增強

18、 需 5Ω的電阻，但身邊只有一些 10Ω 的電阻，小明該怎么辦 了學(xué)生對物理應(yīng)用于生活的 呢？誰能幫他解決這個問題？ 認識，提高了學(xué)生進一步探究 的興趣。 二、進行新課。 1. 知識準備，復(fù)習(xí)提問。 (1) 歐姆定律的內(nèi)容及其表達式。 (2) 并聯(lián)電路電流、電壓的特點。 (3) 在上一節(jié)課中，我們是如何研究串聯(lián)電路中電阻關(guān)系的？ 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：串聯(lián)電路電阻的特點我們是通過先猜想，再用實驗驗證，最后通過理論推導(dǎo)這三個步驟研究得出的，這也是我們研究物理的常用方法。我們一起看大屏幕，回顧研究的過程。 板書：猜想、實驗驗證、理論

19、推導(dǎo)、結(jié)論。 利用多媒體回顧三個步驟。 猜想：電阻串聯(lián)相當于增大了導(dǎo)體的長度，總電阻等于各電 阻之和。 第 5 頁 實驗驗證：分別用伏安法測各電阻和總電阻的阻值并進行驗證。 理論推導(dǎo)：用已經(jīng)學(xué)過的有關(guān)知識進行推導(dǎo)。 2. 實驗探究：并聯(lián)電路的等效電阻。 (1) 猜想：電阻串聯(lián)可使小電阻變大，原因是串聯(lián)相當于增大了導(dǎo)體的長度，所以串聯(lián)后的總電阻大于其中任一電阻。 那么并聯(lián)呢？ 結(jié)合教材圖 5－3－ 5，教師適當引導(dǎo)。 學(xué)生回答：相當于增大導(dǎo)體的橫截面積，可使大電阻變小，并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻

20、都小。 (2) 實驗探究：并聯(lián)電路的等效電阻。 要判斷我們的猜想是否正確，我們應(yīng)怎么辦？那就請你們用實驗對你們的猜想進行驗證。學(xué)生實驗： 在研究電阻串聯(lián)時，我們通過實驗得到了總電阻與各電阻的 定量關(guān)系是： R＝ R1＋ R2. 那么電阻并聯(lián)時， R1、 R2 和 R之間有沒有定量關(guān)系呢？下面請完成實驗報告的第二部分。 學(xué)生分析。 你們小組發(fā)現(xiàn) R1、 R2 和 R之間存在什么定量關(guān)系？ 學(xué)生回答：并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。 多媒體顯示。 1 1 1 結(jié)論： ＝ ＋ 。 R R1 R2 并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)，

21、等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。 (3) 理性探究：推導(dǎo)并聯(lián)電路的等效電阻。 為了說明我們得到的結(jié)論不是巧合，具有普遍性，我們還要怎么辦？ 學(xué)生回答：我們需要對結(jié)論進行進一步的理論推導(dǎo)。請同學(xué)們在下面完成。 展示學(xué)生的推導(dǎo)過程。 1 2 根據(jù)歐姆定律， I ＝ U， I 1＝ U， I 2＝ U， R R2 R2 U U U 由于 I ＝ I 1＋ I 2，因此 ＝ 1 2 ＋ ， R R1 R2 因為 U＝ U1＝ U2， 1 1 1

22、 所以 ＝ ＋ 。 R R1 R2 通過理論推導(dǎo)，我們不用再懷疑結(jié)論：并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)，等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。 1 1 1 板書： ＝ ＋ 。 R R1 R2 3. 回扣開頭。 通過學(xué)習(xí)，現(xiàn)在誰能幫小明解決他爸爸遇到的問題，也就是  教師提問學(xué)生回答，并將這兩個問題的答案寫在黑板上，以備參考使用，共同回顧電阻串聯(lián)的推導(dǎo)過程，并通過多媒體展示，目的是為學(xué)生掌握這種研究方法增加記憶感，并為并聯(lián)電路等效電阻的理論推導(dǎo)作鋪墊。

23、 在處理這一部分內(nèi)容時，教師可以讓學(xué)生自己利用上一節(jié)課中的實驗及分析方法自己進行探究，增強學(xué)生的實驗分析能力，教師可以在發(fā)現(xiàn)問題時進行適當點撥，爭取將更多的時間留給學(xué)生獨立完成。 對于并聯(lián)電路的等效電阻，教師可以根據(jù)實際情況由學(xué)生自己去完成，教師加以適當點撥即可。 第 6 頁 利用幾個 10Ω電阻得到 5Ω 電阻？ 學(xué)生回答：兩個 10Ω 電阻并聯(lián)。 多媒體演示。 4. 例題：在下面的電路中，

24、電源電壓是 36V，燈泡 L1 的電阻是 20Ω ，L2 的電阻是 60Ω ，求兩個燈泡同時工作時電路的總電阻和干路電流。 引導(dǎo)學(xué)生分析。 下面我們一起來分析，首先我們根據(jù)題意在電路圖上標明已 知量的符號、數(shù)值和未知量的符號。請一位同學(xué)說一說本題 有哪些已知量和未知量。 多媒體顯示。有沒有會解答的同學(xué)？ 例題是教師自己補充的，教師 由于已知1 、 2 且兩電阻并聯(lián)，可利用今天我們研究出來的 也可以根據(jù)實際情況適當調(diào) R R 結(jié)論計算出總電阻

25、R，再根據(jù)歐姆定律計算出干路電流。 整順序，比如將例題放在“等 有沒有想到其他方法的？ 效電路”之后，作為補充知識 U 使用。對于等效電路的內(nèi)容， 要求總電阻，可根據(jù)歐姆定律公式變形得到 R＝ I 來計算， U 教師不要拓展太寬，比如教材 已知， I 可根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點 I ＝I 1＋ I 2 求得，又根據(jù) 中提到了混聯(lián)電路，但是這不 歐姆定律可分別求出 I 1、I 2，則可解答出來。 作為中考的要求，不需要初中 學(xué)生解答。 學(xué)生掌握。通過學(xué)生自己閱 教師評析，實物展示做得好的解答。 讀，培養(yǎng)自學(xué)能力，加深

26、對知 5. 等效電路。 識的理解。 讓學(xué)生閱讀教材第 83 頁自主學(xué)習(xí)畫等效電路圖。 三、反思總結(jié)，布置思考題。 1. 請學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的主要收獲，教師再作適當?shù)难a充。 2. 教師進一步強調(diào)本節(jié)課的重點、難點和關(guān)鍵點。 3. 課后作業(yè)：“自我評價”第 1、2 題。 ┃教學(xué)小結(jié)┃ 【板書設(shè)計】 第 3 節(jié) 等效電路 (2) ( 二 ) 并聯(lián)電路的等效電阻 1. 實驗探究。 2. 理論推導(dǎo)。 3. 內(nèi)容：并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。 1 1 1 4. 公式： ＝ ＋

27、 。 R R1 R2 ( 三 ) 等效電路 第 7 頁 【教學(xué)探討與反思】 本節(jié)課是在上一節(jié)課“串聯(lián)電阻”的基礎(chǔ)上進一步學(xué)習(xí)的，因此在整節(jié)課中，教師的參與比較少，充分利用學(xué)生已經(jīng)掌握的知識自己進行探究、驗證，這樣既訓(xùn)練了學(xué)生探究的能力，又增強了學(xué)生對知識的掌握程度。尤其是在本節(jié)課的開頭，教師便引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)了上一節(jié)課探究串聯(lián)電阻的思路與方法，并板書展示，增強了學(xué)生的記憶，同時也為本節(jié)課對這種方法的運用奠定了基礎(chǔ)。課堂中，教師也適當進行了對應(yīng)聯(lián)系，幫助學(xué)生及時掌握本節(jié)課的知識點。對于“等效電路”部分內(nèi)容，最好采用學(xué)生自學(xué)的方法，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，加深學(xué)生對知識的理解。 第 8 頁