*第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用【学习目标】1.会利用串并联电路电流和电压的特征推导出电阻的特征,感受数学
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在物理中的应用。2.通过对简单的串、并联电路的计算,进一步理解欧姆定律。情景导入 生成问题学习了欧姆定律后,我们知道了欧姆定律的内容及其简单应用,知道了根据欧姆定律测电阻的方法,那么运用欧姆定律还能解决串、并联电路中的哪些实际问题呢?自研互学 生成能力eq\a\vs4\al(知识板块一 理论探究串、并联电阻的关系)1.尝试根据串并联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串并联电路中电阻的规律。解:串联电路:U=U1+U2,IR=I1R1+I2R2。又∵I=I1=I2,∴R=R1+R2。并联电路:I=I1+I2,eq\f(U,R)=eq\f(U1,R1)+eq\f(U2,R2)。又∵U=U1=U2,∴eq\f(1,R)=eq\f(1,R1)+eq\f(1,R2)。eq\a\vs4\al(知识板块二 串联电路的计算)2.在如图所示的电路中,电源电压为6V且不变。电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,闭合电键S,电流表示数为0.2A,求:(1)电阻R2连入电路的阻值;(2)电压表的示数。解:(1)R总=U/I=6V/0.2A=30Ω,R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω;(2)U1=I1R1=0.2A×10Ω=2V。3.小红用如图电路测量未知电阻R2的阻值。实验时,闭合S、S1,电压表的示数是12V;闭合S、断开S1,电压表的示数是8V。已知电阻R1为40Ω,电源电压保持不变,求被测电阻R2的阻值。解:当闭合S、S1时,R2处于短路状态,电路中只有R1,电压表测电源电压,U=12V;当闭合S、断开S1时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,串联电路中各处的电流相等。根据欧姆定律可得,电路中的电流:I=I2=I1=eq\f(U1,R1)=eq\f(8V,40Ω)=0.2A;又因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压U2=U-U1=12V-8V=4V,根据欧姆定律可得,R2=eq\f(U2,I2)=eq\f(4V,0.2A)=20Ω。eq\a\vs4\al(知识板块三 并联电路的计算)4.如图所示的电路中,电源电压为3V,开关闭合后,通过R1的电流为0.2A,R2的阻值为10Ω,求:(1)R1和R2并联后的总电阻;(2)电流表的示数。解:(1)在如图并联电路中支路电压等于电源电压,U1=U2=U,R1=U1/I1=3V/0.2A=15Ω,R总=eq\f(R1×R2,R1+R2)=eq\f(10Ω×15Ω,10Ω+15Ω)=6Ω;(2)I总=U/R总=3V/6Ω=0.5A。对学:对子间相互检查,并给出评定等级,标注疑惑。群学:小组内相互帮助解决疑惑,并针对展示
方案
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进行讨论交流。交流展示 生成新知方案 有一只灯泡,正常工作时两端的电压是5V,若灯泡的电阻为10Ω,电源电压是8V,要使灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?当堂演练 达成目标见学生用书。课后反思 查漏补缺