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1、
等效電路
教學(xué)目標(biāo):
1、通過實驗和推導(dǎo)使學(xué)生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計算公式。
2、會用歐姆定律的知識進(jìn)行簡單的電學(xué)計算。
教學(xué)重點
理解串、并聯(lián)電路的等效電阻和計算公式。
教學(xué)難點
利用串、并聯(lián)電路特點的知識,解答和計算簡單的電路問題。
教學(xué)過程:
一、引入:
思考與討論:在維修爺爺?shù)氖找魴C時,小聰發(fā)現(xiàn)收音機中有一只 10 歐的電阻壞了,可
小聰手筆邊只有幾只 5 歐的定值電阻,有什么辦法可以解決這個問題?
二、講述:
電路的等效電阻: 幾個連接起來的電阻所起的作用可以用一
2、個電阻來代替, 這個電阻就
是那些電阻的等效電阻。 (也就是總電阻)
引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想:幾個導(dǎo)體串聯(lián)后的等效電阻可能等于它們的電阻之和。
三、復(fù)習(xí):
1. 歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式是什么?
答:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。表達(dá)式: I=U/R
2. 伏安法測電阻的原理、電路圖是怎樣的?
答:原理是歐姆定律( R=U/I );
四、實驗探究:串聯(lián)電路的等效電阻
按圖連接電路,閉合開關(guān)后,記錄電流表和電壓表的示數(shù),并用 R=U/I 計算出 R1、 R2
串聯(lián)的總電阻 R 的值。
理
3、性探究:推導(dǎo)串聯(lián)電路的等效電阻
∵ I=U/R
∴ U=IR U 1=I 1R1 U 2 =I 2R2
又∵串聯(lián)電路 U=U1+U2
∴IR=I 1R1 +I 2R2
第 1 頁
而串聯(lián)電路 I=I 1=I 2
∴ R=R1+R2
實驗和理性推導(dǎo)都證明:
串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。
如兩個電阻串聯(lián),則 R=R1+R2。
幾個導(dǎo)體串聯(lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長度,所以串聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻都
大。
如果 n 個相同的電阻 R1 串聯(lián),則 R=nR1
4、
你對并聯(lián)電路的等效電阻有怎樣的猜想?
圖示分析:并聯(lián)電路的等效電阻
由圖可知:
幾個導(dǎo)體并聯(lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的 橫截面積,所以并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電
阻都小。
五、理性探究:推導(dǎo)并聯(lián)電路的等效電阻
∵I=U/R I =U /R
1
I
2
=U/R
2
1
1
2
而且并聯(lián)電路 I=I 1+I 2
∴ U/R=U1/R 1+U2/R 2
又∵并聯(lián)電路 U=U1=U2
∴ 1/R=1/R 1+1/R 2
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。
如兩
5、個電阻并聯(lián),則 1/R=1/R 1+1/R 2。
如果 n 個相同的電阻 R1 并聯(lián),則 R=R1 / n
歸納小結(jié):
串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和。如兩個電阻串聯(lián),則 R= R1+R2
幾個導(dǎo)體串聯(lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長度,所以串聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻都
大。
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。
如兩個電阻并聯(lián),則 1/R=1/R 1+1/R 2。
幾個導(dǎo)體并聯(lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積, 所以并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻
都小。
第 2 頁
6、
有一只小燈泡, 它正常發(fā)光時燈絲的電阻是
8.3 Ω,正常工作時的電壓是 2.5V 。如果我
們只有電壓為 6V 的電源,要使小燈泡正常工作,需要串聯(lián)一個多大的電阻?
電路圖
解:
因為是串聯(lián)電路,所以
電阻 R 分去的電壓: U =U-U =6V-2.5V=3.5V
2
2
1
電路中的電流: I 2=I 1=U1/R 1=2.5V/8.3
Ω =0.3A
需要串聯(lián)的電阻: R =U/I
2
=3.5V/0.3A=11.7
Ω
7、
2
2
答:需要串聯(lián)一個
11.7 Ω 的電阻。
從例題可以看出,串聯(lián)電阻具有分壓的作用。
從實驗可以看出,串聯(lián)的電阻變大分壓也變大
六、等效電路:
用一個簡單的電路代替復(fù)雜的電路,
使問題得到簡化。 這個簡單的電路就是復(fù)雜電路的
等效電路。
自我評價答案
2 Ω 與 8 Ω 串聯(lián); 5 Ω 與 5 Ω 串聯(lián); 4 Ω 與 6 Ω 串聯(lián); 2 Ω 、 2 Ω 、 6 Ω 三個串聯(lián); 2 Ω、 4 Ω 、4 Ω 三個串聯(lián)。
2
8、. 因為銅導(dǎo)線的電阻小,且并聯(lián)時電壓相等, I=U/R, 所以銅導(dǎo)線中的電流大。
將一個 10Ω 的電阻與一個 40Ω 的電阻串聯(lián), 等效電阻是 Ω ;若將它們并聯(lián),
等效電阻是 Ω 。
若將一個 10Ω 的電阻和一個 1Ω 的電阻并聯(lián),則等效電阻 R( )
A、 R>11Ω B 、 R<1Ω C 、 1Ω