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2019-2020年高中物理 恒定電流2.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路教案 魯科版選修3-1 課 題 2.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 課 型 新授課 教 學(xué) 目 標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、了解串聯(lián)和并聯(lián)電路的連接方式，掌握串并聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)。 2、掌握電組的串并聯(lián)的計(jì)算。 3、知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成的。 4、了解電流表（表頭）的原理，知道什么是滿偏電流和滿偏電壓。 5、理解表頭改裝成常用電壓表和電流表的原理，會(huì)求分壓電阻和分流電阻的阻值。 （二）過程與方法 知道常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的。通過分壓電阻和分流電阻阻值的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)，要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心實(shí)際問題，有志于把所學(xué)物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 熟練掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn)；電組的串并聯(lián)的計(jì)算。 教學(xué)難點(diǎn) 表頭G改裝成大量程電壓表V和電流表A的原理，并會(huì)計(jì)算分壓電阻和分流電阻。 教 學(xué) 方 法 講授、討論、練習(xí) 教 學(xué) 手 段 投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 教學(xué)活動(dòng) （一）引入新課 教師：在初中我們已經(jīng)學(xué)過有關(guān)串聯(lián)和并聯(lián)的知識(shí)，這節(jié)課我們要深入研究串并聯(lián)電路中各部分的電流、電壓及電阻的關(guān)系。 （二）進(jìn)行新課 1、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流 教師：（投影）教材圖2.4-1和圖2.4-2（如圖所示） 引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流規(guī)律。 學(xué)生閱讀教材，進(jìn)行推導(dǎo)： （1）在恒定電流的電路中各出電荷的分布是穩(wěn)定的，因此，在相等時(shí)間內(nèi)，通過串聯(lián)電路各部分的電荷量必須相等，故有串聯(lián)電路各處的電流相等。即 （2）在并聯(lián)電路中，要保持電路各處電荷量分布穩(wěn)定不變，相同時(shí)間內(nèi)流過干路0點(diǎn)的電荷量必須等于各支路1、2、3各點(diǎn)的電荷量之和。因此，串聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和。即 2、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓 教師： 在圖2.4-1中，用、、、分別表示電路中1、2、3各點(diǎn)的電勢(shì)，用、、、分別表示0與1、1與2、2與3、0與3的電勢(shì)差。引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓規(guī)律。 學(xué)生閱讀教材，進(jìn)行推導(dǎo)： （1）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和。即 ++= （2）并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等。用U1、U2、U3代表圖2.4-2中三個(gè)電阻兩端的電壓，即有 === 3、電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 教師活動(dòng)：（投影）教材圖2.4-3和圖2.4-4（如圖所示） 引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電阻規(guī)律。 學(xué)生閱讀教材，進(jìn)行推導(dǎo)： （1）串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和。即 對(duì)于多個(gè)電阻的串聯(lián) （2）并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。即 對(duì)于多個(gè)電阻的串聯(lián) 思考與討論：（1）n個(gè)相同的電阻R0并聯(lián)，總電阻等于多少？ （2）若干不同的電阻并聯(lián)，總電阻與其中最小的電阻的大小關(guān)系如何？ 4、電壓表和電流表 學(xué)生：請(qǐng)問：利用表頭能夠測量的最大電流和最大電壓分別是多大？ 教師：常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而成的。 （投影）利用多媒體介紹表頭的滿偏電流Ig、內(nèi)阻Rg和滿偏電壓Ug。 （1）滿偏電流Ig 表頭的線圈準(zhǔn)許通過的最大電流很小，一般不超過幾十微安到幾毫安，這個(gè)電流值叫表頭的滿偏電流，用Ig表示。 滿偏電流Ig：表頭指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流。 ［說明］如果通過表頭的電流超過滿偏電流Ig，不但指針指不出示數(shù)，表頭還可能被燒壞。 （2）表頭的內(nèi)阻Rg 表頭的線圈電阻一般為幾歐到幾百歐，這個(gè)電阻值叫做表頭的內(nèi)阻，用Rg表示。 內(nèi)阻Rg：表頭線圈的電阻叫做表頭的內(nèi)阻。 ［說明］每個(gè)表頭都有它的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg，Rg和Ig是表頭的兩個(gè)重要參數(shù)。 教師：同學(xué)們能不能根據(jù)Ig、Rg概括出什么叫做滿偏電壓？ 學(xué)生：表頭通過滿偏電流時(shí)，加在它兩端的電壓，這個(gè)電壓值叫滿偏電壓，用Ug表示。 教師：滿偏電流Ig、內(nèi)阻Rg、滿偏電壓Ug三者之間有什么關(guān)系？ 學(xué)生：據(jù)部分電路歐姆定律可知：Ug=IgRg 小結(jié)：表頭G的滿偏電壓Ug和滿偏電流Ig一般都比較小，測量較大的電壓和較大的電流時(shí)，需要把小量程的表頭G加以改裝。 （投影）例1 電流表改裝成電壓表 （投影）例2 電流表改裝成大量程電流表 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。 點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。 （四）實(shí)例探究 ☆表頭（G）改裝成雙量程電流表 【例1】如圖所示，有一個(gè)表頭G，滿偏電流Ig=500 mA，內(nèi)阻Rg=200 Ω，用它改裝為有1 A和10 A兩種量程的電流表，求R1、R2的阻值各為多大？ 解析：當(dāng)公共端與1 A端接入電路時(shí)，量程為I1=1 A，當(dāng)公共端與10 A端接入電路時(shí)，量程為I2=10 A。 當(dāng)公共端與1 A端接入被測電路時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，再與表頭內(nèi)阻Rg并聯(lián)。由并聯(lián)電路中的電流分配關(guān)系可得：R1+R2=Rg 代入Ig、I、Rg的數(shù)值得R1+R2=200 Ω ① 當(dāng)公共端與10 A端接入被測電路時(shí)，電阻R1與表頭支路的電阻Rg+R2并聯(lián)。由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知： Ig（Rg+R2）=（I2-Ig）R1 代入Ig、I2、Rg的數(shù)值，可得 R2+200 Ω=19 R1 ② 由①②解得 R1=20 Ω， R2=180 Ω ［說明］對(duì)于I1=1 A的量程，G是它的表頭，對(duì)于I2=10 A的量程，G與R2串聯(lián)后相當(dāng)于它的表頭. ☆表頭（G）改裝成雙量程電壓表 【例2】如圖所示，有一個(gè)表頭G，滿偏電流為Ig=1 mA，內(nèi)阻Rg= 100 Ω，用它改裝為有5 V和50 V兩種量程的電壓表，求R1、R2的阻值各為多大？ 答案：R1=4.9 kΩ，R2=49.9 kΩ 解析：當(dāng)公共端與5 V端接入被測電路時(shí)，量程為U1=5 V，當(dāng)公共端與50 V端接入被測電路時(shí)，量程為U2=50 V. 由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系可知： R1=Ω=4900 Ω=4.9 kΩ R2==49900 Ω=49.9 kΩ 學(xué) 生 活 動(dòng) 作 業(yè) 書面完成P22“問題與練習(xí)”第4、5題；思考并回答其他小題。 板 書 設(shè) 計(jì) 教 學(xué) 后 記