第十章串联电路和并联电路.docx

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第十章串联电路和并联电路

九年级物理《第十章串联电路和并联电路》教材分析

密云三中段容民

一、课程要求和考题示例

国家课程标准要求

1．从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

2．通过实验探究电流、电压和电阻的关系。

理解欧姆定律，并能进行简单计算。

3．会读、会画简单的电路图。

能连接简单的串联电路和并联电路。

能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。

4．会使用电流表和电压表。

5．会用电流标和电压标测量小灯泡工作时的电阻。

6．通过实验探究串联、并联电路电流的关系、电压的关系和电阻的关系。

知识点

分项细目

考试水平

电路

8．串联电路和并联电路

理解

欧姆定律

9．欧姆定律

理解

10．用欧姆定律解决有关问题

理解

串联电路

和并联电

路的特点

11．串联电路和并联电路中的电流关系

理解

12．串联电路和并联电路中的电压关系

理解

13．串联电路和并联电路中的等效电阻

理解

13．用电流表测电流

会

14．用电压表测电压

会

16．画简单的串联、并联电路图

会

17．连接简单的串联电路和并联电路

会

18．用滑动变阻器改变电流

会

二、知识结构

三、教材分析

在第九章的电学基础性、准备性知识的基础上，本章是深入了初中电学的核心知识，虽然涉及到的概念并不多，但却是初中电学知识的第一次大综合，它包括串、并联电路的知识的综合，电流、电压、电阻三个电学基本量的综合，电流、电压、电阻三个电学基本量和串、并联电路的的综合。

本章还是初中电学知识第二次大综合（下一章电功、电功率知识）的基础，也是电学知识联系实际应用的基础，更是进行实验探究训练的最佳素材，还是培养学生归纳与演绎、分析与概括能力的最好载体。

可以说电学（或本书）能否学好就看本章是否能学好。

本章共分6节，可划分5个单元。

第一单元：

§10-1串联电路和并联电路；第二单元：

§10-2探究串联电路和并联电路中的电流和电压关系；第三单元：

§10-3探究电流和电压、电阻的关系，§10-4欧姆定律的应用；第四单元：

§10-5测量导体的电阻；第五单元：

§10-6探究串、并联电路中的电阻关系。

由于本章知识具有的核心地位，及对教和学提出的高要求，又是在新学期学生学习热情开始下降的的阶段学习。

因此在教学中，要注意做好学生的思想工作，保持和提高学生的学习热情，引发学生的有意注意，通过小步走，重叠渗透，专题训练来使学生较熟练地、具有一定深度地去理解知识，训练技能，学会方法。

四、说明与建议

第十章串联电路和并联电路§10-1串联电路和并联电路

教学目标

知识与技能：

1．通过实验探究得到电路的连接方法为串联电路和并联电路

2．会连接简单的串联电路和并联电路

3．会读、会画简单的串联电路和并联电路的电路图

4．能说出生活、生产中采用串联电路和并联电路的实例

过程与方法：

1．通过实验探究活动，总结出电路的连接方法有两种：

串联和并联

2．通过观察与操作，会连接简单的串联电路和并联电路

感情、态度与价值观：

1．通过观察、实验探究活动，使学生树立以观察和实验的方法来研究物理问题的思想

2．通过观察、实验探究活动，培养学生尊重客观事实，实事求是的科学态度

3．通过观察、实验探究活动，使学生了解物理在生活中的应用，从而增强学生学习物理的兴趣

教学建议

1.本节的知识结构：

串联电路和并联电路的定义、连接特点、电流特点、电路特色。

2.技能与方法:

会识别串联电路和并联电路,能说出生活、生产中采用串联电路和并联电路的实例,会按电路图连接串联电路和并联电路,会根据实物电路画出电路图,会根据要求设计简单的串联电路和并联电路。

以上内容既是电学的重点也是难点，应该一一落实，或者在此一一渗透，在进入到电学计算前一一落实。

3.课时建议∶三课时以上。

第一课时,完成教材内容,通过实验探究知道串联电路并联电路的定义、连接特点、电流特点、电路特色。

第二课时,训练识别串联电路和并联电路,分析生活、生产中采用串联电路和并联电路的实例,按电路图连接串联电路和并联电路。

第三课时,训练根据实物电路画出电路图,根据要求设计简单的串联电路和并联电路。

4．教学顺序安排

第一课时

①将一个开关、一个电源（两节电池）、一个灯泡连接起来，闭合开关，灯泡发光。

分析电流流向。

学生做的应该比较熟练，也不会就此满足，面对桌上还有的另一个灯泡，学生应该有将另一个灯泡也连接到电路里的愿望。

这时提出“如何将两个灯泡连在电路中，并使两个灯泡同时发光”的问题和要求。

②将一个开关、一个电源（两节电池）、两个灯泡连接起来，闭合开关，使灯泡发光。

分析电流流向，画出电路图。

学生做的应该也比较快，但是绝大部分都是将两个灯泡串联起来，而且会出现一个灯泡插不实而两个灯泡都不发光的情况，此时，学生会有求于老师，正是师生拉近情感的好时机。

此时不要因为怕耽误时间完不成本节教学任务而急躁。

这正为研究两个灯泡是否相互影响的电路特色和电路故障判断打下伏笔。

在所有组两个灯泡发光时，要求学生分别拔出一个灯泡，使学生对串联的两个灯泡相互影响的电路功能和电路故障有所体验，让学生分析为什么会出现两个灯泡都不亮的现象。

针对这一问题该如何解决，让学生讨论，最终会落实到改变连接方式上。

要求将两个灯泡连在电路中，并使两个灯泡同时发光而且两个灯泡不相互影响”。

③将一个开关、一个电源（两节电池）、两个灯泡连接起来，闭合开关，使两个灯泡发光。

分别拔出一个灯泡，另一个灯泡发光。

分析电流流向，画出电路图。

这时有的组连接不出来，老师要做好指导。

有的组可能会连成短路，要在老师检查后再闭合开关。

④用示教板演示、分析两（三）个灯泡的串联电路和并联电路并对比得出结论如下表

串联电路

并联电路

用电器连接特点

逐个顺次连成一串

两端分别连在一起

定义

用电器逐个连成一串后

接入电路

用电器两端分别连在一起后

接入电路

电流特点

电流只有一条路径

每个用电器都有一条电流路径

电路特色（功能）

用电器互相影响

用电器互不影响

如果有时间做下面的练习

⑤练习按并联电路电路图连接电路，按串联电路电路图连接电路

第二课时

①复习：

串联电路和并联电路的定义、连接特点、电流特点、电路特色。

②根据串联电路和并联电路的定义、连接特点、电流特点识别串联电路和并联

电路。

例如：

③根据串联电路和并联电路的电路特色分析生活、生产中采用串联电路和并联电路的实例。

例如：

分析家用电器的连接方式，街道路灯，小彩灯等等

④按电路图连接串联电路和并联电路。

例如：

按照图（a）所示的电路图连接图（b）实物（导线不得交叉）。

按照图（甲）所示的电路图，将图（乙）中各元件连接起来。

（用笔画线表示导线，导线不许交叉）

图4-18

第三课时

①复习：

串联电路和并联电路的定义、连接特点、电流特点、电路特色。

②训练根据实物电路画出电路图。

例如：

按照实物连接图，在方框内画出电路图。

③对比分析下面电路连接特点对应的电路特色（功能）

④根据要求[电路特色（功能）]设计简单的串联电路和并联电路（连接特点）。

例如：

实验室里有一个电池组，两只小灯泡Ll和L2，两个开关Sl和S2，导线若干．请你设计一个电路，要求：

当S1、S2都闭合时，两灯均发光；若只闭合S1，则仅L1发光；断开S1、闭合S2时两灯均不发光，在下面的虚线框中画出电路图．

再如：

按要求在方框内画出电路图。

器材：

电源一个，开关两个，电灯一个，电铃一个.要求：

开关S1闭合，S2断开时，铃响灯亮；开关S1、S2都闭合时，铃响灯不亮。

再如：

根据要求，设计电路图。

器材：

电池组一个，电铃一个，电灯一个，开关二个，导线若干。

要求：

一间工厂有前后门，值班室人员听到铃声，看到灯亮，知道后门来客；只听到铃声，灯不亮，知道前门来客.

⑤如果有时间还可能增加混联电路的训练。

例如：

某医院要安装一种呼唤电铃，使各病床的病人均可单独呼叫，只要一按床头的开关，值班室的电铃就响，且与该病床相对应的指示灯亮。

（课本上题）

电路故障判断。

例如：

如图所示，当开关S闭合时，灯L１和灯L２均不亮．某同学用一根导线去查找电路故障，他将导线先并接在灯L１两端时，发现灯L２亮，灯L１不亮，然后并接在L２两端时，发现两灯均不亮，由此可以判断（）

A．灯L１断路　B．灯L２断路C．灯L１短路　D．灯L２短路

以上电路至少要用示教板演示或用电脑演示，有的电路最好由学生来连。

总之，无论用几课时，以上内容至少要想学生渗透。

探究建议：

两个灯泡的规格用3.8V和4.8V的。

§10-2探究串联电路和并联电路中的电流和电压关系

知识与技能：

1．通过实验探究得到并理解串联电路各处电流相等.

2．通过实验探究得到并理解并联电路中干路电流等于各支路的电流之和.

3．通过实验探究得到并理解串联电路中总电压等于各部分电路上的电压之和.

4．通过实验探究得到并理解并联电路中各支路上的电压相等.

过程与方法：

1．通过实验与操作，会使用电流表测量电路中的电流和会使用电压表测量电路两端的电压.

2．通过实验探究活动，学习收集实验数据信息.

3．通过实验探究活动，比较实验数据,总结出串联电路和并联电路中电流、电压间的关系.

感情、态度与价值观：

1．通过观察、实验探究活动，培养学生尊重客观事实，实事求是的科学态度.

2．通过观察、实验探究活动，使学生领略物理规律的美妙与和谐.

教学建议

1.本节的知识结构：

串联电路和并联电路的电流关系，串联电路和并联电路的电压关系。

2.课时建议∶由于探究串联电路和并联电路的电流、电压关系实验具有完整的科学探究环节（提出问题，，而且要用到电流表和电压表，需要引导和熟悉完整的科学探究环节，所以，建议用两课时，第一课时，通过实验探究串联电路和并联电路的电流关系。

第二课时,通过实验探究串联电路和并联电路的电压关系。

3.教学顺序安排

第一课时：

实验探究串联电路和并联电路的电流关系。

①引课：

学生实验：

将一个开关、一个电源（两节电池）、两个灯泡（规格用3.8V和4.8V）串联起来，闭合开关，使灯泡发光，观察两个灯泡的亮度不同。

②提出问题：

通过两个灯泡的电流有什么不同？

③猜想与假设：

两个灯泡的电流I1＝I2或I1＞I2

④制定计划与设计实验：

如图用电流表测量出a、b、c三处的电流Ia、Ib、Ic

Ia

Ib

Ic

电流/A

⑤进行实验与收集证据：

⑥分析与论证：

若Ia＝Ib＝Ic，则I1＝I2；若Ia＞Ib＞Ic，则I1＞I2

⑦评估：

实验的误差问题。

灯泡的亮暗不能表示电流的大小，一个灯泡的变亮变暗可以表示电流变大变小。

⑧交流与合作：

收集三组以上组数据（实验结果）方能归纳出实验结论，一个组一次实验结果不叫归纳，不能得出实验结论。

⑨探究并联电路的电流关系和上述的过程相同。

⑩小结

串联电路电流关系

并联电路电流关系

猜想与假设

实验结果

实验结论

练习

第二课时：

通过实验探究串联电路和并联电路的电压关系。

①复习：

实验探究知道串联电路和并联电路的电流关系的过程和结论

②按照探究串联电路和并联电路的电流关系的方法探究串联电路和并联电路的电压关系。

③将电压表串联在电路中，如图，记录下电压表串联

在电路中产生的实验现象。

④用电压表检查电路故障，

如图，

（1）将灯L1断路，

（2）将灯L1短路，

（3）将灯L2断路，（4）将灯L2短路

记录下电路在不同状态下在电路中产生的实验现象。

图4-18

1．欧姆定律

导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

写成公式是Ｉ＝Ｕ／Ｒ。

式中Ｉ、Ｕ、Ｒ分别表示通过导体的电流、加在导体两端的电压和导体的电阻，单位分别是安、伏和欧。

说明：

（1）欧姆定律是实验定律。

通过实验概括出“成正比”、“成反比”的两个关系，是有前提条件的。

实验的条件和结论是：

当电阻一定时，导体中的电流跟电压成正比；当电压一定时，导体中的电流跟电阻成反比。

比较简捷地叙述欧姆定律，隐含了这两个条件。

（2）欧姆定律数学表达式Ｉ＝Ｕ／Ｒ，反映了在一段电路中Ｉ、Ｕ、Ｒ三者之间的数量关系，对它的理解应为：

“导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

”也就是说，电流、电压和电阻这三个量必须是对同一导体、同一电路的同一状态而言的。

（3）电流强度跟电压，电阻的关系。

1、在电阻一定的情况下，导体中的电流强度跟这段导体两端的电压成正比。

2、在电压不变的情况下，导体中的电流强度跟导体的电阻成反比。

（4）对欧姆定律的理解：

欧姆定律是一个实验定律，它通过控制变量的方法来研究的，即首先研究在电阻不变的情况下，导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，再研究在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

这是物理研究中的一种重要的方法。

欧姆定律适用于纯电阻电路，如：

只接有电阻器、电热器、白炽灯等的电路。

对于非纯电阻电路，如电动机电路、日光灯电路等，不能直接应用。

欧姆定律对一个导体或由几个导体组成的电路都是适用的，在一个问题中，可以反复运用多次。

但I、U、R必须对应于同一个电阻或同一部分电路上。

2．伏安法测电阻

用电流表和电压表分别测同一导体的电流和电压，然后代入根据欧姆定律Ｉ＝Ｕ／Ｒ变形后得到的公式Ｒ＝Ｕ／Ｉ，就可以计算这一段导体的电阻。

说明：

Ｒ＝Ｕ／Ｉ，表示一段导体两端的电压和通过这段导体的电流之比等于这段导体的电阻。

不能有这个公式认为导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过它的电流成反比。

因为电阻是导体本身的一种性质，对于一段导体来说，它的电阻的大小,由它的材料、长度、横截面积和温度决定。

温度变化不大时，它的阻值不变。

当加在导体两端的电压变大（或变小）时，通过导体的电流也随之变大（或变小），电压与电流的比值是不变的，总等于导体的电阻。

当导体的两端不加电压时，导体同样具有电阻。

欧姆定律变形后的公式Ｒ＝Ｕ／Ｉ，只不过给我们提供了一种测量电阻的方法——伏安法。

伏安法测电阻是欧姆定律的一个重要应用。

实验时应注意：

1、连接电路时，在待测电阻值无法估计时，电流表、电压表都应处于最大量程，滑动变阻器的电阻处于电阻最大的状态，开关应断开。

2、连接完毕，可以试触一下，闭合开关，如发现指针摆动过大，指针反向偏转等情况，应立即断开电源，避免损坏电表。

3、用滑动变阻器改变电路中电流时，电表的量程要恰当，选择电表的量程过大，指针偏转过小，会影响读数的精确度，电表每次的读数相差要尽量大些，以减小实验误差。

4、数据处理可采用计算法，即根据每一组的电压和电流强度值，根据

计算电阻值，再取平均值。

伏安法测电阻的三个环节。

1、正确选取实验所需器材：

2、正确选择仪器的量程：

3、正确进行实验的基本步骤：

3、用电压表、电流表测电阻。

（1）、伏安法测电阻的实验目的和实验原理。

（2）、正确画出伏安法测电阻的电路图，要按实验要求和电路图连接电路，设计记录实验数据的表格。

会正确选择电流表、电压表的量程，读取实验数据，并算出电阻值，最后算出电阻的平均值，作为测电阻的阻值。

（3）、写出实验报告，内容包括：

实验目的、实验原理和电路图，实验器材、实验步骤，记录实验数据的表格以及测量结果等。

4．串联、并联电路的等效电阻

①电阻的串联根据串联电路的电流、电压关系和欧姆定律：

∵Ｕ＝Ｕ１＋Ｕ２∴ＩＲ＝ＩＲ１＋ＩＲ２

∵Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２∴Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２

这表明电阻串联后的等效电阻，等于各个电阻之和。

电阻串联，相当于增大了导体的长度，所以总电阻比任意一个分电阻都大。

如果把ｎ个阻值都是ｒ的导体串联，则总电阻Ｒ＝ｎｒ。

②电阻的并联根据并联电路的电流、电压关系和欧姆定律：

∵Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２∴Ｕ／Ｒ＝Ｕ１／Ｒ１＋Ｕ２／Ｒ２

∵Ｕ＝Ｕ１＝Ｕ２∴１／Ｒ＝１／Ｒ１＋１／Ｒ２

这表明电阻并联后的等效电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。

Ｒ＝Ｒ１Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）

电阻并联，相当于增大了导体的横截面积，所以总电阻比任意一个分电阻都小。

如果ｎ个阻值都是ｒ的导体并联，则总电阻Ｒ＝ｒ／ｎ。

5.串联、并联电路的特点：

在运用欧姆定律对电路进行判定和计算时必须要充分利用串联，并联电路的特点。

1、串联电路的特点：

⑴在串联电路中，电流强度处处相等，用公式写出为

⑵在串联电路中，总电压等于各段电压之和，用公式写出为

∵串联时，

。

∴

。

这个结论是在串联电路中，各段电路两端的电压与它们对应的电阻成正比，简称正比分压。

⑶在串联电路中，总电阻等于各段电阻之和，用公式写出为

。

2、并联电路的特点：

⑴在并联电路中，各支路的电压都等于电路的总电压，用公式写出为

。

⑵在并联电路中，干路中的总电流等于各支路电流之和、用公式写出为

。

在并联电路中∵

∴

这个结论是：

在并联电路中，各支路中的电流与它们所对应的电阻成反比，简称反比分流。

⑶在并联电路中，干路中总电阻小于任何一个支路。

总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。

即：

。

两个电阻并联时，

二．单元划分

这一章共分四个单元：

第一单元，压力与压强；第二单元，液体的压强；第三单元，大气压强；第四单元，浮力。

三、教学要求

五、教学建议