课题《电路结构:串联分压和并联分流》
课时安排2课时
(90分钟)
课型新授课授课班级111授课时间第2周授课人张凯闽授课地点教室
教学目标知识
1、了解串联和并联电路的连接方式,掌握串并联电路的特点和性
质。
2、会用串并联电路中电阻、电流、电压、功率的分配关系,解决
一些简单的混联电路问题。
3、了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压。
4、能用分压和分流原理将电流计改装成电压表和电流表。
能力
1、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成
的。
通过分压电阻和分流电阻阻值的计算,培养学生应用所学物
理知识解决实际问题的能力。
2、学习等效思维方法,体会等效方法在解决电路问题中的重要作
用。
情感
通过本节课的教学活动,要培养学生的应用意识,引导学生关心
实际问题,有志于把所学物理知识应用到实际中去。
激发学生探
索自然与了解自然的兴趣和热情。
教学重点熟练掌握串并联电路的特点;电阻的串并联的计算,串并联电路中分压、分流原理及其应用。
教学难点表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理,并会计算分压电阻和分流电阻。
教具多媒体、小灯泡3个、导线若干、电池一副、变阻器一个、开关一个
教法与学
法
自学引导、讲授法、类比法
教学过程教学内容活动设计师生活动
导入(2分钟)1、复习上节课知识:串并联基本性质。
2、教师:在上节课我们已经学过有关串联和并联的知识,这节课我
们要深入研究串并联电路中各部分的电流、电压及电阻的关系。
学生举出
一些大家熟
悉的例子
新课教学
一、串联电路的分压作用和电压表
教师:(投影)教材图3.25
1.串联电路的两个基本特
点:
(1)串联电路各处的电流相等。
在恒定电流的电路中各出电荷的分布是稳定的,因此,在相等时间内,通过串联电路各部分的电荷量必须相等,故有串联电路各处的电流相等。
即3210I I I I ===
(2)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。
即 01U +12U +23U =03U
2.串联电路的3个重要性质: (1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。
即 ++=21R R R +Rn
(2)串联电路的电压分配关系是:各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比。
即 I R U R U R U n
n ==== 22
1 (3)串联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比。
即2
221I R P R P R P n
n ==== 3.分压作用与电压表 学生:请问:利用表头能够测量的最大电流和最大电压分别是多大? 教师:常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G (表头)改装而成的。
(投影)利用多媒体介绍表头的满偏电流Ig 、内阻R g 和满偏电压U g 。
(1)满偏电流I g
表头的线圈准许通过的最大电流很小,一般不超过几十微安到几毫安,这个电流值叫表头的满偏电流,用I g 表示。
满偏电流I g :表头指针偏转到最大刻度时的电流。
[说明]如果通过表头的电流超过满偏电流I g ,不但指针指不出示数,表头还可能被烧坏。
(2)表头的内阻R g
表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧,这个电阻值叫做表头的内阻,用R g 表示。
内阻R g :表头线圈的电阻叫做表头的内阻。
[说明]每个表头都有它的满偏电流I g 和内阻R g ,R g 和I g 是表头的两个重要参数。
教师:同学们能不能根据I g 、R g 概括出什么叫做满偏电压?
学生:表头通过满偏电流时,加在它两端的电压,这个电压值叫满偏电压,用U g 表示。
教师:满偏电流I g 、内阻R g 、满偏电压U g 三者之间有什么关系?
举例让学
生讨论后选
出2-3名学生
上台做题,加
深对电功的理解
这里应强调说明:推导过
程中没用到
任何特殊电路或用电器的性质,电功
和电功率的表达式对任何电压、电流
不随时间变化的电路都
适用。
学生一般认为W=UIT ,
又由欧姆定律, U=IR ,所以得出
,电
流做这么多
功,放出热量
学生:据部分电路欧姆定律可知:U g =I g R g
小结:表头G 的满偏电压U g 和满偏电流I g 一般都比较小,测量较大的电压和较大的电流时,需要把小量程的表头G 加以改装。
(投影)例1 电流表改装成电压表
二、并联电路的分流作用和电流表 教师:(投影)教材图3.30 1.并联电路的两个基本特点:
(1)并联电路中各支路的电压相等。
即Un U U U ==== 21 (2)并联电路两端的总电流等于各支路电流之和。
即
即n I I I I +++= 21
2.并联电路的3个重要性质:
(1)并联电路的等效总电阻R 与各支路的电阻关系是:
即n R R R R 111121+++= 思考与讨论:(A )n 个相同的电阻R 0并联,总电阻等于多少? (B )若干不同的电阻并联,总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何?
(2)并联电路的电流分配关系是:通过各个支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。
即 U R I R I R I n n ==== 2211 (3)并联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成反比。
即22211U R P R P R P n n ====。
这里有一个错误,可让学生思考并找出来。
错在。
何以见得电流做功全部转化为内能增量?有无可能同时转化为其他形式能?
纯电阻电
路和非纯电阻电路
3.分流作用与电流表
(投影)例2 电流表改装成大量程电流表
个多大的电阻?
三、混联电路
(三)实例探究
【例1】如图所示,有一个表头G,满偏电流I g=500 mA,内阻
R
g
=200 Ω,用它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表,求R1、
R
2
的阻值各为多大?
解析:当公共端与1 A端接入电路时,量
程为I1=1 A,当公共端与10 A端接入电路时,
量程为I2=10 A。
当公共端与1 A端接入被测电路时,电阻
R
1
和R2串联,再与表头内阻R g并联。
由并联电
路中的电流分配关系可得:R1+R2=
g
g
I
I
I
1
R
g
代入I g、I、R g的数值得R1+R2=200 Ω①
当公共端与10 A端接入被测电路时,电阻R1与表头支路的电阻
R
g
+R2并联。
由并联电路的特点可知:I g(R g+R2)=(I2-I g)R1
学生还是不
能很好地理
解,可以从生
活中的一些
实例加深学
生对概念的
理解
教师在黑
板上演示改
装图示,阐明
改装原理在
于分压电阻
的计算。
[说明]对于I1=1 A的量程,G是它的表头,对于I2=10 A的量程,G与R2串联后相当于它的表头.
【例2】如图所示,有一个表头G,满偏电流为I g=1 mA,内阻R
g
= 100 Ω,用它改装为有5 V和50 V两
种量程的电压表,求R1、R2的阻值各为多
大?
答案:R1=4.9 kΩ,R2=49.9 kΩ
解析:当公共端与5 V端接入被测电
路时,量程为U1=5 V,当公共端与50 V端
接入被测电路时,量程为U2=50 V.
由串联电路的电压分配关系可知:
R 1=)
100
10
1
5
(
3
1-
⨯
=
-
-
g
g
R
I
U
Ω=4900 Ω=4.9 kΩ
R 2=)
100
10
1
50
(
3
2-
⨯
=
-
-
g
g
R
I
U
=49900 Ω=49.9 kΩ
课堂
小结(3分钟)教师提问:
本节学到了哪些知识?
技能和能力方面有哪些收获?
(学生回答思考)
(调板学生上台为班级其他同学简单小结,教师补充。
)
请学生上台,
针对整个黑板
板书内容做一
个小结,并指出
重点和需要注
意的地方。
板书设计
电路结构:串联分压和并联分流
1.量程、满偏值概念
2.串联作用——分压U=IR1+IR2(分压电阻)(电压表改装)
3. 并联作用——分流I=I1+I2(分流电阻)(电流表改装)
4. 串并联的生活实际应用
5. 混联电路及例题
作业布置练习册P52计算题1、2
预习本节课在下周的实验内容
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