2015_2016高中物理第2章第4节串联电路和并联电路教案新人教版选修3_1

4．串联电路和并联电路

三维目标

知识与技能

1．进一步学习电路的串联和并联，理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关问题；

2．了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。知道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。利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。

过程与方法

1．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．通过复习、归纳、小结把知识系统化。

情感态度与价值观

通过学习，学会在学习中灵活变通和运用。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。

教学重点

串、并联电路的特点、规律。

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。

教学方法

讲授、讨论、练习。

教具

表头、电阻箱、投影片、多媒体辅助教学设备。

教学过程

［新课导入］

我们在初中已经学知道，把几个导体首尾相连，接入电路，这样的连接方式叫做串联；把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做并联。这一节，我们分别研究串联电路和并联电路中各部分电流的关系、各部分电压的关系，以及各部分电阻的关系。

在初中我们已经研究过其中的某些问题，现在用高中的物理知识做进一步分析。

［新课教学］

一、串联电路和并联电路的电流

1．串联和并联的接法

（1）串联接法

①串联的接法

把几个导体首尾相连，接入电路，这样的连接方式叫做串联。

②串联接法的特点

两电阻串联，一端等电势，另一端不等电势。

（2）并联接法

①并联的接法

把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做并联。

②并联接法的特点

两电阻并联，两端分别为高低等势点。

2．串联电路和并联电路的电流

引导学生推导出串联电路和并联电路的电流规律，学生阅读教材，并进行推导。

（1）串联电路的电流

在恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的，任何位置的电流都不可能

越来越多或越来越少。在如图所示的串联电路中，要使串联电路中各处的电荷分布保持不变，相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必须相等，因

此，串联电路各处的电流相等。

串联电路各处的电流相等，即

I 0＝I 1＝I 2＝I 3……

（2）并联电路的电流 在如图所示的并联电路中，只有在相同时间内流过干路0点的电荷量等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和，才能保持电路中各处电荷的分布恒定不变，因此，并联电路的总电流等于各支路电流之和。

并联电路的总电流等于各支路电流之和，即

I 0＝I 1＋I 2＋I 3……

二、串联电路和并联电路的电压

（1）串联电路的电压

在前面的串联电路中，用φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势，以U 01、U 12、U 23、U 03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差（即电压）。引导学生推导出串联电路的电压规律。

学生阅读教材，进行推导。

由电势差跟电势的关系知道：

U 01＝φ0－φ1，U 12＝φ1－φ2，U 23＝φ2－φ3

因此，U 01＋U 12＋U 23＝φ0－φ3

另一方面同，φ0－φ3＝U 03

即串联电路两端的电压总等于各部分电路电压之和。

串联电路两端的电压总等于各部分电路电压之和，即

U 0＝U 01＋U 12＋U 23＋……

（2）并联电路的电压

在前面的并联电路中，不考虑导线的电阻，0、1、2、3各点之间没有电势差，它们具有相同的电势。同样，几个电阻右边的电势也相同，用U 1、U 2、U 3代表图中三个电阻两端的电压，则

U 0＝U 1＝U 2＝U 3

并联电路的总电压与各支路电压相等，即

U 0＝U 1＝U 2＝U 3＝……

三、串联电路和并联电路的电阻

引导学生推导出串联电路和并联电路的电阻规律。学生阅读教材，进行推导。

1．串联电路的电阻

如图所示，两电阻R 1、R 2串联起来接到电路里，作为一个整体，它们相当

于一个电阻，这个电阻有大小与原来两个电阻的大小有什么关系？

由于R 1与R 2是串联的，它们两端的总电压U 等于两个电阻上的电压U 1、

U 2之和，即

U ＝U 1＋U 2

流过这两个电阻的电流I 是一样的，上式两旁同除以电流I ，于是得到

12U U U I I I

=+ 由欧姆定律，可得

R ＝R 1＋R 2