九年级数学教材《串联电路与并联电路》解析 一、课程要求及试题示例 国家课程标准要求 1、从能量转换的角度理解电源和家用电器的作用。 2、通过实验探究电压、电压与内阻的关系。 了解欧姆定律并能够做出简单的估计。 3、能看懂并画出简单的电路图。 能连接简单的串联电路和并联电路。 能够说出日常生活和生产中使用的简单串联或并联电路的例子。 4. 将使用电压表和电流表。 5、会用电压表和电流表来检测小灯泡工作时的电阻值。 6、通过实验探究串并联电路电压、电压关系与内阻的关系。 知识点 分项考级 电路 8.理解欧姆定律串并联电路 9.理解欧姆定理 10.运用欧姆定理解决相关问题,理解串并联电路的特性 11.理解串联电压关系和并联电路 12. 13. 了解串联和并联电路中的电流关系。 串联和并联电路等效内阻的理解 13.用电压表测量电压 2.知识结构 3.教材分析 本章在第9章热学基础知识和预备知识的基础上,深化热学核心知识在小学。 虽然涉及的概念不多,但是是小学热学知识的第一次综合综合,包括串并联电路知识的综合,电压、电压、电阻三个基本热学量的综合,电压,电压和电阻三个基本热学量,以及串联和并联电路的综合。 本章也是小学热学知识第二次综合综合的基础(下一章电力、电力知识),是热学知识与实际应用相结合的基础。 分析和概括能力的最佳载体。
可以说,能否学好热学(或本书),就看能否学好这一章。 本章分为6节,可定义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电压和电流的关系; 第三单元:10-3 探究电压、电流和电阻之间的关系,10 -4 欧姆定理的应用; 第四单元:10-5检测导体内阻; 第 5 单元:10-6 探索串联和并联电路中内阻之间的关系。 由于本章知识的核心地位,对教与学的要求较高,也是新学期学生学习热情开始高涨的一个学习阶段。 因此,在教学中,要注重中学生的思想工作,保持和增强中学生的学习积极性,调动中学生的有意识的注意,采取小步快跑、交叉渗透、专项训练的方法。使中学生更加熟练,有一定的深度。 了解知识,训练技能,学习技能。 4. 说明与建议 第10章串联电路与并联电路 10-1 串联电路与并联电路教学目标 知识与技能:测量内阻最重要的实验 伏安法 其他方法 最基本的关系 电压级数:I=I1=I2 =I3=……并联:I=I1+I2+I3+……电流串联:U=U1+U2+U3+……并联:U=U1=U2=U3=……内阻串联:R= R1+R2+R3+……并联:1/R=1/R1+1/R2+1/R3比例关系串联:U1/U2=R1/R2并联:I1/I2=R2/R11。 通过实验发现,该电路的连接方式为串联电路和并联电路2。 能连接简单的串联电路和并联电路 3. 能看懂并画出串联电路和并联电路的简单电路图 4. 能说出在生活和生产中使用串联电路和并联电路的实例过程和方法: 1. 通过实验和探索活动,得出电路的连接方式有两种:串联和并联 2.通过观察和操作,可以连接简单的串联电路和并联电路。 爱、态度、价值观: 1、通过观察和实验探究活动,使中学生树立以观察和实验的方式研究化学问题的思想 2、培养中学生尊重客观事实、求知欲的科学心态通过观察和实验探究活动,实事求是。 通过观察和实验探究活动,使中学生了解物理在生活中的应用,进而提高中学生学习数学的兴趣。 教学建议 1、本节知识结构:串联电路和并联电路的定义、连接特性、电流特性、电路特性。
2、技能与方法:能识别串联电路和并联电路,能说出生活和生产中使用的串联电路和并联电路的例子,能根据电路图连接串联电路和并联电路,能根据物理电路画电路图,并且可以按照要求设计简单的串并联电路。 以上内容既是热学的重点,也是难点,应该一一实施,或者在这里一一渗透,在进入热计算之前一一实施。 建议三个或更多课时。 第一节课完成课本内容,通过实验了解串联电路和并联电路的定义、连接特性、电流特性、电路特性。 第二课训练识别串联电路和并联电路,分析日常生活和生产中使用的串联电路和并联电路的例子,根据电路图连接串联电路和并联电路。 第三课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.安排教学顺序。 第一节课,接上一个开关,一个电源(两块电池),一个灯泡,合上开关,灯泡就会发光。 分析电压流。 中学生应该把自己做的事情做得比较熟练,才不会满足于此。 面对桌上的另一个灯泡,中学生应该有再接一个灯泡到电路中的愿望。 这时就提出了“如何在电路中连接两个灯泡,并使两个灯泡同时发光”的问题和要求。 连接一个开关、一个电源(两块电池)和两个灯泡,合上开关使灯泡发光。 分析电压流向并画出电路图。 中学生做起来要快一些,而且大多是把两个灯泡串联起来,会出现一个灯泡没插好,两个灯泡都不亮的情况。 这时候中学生就会问老师,现在是师生拉近距离的好时机。
这时不要因为怕耽误完成本节教学任务的时间而急躁。 这为研究两个灯泡是否相互影响的电路特性和电路故障判定奠定了基础。 当所有组中的两个灯泡都发光时,要求中学生分别拔出一个灯泡,让中学生体验两个灯泡串联相互影响的电路功能和电路故障,并让中学生学生分析为什么两个灯泡不亮 现象。 让中学生讨论如何解决这个问题,最终会在改变连接形式上实现。 要求在电路中连接两个灯泡,并使两个灯泡同时发光且两个灯泡互不影响。”连接一个开关,一个电源(两个电池),两个灯泡,合上开关,使两个灯泡 灯泡发光。拔出一个灯泡,另一个灯泡。分析电压流向,画出电路图。此时,有些组不能连接,并且老师要指导好,有的组可能接漏电,需要老师测试,然后合上开关,用教学板演示分析两(三)个灯泡的串联电路和并联电路并进行比较,举一反三,如下表所示,将接入电路的电器两端接好后,所接电路的电压只有一条通路,每个电器都有一条电压通路。电路的(功能电器相互影响,电器不相互影响。 如果你有时间做下面的练习,按并联。 电路电路图连接电路,按串联电路图连接电路第二课笔记:串联电路和并联电路的定义、连接特性、电流特性、电路特性。
根据串联电路和并联电路的定义、连接特性和电流特性来识别串联电路和并联电路。 如:根据串联电路和并联电路的电路特性分析寿命串联和并联教材分析,在生产中使用串联电路和并联电路的实例。 如:分析家用电器、路灯、小灯笼等的连接方式,根据电路图连接串联电路和并联电路。 如:根据图(a)所示的电路图连接图(b)中的实物(导线不能交叉)。 根据图(A)所示的电路图,连接图(B)中的元器件。 (导线用笔划线表示,导线不允许交叉。) 第三类备注:串联电路和并联电路的定义、连接特性、电流特性、电路特性。 培训根据物理电路绘制电路图。 如:根据物理连接图,画出方框内的电路图。 比较分析下面电路的连接特性对应的电路特性(功能)。 根据要求【电路特性(功能)】设计简单的串联电路和并联电路(连接特性)。 例如:实验室有一个电板组,两个小灯泡Ll和L2,两个开关SlS2,几根电线。 请设计一个电路,要求:当S1和S2都闭合时,两只灯都会发光; 如果只有S1闭合,则只有L1发光; 当S1断开,S2闭合时,两只灯都不发光,如下图实线框所示绘制电路图。 又如:按要求画出方框内的电路图。 设备:电源一个,开关两个,灯一盏,警铃一个。 要求:当开关S1闭合,S2断开时,警铃灯亮; 当开关S1和S2同时闭合时,警铃灯熄灭。
又如:根据需求,设计电路图。 设备:电池组一个,警铃一个,灯一盏,开关两个,电线几根。 要求:一家鞋厂有前门和后门。 值班室工作人员看到按铃、灯亮时,就知道侧门有客人; 他们只看到铃声和灯熄灭,就知道前门有客人。 如果有时间,可以减少混合电路的训练。 例如:某门诊需要安装呼叫报警器,以便各病种4-18号病床的患者可以单独呼叫。 只要按下卧室里的开关,值班室的警报器就会响起,床位对应的指示也会亮起。 (教材名)电路故障判别。 例如:如图所示,当开关S闭合时串联和并联教材分析,灯管L1和灯管L2均熄灭。 一位同事用一根电线找到了电路故障。 当他把L2的两端都接上后,发现两个灯都不亮。 由此可以判断(1坏了 B. 灯管L2坏了 C. 灯管L1漏电 D. 灯管L2漏电多于电路 至少用示教板演示或者用笔记本演示。 有的电路最好中学生接,其实不管用多少课,以上内容至少中学生应该能看懂,探索建议:两个灯泡V10的大小用3.8V和4.8 -2 探索串联电路和并联电路中电压和电流关系的知识和技巧: 1.通过实验探索得到并理解串联电路各部分电压相等 2.得到并理解支路并联电路中的电压等于各主路电压的总和 3.通过实验研究得出并理解串联电路中的总电流等于电路中各部分电流的总和。 4、通过实验研究得到并理解并联电路中各主路上的电流相等。 过程同 方法: 1. 通过实验和操作,用电压表检测电路中的电压,用电流表检测电路两端的电压。 2.通过实验探索活动,学会收集实验数据信息。 3、通过实验探究活动,对比实验数据,总结出串联电路和并联电路中电流和电压的关系、态度和价值观: 1、通过观察和实验探究活动,培养中学生尊重的科学心态客观事实,实事求是。 中学生通过观察、实验探究活动,展示数学规律的优美与和谐。 教学建议 1、本节知识结构:串联电路与并联电路的电压关系,串联电路与并联电路的电流关系。
2. 课时建议 由于探索串联电路和并联电路的电压电压关系的实验具有完整的科学探究环节(提问,使用电压表和电流表,因此需要引导和熟悉完整的科学探究环节)查询链接,所以建议使用两个课时。第一节课通过实验探究串联电路和并联电路之间的电压关系。第二节课通过实验探究串联电路和并联电路之间的电流关系。教学第一节课安排顺序:探索串联电路和并联电路的实验 引用:中学生实验:将一个开关、一个电源(两个电池)和两个灯泡(3.8V 和 4.8V 大小)连接在串联,合上开关,使灯泡发光,观察两个灯泡的色温是否不同。提出问题:通过两个灯泡的电压有何不同? 猜测和假设:两个灯泡的电压I1=I2或I1>I2 拟定方案设计实验:用电压表检测图中a、b、c三者进行实验并采集处电压I的证据: 分析论证:则I1>I2 评价:实验偏差问题。 灯泡的亮度不能表示电压的大小,灯泡的亮度和变暗可以表示电压变大和变小。 交流与合作:只有收集三组以上的数据(实验结果)才能实验推论加以总结。 一组的实验结果不叫归纳,不能得出实验推论。 探索并联电路的电压关系与上述过程相同。 小结 串联电路电压关系 并联电路电压关系猜想与假设实验结果 实验推理练习 第2课:通过实验探究串联电路与并联电路的电流关系。
备注:通过实验探索了解串联电路和并联电路电压关系的过程和推论。 通过探究串联电路与并联电路的电压关系,探究串联电路与并联电路的电流关系。 把电流表串联在电路中,如图所示,记录一下电流表串联在电路中的一个实验现象。 用电流表检测电路故障,如图所示, (1) 漏电 记录电路在不同状态下形成的实验现象。 电压/A 图 4-181。 欧姆定律导体中的电压与导体两端的电流成反比,与导体的内阻成正比。 写成公式为I=U/R。式中I、U、R分别表示通过导体的电压、施加在导体两端的电流和导体的内阻,单位为分别是安培、伏特和欧姆。 说明:(1)欧姆定律是一个实验定理。 通过实验总结出“反比”和“正比”这两种关系是有前提的。 实验的条件和推论是:当内阻一定时,导体中的电压与电流成反比; 当电流一定时,导体中的电压与内阻成正比。 欧姆定理的更简洁的表达暗示了这两个条件。 (2)欧姆定律的物理表达式I=U/R反映了一段电路中I、U、R的数值关系。 它与端子处的电流成反比,与该导体的内阻成正比。”也就是说,电压、电压和内阻这三个量必须是针对同一个导体、同一个状态的电路。
(3)电压硬度、电流与内阻的关系。 1、当内阻一定时,导体中的电压硬度与导体两端的电流成反比。 2、在恒流条件下,导体中的电压硬度与导体的内阻成正比。 (4)欧姆定理的理解:欧姆定理是一个实验定理,通过控制变量来研究,即首先在内阻一定的情况下,导体的电压与两端的电流成反比的导体,然后研究在恒流条件下,导体中的电压与导体的内阻成正比。 这是化学研究中的一项重要技能。 欧姆定律适用于纯内阻电路,如:只接有内阻的电路、电加热器、白炽灯等。对于非纯内阻电路,如电机电路、日光灯电路等,则不能直接应用。 欧姆定律适用于一个导体或由若干导体组成的电路。 在一道题中,可以反复多次使用。 必须对应同一内阻或电路的同一部分。 2、用伏安法测量内阻用电压表和电流表分别测量同一导体的电压和电流,然后代入欧姆定律修正后得到的公式R=U/I进行估算I=U/R这一段导体的电阻。 解释:R=U/I,表示导体两端的电流与通过导体的电压之比等于导体的内阻。 不可能有这个公式认为导体的内阻与导体两端的电流成反比,与导体两端的电压成正比。 由于内阻是导体本身的一种特性,对于导体来说,它的内阻是由它的材料、长度、截面积和湿度决定的。
当温度变化不大时,其阻值不变。 当施加在导体两端的电流增大(或减小)时,通过导体的电压也急剧增大(或减小),电流与电压之比保持不变,始终等于导体的电阻. 当导体两端没有电流时,导体也有电阻。 欧姆定理的修正公式R=U/I只是为我们提供了一种检测内阻的方法——伏安法测量内阻是欧姆定理的一个重要应用。 实验中应注意: 1、连接电路时,当很难测出待测内阻值时,电压表和电压表都应在最大量程,滑动变阻器的内阻最大内阻状态,开关应断开。 2、连接完成后,您可以尝试触摸它并关闭开关。 如果发现表针摆动过大或反方向偏斜,应立即切断电源,以防损坏水表。 3、用滑动变阻器改变电路中的电流时,水表的阻值一定要合适。 水表阻值太大,表针偏度太小,都会影响读数的准确性。 水表读数之间的差异应尽可能大。 减少实验偏差。 4、数据处理可采用估算法,即根据各组电流电压硬度值,根据R估算内阻值,然后取平均值。 伏安法测量内阻分三个步骤。 1、正确选择实验所需的设备: 2、正确选择仪器的阻值: 3、正确进行实验的基本步骤: 3、用电流表或电流表测量内阻。 (1)伏安法测量内阻实验的目的和原理。 (2)正确画出伏安法测量内阻的电路图,根据实验要求和电路图连接电路,并设计记录实验数据的表格。
会正确选择电压表和电压表的电阻值,读取实验数据,并计算出电阻值,最后计算出电阻值的平均值作为测量内阻的电阻。 (3)撰写实验报告,内容包括:实验目的、实验原理、电路图、实验设备、实验步骤、记录实验数据的形式、测试结果。 4、串并联电路的等效内阻 内阻的串联遵循串联电路的电压、电压关系和欧姆定理: U=U1+U2IR=IR1+IR2I=I1+I2R=R1+R2 由此可见内阻串联后的等效内阻等于各内阻Sum。 内阻串联,相当于减少了导体的宽度,所以总内阻比任何一个子内阻都大。 若n根电阻为r的导体串联,则总内阻R=nr。 内阻的并联根据并联电路的电压、电压关系和欧姆定理:I=I1+I2U/R=U1/R1+U2/R2U=U1=U21/R=1/R1+1/R2由此可见,内阻并联后的等效内阻 的倒数等于并联内阻的倒数之和。 R=R1R2/(R1+R2) 内阻并联,相当于减少了导体的截面积,所以总内阻小于任何一个子内阻。 若n个电阻与r根导线并联,则总内阻R=r/n。 串并联电路的特点:用欧姆定理对电路进行判断和估算时,要充分利用串并联电路的特点。 1、串联电路的特点:在串联电路中,电压硬度处处相等,公式写为 。
这个推论是在串联电路中,每一段电路两端的电流与其对应的内阻成反比,简称反压比。 在串联电路中,总内阻等于各部分内阻之和,用公式记为R10。 在并联电路中,支路总电压等于各路电压之和,用公式记为I。 这种推论是:在并联电路中,各路电压与其对应的内阻成正比,简称为正比分流。 在并联电路中,支路的总内阻大于任一回路的内阻。 总内阻的倒数等于各路内阻的倒数之和。 即:11二。 单位定义本章分为四个单位:第一单位,压力和浮力; 第二单元,液体浮力; 第三单元,大气浮力; 第四单元,压力。3. 教学要求 五、教学建议