1、15.4 串联和并联电路教学目标(一)知识与技能1了解串联和并联电路的连接方式，掌握串、并联电路的电流和电压特点。2掌握电阻的串、并联的计算。3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。4了解电流表(表头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。5理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。(二)过程与方法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。(三)情感、态度与价值观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，立志于把所学物理知识
2、应用到实际中去。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。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。教学方法自学指导、讲授法教学用具投影片、多媒体辅助教学设备教学过程(一)引入新课教师：在初中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。(二)进行新课1串联电路和并联电路的电流教师：(投影)教材图2.41和图2.42(如图所示)图2.41串联电路图2.42并联电路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，进行推导：(1)在恒定电流的电路中各处电荷的分布是稳定的，因此，在相
3、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I0I1I2I3。(2)在并联电路中，要保持电路各处电荷量分布稳定不变，相同时间内流过干路0点的电荷量必须等于各支路1、2、3各点的电荷量之和。因此，串联电路的总电流等于各支路电流之和。即I0I1I2I3。2串联电路和并联电路的电压教师：在图2.41中，用0、1、2、3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势，用U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差。引导学生推导出串联电路和并联电路的电压规律。学生阅读教材，进行推导：(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。即U01U12U
4、23U03(2)并联电路的总电压与各支路电压相等。用U1、U2、U3代表图2.42中三个电阻两端的电压，即U1U2U3U3电阻的串联和并联教师活动：(投影)教材图2.43和图2.44(如图所示)图2.43电阻串联后作为一个整体，它相当于一个电阻图2.44电阻并联后作为一个整体，它相当于一个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)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。即RR1R2对于多个电阻的串联RR1R2(2)并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。即对于多个电阻的串联思考与讨论：(1)n个相同的电阻R0并联，总电阻等于多少？(2)若干不同的电阻
5、并联，总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何？4电压表和电流表教师：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？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Rg和满偏电压Ug。(1)满偏电流Ig表头的线圈允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Ig表示。满偏电流Ig：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Ig，不但指针指不出示数，表头还可能被烧坏。(2)表头的内阻Rg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Rg表示。内阻Rg：表头线
6、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Ig和内阻Rg，Rg和Ig是表头的两个重要参数。教师：同学们能不能根据Ig、Rg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Ug表示。教师：满偏电流Ig、内阻Rg、满偏电压Ug三者之间有什么关系？学生：据部分电路欧姆定律可知：UgIgRg小结：表头G的满偏电压Ug和满偏电流Ig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例1见前面教学设计(一)例1例2见前面教学设计(一)例2(三)课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个
7、同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来，比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。(四)实例探究表头(G)改装成双量程电流表例3如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig500 mA，内阻Rg200 ，用它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表，求R1、R2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I11 A，当公共端与10 A端接入电路时，量程为I2
8、10 A。当公共端与1 A端接入被测电路时，电阻R1和R2串联，再与表头内阻Rg并联。由并联电路中的电流分配关系可得：R1R2Rg代入Ig、I、Rg的数值得R1R2200 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RgR2并联。由并联电路的特点可知：Ig(RgR2)(I2Ig)R1代入Ig、I2、Rg的数值，可得R2200 19R1由解得R120 ，R2180 。说明对于I11 A的量程，G是它的表头，对于I210 A的量程，G与R2串联后相当于它的表头。表头(G)改装成双量程电压表例4如图所示，有一个表头G，满偏电流为Ig1 mA，内阻Rg100 ，用它改装为有5 V和50
9、 V两种量程的电压表，求R1、R2的阻值各为多大？答案：4.9 k，49.9 k解析：当公共端与5 V端接入被测电路时，量程为U15 V，当公共端与50 V端接入被测电路时，量程为U250 V。由串联电路的电压分配关系可知：R1Rg(100) 4 900 4.9 kR2Rg(100) 49 900 49.9 k。教学体会1本节课要重点讲清楚电流表的两个特性参数满偏电流Ig和表头电阻Rg的含义，以及相对应的电流表两端承受的最大电压值UgIgRg的意义。2讲述电表改装时，要抓住问题的症结所在，即表头内线圈允许通过的最大电流是有限制的(满偏电流Ig)，那么要测量较大的电压(或电流)怎么办？通过启发引
10、导，学生能够提出电阻分压(或分流)，然后让学生讨论，推导出有关公式。教材结合具体例题，分别推出了分压电阻公式RURRg/Ug和分流电阻公式RIgRg/IR。电路化简在高中物理稳恒电流教学中，化简电路是学生应当掌握的基本技能之一。由于电路千变万化，学生如果没有一个简明的思路，在化简复杂电路时，总感到困难，现在介绍几种简单的电路化简的方法。一、化简原则1理想导线可任意长短2无电流支路可去掉3等电势点可合并4摘表：理想电压表可看成断路，理想电流表可看成短路，电流稳定后，电容器可看成断开5判断电阻串、并联关系，两个电阻并联后可看成一个整体6支路法：假想高低电势点，电流从高电势点流入，从低电势点流出，看经过哪些支路二、化简方法1电流分支法(1)将各节点用字母标上(2)判定各支路元件的电流方向(3)按电流流向，自左向右将各元件、节点、分支逐一画出(4)将画出的等效图加工整理A、D接电源时A、B接电源时2等势点排列法(1)将各节点用字母标上(2)判定各节点电势的高低(3)将各节点按电势高低自左向右依次排列，再将各节点之间的支路画出(4)将画出的等效图加工整理7