串联、并联电路中电阻规律的推导以及训练
(2013-11-23 22:12:12)串联、并联电路中电阻规律的推导以及训练
师:在前面我们学习过串联和并联电路,你们还记得这两种电路中的电流和电压规律吗?
生1:在串联电路中,I=I1=I2,U=U1+U2
生2:在并联电路中,I=I1+I2,U=U1=U2
师:很好,下面我们利用这些规律以及欧姆定律,推导出串联、并联电路中的电阻规律。其中串联和并联电路中所用的电阻用R1和R2表示,串、并联后的总电阻用R表示。
在串联电路中,根据U=U1+U2 且U=IR,即U1=I1R1、U2=I2R2 因此可得:
IR= I1R1+ I2R2 又因为I=I1=I2 ,所以可得: R= R1+ R2 ,即:串联电路的总电阻等于串联电阻之和。
在并联电路中,根据I=I1+I2且I=U/R,即I1=U1/R1、I2=U 2/R2 因此可得:
U/R= U1/R1+ U 2/R2 又因为U=U1=U2 ,所以可得:1/R= 1/R1+ 1/R2 ,即并联电路中总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
师:由此看来,对于串联和并联电路的总电阻和分电阻之间,似乎可以得出一个在大小方面的结论。怎样概括出来?
生1:串联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
生2:并联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
师:很好,但你能从另一个方面,也就是影响电阻因素方面对此作出合理的解释吗?
生1:在串联电路中,各电阻之间的串联可以近似地看作电阻被接长了,由于电阻的大小是与其长度成正比的,所以可以这样理解。
师:很好,你的解释很合理。并联的谁来解释一下?
生2:在并联电路中,各电阻之间的并联可以近似地看作电阻的横截面积被接大了,由于电阻的大小是与其横截面积成反比的,所以可以这样理解。
师:很好。这里所提到的总电阻,其实也可以理解为该电路的“等效电阻”。有时候对于多电阻的问题我们也可以使用一个“等效电阻”的方法来解决。看来同学们是真的理解了这两个规律。
板书:电阻串联规律:R= R1+ R2
师:得出了这两个规律之后,下面就请同学们使用这个规律,试着解决下面的问题:
例:串联电路中有两个电阻,阻值分别为5W和10W,将它们接在6V的电源上,那流过它们的电流会是多大?
例:两个电阻串联在一个电路中,电路两端的电压是27V,两个电阻的阻值分别是3W和6W,请计算出每个电阻两端的电压。
学生们开始练习(请个别学生出来板演,教师最后要和全班一起进行点评,解题过程略。)
在学生的解题过程中教师要提醒学生注意对题目的分析,要按照电学计算的规范进行练习,同时鼓励学生使用不同的计算方法。甚至可以利用实物投影将不同的解法展现。