4 串联电路和并联电路-物理人教版2019必修第三册

第4节 串联电路和并联电路 第十一章 电路及其应用 人教版（2019）必修第一册 导入新课 要想测量金属的电阻率需要测量那些物理量？ 由 知 长度 直径 利用刻度尺能准确测量金属丝的直径吗？有没有更好和精度更高的测量工具呢？ 物理观念 1.运动与相互作用观：理解电荷在串联、并联电路中定向移动的规律，明确电场力作用下电流的形成与电路结构的关系。 2.能量观念：结合电路中电能的转化，认识串联、并联电路中电压分配与电流特点的能量本质。 科学思维 1.科学推理：基于电荷守恒和能量守恒，严谨推导串联电路电流相等、总电压等于各部分电压之和，并联电路电压相等、总电流等于各支路电流之和的关系式。 2.模型建构：建立串联、并联电路的理想模型，运用等效思想将多个电阻构成的电路等效为一个总电阻，推导总电阻表达式。 3.科学论证：通过逻辑分析论证电路规律的合理性，解释不同电路结构下电流、电压的分布差异。 学习目标 科学探究 1.方案设计：设计探究串、并联电路电流和电压关系的实验方案，选择合适的仪器与测量方法。 2.数据分析：对实验数据进行收集、处理，验证推导的电路关系式，总结规律。 学习目标 科学态度 与责任 1.严谨求实：在推理和实验中秉持严谨态度，尊重客观规律，规范分析过程。 2.合作交流：通过小组讨论推导电路规律、设计实验，培养合作探究能力。 重点难点 重点 1.基于电荷守恒、能量守恒推导串并联电路电流、电压关系式，理解其物理意义。 2.运用等效思想推导串并联总电阻表达式，掌握总电阻计算方法。 3.设计实验探究串并联电路规律，验证理论推导结果。 难点 1.理解串并联电路电流、电压关系推导的逻辑链条，体会科学推理的严谨性。 2.深刻理解 “等效电阻” 的本质，灵活运用等效思想分析电路问题。 3.分析实验误差来源，优化实验方案以提高探究准确性。 1. 串、并联电路的电流 2. 串、并联电路的电压 3. 串、并联电路的电阻 4.电压表和电流表的电路结构 5.课堂总结 6. 练习与应用 7. 提升训练 学习内容 第4节 串联电路和并联电路 一、串、并联电路的电流 第4节 串联电路和并联电路 一、串、并联电路的电流 01 串联电路 恒定电流电路中各处电荷的分布是稳定的，电路中各处的电荷分布应保持不变，因此串联电路中，相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量一定相等。 0 1 2 3 I0 = I1 = I2 = I3 q0 = q1 = q2 = q3 结论：串联电路中的电流处处相等 一、串、并联电路的电流 02 并联电路 I0 = I1 + I2 + I3 q0 = q1 + q2+ q3 电路中各处的电荷分布应保持不变，因此并联电路中，在相等时间内通过干路0点的电荷量一定等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和。 结论：并联电路的总电流等于各支路电流之和 0 1 2 3 二、串、并联电路的电压 第4节 串联电路和并联电路 二、串、并联电路的电压 01 串联电路 U01=φ0－φ1 由电势差跟电势的关系，可得: U12=φ1－φ2 U23=φ2－φ3 结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 U01+U12+U23 =φ0－φ3 = U03 0 1 2 3 φ0 φ1 φ2 φ3 二、串、并联电路的电压 【规律】串联电路两端的总电压等于各个电阻两端的电压之和，可以认为每个电阻从总电压中分得一部分。因此，串联电路具有分压作用。 R1 R2 R3 U1 U3 U2 结论：串联电路中，每个电阻分得的电压与其电阻成正比。 01 串联电路 二、串、并联电路的电压 02 并联电路 U=U1=U2=U3 φ0 =φ1 =φ2 = φ3 φ4 =φ5 =φ6 导线的电阻可以忽略，你可以找到并联电路的电压关系吗？ 结论：并联电路的总电压 与各支路的电压相等 0 1 2 3 U 6 5 4 二、串、并联电路的电压 【例1】(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中,已知R1=10 Ω、R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则(　 　) A.电路中的电流为0. ... ...