电阻串并联电路教案

2.1电阻串联电路&2.2电阻并联电路一、授课章节2.1电阻串联电路&2.2电阻并联电路二、学时安排2学时三、教学目标1、掌握电阻串、并联电路的特点。2、掌握并会应用串联电路分压公式、并联电路分流公式。3、了解电压表、电流表扩大量程的原理。四、教学重点、难点分析重点：1、串联、并联电路各自的特点。2、分压、分流公式。难点：串联电路分压公式、并联电路分流公式得理解与应用。五、教具电化教学设备。六、教学方法讲授法，多媒体课件。七、教学过程Ⅰ.导入复习旧课：相关电路的基础知识，基本定律。本次课的学习要介绍的是电路中最基本的连接方式——串联电路、并联电路。II.新课一、串联电路把几个电阻一次连接起来，组成中间无分支的电路，叫做电阻串联电路。如下图1所示为两个电阻组成的串联电路。串联电路的特点：1．串联电路中电流处处相等。当n个电阻串联时，则nIIII321（式2-1）2.电路两端的总电压等于串联电阻上分电压之和。nUUUUU321（式2-2）3.电路的总电阻等于各串联电阻之和。R叫做R1，R2串联的等效电阻，其意义是用R代替R1，R2后，不影响电路的电流和电压。在图1中，（b）图是（a）图的等效电路。当n个电阻串联时，则nRRRRR321（式2-3）4.串联电路中的电压分配和功率分配关系。由于串联电路中的电流处处相等，所以nnRURURUI2211nnRPRPRPI22112上述两式表明，串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻的阻值成正比；各个电阻所消耗的功率也和各个电阻阻值成正比。推广开来，当串联电路有n个电阻构成时，可得串联电路分压公式图1电阻串联电路()URRRRRUn32111URRRRRUn32122（式2-5）……URRRRRUnnn321提示：在实际应用中，常利用电阻串联的方法，扩大电压表的量程。二、电阻并联电路把两个或两个以上的电阻接到电路中的两点之间，电阻两端承受同一个电压的电路，叫做电阻并联电路。并联电路的特点：1、电路中各个电阻两端的电压相同即nUUUU321（式2-6）2、电阻并联电路总电流等于各支路电流之和即nIIIII321（式2-7）3、并联电路的总阻值的倒数等于各并联电阻的倒数的和即nRRRRR11111321（式2-8）4、电阻并联电路的电流分配和功率分配关系在并联电路中，并联电阻两端电压相同，所以图2电阻并联电路nnIRIRIRIRU332211nnPRPRPRPRU3322112上式表明，并联电路中各支路电流与电阻成反比；各支路电阻消耗的功率和电阻成反比。当两个电阻并联时，通过每个电阻的电流可以用分流公式计算，如图2-8所示，分流公式为：IRRRIIRRRI21122121（式2-9）（式2-9）说明，在电阻并联电路中，电阻小的支路通过的电流大；电阻大的支路通过的电流小。注意：电阻并联电路在日常生活中应用十分广泛，例如：照明电路中的用电器通常都是并联供电的。只有将用电器并联使用，才能在断开、闭合某个用电器时，或者某个用电器出现断路故障时，保障其他用电器能够正常工作。III.例题讲解，巩固练习串联电路例题讲解：见§2.1例题1，例题2。并联电路例题讲解：见§2.2例题1，例题2。IV.小结表1.电阻串、并联电路的特点串联并联电流nIII21nIIII21两个电阻并联时的分流公式为IRRRI2121，IRRRI2112电压nUUUU21两个电阻并联时的分压公式为URRRU2111，URRRU2122nUUU21电阻nRRRR21当n个阻值为R0的电阻串联时0nRRnRRRR111121当n个阻值为R0的电阻并联时nRR0电功率nPPPP21功率分配与电阻成正比2121RRPPnPPPP21功率分配与电阻成反比1221RRPPV.作业略。2.3电阻混联电路一、教学目标1、理解混联电路的概念。2、掌握混联电路的一般分析方法。3、能计算简单混联电路。二、教学重点、难点分析重点：混联电路的一般分析方法：等电位分析法。难点：同重点。三、教具电化教学设备。四、教学方法讲授法，多媒体课件。五、教学过程Ⅰ.导入复习2.1电阻串联电路与2.2电阻并联电路提问：电阻串联电路与电阻并联电路的特点是什么？提问：分压公式和分流公式分别应用于什么样的电路？II.新课实际工作和生活中，单纯的串联或并联电路是很少见的。而最为常见的是混联电路。也就是，既有电阻串联，又有电阻并联的电路，称为电阻混联电路。本次课我们来学习混联电路的一种常用分析方法：一、等电位分析法关键：将串、并联关系复杂的电路通过一步步地等效变换，按电阻串联、并联关系，逐一将电路化简。等电位分析法步骤：1、确定等电位点、标出相应的符号。导线的电阻和理想电流表的电阻可以忽略不计，可以认为导线和电流表连接的两点是等电位点。对等电位点标出相应的符号。2、画出串联、并联关系清晰的等效电路图。由等电位点先确定电阻的连接关系，再画电路图。根据支路多少，由简至繁，从电路的一端画到另一端。3、求解根据欧姆定律，电阻串联、并联的特点和电功率计算公式列出方程求解。III.例题讲解，巩固练习见教材§2.3例题1，例题2。分析：（1）求解混联电路要求同学们可以熟悉电阻串联、并联电路的特点，能够熟练应用分流、分压公式。（2）将复杂的混联电路等效转换为易于求解的串联、并联电路时求解混联电路的关键。（3）在某些复杂电路中，等电位点的判断，需要同学们发挥空间想象力，不要将电路看成一个平面的东西。IV.小结等电位分析法是分析混联电路最为常用的方法，也是最基本的方法之一。共有四步：1、确定等电位点、标出相应的符号。2、画出串联、并联关系清晰的等效电路图。3、求解。其关键思想是将复杂的混联电路通过电路的等效转换，一步步化简为串并联关系比较直观、易于分析的电路再求解。V.作业略。2.4电池的连接一、教学目标1、了解电池串联、并联、混联的概念。2、掌握电池串联、并联后的电动势及内阻。二、教学重点、难点分析重点：电池串联、并联后的电动势及内阻。难点：同重点。三、教具电化教学设备。四、教学方法讲授法，多媒体课件。五、教学过程Ⅰ.导入提问：请同学们想一想日常生活中用到的电池都有哪一些呢？总结：经常见到的电池包括：干电池、锂电池、手机电池、蓄电池等等。提问：我们经常见到几个干电池一起使用，请想一想这是为达到什么目的呢？总结：我们常常见到多个干电池一起使用，是因为：单个电池所能提供的电压是一定的，最大允许电流也是一定的。而在实际应用中，常需要较高的电压和较大的电流，这需要将电池按一定规律连接起来，组成电池组，以便提高供电电压或增大供电电流。注意：电池组一般由相同的电池组成。那么，多个电池按照什么样的规律连接能够输出我们所要求电压、电流呢？下面我们来分析电池串联、并联以及混联的规律。II.新课一、电池的串联如图2-21所示，多个电池的正极负极依次相联，就构成了串联电池组。（第一个电池的负极和第二个电池的正极相连接，再把第二个电池的负极和第三个电池的正极相连接，依次连接下去即可。）计算：若n个相同的电池，电动势为E，内阻为R0，则串联后的电动势nEE串，图2-21串联电池组内阻00nRR串，当负载电阻为R时串联电池组输出的总电流为00nRRnERREI串串（式2-10）分析：利用电池串联可以输出较高的电动势。当用电器所要求的额定电压高于单个电池电动势时，可以用串联电池组供电。注意：（1）用电器的额定电流必须小于电池允许通过的最大电流；（2）注意电池极性连接正确。二、电池的并联把电池的正极接在一起作为电池组的正极，把电池的负极接在一起作为电池组的负极，这样连接成的电池组叫做并联电池组。见图2-22（教材）。计算：若n个相同的电池，电动势为E，内阻为R0，则并联后的电动势EE并，内阻nRR00并，当负载电阻为R时并联电池组输出的总电流为nRRERREI00并串（式2-11）分析：多个电池并联后，输出电动势不变，输出电流增大。所以，当用电器的额定电流大于单个电池额定电流时，可用并联电池组供电。注意：电池并联时，单个电池的电动势应该满足用电器的需要。三、电池的混联当用电器的额定电压、额定电流均高于单个电池时，应当采用混联电池组来供电。计算：应用电池串联、并联关系一步步进行分析。分析方法类似于混联电路的分析。III.例题讲解，巩固练习略。（见教材§2.4例题）IV.小结串联电池组并联电池组电动势nEE串EE并内阻00nRR串nRR00并输出电流（负载为R）00nRRnERREI串串nRRERREI00并串分析总结：（1）串联电池组可提供较高的电动势，当额定电压高于单个电池电动势时，采用串联电池组供电。（2）并联电池组可提供较高的电流，当额定电流高于单个电池允许最大电流时，采用串联电池组供电。（3）当用电器的额定电压、额定电流均高于单个电池时，应当采用混联电池组来供电。V.作业略。2.5电路中各点电位的计算一、教学目标1、掌握电路中各点电位的计算方法和步骤。2、理解电阻上电压及电源电动势的正、负，以及他们的参考方向和流过电阻中电流方向的关系。二、教学重点、难点分析重点：电路中各点电位的计算方法和步骤。难点：同重点。三、教具电化教学设备。四、教学方法讲授法，精选例题讲解，多媒体课件。五、教学过程I.新课电路中各点电位的计算方法和步骤。电路中的每一点均有一定的电位，检测电路中各点的电位是分析电路与维修电器的重要手段。下面通过对例题的分析、归纳，总结出电路总各点电位的计算根方法和步骤。例题：在图2-26所示电路中，VD=0，电路中E1，E2，R1，R2，R3及I1、I2和I3均为已知量，试求：A、B、C三点的电位。解：由于VD=0，UAD=E1，UAD=VA-VD所以A点电位1EUVADAB点电位33IRUVBDBC点电位2EUVCDC以上求A、B、C三点的电位是分别通过三条最简单的路径得到的。解法二：取定电位时，路径的选择可以是随意的。下面以B点为例进行分析。当沿路径BAD时，111EIRUUVADBAB当沿路径BCD时，222EIRUUVCDBCB注意：三个路径虽然表达式不同，但其结果是相等的。有兴趣的同学可以在课下进行验证。通过以上分析，可以归纳出电路中各点电位的计算方法和步骤：（1）确定电路中的零电位点（参考点）。通常规定大地电位为零。一般选图2-26择机壳或许多元件汇集的公共点为参考点。（2）计算电路中某点A的电位，就是计算A点与参考点D之间的电压UAD，在A点和D点之间，选择一条捷径（元件最少的简捷路径），A点电位即为此路径上全部电压之和。（3）列出选定路径上全部电压代数和的方程，确定该点电位。提示：（1）当选定的电压参考方向与电阻中的电流方向一致时，电阻上的电压为正，反之为负；（2）当选定的电压参考方向是从电源正极到负极，电源电压取正值，反之取负值。II.例题讲解，巩固练习略。（见教材§2-5例题2）III.小结确定电路中各点电位的三个步骤中，最为重要的仍然是零点位的选取。合理的选取参考点，可以使后续的计算事半功倍。如何能够最好的选择参考点，需要同学们多加练习，慢慢积累经验。IV.作业略。2.6基尔霍夫定律一、教学目标1、节点、支路、回路等电路基本概念2、理解基尔霍夫第一、第二定律。3、能够应用基尔霍夫定律列写一般复杂电路的节点电流方程和回路电压方程。二、教学重点、难点分析重点：1、节点、支路、回路等电路基本概念2、基尔霍夫第一定律（KCL），基尔霍夫第二定律（KVL）的含义3、应用KCL、KVL求解例题时的步骤（思路）。难点：1、节点、支路、回路等电路基本概念（比较抽象）。2、基尔霍夫第一定律（KCL），基尔霍夫第二定律（KVL）的含义三、教具电化教学设备。四、教学方法讲授法，