【教学建议】串联电路和并联电路

4串联电路和并联电路

一、问题引入本节的引课问题是“如果把两个电阻Ri、R2串联或并联后看成一个电阻，你认为这个电阻跟以、R2应该是怎样的关系？”用这个问题引入是为了引起学生对串、并联电路规律的深入研究可能有的学生已经比较熟悉串、并联电阻公式，也可以这样设问串、并联电阻的总电阻公式是怎么得来的？还可以将学生思维直接引到电流关系上，提问串联电路中的电流为什么处处相等？

二、串、并联电路中的电流和电压我们知道，初中物理教科书也涉及串联电路和并联电路的电流、电压的关系，那是通过实验总结出来的这套高中物理教科书以此为基础上了一个台阶根据电荷守恒的思想，分别得出串联电路和并联电路中各点的电流的关系；又根据各点电势的关系，分别得出两种电路中的电压关系教科书这样处理的目的，一方面是从理论分析的角度使学生对串、并联电路中的电流、电压间的关系有更深刻的理解；另一方面是使学生体会到，许多概念、规律都靠逻辑关系联系着，物理学是一个自洽的体系这部分物理知识在实际生产、生活中的应用很广，教师可以引导学生讨论见过的电路哪些是串联的，哪些是并联的比如，家庭电路中的用电器是并联的，节日用的小彩灯是串联的，马路上的路灯是并联的，等等还可以让学生做课题研究，探究楼道里的照明灯电路的电路图，培养学生将物理知识与实际结合的意识和习惯

三、串、并联电路中的电阻教科书首先讲了串联和并联电路的总电阻是等效电阻，两个电阻的效果跟一个电阻产生的效果相同其次，推导并理解串、并联电路的总电阻与各导体电阻的关系式教学中要讲清“等效”的含义是什么两个电阻可以用一个电阻等效替代，条件是将加在这两个电阻上的电压改加在这一个电阻上，通过干路的电流是一样的换句话说，对于整个电路来说，如果将这两个电阻去掉，换上这一个电阻，电路中其他部分的电流和电压是一样的,那么这个电阻就可以等效替代那两个电阻等效思想是物理学中非常重要的思想方法,会给研究问题带来很多方便高中物理中很多地方用到了等效替代，比如物理量的平均值、有效值，合力和分力等但是，一定要注意条件此处教学中强调相同，/相同，就是引导学生注意等效的条件对于串联电路，还可以引导学生讨论串联电路中电压分配跟电阻的关系比如，站在高压线上的小鸟为什么安然无恙呢？并联电路中，总电阻随各支路电阻的变化关系是解决实际问题的基础由于它们之间是倒数关系，比较抽象，建议引导学生具体讨论、归纳对于并联电路，教师还可以引导学生讨论电流随电阻的分配规律，进而讨论一些实际问题比如，家庭电路中，用电高峰时灯泡发暗，使用大功率的电炉、电热器时灯泡也发暗,断开后灯泡马上又亮起来，是什么原因？滑动变阻器在电路中的限流式接法和分压式接法是串、并联电路的重要应用，本节“练习与应用”中第1题和第2题可做深入分析要会判断电路中的总电压和分电压如图1电路中A、8之间是总电压，C、之间是分电压，滑动变阻器8部分的作用是给用电器提供电压图1如图2所示的限流电路，根据串联电路电压的分配规律可推导出电阻R两端的电压Ux=高一学生不容易直接看出这个函数的变化关系，建议通过实验引导学生描点绘出R x+R（）a与Ro间的关系实验中将滑动变阻器的绕线下端贴上纸条，如图3所示在纸条上画一条直线，然后将这条线划分为五等份，每一份对应滑动变阻器总阻值的这样就可以大致5知道滑动变阻器接入电路中电阻Ro的阻值按照图2所示的电路，改变滑片的位置，令扁分别等于丛、迄、巩、旦、旦”Rm表示滑动变阻器的最大阻值，用电压表测出相5555应以两端的电压，在坐标纸上描点作图得出图像相同时滑动变阻器的最大阻值不同，a的变化范围就不同，Rm越大，a的变化范围越大如图4所示分别是滑动变阻器最大阻值Rm=Rx和Rm=1OR］的图像图2图3图4如图5所示的分压电路，同样采用实验方法可以描出4随R）变化的图像（图6）从图像中不仅可以看出G的变化范围，还可以看出，尺一定时，滑动变阻器的最大阻值越小，图像越接近直线，也就是调节电压越均匀图5图6

四、电压表和电流表的电路结构电压表和电流表的改装是串、并联电路的重要应用这两个电表是中学常用的电学仪表,了解其电路结构和使用方法，也是中学物理的教学目标知其然，还要知其所以然，本节要使学生从原理角度认识电表教科书的思路是:先建立简化模型，从电路角度看，电流表看成能读出自身电流的电阻，电压表看成能读出自身电压的电阻然后说明电流表和电压表都是由小量程电流表改装的改装电表又分为四个要点

①表头中的电流越大，指针偏角越大，偏角大小跟电流成正比;

②满偏电流、满偏电压的关系满足/g=%;

③为了使电表两端能承受更大的电压，就在表头上串联一个大电阻，为了使电表能承受更大的电流，就在表头上并联一个小电阻；

④电流表刻度盘上标的不是表头上流过的电流，而是表头和分流电阻流过的电流之和，电压表也一样,刻度盘标的是表头及分压电阻的电压之和教学中，为了深化学生对电压表和电流表原理的理解，还可以进一步讨论下面几个问题供参考为了简化问题，我们经常忽略电流表的内阻，称之为理想电流表，把电压表内阻看成无穷大，称之为理想电压表请大家想想，在什么条件下可以这样做？当与电流表串联的电阻远远大于电流表内阻，或对实验精度要求不高时，可以忽略电流表内阻当跟电压表并联的电阻远远小于电压表内阻时，或测量精度要求不高时，可以把电压表看成理想表用伏安法测量电阻，采用电流表内接法和外接法的系统误差是怎样的？图7用图7所示电路测量电阻，如果已知电流表内阻为RA，读数为电压表内阻为Rv,读数为U,则电阻R为多大？怎样获得两个量程的电流表？画出电路图怎样获得两个量程的电压表？画出电路图后两个问题可结合课后习题，引导学生讨论。