专题电路知识复习课 一、教学目标 1在物理知识方面要求(1)加深理解电路中有关概念和规律；(2)进一步掌握电路连接的基本特点2通过复习总结，使学生学会处理电路问题的基本技巧，培养学生分析推理能力 二、重点、难点分析 重点是电路连接的基本特点和处理方法难点是电路知识的综合运用由于电路的结构变化时，常常会引起一些电路参量(如电阻、电流、电压、电功率等)发生变化，这就造成了对电路连接形式的理解和电路知识的运用上的困难，因而也就形成教学上的难点 三、教具 投影片(或小黑板) 四、教学过程设计 (一)复习引入新课1提出问题(1)串联电路中电流、电压、电阻、电功率的关系；(2)并联电路中电流、电压、电阻、电功率的关系；(3)电路一章中的物理量、定义式、决定式、测量仪器等内容2归纳上述内容，列成表格形式，填入相应内容，打出投影片适当指出各处要点，讲述本节课要讨论的问题 四、主要教学过程设计(一)简单电路计算1求等效电阻(投影片)例1 如图1所示电路中，电阻R1=6，R2=3，R3=2，R4=12，求外电路的总电阻组织学生分析、讨论，归纳要点在这类问题中，可从电流的流向出发，在外电路中，由高电势点向低电势点流动，从而确定电势变化和等电势点，画出等效电路图在图1所示电路中，a点与电源正极连接，电势最高；b点与电源负极连接，电势最低；a点和d点等电势，在外电路中，电流由a点流向b点的过程中，要流经c点，由于电流流经电阻时电势要降低，故c点电势低于a点电势，高于b点电势由上述分析可知，该电路中有a、c、b三个电势高低不同的点如图2所示，将a、c、b三点重新排列，并把原电路图中的各个电阻画在相应的两点间，从这一改画后的电路中，很容易看出各个电阻之间的连接关系：R1和R2并联后与R1串联组成一条支路，再与R4支路并联根据串、并联电路总电阻的计算方法有解得外电路的总电阻为 R=32基本关系的运用(投影片)例2 图3中电阻R1的功率P1=15W，R2的电流I2=2A，R3=2，电压UAB=9V求：电阻值R1=？ R2=？首先组织同学明确三个电阻的连接特点和各物理量之间的数量关系为使问题明朗化可引导学生在原图标明已知量，成下图如图4所示，将R2、R3划入一个圈内成RCB，整个电路是R1和RCB串联，所以UAC+UCB=UAB，RCB是R2、R3并联，如图5所示UCBI2R2=I3R3解得 R2=3小结：从本例可体会到，将已知数据标在图上是非常必要的，对解数据离散程度高的电路尤为有利这样，就使原来分散在题文中的数据，经过电路沟通，看到了它们间的内在联系，使解题有的放矢例3 有3盏电灯L1、L2、L3，规格分别是“110V 100W”、“110V 40W”、“110V 25W”，要求接到电压是220V的电源上，使每盏灯都能正常发光，可以使用一只适当规格的电阻，应如何连接电路？组织学生认真读题，仔细思考由于本题欲求电路的连接方法，这就需要对每个元件的特征量进行分析，利用已有的基本关系逐步分析推理，使问题的解答思路明确这样选择R的规格是“345.7 35W”的电阻归纳简单电路分析和计算的基本思路与方法，同时指出以上三例的共同点和不同点并为含有电表和电容等的电路分析作些准备，然后提出如下问题(二)电表问题电路中的电压表和电流表的示数不是作为已知量给出，就是作为未知量待求，无论是哪种情况，正确分析电压表所测量的是电路中哪两点间的电压，电流表所测量的是通过哪些元件的电流，是搞清楚电压表和电流表示数含义的关键例4 (投影片)如图7所示的电路中，电源电动势=6V，内阻不计，电阻R1=12，R2=6，R3=4，求电流表 的示数(电流表内阻的影响不计)首先留出一定时间，让学生识别电路，看清楚电流表的作用，即测量哪一部分的电流；各元件的连接特点，从而找出各物理量之间的关系具体分析思路如下：在分析电路结构的基础上，画出电路中电流的通路，从中分析确定电流表示数的含义把上述思路用于本题，在如图8所示电路中，A点电势最高，B点电势最低，D点与A点等电势，C点与B点等电势，电阻R1、R2和R3并联接在A、B两点间电路中电流由电源正极流向负极的通路如图中所示，其中I1为流过R1的电流，I2为流过R2的电流，I3为流过R3的电流，IA1为流过电流表 的电流，IA2为流过电流表 的电流从电路中电流的通路可以看出：流过电流表 的电流等于流过电阻R2和R3的电流之和因而电流表 的示数为通过电流表 的电流等于流过电阻R1和R2的电流之和故电流表 的示数为归纳本题思路和要点，引出如果在电路中由于开关S的断开与闭合，会使电路的结构发生变化，在这种情况下，电表的示数也会随之改变例5 如图9所示当开关S断开时和闭合时，指明各表所测量的意义作为复习课，教师可直接提出电压表和电流表在画等效电路图时的作用由于与一般电阻相比，电流表内阻小得可略去不计，因此删去电流表，两端应短接；电压表内阻可看作无穷大，因此删去电压表，两端应保持断开，即“ 通 断”原则S断开时，电路如图10、11所示由于R2中无电流通过，故I2=0，则电压U2=I2R2=0即UCD=U2=0所以此时电压表示数即为R1两端电压UAD=UAC=U1S闭合时，电路如图12、13所示图13中RCB为R2与R4串联再与R3并联后的等效电阻电压表示数为 UAD=UAC+UCD=I1R1+I2R2电流表示数为I3小结本题后，进一步提出如下问题例6 (投影片)如图 14所示电路中，电源电动势=6V，内阻不计，电阻R1=R4=2，R2=R3=4，R5=3，求电压表 和 的示数(电压表内阻的影响不计)给学生一定时间，让他们识别电路，看电压表是测哪两端的电压，几个电阻是怎样连接的从而确定它们间的关系，仿照例5方法等效电路如图15所示讲述：分析电路中电压表示数的思路是：先分析电压表接入电路的那两点的电势高低，进而求出这两点间的电势差，即是电压表的示数把上述思路用于本题，根据图15所示电路的结构可知，外电路的总电阻为电路中的总电流为因R1+R2=R3+R4，故通过两条支路的电流电流流过R2的电势降落为UBD=I2R2=2V，即B点电势比D点电势高2V电流流过R4的电势降落为UCD=I4R4=1V，即C点电势比D点电势高1V，由上述分析可知，B点电势高于C点电势，B点电势高于C点电势的数值，即B、C两点间的电势差，也即是电压表 的示数故电压表 的示数为U1=UBCUBD-UCD=1V同理，C点电势高于E点的数值，即C、E两点间的电势差，则是电压表 的示数故电压表 的示数为U2UCEUCD+UDE=UCD+IR51+13=4V归纳总结：电压表、电流表的运用情况(三)电容问题电容器是一种储能元件，在直流电路中，当电容器两极板间电压升高时，电容器被充电；当电容器两极板间的电压降低时，电容器对外放电电容器充、放电时，电路中形成充电或放电电流电容器对电路起着断路作用在研究电路中的电流、电压分配时，可以去掉电容器以简化电路，若要计算电容器所带电量，可再将电容器接入相应位置1当电容为C的电容器两极板间的电压改变量为U时，其充电或放电电量q=CU例1 如图16所示，电源电动势=10 V，内阻不计，电阻R1=3，R2=2，R3=5，C1=4F，C2=1F，开关S原来是闭合的，求当S断开后，通过R2的总电量组织学生分析讨论，然后归纳解答思路当S闭合电路稳定时，仅R1、R2中有恒定电流通过，R3为无流电阻，N点与Q点电势相等跨接在电路中的电容C1两极板间的电压，等于M点与Q点间的电势差，即从UC1=UMQ=UR2=4V而与R3串接的电容C2两极板间的电压，等于P、Q两点间的电势差，即UC2=UPQ=10V，两电容器每个极板上带电性质如图16所示当S断开后，电容C1通过电阻R2、R3放电；电容C2通过电阻R1、R2、R3放电放电电流都是从M点流入电阻R2而从Q点流出，电流方向如图中所示因此通过R2的电量q=C1UC1+C2UC2=410-64+110-610=1.610-5(C)2当电容器在充、放电过程中，充或放电电量为q时，电源的能量也会随之变化，即E=q其中为电源电动势例2 (投影片)如图 17所示电路中，电源电动势=6V，内阻r=1，电阻R1=3，R2=2，电容器的电容C=2F，开关S是闭合的求将S断开后电源所释放的电能？组织学生讨论一下，让学生充分发表意见，谈分析思路，集中引导学生，再由典型发言，最后师生共同归纳如下：(1)S断开前，加在电容器C两板间的电压为电阻R2两端电压，此时电容器C所带的电量为(2)S断开后，电源向电容器C充电，直至电容器两板间电压增到等于电源电动势，这时电容器C带有的电量为q2=C=210-66=1210-6(C)电容器C充电的过程中电源要释放电能，所释放的电能为E=q，其中q即等于电容器C充电后所增加的电量q2-q1，据此电源所释放的电能为E=(q2-q1)=6(1210-6-410-6)=3.810-5(J)3在t时间内，电容器两极板间电压改变量为U，那么充放电的平均电流强度I=CU/t例3 如图18所示，将一电动势为=6 V，内阻r=0.5的电源与一粗细均匀的电阻丝相连电阻丝的长度为L=0.30m，阻值为R=4，电容器的电容为C=3F闭合开关S，使其达到稳定状态后，将滑动触头P向右以速度v=0.6m/s匀速滑动的过程中，电流计的读数为多少？流过电流计的电流方向如何，组织学生认真审题，判断出电路的连接方式明确电容器两端电压与电阻丝上滑动端P的对应关系，然后引导学生分析得出，在t时间内，长度变化L，电压变化U，相应电量变化q具体分析思路如下：电容器通过电流计与电阻丝PB部分并接当P向右匀速滑动时，PB间电压随时间均匀减小，因此电容器两极板间电压也随时间均匀减小，电容器放电，形成恒定的放电电流流过电流计的放电电流方向为从右向左在t时间内，触头P移动的距离为L，则L=vt，由于电阻丝单位长度上电压值为UAB/L=R/L(R+r)，因此在t时间内PB间电压改变而 I=q/t=CU/t，最后做课堂小结五、教学说明 1按照教学大纲的要求，本课教学设计中所出现的电路，大多数属于最基本的混联其目的是引导学生集中学习和领会电路的分析方法和技巧上2由于是单元复习，内容有一定的综合性这需要教师做好知识准备在课堂上，多给学生一些思考问题的时间和空间，组织学生讨论分析，主要是为了增强学生的参与意识以利发现问题，及时调整教学策略3在复习课中，许多问题不宜求全，重点是点清分析问题的基本思路从复习内容上看，由于时间限制，本设计只提供了简单电路计算、电表问题、电容问题，而还有其他方面并未涉及这可另外安排时间，再加补充4由于内容较多，本设计可安排二至三课时完成因各