串并联电路电阻规律有关计算的思考与探讨
新疆伊犁州新源县第五中学 乐 月
经常听到很多初中生反映物理电学部分难学,其实,并不是物理电学知识难以掌握,而是没有记住、理解电学的知识点,没有掌握方法,不会总结 和归纳规律而已。在教材中虽然没有专门的一节讲串并联电路电阻的规律,但是考虑电学计算表是围绕电流、电压、电阻的展开的,电阻有关也是学好电学的基础,我们也必须把有关电阻的知识点必须处理好,才能为以后的电学计算打下坚实的基础。结合我在这节课的教学中一些经历 ,把总结的经验和规律写下来与大家分享和共勉吧。
一、首先应该从基础知识入手,慢慢从回忆中建立起电阻这座大厦的地基部分。
电流就像水流,电压就像推动水流的力,电阻就像河流中间的大石头,对水流有阻碍作用,所以电阻就是对电流的一种阻碍作用,符号R,单位欧姆Ω。因此,电阻越大,电流越小。电阻的影响因素有长度、横截面积、材料、温度;电阻与长度成正比,与横截面积成反比,其他的具体关系到高中会继续研究。材料分为导体、绝缘体、半导体、超导体,绝缘体电阻特别大,让电流几乎无法通过;超导体在特殊条件下,电阻为零;导体能让电流通过,但电阻不为零;半导体电阻介于导体和绝缘体之间。这些是电阻的基础知识,学习就好比盖房子,这些就好比电阻这间房子的地基。
二、再从串并联电路入手,总结总电阻的计算公式
先让学生理解串联电路中,串联的电阻越多,相当于增加了导体的长度,总电阻越大,因此公式为R=R1+R2+R3+…+Rn 。当串联n个阻值相同的电阻R,可把公式推导为R总=nR。并联电路中,并联的电阻越多,相当于增加了导体的横截面积,总电阻越小,因此公式为
=
+
+……+
。当并联n个阻值相同的电阻R,可把公式推导为R总=
。 当两个不同阻值的电阻并联时,由
=
+
,可推导出R=
。可归纳成表格形式的,方便记忆和区分。
n个不同的电阻 | 2个不同的电阻 | n个相同的电阻 | |
串联 | R总=R1+R2+R3+…+Rn | R总=R1+R2 | R总=nR |
并联 |
| R总 = | R总= |
三、在电阻学习中渗透了等效法的思想,学会对电阻规律的总结
(一)串联电路的等效电阻
1.串联电路的等效电阻,也叫总电阻。
2.串联电路中的电阻关系
(1)R=R1+R2+R3+…+Rn
这表明,串联电路的等效电阻等于各串联导体的电阻之和。
注意:
(1)把几个导体串联起来,相当
(2)于增加了导体的长度,其总电阻一定比任何一个导体的电阻大。
(3)由R=R1+R2+…+Rn可推出,n个阻值均为R0的电阻串联,其总电阻为R=nR0。
(二)并联电路的等效电阻
并联电路中的电阻关系:
对于多个电阻(R1、R2、R3、……、Rn)并联,可以得到:
=
+
+……+![]()
这表明并联电路的等效电阻的倒数,等于各并联导体的电阻的倒数之和。
注意:
(1)把n个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻比每一个导体电阻都要小。
(2)由
=
+
,可推导出R=
。
(3)由
=
+
+……+
可推出,n个阻值均为R0的电阻并联,其总电阻为R=
。
四、注重规范解题的格式、养成良好的习惯
首先,强调解题格式,第一步写解,第二步由题意得,第三步:公式代入数据带单位;第四步:必要的文字说明:第五步,答。再分析,电学计算题的解题方法,第一步,电路分析分析电路是串联还是并联?第二步,从问题入手,看看问题是要求什么,然后分析题目中已知条件有哪些?顺藤摸瓜。把解题的步骤理就会顺理成章,使学生也有了信心感和成就感。
总之,电学是初中物理的重要内容,每个章节都环环相扣,前后连贯,对串并联电阻的规律来说,无论开关的闭合、滑动变阻器的移动等诸多因素的变化,会引起电流、电压的变化,归结起来也就是说电路变化最根本的变化是电阻的变化,电学也没有学生想象的那么难,所以学会方法、学会总结是学好电学的基础和重要途径。
