這是《高中物理人教版（2019）必修課《串聯電路與并聯電路》第三卷的教案與反思，共10頁。教案主要包括教學目標、核心能力、電壓表、電流表電路結構等內容，歡迎下載使用。
話題
串聯電路和并聯電路
單元
11
紀律
物理
年級
高中二年級
教科書
分析
本課使用的教材是人民教育出版社《高中物理必修課3》第11章第4節的內容。本課主要知識線索有：基于《恒流電路中電荷的穩定分布》分析的串聯、并聯電路的電流關系；基于電勢和電勢差的概念，通過理論分析得出串并聯電路的電壓關系；在此基礎上，得到串并聯電路的電阻關系。然后，從應用的角度，通過修改表量程、建立電流表和電壓表電路模型等來擴展知識。
通過分析，讓學生了解高中和初中的區別，通過分析提高理論分析能力。與初中相比，本節教材的內容側重于串并聯電路相關規律的理論推導和實際應用。注重學生邏輯思維能力的提高。
教學目標和核心能力
一、教學目標
1.體驗串并聯電路中電流關系和電壓關系的理論分析過程。
2、體驗根據電流、電壓關系和歐姆定律推導串并聯電路電阻關系的過程，了解串并聯電路的電阻關系。提高邏輯思維能力。
3、通過對電表改造的分析討論，提高綜合應用歐姆定律、電路串并聯規則，分析解決問題的能力。
2. 核心能力
物理概念：通過修改儀表量程構建電流表和電壓表電路模型。
科學思維：通過推導串并聯電路中的電流、電壓關系、電阻關系，培養和提高學生的邏輯思維能力。
科學探究：通過對電表修改的分析，提高學生綜合運用物理定律分析和解決問題的能力。
科學的態度和責任：通過本班的教學活動，培養學生的應用意識，引導學生關心實際問題，樂于將所學的物理知識運用到實踐中。
重點
精通串并聯電路的特性以及串并聯電阻的計算
困難
將表頭G修改為大量程電壓表V和電流表A，并計算分壓電阻和分流電阻的原理
教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課程
初中的時候，我們學過串聯電路和并聯電路中電流和電壓的規律。如果兩個電阻R1和R2串聯或并聯視為一個電阻，它們的關系應該是什么？
今天我們就利用高中物理知識來進一步分析。在此基礎上，討論串聯和并聯電路中各部分電阻之間的關系。
學生回憶初中串并聯電路的知識，思考兩個電阻R1、R2作為一個電阻串聯或并聯后的關系。
溫故知新，通過思考電阻R1、R2的串聯或并聯，激發學生的學習興趣。
教新課
1.串聯和并聯電路中的電流
1.串聯電路中的電流
(1)電路的串聯：將幾個導體元件首尾相連的方法稱為電路的串聯。
(2)恒流電路中各處的電荷分布是穩定的，即電路中各處的電荷分布保持不變，因此通過0、1、2、3點的電荷量一定相等同一時間。串聯電路中的電流處處相等。 I0 = I1 = I2 = I3
2.串聯電路中的電流
(1)將幾個元件的一端連接在一起，另一端連接在一起，然后將兩端連接到電路上的方法稱為電路的并聯連接。
(2)在并聯電路中，只有流經主電路0點的電荷量等于進入各主電路1、2、3點的電荷量之和，才能保證電荷在整個電路中的分布。同一時間內的分支。保持不變。
并聯電路的總電流等于各支路電流之和，I0 = I1 + I2 + I3+…
2、串并聯電路中的電壓
1.串聯電路中的電壓
如圖所示，各點電勢與各點間電勢差的關系：U01=φ0-φ1，U12=φ1-φ2，U23=φ2-φ3
因此：U01 + U12 + U23 = φ0 - φ3 = U03
串聯電路兩端的總電壓等于電路各部分電壓之和，U=U1+U2+U3
2. 并聯電路電壓
思考：如圖所示，在不考慮導線電阻的情況下，0、1、2、3點之間的電位關系是什么？
第 4、5、6 點的電勢之間有什么關系？
Φ0=Φ1=Φ2=Φ3Φ4=Φ5=Φ6
因此，并聯電路的總電壓等于各支路電壓
U=U1=U2=U3。
3.串聯和并聯電路中的電阻
1、串聯電路中的電阻
如圖所示，兩個電阻R1、R2串聯連接到電路中。整體來說就相當于一個電阻R，這個電阻的大小和原來兩個電阻的大小有什么關系呢？
由于R1和R2串聯，它們兩端的總電壓U等于兩個電阻兩端電壓U1和U2之和，即
U＝U1＋U2
由于流過這兩個電阻的電流I相同，所以將上式兩邊除以電流I初中物理串聯并聯區別，即
可以得出R=R1+R2
如果串聯 n 個電阻，則 R = R1 + R2+…+ Rn
即串聯電路的總電阻等于電路各部分電阻之和。
2. 并聯電路中的電阻
并聯電阻
如圖所示，并聯電路中，I = I1 + I2
由于兩個電阻上的電壓U相同，將上式兩邊除以U，得
可用的：
如果并聯n個電阻，則
即并聯電路總電阻的倒數等于各支路電阻的倒數之和。
思考和討論：
① 幾個相同的電阻并聯，其總阻值為一個電阻的阻值。
②不同電阻并聯時，總電阻————最小電阻
③若某支路電阻增大，則總電阻——————————；
④如果并聯支路數量增加，總電阻將——————；
⑤大電阻和小電阻并聯時，總電阻接近——————。
答案：分數；少于;也增加；減少；阻力小。
4、電壓表、電流表電路結構
1. 標題
(1)常用的電壓表、電流表是由小量程電流表改造而來。
（2）工作原理：線圈通電后，在磁場力的作用下帶動指針偏轉。電流越大，指針偏轉角度越大。
(3)從電路的角度來看，電表是一個電阻，遵守歐姆定律。通過儀表的電流可以從表盤上讀取。
2.表頭的三個特征量
①內阻Rg：表頭的電阻Rg稱為電流表的內阻。
②全偏置電流Ig：指針偏轉至最大刻度時的電流Ig稱為全偏置電流。
③全偏置電壓Ug：當儀表通過全偏置電流時，加在儀表兩端的電壓Ug稱為全偏置電壓。
根據歐姆定律：Ug=IgRg
表計的滿偏置電壓Ug和滿偏置電流Ig一般都比較小。
3、表頭G改裝為大量程電壓表U
(1)測量較大電壓時，應串接分壓電阻R，將表頭改裝成電壓表。也就是說，電壓表可以看作是一個具有可讀電壓的“大電阻”。
(2)串聯電阻R的作用是分擔部分電壓。起此作用的電阻器通常稱為分壓電阻器。
電壓表內阻：RV=R+Rg
4、表頭G改裝為大量程電流表
當測量較大電流時，必須并聯一個分流電阻R，將小量程表變成大量程電流表。電流表可以被認為是一個“小電阻”，通過它可以讀取電流。
(2)并聯電阻R的作用是分流部分電流。起到此作用的電阻器通常稱為分流電阻器。
電流表總電阻
例：儀表內阻Rg為30Ω，滿偏置電流Ig為1mA。換算成0～0.6A量程的電流表，需要并聯多少電阻？改造后電流表的內阻是多少？
分析：電流表由表頭和電阻R并聯組成，如圖中虛線框所示。
電流表量程為0～0.6A，是指當通過電流表的電流為0.6A時，表頭上的指針指向最大刻度，即通過表頭的電流等于Ig。
解：電流通過電阻R
IR＝I－Ig＝（0.6－0.001）A＝0.599A
分流電阻可由歐姆定律求得
電流表的內阻 RA 等于 R g 和 R 的并聯值，我們有
課堂練習
1、如圖所示，當AB之間加電壓時，三個電阻R1、R2、R3消耗的功率相等，則三個電阻R1:R2:R3的阻值之比為（ ）
一個。 1:1:4
B、1:1:1
C、1:1:2
D、2:2:1
答案：A
2、某學生欲將測量范圍為200μA、內阻為300Ω的直流電流表G改裝為測量范圍為0~4V的直流電壓表，則（ ）
一個。串聯一個20kΩ的電阻
B、并聯一個19.7kΩ的電阻
C、修改后的電壓表內阻為20kΩ
D、修改后的電壓表內阻為19.7kΩ
答案：C
3．如圖所示，兩個電阻串聯，分別接在電路中的a、b點。已知a、b點之間的電壓保持不變。當同學將實驗室里的電壓表并聯在R1兩端時，讀數為5V；當電壓表并聯在R2兩端時，讀數為4V，則a、b點之間的電壓為( )
一個。大于 9V B. 等于 9V
C. 小于9V D. 無法確定
答案：A
4、電流表由電流表G和電阻R并聯組成留學之路，如圖所示。校準時發現電流表的讀數總是略小于準確值。為了使讀數更加準確，可以采取以下措施（ ）
一個。與R串聯一個比R小得多的電阻
B、與R串聯一個比R大得多的電阻
C、與R并聯一個比R小得多的電阻
D、與R并聯一個比R大得多的電阻
答案：A
擴展和改進
1、電流表G（表頭）內阻為Rg，滿偏置電流為Ig。現在我想把它修改成一個量程為 的電流表。下列方法和判斷正確的是（ ）
一個。應串聯一個比Rg小得多的電阻。改造后，電流表內阻比Rg小很多。
B、應串聯一個比Rg大得多的電阻。改造后的電流表內阻遠大于Rg。
C、應并聯一個遠小于Rg的電阻。改造后，電流表內阻比Rg小很多。
D、并聯一個比Rg大得多的電阻。改造后的電流表內阻遠大于Rg。
答案：C
2、在電燈旁邊并聯一個電爐。電燈變暗的原因是（ ）
一個。連接電爐減少電路中的總電流
B.電路中總電流不變，部分電流被電爐分壓
C、電路中總電流的增加導致線路上損失的電壓增加，燈兩端的電壓變小。
D.電路中總電流增大，通過燈的電流增大
答案：C
引導學生導出串聯電路和并聯電路的電壓規律。
基于電勢和電勢差的概念，通過理論分析得到串聯和并聯電路之間的電壓關系。
學生思考討論問題并填空
閱讀文字了解電壓表和電流表的電路結構
閱讀課文并掌握它。表頭G改為大量程電壓表U和大量程電流表。
在老師的指導下分析并解決例題
學生練習
鍛煉學生的邏輯思維能力。
讓學生認識到高中和初中的區別，提高理論分析能力。
幫助學生進一步理解并聯電路的電阻關系
鍛煉學生的自主學習能力
它們完全遵循電阻器的串聯和并聯定律。了解電表的這種電阻模型，可以為靈活解決電路問題打下良好的基礎。
鍛煉學生的理解能力和計算能力
鞏固本節知識
課堂總結
1.串聯電路
I=I1=I2=…=InU=U1+U2+…+Un
R=R1+R2+…+Rn
2.并聯電路
I=I1+I2+…+InU=U1=U2=…=Un
3、儀表是電路中的電阻，是小量程電流表。
4、將表頭修改為大量程電壓表，串接大分壓電阻。
5、將表頭修改為大量程電流表，并聯一個小分流電阻。
整理一下本節學到的知識初中物理串聯并聯區別，并進行交流
根據學生的表達，查漏補缺，進行有針對性的講解和補充。
板書
1.串聯和并聯電路中的電流
1.串聯電路中的電流處處相等
I=I1=I2=…=在
2、并聯電路的總電流等于各支路電流之和。
我 = I1 + I2 + I3+…
2、串并聯電路中的電壓
1、串聯電路兩端總電壓等于電路各部分兩端電壓之和：U=U1+U2+U3
2、并聯電路的總電壓等于各支路電壓：U=U1=U2=U3。
3.串聯和并聯電路中的電阻
并聯電路總電阻的倒數等于各支路電阻倒數之和。
4、電壓表、電流表電路結構
1、儀表是電路中的電阻，是小量程電流表。
2、將表頭修改為大量程電壓表，串接大分壓電阻。
3、將表頭修改為大量程電流表，并聯一個小分流電阻。