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第3节 串联和并联 (导学案)
【学习目标】
1. 知道什么是串联电路和并联电路,会画简单的串联、并联的电路图。
2. 通过实验探究串、并联电路的特点,会连接简单的串联和并联电路。
3. 尝试根据已有知识、经验,按要求设计简单的串、并联电路。
4. 能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。
【学习重点】会画串、并联电路图和连接串、并联电路。
【学习难点】根据要求及电路图来连接实物图,或根据要求及实际电路画出电路图。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 串联电路
(1)定义:如甲图所示,把用电器逐个依次相连的电路叫作串联电路。
(2)特点:串联电路中电流有一条(选填“一条”或“多条”)路径;开关控制L1和L2用电器(选填“L1”、“L2”或“L1和L2”);各用电器之间有影响(选填“有”或“无”)。
甲 乙
2. 并联电路
(1)定义:如乙图所示,用电器并列相连的电路叫作并联电路。
(2)特点:串联电路中电流有二条(选填“一条”或“二条”)路径;干路开关S控制L1和L2用电器(选填“L1”、“L2”或“L1和L2”),支路开关S1控制L1(选填“L1”、“L2”或“L1和L2”);各用电器之间没有(选填“有”或“没有”)影响。
3. 生活中的电路
串联电路和并联电路是最基本的电路。节日里的一串小彩灯是串联的,家庭电路中的电灯、电冰箱、电视机是并联的,开关和它控制的电灯是串联的(均选填“串联”或“并联”)。
【课堂探究】
探究一、串联和并联
1. 探究电路的连接方式
【做一做】现有两个带灯座的小灯泡、电池、开关和导线若干,请你试着把它们连接起来,使两个小灯泡能同时发光。与同学交流,看看一共有几种不同的连接不方式,并将有关电路图画出来。
【设计并进行实验】
①第一种连接方法:从电源的正极开始,连接开关、小灯泡L1、小灯泡L2,最后连接到电源负极,即把电路元件逐个依次相连。
两个小灯泡的串联
②第二种连接方法:把两盏电灯右边的接线柱接在一起,左边的两个接线柱接在一起,再把它们接入电路中,使两盏灯并列连接。
两个小灯泡的并联
【归纳】第一种连接方法,是把电路元件逐个依次相连,这种连接方法是串联。第二种连接方法,是把使两盏灯并列连接,这种连接方法是并联。
2. 串联与并联
(1)串联:两个或两个以上用电器依次相连,然后接到电路中,这种连接方式叫作串联。
(2)并联:两个或两个以上用电器的两端分别连在一起,然后接到电路中。这种连接方式叫作并联。并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路,单独使用的那部分电路叫支路。
【想一想】在串、并联电路中,电流的流向有什么不同?
【分析】
①串联电路:电流只有一条路径。电流从电源正极流出,经过用电器回到电源负极,没有分支,没有干路、支路之分。
②并联电路:电流有两条或多条支路,干路和任意一条支路可构成一条电流路径,电流有两条或多条路径。
【例题1】如图所示的电路中,要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该只闭合开关______;若要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该闭合开关________;同时闭合_________会损坏电源。
【答案】S2;S1、S3;S1、S2。
【解析】由图可知,要使灯L1、L2组成串联电路,应将两灯首尾相连接到电源两端,则需断开的开关S1、S3,闭合开关S2。
要使L1、L2组成并联电路,则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极,则需断开的开关S2,闭合开关S1、S3。
若同时闭合开关S1、S2,会形成短路现象,造成电流过大,烧坏电源,发生事故;所以同时闭合开关S1、S2是绝对不允许的。
探究二、连接串联电路和电路并联
1. 探究串联电路中开关的控制作用
(1)进行实验
①按照图连接串联电路,依次把开关接入A、B、C三个位置,闭合开关,观察开关控制两个小灯泡的情况是否有变化?
②闭合开关,拧下其中一个灯泡,观察另一个灯泡是否发光。
开关 灯泡 A位置 B位置 C位置
断开 闭合 断开 闭合 断开 闭合
L1 灭 亮 灭 亮 灭 亮
L2 灭 亮 灭 亮 灭 亮
(2)分析论证
①不论开关在哪个位置,当断开开关时,两灯不发光;当闭合开关时,两灯都发光。
②闭合开关,拧下一个灯泡,另一个不发光(选填“发光”或“不发光”)。
(3)实验结论:在串联电路中,开关可以控制所有用电器,开关位置的改变并不影响它对用电器的控制作用。
2. 探究并联电路中开关的控制作用
(1)进行实验
①按照图连接电路。断开和闭合干路开关S,依次闭合或断开两个支路开关S1、S2,观察小灯泡的亮灭情况。
②闭合所有开关,拧下其中一个灯泡,观察另一个灯泡是否发光。
③实验现象
开关状态 灯泡L1、L2发光情况
S断开 S1、S2闭合或断开 L1、L2都不发光
S闭合 S1闭合、S2断开 L1发光、L2不发光
S1断开、S2闭合 L1不发光、L2发光
(2)分析论证
①干路开关S控制所有灯泡。
②S1只能控制L1灯泡;S2只能控制L2灯泡。
③闭合所有开关,拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍能发光(选填“发光”或“不发光”)。
(3)实验结论:在并联电路中,干路开关可以控制所有用电器,支路开关只能控制其所在支路的用电器。
3. 串、并联电路的特点
项目 连接 特点 电流路径 开关作用 用电器之间 是否相互影响
串联 电路 用电器依次相连 电流从电源正极出发,只有一条路径流回到负极 开关控制整个电路,与位置无关 用电器相互影响,若其中一个断开,其他无法工作
并联 电路 用电器并列接在两点之间 干路电流在节点处分别流经支路,再在另一节点处汇合流回电源负极 干路开关控制整个电路,支路开关控制本支路 用电器独立工作,互不影响
4. 串、并联电路的识别方法
【想一想】通过前面的学习,你能找到几种识别串并联电路的方法?
【归纳】
(1)定义法
①串联电路中所有元件是逐个顺次首尾相连的(“首”即为电流流入用电器的那一端,“尾”即为电流流出用电器的那一端)。
②在并联电路中,各用电器(小灯泡)“首首相连,尾尾相连”并列接在电路两点间。
(2)电流法
①串联电路:电流从电源正极出发,流经各用电器回到电源负极,没有分流,始终是一条路径。
②并联电路:电流在某处(A点)分为几条支路,在另一处(B点)又重新汇合,有多条路径。
(3)拆除法
①串联电路:拆除其中任意一个用电器,其他用电器都受影响(选填“受”或“不受”)。
②并联电路:拆除其中任意一个用电器,其他用电器都不受影响(选填“受”或“不受”)。
(4)节点法:节点是导线交叉且相连的位置,即电流交叉和汇合的位置。串联电路没有节点,并联电路有节点(选填“有”或“没有”)。
(5)等效法:在识别复杂电路时,不论导线有多长,只要中间没有电源、用电器,导线的两端点就可以等效成同一点。如图甲所示电路结构相对复杂。根据等效法可把A、B、C等效成A点,D、E、F等效成F点,得到图乙。图乙即为图甲的等效电路图。
【例题2】实验课上四位同学连接的电路如图所示,其中连接正确的是__________。
甲 乙 丙 丁
【答案】甲乙丙.
【解析】甲.电源、开关、灯泡、导线组成基本电路,故甲正确;
乙.两灯并联,开关控制整个电路,故乙正确;
丙.两灯串联,开关控制整个电路,故丙正确;
丁.闭合开关后,导线直接接在电源两端,发生短路这,故丁错误。故连接正确的是甲、乙、丙。
【例题3】如图所示的电路,下列说法正确的是( C )
A.两个灯泡是串联的 B.开关只能控制灯L1
C.开关只能控制灯L2 D.开关可以同时控制灯L1和L2
【解析】由图可知,图中有两条回路:一条从电源正极出发经过灯L1回到电源负极;另一条从电源正极经过开关、灯L2回到电源负极。因此该电路是并联电路。开关和灯L2串联在一条支路上,开关控制灯L2。故ABD错误,C正确。
【例题4】如图所示电路,当开关S1和S2都闭合时,电动机与灯泡都工作,它们的连接方式是________。当闭合开关S1、断开开关S2时,电动机与灯泡的工作情况是________(填“电动机”、“灯泡”或“电动机和灯泡”)工作。
【答案】并联,灯泡.
【解析】如图,电流从正极流出经开关S1后分两支,一支过灯泡,另一支过开关S2、电动机,会合后回到电源负极;开关S1在干路,S2控制电动机,电动机与灯泡连接方式是并联。并联电路用电器彼此独立工作、互不影响;当闭合开关S1、断开开关S2时,电动机不工作,灯泡工作。
5. 并联电路的连接问题
【思考】如图甲所示,现在要求把开关的A接线柱、灯L1的一个接线柱B与灯L2的接线柱C这三个接线柱连接起来,应该怎样进行连接?
甲 乙 丙 丁
【分析】实际上,图乙、丙、丁这三种连接方法完全等效,即只需两条导线就可把三个点连接起来。
6. 电路图与实物图的对应画法
在生活、生产中,人们常常根据要求或实际电路画出对应的电路图;也可以根据要求或电路图连接实物图(如电器的组装),下面练习转换的方法。
(1)根据要求及实际电路画电路图
①对于串联电路,从电源正极开始沿电流方向逐个用符号代替各实物元件,直到电源的负极,即“逐个顺次一一连接”。
②对于并联电路,可采用节点法。所谓节点法就是找出电路中电流的分流点和汇流点,以这些点为分界,将电路分成几段来画的方法。
具体步骤:以下图为例进行分析。
①找出节点A、B(并联电路的分流点和汇流点)的位置,画出干路图甲;
②对照实物图找出各条支路并画出来,如图乙;
③将干路与支路连接起来组成完整的电路图,如图丙所示。
(2)根据电路图连接实物图
①分析:首先要分析电路是串联电路还是并联电路。
②方法:
a. 串联电路:从电源正极出发,将各元件一一连接即可。
b. 并联电路:明确元件是在支路上还是在干路上,哪些元件在同一条支路上;根据“先串后并,先简单后复杂”的原则连接,即先连接简单的支路,然后确定好分支点和汇流点,再将其他支路连入电路。
注意:根据电路图连接实物图时,导线不允许交叉。
7. 电路设计与解答电路设计类题目
(1)根据题目要求,分析各用电器的连接方式及开关的位置。
(2)画出草图后,根据设计要求进行验证。
(3)验证符合要求后,根据草图画出规范、简洁、工整的电路图。
(4)若题目中要求连接实物图,则要在电路图设计完全正确的情况下连接。
根据电路图连接实物图,要注意下列问题:
①用铅笔作图,目的是便于修改。
②导线要平滑,不要用直线,导线不得交叉。
③可按照电流的走向来连接。
④若为并联电路,可先连接一条路径,然后再连接其他支路。
⑤实物图要干净、美观、简洁、清楚。
【例题5】将图中的各器材连成电路,要求:开关S1控制两只灯泡的亮灭,S2只控制L2的亮灭。
【解析】(1)由题知,开关S1控制两只灯泡的亮灭,S2只控制L2的亮灭,说明两灯互不影响,是并联的,开关S1在干路上,S2在L2支路上。
(2)先把电源、干路部分和元件多的支路( S2、L2所在的支路)连接好,如图甲所示。再把另一支路(L1所在的支路)并联到相应位置,如图乙所示。
甲 乙
【例题6】抽油烟机的主要电器部件由电动机、照明灯、电动机开关S1和照明开关S2组成。使用时,电动机和照明灯可以同时工作,也可以单独工作。请画出抽油烟机的电路图。
【解析】由于电动机和照明灯可以单独工作,所以电动机和照明灯应并联,电动机开关S1和照明开关S2分别控制电动机和灯泡,所以电动机开关S1与电动机串联,照明开关S2与灯泡串联,如图所示。
探究三、生活中的电路
1. 生活中的并联电路
(1)生活中常见用电器的连接
【想想议议】教室中的日光灯是串联还是并联的?街道上的路灯之间是串联还是并联的?家中的用电器(电灯、电视机、电冰箱等)是串联还是并联的?为什么?
【分析】都是并联的。教室或街道上的灯,有一盏灯不亮时,其余的灯仍正常发光。家中的用电器(电灯、电视机、电冰箱等)在工作时互不影响(选填“相互”或“互不”),所以也是并联的。
(2)分析玩具警车电路的连接
【想想议议】图甲是一个简化了的玩具警车的电路图。学习了串联电路和并联电路的知识,你能看懂这个电路图吗?电路图中的小灯泡L与小电动机M是串联的还是并联的?
甲 乙
【分析】由图乙可知,两开关闭合后,电流从正极出发分别经过小灯泡和电动机,电流汇合后回到负极,电流有两条路径,因此电路图中的灯泡L与电动机M是并联;当只闭合其中一个开关时,电路为单独小灯泡L或小电动机M的电路。
2. 生活中的串联电路
【想想议议】家庭电路中的开关与用电器是串联还是并联的?烘托节日气氛的一串小彩灯,是串联还是并联的?
【分析】家庭电路中,开关和用电器是串联的,因为开关能够控制灯泡的亮灭。用来烘托节日气氛的一串小彩灯,一般是十几盏组成一组,当其中任意盏烧坏时,整灯随之熄灭,可见这组灯是串联的。
3. 串联与并联电路组合的实例
【想想议议】用来装饰居室、烘托节日欢乐气氛的彩色小灯泡,单独的一串彩灯中,各灯是怎么连接的?节日彩灯中的两串(或多串)之间是怎么连接的?
【分析】如图1所示,节日彩灯中的两串(或多串)之间是并联的。因为一串彩灯出现故障熄灭时,而另一串还照常亮。单独的一串彩灯中,各灯是串联的。因为它们同时亮,同时灭。
图1 图2
【例题7】如图2所示是一把既能吹冷风,又能吹热风的电吹风的简化电路,图中A是吹风机,B是电热丝、将插头插入插座,若只闭合开关S1,电吹风吹出的是_____风:若将开关S1、S2都闭合,电吹风吹出的是_____风。(两空均选填“热”或“冷”)
【答案】冷,热.
【解析】若只闭合开关S1,吹风机有电流通过,能够吹风;但电热丝没有电流通过,不能对空气加热。故此时吹的是冷风。
若将开关S1、 S2 都闭合,吹风机、电热丝都有电流通过,既能对空气加热,又能吹风,故此时吹的是热风。
【精讲点拨】
1. 串联电路和并联电路的识别方法
(1)定义法:若电路中各元件是逐个首尾顺次连接的,则此电路就是串联电路;若电路中各元件“首首相接,尾尾相接”并列地连在电路中,则此电路就是并联电路。
(2)电流法
串联电路中,电流从电源正极出发,流经各用电器回到电源负极,没有分流,始终是一条路径。并联电路中,电流在某处(A点)分为几条支路,在另一处(B点)又重新汇合,有多条路径。
(3)断路法或拆除法:在串联电路中,若出现一个断点或去掉一个元件,则电路中所有的用电器都会停止工作;并联电路中,断开支路上一个用电器的开关或去掉这个用电器,则其他支路中的用电器仍能正常工作。所以断开电路某处或去掉某个用电器,若有其他用电器能正常工作,则此电路一定是并联电路。
(4)节点法:所谓“节点法”就是在识别不规范电路的过程中,不论导线有多长,只要其间没有电源、用电器等,导线两端均可以看成同一个点,从而找出各用电器两端的公共点。对于较复杂的电路,特别是对点与点用导线连通的电路用此法判断较为快捷。
【课堂总结】 第3节 串联和并联
【课堂练习】
1.如图的四个电路图中,各开关都闭合后,灯泡L1与L2串联的是( )
【答案】D.
【解析】AB.当三个开关都闭合时,两灯泡首首相接,尾尾相接,因此两灯泡并联连接,故AB不符合题意;
C.两个开关都闭合时,L2被短路,电路为L1的简单电路,C不符题意;
D.开关闭合后,两灯泡首尾相接,因此两灯泡串联连接,故D符合题意。
2. 用笔画线代替导线,将图中的各器材连成电路。要求:灯L1和L2并联;开关S1只控制L1灯,开关S2控制灯L1和L2。
【答案】右图.
【解析】L1灯和L2灯并联,开关S1在L1支路上,开关S2在干路上控制两盏灯,如图所示。
3. 如图,若只需灯L1发光,则需用导线只连接______接线柱;若只用导线连接B、C接线柱,则灯L1、L2______联;若使灯L1、L2并联,则接线柱A与B连接,接线柱C与______连接.
【答案】CD,串联,D。
【解析】若只需灯L1发光,则需用导线只连接CD接线柱;若只用导线连接BC接线柱,则电流依次经过灯L1、L2,灯L1、L2串联;若使灯L1、L2并联,则电流应从电源正极出发分支,分别流入灯泡L1、L2,由于接线柱A与B连接,则接线柱C与D连接.
4. 一块木板上装有红灯泡电铃各一个,板上还装有电池组,如图所示。现将这块木板装在学校的传达室里,使值班人员从铃声和灯光的信号中,辨别是前门来客按开关,还是后门来客按开关。请设计电路并在实物图中连线。(注:AB为电铃的两个接线柱)
【答案】右图.
【解析】经分析可知,灯泡和电铃并联,且各有一个开关控制,前门开关闭合,灯亮,后门开关闭合,铃响,即可根据灯亮或铃响辨别前门还是后门来客,结合实物图,连接如图.
5.如图所示,灯L1与灯L2的规格相同,下列说法正确的是( )
A.S闭合后,灯L2将发生短路,L1会发光
B.要使小灯泡L1、L2串联,可去掉导线b
C.只改动一根导线,此电路不可能变为灯L1、L2并联
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,S1只能控制L1
【答案】B。
【解析】A.S闭合后,L1、L2被导线b短路,灯不亮,且导致电源短路,会损坏电源,A错误;
B.要使L1、L2串联,电路中各个元件首尾相连,可去掉导线b,故B正确;
C.将导线c从接线柱B改接到接线柱A上,则S闭合后,电流分两支,分别流向L1、L2,则此时L1、L2并联,故C错误;
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,若S1闭合,则电源会被短路,两灯都不亮。故D错误。
所以选B.
6. 小明和小红通过如下实验探究串、并联电路的结构和特点。
(1)小明连接好电路如图所示,小红指出,若闭合开关S,将发生_____(选填“断路”或“短路”)现象;
(2)若要电灯L1、L2串联,此时应去掉_____(选填“a”、“b”或“c”)导线;去掉该导线后,闭合开关S,发现两个灯泡还是不亮,小明用一完好的导线并联在MN两点间,发现灯泡L1不亮、L2亮,若故障只出现在一个灯泡上,应是灯泡_____发生了_____;
(3)若要使电灯L1、L2并联,可将图示电路中______(选填“a”、“b”或“c”)导线的一端从N接线柱改接到M接线柱上。
【答案】(1)短路;(2)b,L1,断路;(3)a。
【解析】(1)如图4所示,若闭合开关S,则导线直接连通电源的正负极,将发生短路故障。
(2)将两个灯泡依次相连接到电路中,这两个灯泡是串联的,将b导线去除,电路就成为串联电路。去掉该导线后,闭合开关S,发现两个灯泡还是不亮,电路可能断路,导线并联接在MN两点间时,灯泡L1不亮L2亮,此时L2所在的电路为通路,若故障只出现在一个灯泡上,应是灯泡L1出现断路。
(3)将两个灯泡的两端分别连接在一起,然后接到电路中,这两个灯泡是并联的。要使两个灯泡并联,电则应该把a导线从N接线柱改接到M接线柱上。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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第3节 串联和并联 (导学案)
【学习目标】
1. 知道什么是串联电路和并联电路,会画简单的串联、并联的电路图。
2. 通过实验探究串、并联电路的特点,会连接简单的串联和并联电路。
3. 尝试根据已有知识、经验,按要求设计简单的串、并联电路。
4. 能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。
【学习重点】会画串、并联电路图和连接串、并联电路。
【学习难点】根据要求及电路图来连接实物图,或根据要求及实际电路画出电路图。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 串联电路
(1)定义:如甲图所示,把用电器逐个 相连的电路叫作串联电路。
(2)特点:串联电路中电流有 (选填“一条”或“多条”)路径;开关控制 用电器(选填“L1”、“L2”或“L1和L2”);各用电器之间 影响(选填“有”或“无”)。
甲 乙
2. 并联电路
(1)定义:如乙图所示,用电器 相连的电路叫作并联电路。
(2)特点:串联电路中电流有 (选填“一条”或“二条”)路径;干路开关S控制 用电器(选填“L1”、“L2”或“L1和L2”),支路开关S1控制 (选填“L1”、“L2”或“L1和L2”);各用电器之间 (选填“有”或“没有”)影响。
3. 串联电路和并联电路是最基本的电路。节日里的一串小彩灯是 的,家庭电路中的电灯、电冰箱、电视机是 的,开关和它控制的电灯是 的(均选填“串联”或“并联”)。
【课堂探究】
探究一、串联和并联
1. 探究电路的连接方式
【做一做】现有两个带灯座的小灯泡、电池、开关和导线若干,请你试着把它们连接起来,使两个小灯泡能同时发光。与同学交流,看看一共有几种不同的连接不方式,并将有关电路图画出来。
【设计并进行实验】
①第一种连接方法:从电源的正极开始,连接开关、小灯泡L1、小灯泡L2,最后连接到电源负极,即把电路元件逐个 相连。这种连接方法是 联。
两个小灯泡的串联
②第二种连接方法:把两盏电灯右边的接线柱接在一起,左边的两个接线柱接在一起,再把它们接入电路中,使两盏灯 连接。 这种连接方法是 联。
两个小灯泡的并联
2. 串联与并联
(1)串联:两个或两个以上用电器依次相连,然后接到电路中,这种连接方式叫作串联。
(2)并联:两个或两个以上用电器的两端分别连在一起,然后接到电路中。这种连接方式叫作并联。并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路,单独使用的那部分电路叫支路。
【想一想】在串、并联电路中,电流的流向有什么不同?
【分析】①串联电路:电流只有 条路径。电流从电源正极流出,经过用电器回到电源负极,没有分支,没有干路、支路之分。
②并联电路:电流有 条或多条支路,干路和任意一条支路可构成一条电流路径,电流有两条或多条路径。
【例题1】如图所示的电路中,要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该只闭合开关______;若要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该闭合开关________;同时闭合_________会损坏电源。
探究二、连接串联电路和电路并联
1. 探究串联电路中开关的控制作用
(1)进行实验
①按照图连接串联电路,依次把开关接入A、B、C三个位置,闭合开关,观察开关控制两个小灯泡的情况是否有变化?
②闭合开关,拧下其中一个灯泡,观察另一个灯泡是否发光。
开关 灯泡 A位置 B位置 C位置
断开 闭合 断开 闭合 断开 闭合
L1
L2
(2)分析论证
①不论开关在哪个位置,当断开开关时,两灯不发光;当闭合开关时,两灯都发光。
②闭合开关,拧下一个灯泡,另一个 (选填“发光”或“不发光”)。
(3)实验结论:在串联电路中,开关可以控制 用电器,开关位置的改变并不影响它对用电器的控制作用。
2. 探究并联电路中开关的控制作用
(1)进行实验
①按照图连接电路。断开和闭合干路开关S,依次闭合或断开两个支路开关S1、S2,观察小灯泡的亮灭情况。
②闭合所有开关,拧下其中一个灯泡,观察另一个灯泡是否发光。
③实验现象
开关状态 灯泡L1、L2发光情况
S断开 S1、S2闭合或断开 L1、L2都
S闭合 S1闭合、S2断开 L1 、L2
S1断开、S2闭合 L1 、L2
(2)分析论证
①干路开关S控制所有灯泡。
②S1只能控制L1灯泡;S2只能控制L2灯泡。
③闭合所有开关,拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍能 (选填“发光”或“不发光”)。
(3)实验结论:在并联电路中,干路开关可以控制所有用电器,支路开关只能控制其 用电器。
3. 串、并联电路的特点
项目 连接 特点 电流路径 开关作用 用电器之间 是否相互影响
串联 电路 用电器依次相连 电流从电源正极出发,只有一条路径流回到负极 开关控制整个电路,与位置无关 用电器相互影响,若其中一个断开,其他无法工作
并联 电路 用电器并列接在两点之间 干路电流在节点处分别流经支路,再在另一节点处汇合流回电源负极 干路开关控制整个电路,支路开关控制本支路 用电器独立工作,互不影响
4. 串、并联电路的识别方法
【想一想】通过前面的学习,你能找到几种识别串并联电路的方法?
【归纳】
(1)定义法
①串联电路中所有元件是逐个顺次首尾相连的(“首”即为电流流入用电器的那一端,“尾”即为电流流出用电器的那一端)。
②在并联电路中,各用电器(小灯泡)“首首相连,尾尾相连”并列接在电路两点间。
(2)电流法
①串联电路:电流从电源正极出发,流经各用电器回到电源负极,没有分流,始终是 条路径。
②并联电路:电流在某处(A点)分为几条支路,在另一处(B点)又重新汇合,有 条路径。
(3)拆除法
①串联电路:拆除其中任意一个用电器,其他用电器都 影响(选填“受”或“不受”)。
②并联电路:拆除其中任意一个用电器,其他用电器都 影响(选填“受”或“不受”)。
(4)节点法:节点是导线交叉且相连的位置,即电流交叉和汇合的位置。串联电路 节点,并联电路 节点(选填“有”或“没有”)。
(5)等效法:在识别复杂电路时,不论导线有多长,只要中间没有电源、用电器,导线的两端点就可以等效成同一点。如图甲所示电路结构相对复杂。根据等效法可把A、B、C等效成A点,D、E、F等效成F点,得到图乙。图乙即为图甲的等效电路图。
【例题2】实验课上四位同学连接的电路如图所示,其中连接正确的是_______。
甲 乙 丙 丁
【例题3】如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.两个灯泡是串联的 B.开关只能控制灯L1
C.开关只能控制灯L2 D.开关可以同时控制灯L1和L2
例题3图 例题4图
【例题4】如图所示电路,当开关S1和S2都闭合时,电动机与灯泡都工作,它们的连接方式是________。当闭合开关S1、断开开关S2时,电动机与灯泡的工作情况是________(填“电动机”、“灯泡”或“电动机和灯泡”)工作。
5. 并联电路的连接问题
【思考】如图甲所示,现在要求把开关的A接线柱、灯L1的一个接线柱B与灯L2的接线柱C这三个接线柱连接起来,应该怎样进行连接?
【分析】实际上,图乙、丙、丁这三种连接方法完全等效,即只需 条导线就可把三个点连接起来。
6. 电路图与实物图的对应画法
在生活、生产中,人们常常根据要求或实际电路画出对应的电路图;也可以根据要求或电路图连接实物图(如电器的组装),下面练习转换的方法。
(1)根据要求及实际电路画电路图
①对于串联电路,从电源正极开始沿电流方向逐个用符号代替各实物元件,直到电源的负极,即“逐个顺次一一连接”。
②对于并联电路,可采用节点法。所谓节点法就是找出电路中电流的 点和 点,以这些点为分界,将电路分成几段来画的方法。
具体步骤:以下图为例进行分析。
①找出节点A、B(并联电路的分流点和汇流点)的位置,画出干路图甲;
②对照实物图找出各条支路并画出来,如图乙;
③将干路与支路连接起来组成完整的电路图,如图丙所示。
(2)根据电路图连接实物图
①分析:首先要分析电路是串联电路还是并联电路。
②方法:
a. 串联电路:从电源正极出发,将各元件一一连接即可。
b. 并联电路:明确元件是在支路上还是在干路上,哪些元件在同一条支路上;根据“先串后并,先简单后复杂”的原则连接,即先连接简单的支路,然后确定好分支点和汇流点,再将其他支路连入电路。
注意:根据电路图连接实物图时,导线不允许交叉。
7. 电路设计与解答电路设计类题目
(1)根据题目要求,分析各用电器的连接方式及开关的位置。
(2)画出草图后,根据设计要求进行验证。
(3)验证符合要求后,根据草图画出规范、简洁、工整的电路图。
(4)若题目中要求连接实物图,则要在电路图设计完全正确的情况下连接。
根据电路图连接实物图,要注意下列问题:
①用铅笔作图,目的是便于修改。
②导线要平滑,不要用直线,导线不得交叉。
③可按照电流的走向来连接。
④若为并联电路,可先连接一条路径,然后再连接其他支路。
⑤实物图要干净、美观、简洁、清楚。
【例题5】将图中的各器材连成电路,要求:开关S1控制两只灯泡的亮灭,S2只控制L2的亮灭.
【例题6】抽油烟机的主要电器部件由电动机、照明灯、电动机开关S1和照明开关S2组成。使用时,电动机和照明灯可以同时工作,也可以单独工作。请画出抽油烟机的电路图。
探究三、生活中的电路
1. 生活中的并联电路
(1)生活中常见用电器的连接
【想想议议】教室中的日光灯是串联还是并联的?街道上的路灯之间是串联还是并联的?家中的用电器(电灯、电视机、电冰箱等)是串联还是并联的?为什么?
【分析】都是 联的。教室或街道上的灯,有一盏灯不亮时,其余的灯仍正常发光。家中的用电器(电灯、电视机、电冰箱等)在工作时 影响(选填“相互”或“互不”),所以也是并联的。
(2)分析玩具警车电路的连接
【想想议议】图甲是一个简化了的玩具警车的电路图。学习了串联电路和并联电路的知识,你能看懂这个电路图吗?电路图中的小灯泡L与小电动机M是串联的还是并联的?
【分析】由图乙可知,两开关闭合后,电流从正极出发分别经过小灯泡和电动机,电流汇合后回到负极,电流有 条路径,因此电路图中的灯泡L与电动机M是 联;当只闭合其中一个开关时,电路为单独小灯泡L或小电动机M的电路。
甲 乙
2. 生活中的串联电路
【想想议议】家庭电路中的开关与用电器是串联还是并联的?烘托节日气氛的一串小彩灯,是串联还是并联的?
【分析】家庭电路中,开关和用电器是 联的,因为开关能够控制灯泡的亮灭。用来烘托节日气氛的一串小彩灯,一般是十几盏组成一组,当其中任意盏烧坏时,整灯随之熄灭,可见这组灯是 联的。
3. 串联与并联电路组合的实例
【想想议议】用来装饰居室、烘托节日欢乐气氛的彩色小灯泡,单独的一串彩灯中,各灯是怎么连接的?节日彩灯中的两串(或多串)之间是怎么连接的?
【分析】如图1所示,节日彩灯中的两串(或多串)之间是 联的。因为一串彩灯出现故障熄灭时,而另一串还照常亮。单独的一串彩灯中,各灯是 联的。因为它们同时亮,同时灭。
图1 图2
【例题7】如图2所示是一把既能吹冷风,又能吹热风的电吹风的简化电路,图中A是吹风机,B是电热丝、将插头插入插座,若只闭合开关S1,电吹风吹出的是_____风:若将开关S1、S2都闭合,电吹风吹出的是_____风。(两空均选填“热”或“冷”)
【课堂总结】 第3节 串联和并联
【精讲点拨】
1. 串联电路和并联电路的识别方法
(1)定义法:若电路中各元件是逐个首尾顺次连接的,则此电路就是串联电路;若电路中各元件“首首相接,尾尾相接”并列地连在电路中,则此电路就是并联电路。
(2)电流法
串联电路中,电流从电源正极出发,流经各用电器回到电源负极,没有分流,始终是一条路径。并联电路中,电流在某处(A点)分为几条支路,在另一处(B点)又重新汇合,有多条路径。
(3)断路法或拆除法:在串联电路中,若出现一个断点或去掉一个元件,则电路中所有的用电器都会停止工作;并联电路中,断开支路上一个用电器的开关或去掉这个用电器,则其他支路中的用电器仍能正常工作。所以断开电路某处或去掉某个用电器,若有其他用电器能正常工作,则此电路一定是并联电路。
(4)节点法:所谓“节点法”就是在识别不规范电路的过程中,不论导线有多长,只要其间没有电源、用电器等,导线两端均可以看成同一个点,从而找出各用电器两端的公共点。对于较复杂的电路,特别是对点与点用导线连通的电路用此法判断较为快捷。
【课堂练习】
1.如图的四个电路图中,各开关都闭合后,灯泡L1与L2串联的是( )
2. 用笔画线代替导线,将图中的各器材连成电路。要求:灯L1和L2并联;开关S1只控制L1灯,开关S2控制灯L1和L2。
第2题图 第3题图
3. 如图,若只需灯L1发光,则需用导线只连接______接线柱;若只用导线连接B、C接线柱,则灯L1、L2______联;若使灯L1、L2并联,则接线柱A与B连接,接线柱C与______连接。
4. 一块木板上装有红灯泡电铃各一个,板上还装有电池组,如图所示。现将这块木板装在学校的传达室里,使值班人员从铃声和灯光的信号中,辨别是前门来客按开关,还是后门来客按开关。请设计电路并在实物图中连线。(注:AB为电铃的两个接线柱)
5.如图所示,灯L1与灯L2的规格相同,下列说法正确的是( )
A.S闭合后,灯L2将发生短路,L1会发光
B.要使小灯泡L1、L2串联,可去掉导线b
C.只改动一根导线,此电路不可能变为灯L1、L2并联
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,S1只能控制L1
6. 小明和小红通过如下实验探究串、并联电路的结构和特点。
(1)小明连接好电路如图所示,小红指出,若闭合开关S,将发生_____(选填“断路”或“短路”)现象;
(2)若要电灯L1、L2串联,此时应去掉_____(选填“a”、“b”或“c”)导线;去掉该导线后,闭合开关S,发现两个灯泡还是不亮,小明用一完好的导线并联在MN两点间,发现灯泡L1不亮、L2亮,若故障只出现在一个灯泡上,应是灯泡_____发生了_____;
(3)若要使电灯L1、L2并联,可将图示电路中______(选填“a”、“b”或“c”)导线的一端从N接线柱改接到M接线柱上。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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