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第三节 连接串联电路和并联电路
一、课前知识准备
1.什么是串联电路?串联电路中开关的位置改变控制作用是否改变?
(答案:把元件逐个顺次连接起来组成的电路为串联电路,串联电路中开关的位置改变控制作用不变)
2. 什么是并联电路?并联电路有何特点?
(答案:把元件并列连接起来组成的电路为并联电路;并联电路中用电器能各自独立工作,互不影响,一个用电器损坏或断路,其他用电器仍能正常工作。)
二、名师解读点拨
知识点1:串联电路
串联电路中,拧下一个灯泡另一个灯泡 。(填“亮”或“不亮”)
答案:不亮
【明确】串联电路中只有一条电的路径,拧下一个灯泡,另一个灯泡就变成断路。各用电器的工作互相影响。
知识点2:并联电路
并联电路中开关的位置改变控制作用是否改变?
答案:并联电路中开关的位置改变控制作用改变,并联电路中干路的开关控制整个电路的通断,支路的开关只控制本支路通断。
【明确】并联电路有两条或多条电的路径,一个支路断了,另一个支路和干路仍构成通路。但干路上的开关断开,所有支路均为断路。
【比较】
名称 概念 连接特点 用电器工作状态 开关的作用
串联电路 用电器逐个顺次连接起来的电路 只有一条电的路径 各用电器的工作互相影响。当一个用电器断路或损坏时,另一个用电器也就不能工作了. 控制整个电路的通断,开关的位置改变控制作用不变
并联电路 用电器并列地连接起来的电路 有两条或多条电的路径 用电器能各自独立工作,互不影响。一个用电器损坏或断路,其他用电器仍能正常工作。 干路上的开关控制整个电路的通断,支路上的开关只控制该支路的通断
【辨析】串联电路和并联电路
电路通断法:可以将电路中去掉一个用电器,若影响了其他用电器的正常工作,这个电路就是串联电路,否则就是并联电路。
电流流向法:串联电路中的电流是从电源的正极出发后不分支路,依次通过各个用电器,直接流回电源负极;并联电路中的电流由电源正极出发,从“分支点”分成几条支路后,又在“汇合点”集合起来流回电源的负极。
等效电路法:有时电路图显得比较复杂,看不出几个用电器之间的连接关系,也不易画出电流的流向,这时我们可将原电路改画成直观的容易看出的形式,但不能改变其中各元件的作用。
知识点3:串联和并联电路的实例
给你下列器材:一个低压电池组、一个小灯泡、一只开关、一只电铃和若干导线.请你设计一个自动放养奶牛的装置图.要求:用细导线将牛群围住,合上开关后,当牛在圈内吃草时,小屋内灯亮而铃不响;当有牛碰断了圈住的导线到圈外时,电铃便会响起来,放牛的人能及时发现.
答案:用导线、开关、电源将灯、电铃串联,用圈牛的导线将电铃短路.如图所示满足题目要求.
【说明】生活当中串、并联电路应用实例很多,如家里的电灯和电视机、冰箱互不影响,是采用了并联电路;晚上,马路上的灯有亮有灭,它们是并联关系;工厂车间各台机器都要用电,它们工作要互不影响,也要并联;节日的彩灯,每串采用的是串联方法.
三、拓展整合创新
类型之一:串联电路
【例1】在下图所示电路中,开关S闭合后,三盏灯属于串联的电路是 ( )
解析:根据定义特点法分析,电流只有一条通路为串联.B项是不完整的电路.C项和D项为混联电路.答案:A
变式题:将几个相同的小灯泡串联后接入电路,闭合开关后发现,只有一个小灯泡不亮,这个小灯泡不亮的原因可能是 ( )
A.开关接触不良 B.电路中某处发生了断路
C.此灯泡两端发生了短路 D.此灯泡已烧坏
解析:若是断路,根据串联电路的特点,所有小灯泡都不亮,这与只有一个小灯泡不亮相矛盾,则A、B、D三项排除.答案:C
类型之二:并联电路
2.(02·厦门)用一个开关同时控制两个电灯和一个电铃工作,这三个用电器在电路中 ( )
A.一定要串联 B.一定要并联
C.可以并联也可以串联 D.可以混联
解析:一个开关同时控制三个用电器有四种情况:一是三个用电器串联;二是三个用电器并联;三是两个用电器串,再与第三个用电器并;四是两个用电器并,再与第三个用电器串.后两种情况统称为混联.
答案:C、D
变式题:如左图所示电路L1、L2、L3三盏灯是怎样连接的
解析:判断此题三盏灯是怎样连接的有两种方法。(1)各用电器能否单独工作。若能单独工作,互不影响,即为并联,若各用电器均不能独立工作,说明不是并联,在本题中去掉其中任何一盏灯,对其他电灯无任何影响,说明三灯并联。 (2)把导线交叉处的点称为“节点”,凡两个节点间没有任何用电器(或电阻),用导线直接连接的,可视为同一节点。把不同节点标上不同的名称,然后各用电器各是接在哪两个节点之间。由此可知:h、f为同一节点,g、e为同一节,L1、L2、L3三灯均接在这两个节点之间,如右下图,所以是并联。
答案:并联
类型之三:串联和并联电路的实例
【例3】(2003·广西)在抗击“非典”的斗争中,医务人员需要随时看护患者,临时使用的一种呼唤电路如图所示(注意:有多少张病床就按同样接法装多少盏电灯,图中只画出两盏),患者只要按床头的电键,他们就能知道谁呼唤.请你研究一下这个电路(你可以只研究没有两人同时按电键的情况),说说既然已经有电铃为什么还需要电灯 根据你的见闻,用什么代替电灯可以使电路更先进
解答:电铃只表示有人呼唤;电灯亮具体显示谁在呼唤;用一块液晶显示屏代替所有的电灯会使电路更先进.
变式题:(2002·黑龙江)某大型宾馆设有地下停车场,地下值班室的工作人员可以通过操纵室内的开关,使想存车的司机看入口处的红、绿灯便可知车场内是否有空车位:红灯亮,无车位;绿灯亮,有车位.请你设计出满足上述要求的电路.(电源用电池组,停车场如图所示)
解答: 如图所示.
类型之四:综合应用创新
【例4】(03·宁夏)在两条道路的交叉口安装红绿灯指挥车辆,可保障行车安全,如图a.当AB方向绿灯L2亮时,CD方向红灯L4同时亮;当AB方向红灯L1亮时,CD方向绿灯L3同时亮.请同学按上述要求在图b中的虚线框内画出L1、L2、L3、 L4连接图;完成一个“红绿灯”的模拟电路(图b中S是一个单刀双掷开关.注意图中必须标注4个灯的代号L1、 L2、L3、L4).
解析:当AB方向绿灯L2亮时,CD方向红灯L4同时亮;当AB方向红灯L1亮时,CD方向绿灯L3同时亮.通过单刀双掷开关控制,两灯同时亮可采用串联也可采用并联。
答案:
四、当堂检测反馈
1.如下图电路中,开关闭合后,两盏电灯都可以发光的电路是 ( )
A ??? B ???C ???D
解析:在A情况下,电路里无电源.在B情况下闭合开关S将电源正负极直接连在一起发生短路.在C情况中,闭合开关使电路连接成通路,两盏电灯并联同时发光.情况D中,开关闭合后下面一盏电灯被开关把两端形成局部短路,这个灯中无电流通过不能发光.因此,4种情况中,只有C是符合要求的答案.答案:C
2.马路上的路灯如果有一盏坏了,其他的灯还能照常亮,由此可判断路灯是 联的.
解析:一个用电器损坏或断路,其他用电器仍能正常工作,此电路一定为并联电路。
答案:并联
3.如右图所示电路,若使两灯串联,应该闭合开关 ,
断开开关 ;若使两灯并联,应该闭合开关 ,
断开开关 .若闭合开关S1和S2,断开开关S3,则灯
发光;若闭合开关S2和S3,则会出现电源被 路.
答案:S2,S1和S3,S1和S3,S2,L1,短
4.(05贵阳实验区)请你根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中未连接好的器材连接起来(连线不能交叉)。
答案:
5.(05年南宁市)图所示的电路中,小灯泡L1和L2都标有“3V 0.25A”字样,电源由2节1.5V的干电池组成。则下列说法中错误的是( )
A.S闭合后,L1、L2并联,且都能发光
B.S闭合后,电路将发生短路
C.要想使L1、L2串联,可去掉导线b
D.若将导线M从接线柱B改接到A上,则两灯都能正常发光
解析:S闭合后,电流从电源的正极—D—b—B—M—S—电源负极,没有经过用电器,出现短路;去掉导线b,L1、L2串联;若将导线M从接线柱B改接到A上,则两灯并联都能正常发光。答案:A
五、课后延伸阅读
简单自动控制电路
找一个废的日光灯启动器,去掉金属(或塑料)外壳,再小心地把玻璃泡上面的大部分打破(注意不要把下边的金属线弄断),露出它的静触片和动触片(如下图甲).按照下图乙所示,将启动器代替开关跟电池和小灯泡连接成一个电路,观察小灯泡亮不亮.点燃火柴去烧动触片,观察小灯泡什么时候亮了.将火柴熄灭,观察小灯泡什么时候又熄灭了.重复这个实验,并仔细观察动触片发生的变化.
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