串联和并联 【学习目标】1.了解串、并联电路的概念,掌握串、并联电路的特点;2.会画简单的串、并联电路图;3.能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,培养观察能力知识导图】【基础知识】知识点一、串联和并联1.实验探究—让两个灯泡发光的方法提出问题用一个电源、两个小灯泡、一个开关和一些导线组成电路,要让两个小灯泡同时发光,可以有几种接法探究过程方法一:将两个小灯泡依次相连,然后接到电路中,如图所示方法二:将两个小灯泡的两端分别连在一起,然后接到电路中,如图所示连接好电路,闭合开关,L1、L2都发光;取下L1,L2熄灭;取下L2,L1熄灭连接好电路,闭合开关,L1、L2都发光;取下L1,L2继续发光;取下L2,L1继续发光分析论证画出方法一的电路图,并标出电流的路径,如图所示画出方法二的电路图,并标出电流的路径,如图所示方法一的电路中只有一条电流的路径,所以一个灯泡断开,另一个灯泡胡熄灭方法二电路中有两条电流的路径,如果取下一个小灯泡,另一个小灯泡中仍然有电流通过,会继续发光总结归纳(1) 两个制度牌依次相连,然后接到电路中,我们叫这两个小灯泡串联。
串联电路电流只有一条路径,电路中各用电器互相影响;(2) 两个小灯泡两端分别连在一起,然后接到电路中,我们叫这两个小灯泡并联在并联电路中,有两条或多条电流路径,每条支路中有一部分电流流过,每条支路都与电源形成一条通路,各支路之间互不影响2.支路和干路(1)干路:并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路2)支路:并联电路中用电器单独使用的那部分电路叫支路典例】如图是一种保险箱,小明为这种保险箱设计了智能解锁电路正常解锁时,输入正确的密码使开关S1 闭合,小型电动机启动打开保险箱;也可通过使用正确的指纹使开关S2 闭合,电动机启动打开保险箱若多次解锁失败,则系统的防盗模式启动,锁定开关S3 将会断开24小时,该时间段内,即便输入正确的密码或指纹都无法启动电动机图中所示模拟电路中符合要求的是( )A. B.C. D.知识点二、连接串联电路和并联电路1.探究开关在电路中的作用【实验器材】两节干电池、两个小灯泡、三个开关、导线若干1)开关在串联电路中的作用【问题探究】在串联电路中,如果改变开关位置,开关对电路的控制作用是否会改变?【实验步骤】①按图甲所示电路图连接串联电路,如图乙所示②闭合开关S,观察两个小灯泡的发光情况。
③断开开关S,改变开关在电路中的位置,把开关分别接在a、b、c三处,闭合开关,观察小灯泡的发光情况实验现象】开关S在电路中的位置开关S对小灯泡L1、L2的控制作用S闭合时S断开时S接在a处两灯都亮两灯都不亮S接在b处两灯都亮两灯都不亮S接在c处两灯都亮两灯都不亮【实验结论】在串联电路中,开关可以控制所以用电器,开关位置的改变不影响它对用电器的控制作用2)开关在并联电路中的作用【问题探究】在并联电路中,不同位置的开关,对电路的控制作用是否相同?【实验步骤】①按图甲所示电路图连接并联电路,如图乙所示②闭合开关S、S1、S2,观察两个小灯泡的发光情况③闭合开关S、S2,断开S1,观察两个小灯泡的发光情况④闭合开关S、S1,断开S2,观察两个小灯泡的发光情况⑤闭合开关S1、S2,断开S,观察两个小灯泡的发光情况实验现象】开关的闭合情况(“×”为断开,“√为闭合”)灯泡发光情况(“×”不发光,“√”为发光”)SS1S2L1L2√√√××√√×√×【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2.串联电路和并联电路的特点串联电路并联电路连接特点用电器首尾顺次相接用电器两端分别接在一起电路图电流路径电流从电源正极出发,只有一条路径流回电源负极干路电流在其中一个节点处分别流经各支路,在另一个节点处汇合流回电源负极用电器是否相互影响发生断路时各用电器互相影响,若其中一个断路,则其他用电器都无法工作各用电器互不影响,若其中一个断路,则其他用电器照常工作发生短路时若其中一个用电器被短路,其他用电器依然有电流通过若其中一个用电器短路,与之相并联的所有用电器都被短路开关作用开关控制整个电路,开关位置不影响其控制作用干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路特别提醒虽然串联电路中的开关控制整个电路,但开关能控制整个电路的电路不一定就是串联电路,因为在并联电路中,干路上开关也能控制整个电路。
3.串并联电路的识别识别方法图解说明概念法(定义法)电流路径法拆除法(断路法)短路法移点法4.较复杂的电路图与实物图的转化方法(1)根据电路图连接实物图的方法电流路径法:先确定电流方向,即电流从电源正极流出后依次经过哪些元件,再观察有无分支若有分支,先将一条支路连接完成,再在对应的支路处并联上另一条支路标号法:从电源正极开始,先在电路图中各元件的符号两端标出序号,再在对应的实物图中各元件两端标上对应的序号,最后按照电路图连接实物电路2)根据实物图画电路图的方法替换法:所谓替换法就是先将实物图中的元件用规定的符号替换下来,再将符号整理整理成规范电路图的一种方法节点法: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:①先找出节点(并联电路的分流点和汇流点)的位置,画出干路;②对照实物图找出一条支路并画出来;③对照实物图找出其他支路并依次画出来;④将干路与各支路连接起来组成完整的电路图典例】某保密室有三道门,关上一道门相当于闭合一个开关只要有一道门没有关上红色和绿色的指示灯都会发光当三道门都关上时,红灯会熄灭,只有绿灯会发光请设计出符合要求的电路图画在虚线的方框内,并根据所设计的电路图在图中用笔画线将实物连接成符合要求的电路。
要求:连线不能交叉,线头接在接线柱上 知识点三、生活中的电路电路名称实现功能电路图居民楼楼道灯电路两开关同时闭合灯泡才能工作光开关能在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;声控开关能在有声时时自动闭合,无声音时自动断开公交电车铃电路公交车后门两侧扶手上各有一个按钮,按下任何一个,驾驶台的电铃都会发声抽油烟机电路厨房用抽油烟机里装有照明灯和电动机,它们有时同时工作,有时只有电动机工作,有时只有照明灯工作汽车安全带电路当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭电吹风机电路电动机不工作时,电热丝不能发热;电热丝不发热时,电动机仍能工作楼梯照明灯电路在楼梯两端的开关都能控制楼道照明灯的亮熄例如,在下楼时将单刀双掷开关S1拨到一侧,灯亮;到下楼后将单刀双掷开关S2拨到另一侧,等熄击剑电路当甲方的剑(图中S甲表示)击中乙方的导电服时,电路接通,乙方指示灯(图中用L乙表示)亮;当乙方的剑(图中用S乙表示)击中甲方的导电服时,电路接通,甲方指示灯(图中用L乙表示)亮【典例】小强把台灯的插头插在插座上,插座上有一个开关和一个指示灯,台灯开关和灯泡分别用、表示,当只闭合时,台灯不发光,当只闭合时,指示灯发光,再闭合时,台灯发光。
下列设计的电路符合要求的是( )A.B.C.D.【方法帮】题型一:串并联电路识别【角度1】实物电路的识别定义法识别电路简单实物电路可直接根据定义法判断:若各用电器首接首、尾接尾则为并联;若各用电器首尾依次相接则为串联较为复杂的实物电路可先画出电路图,整理、简化后再根据定义法判断典例】如图所示,如图所示电路中,开关能够同时控制两盏灯,且两灯发光情况互不影响的电路是( )A. B. C. D.【角度2】生活中的串、并联电路断路法识别电路实际生活中的电路往往都比较复杂,一般用断路法来识别如果将电路中任何一个电器断路,其他用电器都不受影响,则用电器之间是并联连接;如断路后其他用电器不能工作,则它们之间是串联连接典例】如图为路口交通指示灯的示意图指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为据你对交通指示灯的了解可以推断( )A.红灯、黄灯、绿灯是串联的;B.红灯、黄灯、绿灯是并联的;C.红灯与黄灯并联后再与绿灯串联;D.绿灯与黄灯并联后再与红灯串联题型二:根据电路图连接实物图解题通法电流路径法:(1)直接连接法:对于较简单的电路,可从电源的一个极开始,顺着或逆着电流方向根据电路图连接实物元件,最后连到电源另一极;(2)先串后并:对于较复杂的电路,可从电源正极出发按电流方向先连通一条支路,在分流点和汇流点再补连其他支路。
典例】(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,连接实物电路 (要求导线不能交叉);(2)在根据图乙的电路图在右边的方框中画出电路图题型三:电路故障的判断【典例】如图所示电路中,电源电压为3V,灯泡L1、L2规格相同闭合开关S,两灯均不亮保持S闭合,用电压表测得a、b间电压为0V,c、d间电压为3V,下列判断正确的是( )A.b、c间导线断路 B.灯泡L1断路 C.灯泡L2断路 D.灯泡L1、L2均断路题型四:电路设计设计电路的一般方法1.根据用电器工作时彼此独立还是互相影响确认电路的基本连接形式是串联还是并联;2.根据开关对用电器的控制要求,确定开关的位置,在干路上还是在支路上;3.画出草图,根据设计要求进行检验,不符合的地方进行修改;4.整理并画出规范的设计电路图典例】同学们在学习“串联和并联”时,分别用完好的小灯泡(两个)、干电池(两节)、开关(一个)、导线(若干)设计并连接了各自的电路,小芳连接的两种电路在开关闭合或断开时两灯均同时亮或同时灭:小明将开关闭合后两灯均亮,再从灯座上取下其中一盏灯,另一盏灯依然发光:小聪在连接好电路的最后一根导线时,两灯都发光,但当闭合开关时,其中一盏灯泡熄灭了。
请你解决下列问题:(1)在图甲的虚线框中将小芳连接的两种电路图补画完整______;(2)小明的电路连接方式为______联;(3)在图乙的虚线框内将小聪连接的电路图补画完整______中考帮】考点一:串并联电路的识别【典例】(2022·江苏连云港)如图所示,灯泡、串联的电路是( )A. B. C. D. 中考考题要求同学们能对电路图进行分析和推理,判断电路的串并联情况,这是物理核心素养的科学思维的体现考点二:简单串、并联电路设计【典例】(2022·重庆A)如图所示为一种新型“水温感应龙头”自带水流发电电源当水流温度低于40℃感应开关S1闭合,只有绿灯照亮水流;当水温达40℃及以上,感应开关S2闭合,只有红灯照亮水流,以警示用水人下列电路设计能实现该功能的是( )A. B. C. D. 中考考题要求同学们能将实际问题中的对象和过程转换成相应的物理问题,并应用串并联电路的特点解决实际问题,这是物理核心素养的物理观念(相互作用观)的体现作业帮】一、基础练(知识巩固)。