高二物理電路的串并聯(lián)混聯(lián)

1、高二物理 電路的串并聯(lián)(混聯(lián))一、教學(xué)目標(biāo)1、理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點2、會根據(jù)電路畫出用、并聯(lián)電路圖3、會根據(jù)電路圖模擬連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路4、會分析解決簡單的混聯(lián)電路并與實際聯(lián)系二、重點、難點1、重點理解串聯(lián)與并聯(lián)電路特點，掌握電阻及電壓、電流、電功率分配關(guān)系。2、難點并聯(lián)電路總電阻越并越小，難以理解，與實際聯(lián)系缺乏實踐經(jīng)驗。三、教學(xué)過程(一)串聯(lián)電路1、定義：把若干個電阻或電學(xué)元件一個接一個地連接起來，這種連接方式叫 做串聯(lián)。2、串聯(lián)電路的特點：(1)在申聯(lián)電路中，電流只能沿著一條通路流過各個電阻，所以 串聯(lián)電路中各處 的電流相同。I= I 1= I 2= I 3= = In

2、；(2)串聯(lián)電路兩端的 總電壓等于各 串聯(lián)電阻兩端的電壓之和。U=U+U+U+ Un；(3)串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。R=R+R+R+Rn3、串聯(lián)電路的兩個推論(1)串聯(lián)電路具有分壓作用，分壓跟電阻成正比：U =U1 =U2 =UnR R1 R2Rn用聯(lián)電路分電壓與總電壓關(guān)系式：兩個電阻串聯(lián)時：Ui = Rl U , U2 = R2 u ;R R2Ri R2n個電阻串聯(lián)時：U1=R1U,Ri R2 R3RnU22URiR2R3Rn(由此得到結(jié)論：在電路電壓大于用電器額定電壓的情況下， 往往可以選用一個適 當(dāng)阻值的電阻跟用電器串聯(lián)，由于這個電阻分擔(dān)了一部分電壓，電路中的電 壓重新分配，

3、用電器就能在額定電壓下正常工作。)(2)串聯(lián)電路的電功率與電阻成正比：=且=旦=PR RR2Rn兩個電阻串聯(lián)時：Pi = Ri P,巳=R2 P；R R2R R2n個電阻串聯(lián)時:!PRiR2R3RnP2 =R2RiR2R3P ，Rn例題i、已知電阻R和R串聯(lián)，兩端電壓U,則R兩端的電壓U=, R 兩端的電壓U=, R上消耗的電功率Pi=, R上消耗的電功率 P2=。(二)、并聯(lián)電路這種連接方式叫做并聯(lián)1、定義：把若干個電阻或電學(xué)元件并列地連接起來,2、并聯(lián)電路的特點(1)并聯(lián)電路干路中的 總電流等于各并聯(lián)電阻的電流之和。I = 11+12+13+ In ；(2)并聯(lián)電路的各個支路有兩個公共接點

4、 A和B,支路中每個電阻兩端的電壓 都等于A、B兩點間的電壓，所以并聯(lián)電路各個 支路兩端的電壓相同。U=U=L2 = L3= Un；(3)并聯(lián)電路總電阻的導(dǎo)數(shù) 等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。11111=+ + + oR R1 R2 R3Rn3、并聯(lián)電路的兩個推論：(1)并聯(lián)電路具有分流作用,分流跟電阻成反比：|R=|R二|2R=|3R=InR 并聯(lián)電阻的電流與總電流的關(guān)系式：兩個電阻并聯(lián)時：|1=|, |2=小|。R1 R2R R2三個電阻并聯(lián)時：|1 =RR1,R1R2 R2R3 R1R3R1R3R1R2R2R3RRR1R2R1R2R2R3R1R3(2) 并聯(lián)電路的 電功率與電阻成反比：PR=P

5、R=BR=P3R=RR兩個電阻并聯(lián)時：r = R2 p , p2 = R1 P 0R1 R2R1 R2三個電阻并聯(lián)時：n =RRp ,R1R2 R2R3 R1R3P2 =RlR3R1R2R2R3RR3P,P3 =R1R2R1R2R2RR1R3思考：我認(rèn)為并聯(lián)電路中，并聯(lián)電阻支路的數(shù)目增多或并聯(lián)電阻的一個電阻的 阻值增大，他們的效果是一樣的，都是是并聯(lián)電路的總電阻變小。這樣考慮對 嗎？答案：不對，這兩種情況是不一樣的，并聯(lián)電阻支路的數(shù)目增多，相當(dāng)于導(dǎo)體 的橫截面增大，總電阻是減小的。并聯(lián)電阻中一個電阻的阻值變大，相當(dāng)于這 個電阻的橫截面積變小，并聯(lián)部分總的橫截面積也隨著變小， 總電阻要增大而 不

6、是減小。例題2、已知電阻R和R并聯(lián)，電路中總電流是I ,則R支路中的電流Ii=: R支路中的電流 屋=, R上消耗的電功率P=, R上消耗的電功率 P2=。（三）混聯(lián)電路：把用電器用串聯(lián)和并聯(lián)的方式組合起來叫做串并聯(lián)組合電路, 又叫做混聯(lián)電路。求等效電路法簡化電路（紅皮書 P41/12類似）例題3、如圖1所示電路中，電阻R=6Q, R=3Q , R=2Q , R=12Q ,求外電路的 總電阻.組織學(xué)生分析、討論，歸納要點.在這類問題中，可從電流的流向出發(fā)，在外 電路中，由高電勢點向低電勢點流動，從而確定電勢變化和等電勢點，畫出等效電 路圖.在圖1所示電路中，a點與電源正極連接，電勢最高；b點與

7、電源負(fù)極連接， 電勢最低；a點和d點等電勢，在外電路中，電流由a點流向b點的過程中，要流 經(jīng)c點，由于電流流經(jīng)電阻時電勢要降低， 故c點電勢低于a點電勢，高于b點電 勢.由上述分析可知，該電路中有 a、c、b三個電勢高低不同的點.如圖2所示, 將a、c、b三點重新排列，并把原電路圖中的各個電阻畫在相應(yīng)的兩點問，從這一改畫后的電路中，很容易看出各個電阻之間的連接關(guān)系：R和R并聯(lián)后與R串聯(lián)組 成一條支路，再與R支路并聯(lián).根據(jù)申、并聯(lián)電路總電阻的計算方法有1 _ 1 1一二旦十 R島二1 1二+解得外電路的總電阻為R=3 Q課本P35示例2、如圖，裝飾用的小彩燈常被掛在節(jié)日 的小樹上或商店的門面上，

8、仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，這些 彩燈是串聯(lián)后接在220伏電源上的，每一用足有斷了以后，其余燈確仍亮著。這是為什么呢？分析：觀察燈的結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，每個燈的燈絲（R）引解答：在右圖中，A、B、C三燈是串聯(lián)的，但每個燈都有兩二（籌IUL個并聯(lián)分路。當(dāng)下部燈絲斷掉后，上面的電阻絲仍能V導(dǎo)電，整個串聯(lián)電路沒有開路，因此其余各燈仍可以發(fā)光。這種電路實際上是既有并聯(lián)又有串聯(lián)的組合電路。討論：現(xiàn)在我們深入討論一下，R與R哪個電阻大？當(dāng)一個燈泡燈絲斷了以后， 其 余各燈亮度有什么變化？大家知道，用電器的功率P=U/R, R越大，功率越小。在正常情況下，我們希 望燈絲發(fā)出的功率大、并聯(lián)的電阻消耗的功率小，因此應(yīng)有 RR。當(dāng)某

9、一燈 絲斷了以后，只有 R串聯(lián)在電路中，電路的總電阻變大了，總電流變小了， 因此每個燈都要變暗些?？梢姸鄠€燈的燈絲斷了以后，整用燈的亮度將變得 很暗。關(guān)于電飯煲：課本 P36訓(xùn)練與應(yīng)用 右圖所示是家庭中常見的電飯煲， 在指示面板上有紅燈、黃燈兩種指 示燈，其內(nèi)部電路如圖所示。各元 件作用如下表所述：元件煮飯開 始溫度達(dá)7080 C溫度達(dá)103 c溫度降至70c前溫度低于70c后Si 磁鋼限溫開關(guān)(靠手 動閉合，溫度達(dá)103c時 自動斷開)手動合 上閉合斷開斷開斷開& 雙金屬片自動開關(guān) (溫度達(dá)7080c時自 動斷開，低于70c時自動 閉合)自動合 上斷開斷開斷開閉合R 發(fā)熱電阻工作工作工作幾乎

10、/、， 作工作紅燈加熱指示燈亮亮滅滅亮黃燈保溫指示燈滅滅亮亮滅(注：103c叫做店里點)(1)請你在上表中的空白處填上 Si、&、R的工作情況以及紅燈和黃燈的發(fā)光情況。(2) R、R的作用是什么？在設(shè)計時，它們比 R應(yīng)大些還是小一些？答：限流作用，應(yīng)大些。(3)保溫階段R上的電流與煮飯階段的電流是否相同？為什么？答：在煮飯階段，S手動合上以后，Ri被短路，電路中只有R、R在工作，而在保溫階段，Si、S2都處于斷開狀態(tài)，因此電路中三個電阻都在工作，由于 Ri 的分壓作用，R上分得的電壓較煮飯時小得多，所以保溫階段 岸上的電流也較煮飯階段時小得多。（4）用這種電飯煲能不能讓其自動燒開水？并像煮飯一

11、樣將水溫一直保持在70 80C?答：由于水溫達(dá)100c沸騰以后，溫度不再升高，從而不可能達(dá)到 103c的居 里點，所以Si一直處于閉合狀態(tài)，加熱電阻 R 一直正常工作，直至將水全部 燒干為止，因此不可能使水溫保持在 7080c之間。電飯煲的工作原理：（1）當(dāng)合上磁鋼限溫開關(guān)S后，由于R被短路（黃燈滅，紅燈亮），R、 R并聯(lián)在電源上，因為 R遠(yuǎn)小于R,所以并聯(lián)電阻很小，電路中的電流很 大，且絕大部分電流流過加熱電阻 R,這時R正常工作（R只是起分壓作 用，不使紅燈分到的電壓過大）。（2）隨著水分的吸收和蒸發(fā)，由于繼續(xù)加熱，鍋內(nèi)的溫度將超過100c且繼續(xù)上升，當(dāng)溫度達(dá)到103c的居里點時，磁鋼限溫開關(guān) S1自動斷開（不 同鐵磁質(zhì)的居里點不同，一般因煮飯的要求，所以所選取的磁鋼的居里點 是103C,當(dāng)達(dá)到103c時其磁性將消失），這時 R被串入到電路中（此 時黃燈發(fā)光，紅燈仍然亮），由于 R的電阻遠(yuǎn)大于R和R的并聯(lián)電阻，因 此R只能分到極小的電壓，具發(fā)熱也有限，所以只能起到保溫作用。（3）待溫度降低到低于70c時，雙金屬片自動開關(guān) &自動合上（此時黃 燈滅