串并聯(lián)電路的識別

PAGEPAGE5學(xué)員姓名：彭明敏教師：李元課題電學(xué)（一）授課時間：2010年月日教學(xué)目標(biāo)能夠正確的分析電路的組成形式。熟練掌握串并聯(lián)電路電流、電壓、電阻的關(guān)系。歐姆定律的實際應(yīng)用重點、難點電路分析與歐姆定律的應(yīng)用考點及考試要求教學(xué)內(nèi)容串聯(lián)電路和并聯(lián)電路串聯(lián)和并聯(lián)的特點與區(qū)別1.串聯(lián)電路：把元件逐個順次連接起來組成的電路。如圖，特點是：流過一個元件的電流同時也流過另一個。例如：節(jié)日里的小彩燈。在串聯(lián)電路中，閉合開關(guān)，兩只燈泡同時發(fā)光，斷開開關(guān)兩只燈泡都熄滅，說明串聯(lián)電路中的開關(guān)可以控制所有的用電器。

2.并聯(lián)電路：把元件并列地連接起來組成的電路，如圖，特點是：干路的電流在分支處分兩部分，分別流過兩個支路中的各個元件。例如：家庭中各種用電器的連接。

在并聯(lián)電路中，干路上的開關(guān)閉合，各支路上的開關(guān)閉合，燈泡才會發(fā)光，干路上的開關(guān)斷開，各支路上的開關(guān)都閉合，燈泡不會發(fā)光，說明干路上的開關(guān)可以控制整個電路，支路上的開關(guān)只能控制本支路

特點總結(jié)串聯(lián)電路并聯(lián)電路連接方式元件逐個順序（首尾）連接元件并列（首首尾尾）連接電流一條路徑多條路徑用電器互相影響工作互不影響工作開關(guān)控制所有用電器控制作用不同串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的判定串聯(lián)和并聯(lián)是電路連接兩種最基本的形式，它們之間有一定的區(qū)別。要判斷電路中各元件之間是串聯(lián)還是并聯(lián)，就必須抓住它們的基本特征，具體方法是：1、電流流向法從電源的正極（或負極）出發(fā)，沿電流流向，分析電流通過的路徑。若只有一條路徑通過所有的用電器，則這個電路是串聯(lián)的（如圖l所示）；若電流在某處分支，又在另一處匯合，則分支處到匯合處之間的電路是并聯(lián)的（如圖2所示）。圖1 圖2此法是電路分析中常用的一種方法。2、定義法根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路的定義直接判斷。串聯(lián)電路是用電器首尾相連，然后接到電路中（如圖l所示）：并聯(lián)電路是用電器的兩端分別連在一起，然后接到電路中（如圖2所示）。此法適用于較簡單的電路。3、斷開電路法串聯(lián)電路只有一條電流路徑，若其中一個用電器被斷開，其他用電器就無法工作（如圖1所示）；并聯(lián)電路有多條電流路徑（如圖2、圖3所示），若其中一個用電器被斷開，其他用電器照常工作。圖34、去表法如果電路中有電流表或電壓表，則可以去掉它們。去掉的方法為：電壓表所在位置視為斷路（因電壓表內(nèi)阻很大，幾乎無電流通過）；電流表所在位置用導(dǎo)線連接起來（因電流表內(nèi)阻很小，電阻可視為零）。根據(jù)此法，圖4、圖5可分別簡化為圖6、圖7。圖4 圖5圖6 圖7此法適合于有電表的電路。5、等效法（導(dǎo)線伸縮法）對于復(fù)雜的電路，可以把導(dǎo)線看成能伸能縮，經(jīng)過等效處理，電路的連接情況及層次就可以變得更加直觀。圖8根據(jù)此法可畫出圖3的等效電路圖（如圖8所示）。6．節(jié)點分析法（等勢點法）：標(biāo)號和畫圖：

1、

標(biāo)號：電路每個節(jié)點編號，標(biāo)號遵循以下原則

(1)

從正極開始標(biāo)1；

(2)

導(dǎo)線連通的節(jié)點標(biāo)同樣的數(shù)字；

(3)

沿著導(dǎo)線過一個用電器，數(shù)字+1

(4)

到遇到電源負極為止

(5)

要求所有點的標(biāo)號要大于等于1，小于等于負極的標(biāo)號。

2、畫圖

(1)

在平面上畫出節(jié)點號；

(2)

根據(jù)原圖畫出節(jié)點之間的用電器或電表；

(3)

整理，美化。

3、注意事項

(1)

當(dāng)用電器兩端標(biāo)號不等時，電流從小標(biāo)號點到大標(biāo)號點，因為小標(biāo)號更接近正極

(2)

當(dāng)用電器兩端標(biāo)號相等時，相當(dāng)于一根導(dǎo)線接在用電器兩端，因此用電器短路沒有電流。對一些復(fù)雜的電路往往一眼難辨，為了簡化起見，可以在電流的分流處和合流處設(shè)置節(jié)點標(biāo)上字母，同一根導(dǎo)線上字母相同（開關(guān)相當(dāng)于導(dǎo)線），然后分析電流從分流點流到合流點有幾種路徑，若只有一種路徑則為串聯(lián)，否則為并聯(lián)電路。例題2如圖3所示的電路，試判斷三只電燈是串聯(lián)還是并聯(lián)？【解析】首先在電流的分流處和合流處分別標(biāo)上字母A、B，且同一根導(dǎo)線字母相同，如圖4所示，則從圖中不難看出電流從A流到B可以經(jīng)過L1，也可以經(jīng)過L2，還可以經(jīng)過L3到達。等效電路可畫成圖5所示?？梢姶穗娐肥怯扇浑姛舨⒙?lián)組成的。7．有時要注意電流的個性在同時面對導(dǎo)線和用電器時，電流總是選擇沒有用電器的那條路流走。注意：并聯(lián)電路中干路與支路的區(qū)分從電源正開始走，如果到某個地方電路分開了，分開的就是支路，而支路到某個地方都匯合了，匯合的就是干路?！纠}】判斷下列電路的串并聯(lián)情況,若為并聯(lián)表示出干路來 組成串聯(lián)電路和并聯(lián)電路例題【例1】把圖1給出的實物連接成電路，要求：只閉合S1，只有L1亮；只閉合S2，只有L2亮?！痉治觥扛鶕?jù)題意，L1與L2是并聯(lián)的，S1與S2分別控制L1與L2兩燈的支路，因此S1與L1串聯(lián)組成一條支路跟S2與L2串聯(lián)組成的支路并聯(lián)。其電路圖如圖2所示?！窘獯稹繉嵨镞B接圖如圖3所示?！纠?】如圖4所示的電路，電燈屬于哪種連接？S1和S2分別控制什么？【分析】分析電路時，可以把原電路整理改畫成常見的電路圖。因為電路的起點和終點是電源的兩極，所以可以抓住電流的正負極向兩邊展開，從而可得到圖5所示的電路圖。【解答】電燈L1與L2是并聯(lián)，S1控制整個電路，S2只控制L2所在的支路?！菊f明】分析電路時，還可以從電源正極出發(fā)看電路是否有分支點。從電源正負極到兩個分支點是干路。再看開關(guān)是在干路中還是在支路中，從而確定用電器的連接方式和開關(guān)的作用?！纠?】給你兩個燈泡L1、L2，一個開關(guān)S，還有一節(jié)電池和若干導(dǎo)線，請組成電路：要求L1、L2串聯(lián)，開關(guān)S同時控制兩盞燈?！痉治觥吭诖?lián)電路里，電流只有一條通路，開關(guān)控制了這條唯一通路的通、斷，可見開關(guān)S與兩燈也是串聯(lián)的。具體電路連接如圖11所示?！緮U展問題】：利用例3所給的器材，按下述要求組成電路：兩燈L1、L2并聯(lián)，開關(guān)S同時控制兩盞燈?！痉治觥坑衫?中的串聯(lián)電路轉(zhuǎn)化為本題中的并聯(lián)電路。在并聯(lián)電路里，并列的各支路與電源自成通路；開關(guān)S在同時控制兩盞燈，必須安裝在干路上，以控制整個電路而不是某條支路的通、斷。具體電路圖如圖12所示?！緮U展問題】利用例3所給的器材，按下述要求組成電路：兩燈L1、L2互不干擾，開關(guān)S控制燈L1?！痉治觥恳髢蔁鬖1、L2互不干擾，表明它們必須并聯(lián)；又要求開關(guān)S控制燈L1，則S必須安裝在L1支路上。具體電路圖如圖13所示。【擴展問題】利用例3所給的器材，按下述要求組成電路：要求開關(guān)S閉合時，只有燈L1亮；開關(guān)S斷開時，兩盞燈都亮。【分析】由例3中的電路轉(zhuǎn)化為改變開關(guān)的位置來進行發(fā)散思維。依題意開關(guān)S閉合時，只有燈L1亮，燈L2不亮，由于只有一個開關(guān)，因此L2不亮不可能是斷路的緣故，唯一的可能是：開關(guān)S閉合時，燈L2被短路。故開關(guān)S應(yīng)與燈L2并聯(lián)；但兩燈L1、L2必須串聯(lián)，否則，當(dāng)L2被短路時，L1也將被短路，更嚴重的是，這樣一來，電源短路，電池很可能被燒壞。具體電路圖如圖14所示。【擴展問題】圖15中的兩盞燈L1、L2是如何連接的？【分析】根據(jù)例3所用到的知識來解決本題。由于開關(guān)S的影響，對于兩燈的關(guān)系不能一概而論，應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析。當(dāng)開關(guān)S斷開時，燈L1、L2是串聯(lián)的；當(dāng)開關(guān)S閉合時，燈L1被短路，只有燈L2連接在電路里?！緮U展問題】圖15中，若將電池改為與開關(guān)S串聯(lián)，其余電路不變，如圖16所示，這時兩燈L1、L2的關(guān)系又如何？【分析】這時開關(guān)S若打開，兩燈都未接入電路；開關(guān)S若閉合，兩燈并聯(lián)?！緮U展問題】圖17中的三盞燈L1、L2和L3是如何連接的？【分析】用所學(xué)過的串、并聯(lián)電路知識來分析本題中的電路。三盞燈L1、L2、L3排在一條線上，好像是串聯(lián)。但因有了那兩條導(dǎo)線，只要把圖17中每一盞燈的兩個端點依次標(biāo)為a、b，b、c，c、d就不難看出，上面的那條導(dǎo)線把a、c相連，下面的那條導(dǎo)線把b、d相連，所以三盞燈實際上是并聯(lián)的，如圖18所示?！緮U展問題】如何利用圖19中的各個開關(guān)，使信號燈L亮或電鈴M響？如果把開關(guān)S2改為與燈L并聯(lián)，將會怎樣？【分析】本題綜合運用并聯(lián)電路和短路等知識來進行發(fā)散思維。閉合開關(guān)S1、S2，打開開關(guān)S3，燈L亮，電鈴不響；閉合開關(guān)S1、S3，打開開關(guān)S2，電鈴M響，燈不亮。將開關(guān)S2與L并聯(lián)后，若開關(guān)S2打開，仍可閉合開關(guān)S1、S3，使電鈴響；但若閉合開關(guān)S2，則燈L被短路，這時若閉合開關(guān)S1，將造成電源短路。這是絕對不允許的?！纠?】在圖20所示的電路中，試分析當(dāng)開關(guān)分別為下述幾種情況時，各盞燈能否還發(fā)光？(1)S1、S3閉合，S2斷開；(2)S2、S3閉合，S1斷開；(3)S1、S2斷開，S3閉合；(4)S1、S2、S3均斷開；(5)S1、S2、S3均閉合?！痉治觥看祟}突出了開關(guān)在改變和控制電路中的重要作用，強化了對通路、開路的認識。由圖可知，S3在干路上，S1、S2都在支路上。當(dāng)S1、S3閉合而S2斷開時，L3所在的支路為開路，沒有電流通過L3，這時L1和L2并聯(lián)接在電源上，構(gòu)成通路。因此對于(1)的情況，L1、L2發(fā)光，L3不發(fā)光。當(dāng)S2、S3閉合而S1斷開時，L2所在支路為開路，沒有電流通過L2，這時L1、L3并聯(lián)接在電源上，構(gòu)成通路。對于(2)的情況，L1、L3發(fā)光，L2不發(fā)光。當(dāng)S1、S2均斷開而僅S3閉合時，L2、L3所在的兩條支路均為開路，這時僅L1通過S3與電源連接，形成通路。故對于(3)的情況，僅L1發(fā)光，L2和L3都不發(fā)光。當(dāng)S1、S2、S3均斷開時，三盞燈所在支路均為開路，均無電流通過，所以對于(4)的情況，L1、L2和L3都不發(fā)光。當(dāng)S1、S2、S3均閉合時，三盞燈所在支路均為通路，可見對于(5)的情況，L1、L2、L3都發(fā)光?！緮U展問題】圖20中，要使L1發(fā)光，必須閉合的開關(guān)是______；要使L2發(fā)光，必須閉合的開關(guān)是______；要使L3發(fā)光，必須閉合的開關(guān)是______?！敬稹縎3；S1、S3；S2、S3?！緮U展問題】圖21中，每個開關(guān)控制一盞燈的正確電路是：[]【分析】由圖21可知，(a)圖中若S1、S2、都閉合，則S1將使L2短路；若S1斷開、S2閉合，這時L1、L2串聯(lián)，S2同時控制了L1和L2，顯然不合題意。(c)圖中，當(dāng)S1、S2都斷開時，L1、L2仍然連在電源上，所以始終發(fā)光。而只要閉合S1，則無論S2是否閉合，L2都將被短路，也不合題意。(d)圖中，當(dāng)S1、S2都閉合時，L1、L2串聯(lián)接在電源上，只要S1、S2中有一個斷開，即形成開路，從而致使L1、L2均不發(fā)光。這時S1、S2中有一個成為多余，且不可能一個開關(guān)控制一盞燈。只有(b)圖符合題目要求，故應(yīng)選(b)?！緮U展問題】利用圖22中的開關(guān)S1、S2和S，如何操作可使電燈L1、L2串聯(lián)或并聯(lián)在電源上？【分析】本題通過串、并聯(lián)電路的特點和開關(guān)的控制作用這兩個發(fā)散點間的聯(lián)系來進行發(fā)散思維。串聯(lián)電路的特點是用電器逐個順次地連接，電流流過時有先后之分。故只閉合S2，而斷開S1和S時，能使電流依次通過L1和L2，滿足兩燈串聯(lián)的要求。并聯(lián)電路的特點是用電器并列連接在電路兩點間，電流同時通過各支路。故同時閉合S1、S，而斷開S2，可使L1和L2并聯(lián)在電源兩極之間?！緮U展問題】將圖21(c)改成一個開關(guān)控制一盞燈?！痉治觥繄D21(c)的錯誤在于：多了一段與開關(guān)S2平行的導(dǎo)線，它不僅使開關(guān)S1、S2失去控制作用，而且當(dāng)閉合開關(guān)S1時，會造成燈L2短路。故應(yīng)將多余的那段導(dǎo)線去掉才能滿足要求。正確的接法應(yīng)如圖21(b)?！緮U展問題】假如圖21各圖中的開關(guān)S1、S2均閉合，則哪個圖能省去一個開關(guān)？【分析】圖21中，若閉合開關(guān)S1、S2，(a)圖將因S1的閉合而使L2短路；(b)圖L1、L2兩燈并聯(lián)，S1、S2各控制一盞燈；(c)圖將會因S1的閉合造成L2短路；只有(d)圖，這時L1、L2兩燈串聯(lián)，開關(guān)S1、S2可省去任一個?！緮U展問題】改正圖23中的錯誤?！痉治觥坑枚搪分R來解決。圖23在閉合開關(guān)S時，將造成電源短路，故應(yīng)去掉a、b間多余的那段導(dǎo)線，使電流從電源正極經(jīng)開關(guān)S，在c點分為兩條支路，分別通過燈L1、L2，到d點又匯合回到電源負極?！緮U展問題】試分析圖24中開關(guān)S的作用?！痉治觥繄D24中，開關(guān)S斷開時，電熨斗與電燈L串聯(lián)接在電路中。若閉合開關(guān)，電燈L被短路，這時通過電熨斗的電流增強，可使“預(yù)熱”加快；而開關(guān)S斷開時，電熨斗與電燈L串聯(lián)，這時通過電熨斗的電流減弱，熨燙衣服時，不會因電熨斗溫度太高而燙壞衣服。故“預(yù)熱”時應(yīng)閉合開關(guān)S，這時燈L不亮；燙衣時宜斷開開關(guān)S，這時燈L亮?！緮U展問題】某校傳達室有一指示燈L和電鈴D。請設(shè)計一個簡單的電路，使得從前門來的人按門鈴時，電鈴響，指示燈亮；而從后門來的人按門鈴時，電鈴響，但指示燈不亮?！痉治觥恐灰獙㈦婌俣窊Q成電鈴即可。具體電路如圖25所示，其中S1為前門按鈕，S2為后門按鈕。串并聯(lián)電路作圖訓(xùn)練題1、按照圖2甲、乙電路圖，將對應(yīng)右圖各實物元件連接起來。2、按要求連接實物圖，并畫出電路圖：圖4甲要求：L1、L2并聯(lián)，開關(guān)S1控制L1，開關(guān)S2控制L1、L2。圖4乙要求：L1、L2并聯(lián)，用兩個電流表一次就能測出通過L1、L2的電流及總電流。3、按要求組成電路圖，元件位置不要移動：（1）圖5甲要求：只閉合開關(guān)S1時，電燈發(fā)光，電鈴不發(fā)聲；只閉合開關(guān)S2時，電燈發(fā)光，同時電鈴發(fā)聲。（2）圖5乙要求：L1、L2并聯(lián)；滑動變阻器只改變L1的電流，電流表測L2的電流，開關(guān)控制L1、L2的通斷。（3）圖5丙要求：L1、L2串聯(lián)；電流表測L1的電流，電壓表測L2的電壓，開關(guān)控制的L1通斷。串并聯(lián)電路電流電壓及電阻的特點電流電流表的使用串聯(lián)：串聯(lián)電路中，電路中的電流處處相等。I=I1=I2=I3并聯(lián)：并聯(lián)電路中，干路中的電流等于通過各支路電流之和。I=I1+I2+I3電壓電壓表的使用串聯(lián)：電路兩端總電壓等于電路各部分導(dǎo)體兩端的電壓之和。U=U1+U2+U3并聯(lián)：各支路兩端電壓相等。U1=U2=U3電阻導(dǎo)體對電流的阻礙作用稱為電阻。導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的因素決定材料、長度、橫截面積，還與溫度有關(guān)。串聯(lián)：兩電阻串聯(lián)，總電阻等于各分電阻之和。R=R1+R2并聯(lián)：兩電阻并聯(lián)所得的總電阻小于任何一分電阻。關(guān)系如下：1/R=1/R1+1/R2四、電流、電壓、電阻的關(guān)系歐姆定律1、文字形式：導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。2、公式：I=U/R應(yīng)用時要注意同一性：即同一電路，同一導(dǎo)體，同一時刻的三個量，還有單位的統(tǒng)一。串聯(lián)練習(xí)（一）用電流表測量串聯(lián)電路中的電流按圖（a）所示的電路圖，用鉛筆畫線在圖（b）中完成實物連接圖。2．按圖（a）用導(dǎo)線把R1=5歐，R2=10歐兩個電阻，4.5伏電源，電流表、電鍵連成串聯(lián)電路。閉合電鍵，測出電流I1為安。3．把電流表連接到串聯(lián)電路中電阻R1與電源之間。閉合電鍵，測出電流I2為安。4．把電流表連接到串聯(lián)電路電阻R2與電鍵之間。閉合電鍵，測出電流I3為安。實驗表明，串聯(lián)電路中電流。（二）用電壓表測量串聯(lián)電路中各部分電路兩端的電壓按圖（a）所示的電路，用鉛筆畫線在圖（b）中完成實物連接圖。2．按圖（a）用導(dǎo)線把R1=5歐、R2=10歐兩個電阻，4.5伏電源、電鍵連成串聯(lián)電路，然后把電壓表連接在電阻R1兩端。閉合電鍵，測出電阻R1兩端的電壓U1為伏。3．把電壓表連接在電阻R2兩端。閉合電鍵，測出電阻R2兩端的電壓U2為伏。把電壓表連接在串聯(lián)電路兩端。閉合電鍵，測出串聯(lián)電路兩端的總電壓U為伏。實驗表明，串聯(lián)電路兩端的總電壓等于。（三）應(yīng)用歐姆定律分析串聯(lián)電路的總電阻與各部分電路電阻的關(guān)系。1．電阻R1和電阻R2組成串聯(lián)電路。串聯(lián)電路兩端的電壓為U，電阻R1兩端的電壓為U1，電阻R2兩端的電壓為U2，串聯(lián)電路中的電流為I。由上圖所示的串聯(lián)電路可知U=U1+U2設(shè)串聯(lián)電路的總電阻為R，則U=IR，U1=，U2=。把U、U1、U2代入U=U1+U2，可以得到IR=+R=。2．把R1=5歐、R2=10歐兩個電阻連成串聯(lián)電路，串聯(lián)電路的總電阻R為歐。串聯(lián)電路的總電阻等于。并聯(lián)練習(xí)（一）用電流表測量并聯(lián)電路中的