串联和并联
【课前复习】
上节课我们学了电路的一些基本知识,学会了吗?做一做下面一组练习.
1.电路的基本组成有__________、__________、__________、__________四部分组成.
2.从能量转化的角度分析电源的作用是__________,用电器是__________.
3.请画出下列实物图的电路图,在右边方框内补充完整.
4.根据给出的电路图,将实物图的线连接完整.
电路的组成有电源、用电器、开关、导线四部分,从能量角度分析各种电源都是将其他形
式的能转化为电能,伴随电能的产生,另一种能量必然减少;而用电器是将电能转化为其
他能的装置,两者在电路中缺一不可,相辅相成.
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做对了吗?下面可先看书,注意解决下面几个问题.
1.电路中如果有两个(甚至更多个)用电器,那么它们之间可有两种连接方式:
若两个小灯泡首尾相连,接到电路中我们称之为__________.如图 5—19中所示.
若两个小灯泡两端分别相连,接到电路中,我们称之为__________.如图 5—20所示.
2.图 5—19中电流从正极出发回到负极的过程中,路径只有__________条.图 5—20
中有__________条.
【学习目标】
1.会连接简单的串联电路和并联电路.
2.能说出生活、生产中采用简单串联电路和并联电路的实例.
3.通过“比较”学习串并联电路特点.
4.通过实验、讨论与交流、培养合作学习的意识和态度.
【基础知识精讲】
1.串联电路的特点.
社会的发展使人们的生活越来越舒适,丰富多彩.家用电器越来越多,它们是如何连
接在电路中的呢?每到节日,为了增添节日的气氛,无数盏彩灯将建筑物的轮廓钩画得格
外好看.看到此情此景,你一定想知道,那长长的一串电灯是怎样连接的,让我们一起学
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习吧.
当电路中出现两个或多个用电器时,如同几名同学要“连”在一起的方式有两种,其
中一种是两名相邻同学手拉手,逐个顺次连接成一串,用电器用此方式首尾相连的电路我
们叫做串联.如图 5—21.
当闭合开关 S后,两灯同时亮,若断开开关 S,两灯同时灭,原来这种电路有这样的
特点;从电源正极出发的电流,回到负极的行程中只有一条路径,正因为只有一条路可行
所以串联电路中无论串多少用电器,只需一个开关就能控制,这真是“一夫当关,万夫莫
开”.
除开关处断开两灯不亮,其实只要有任何一处断开,整个电路就停止工作;若一盏灯
泡的灯丝断了,另一盏也不会亮了,这表明串联电路用电器之间是“一条绳上的蚱蜢”,
彼此间互相影响.同学们班上开晚会时,教室里布置了一长串小彩灯.若摘掉一个小灯泡
其余的都不亮了,它们肯定是串联在一起的,知道其中的道理了吗?
节日装饰建筑物的彩灯,仔细观察有些不亮,但其余照常亮着,马路上的路灯看似
“一串串”,但其中一盏坏了,其余照常工作;家里的电灯也有数盏,它们却不互相影响
这些用电器间的连接方式不是串联,而是另外一种——并联.
2.并联电路的特点.
将两灯的两端分别连在一起,然后接到电路中,我们说这两只灯是并联的.
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从电源正极出发的电流回到负极的过程中可有至少两条路径,与串联相比,两条路径
上的用电器互不影响,可以做到“井水不犯河水”“你走你的阳关道,我过我的独木桥”
我们不妨将 L1从电路中取下,闭合开关后 L2照常亮,这种方法可以用来识别并联电路.
如同江河流途中可分为数条支流.而后又汇合成干流,自来水管道铺设中每家每户的
水管是从主水管中分出来的“支管”.并联方式的电路,有每条路径必须流经的部分,我
们把它叫干路.特点是含电源的部分.而分离与汇合的两点间的部分叫支路.识别方法是
含有用电器.这两个点也叫节点.并联电路有这些特点正是由于电流路径有两条或两条以
上造成的,是与只有一条路径的串联电路的根本区别.
当我们把主水管闸门关掉后,每家每户都不会有水,即使各家水管上阀门是打开的.
为了能控制每家是否用水,可在支管上设阀门,而主管阀门可控制所有支管是否出水,因
为它是“必经之处”.同样并联电路中,支路上可设有开关,其作用只能控制支路用电器、
而干路上开关能控制所有用电器.
想一想,一个有两个用电器的并联电路,最多可设几个开关?然后做一做看一看,并
联电路中,开关的作用在干路和支路上是不同的.
3.串、并联电路图及实物连接的方法.
(1)画串并联电路的电路图.
串联电路图很简单,先画好电源符号.然后从电源正极出发,按先后顺序画出各元件,
最后回到负极就完成了.如图 5—26和 5—27.
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并联电路较复杂,但掌握正确方法也并不难,长时间以来,许多老师、同学不断总结发
现了许多好方法,这里给大家介绍一种:“节点法”.名称由来是并联电路有两个节点,
而节点是并联电路中干路与支路区别开的分界点.下面我们以图 5—28实物为例,来认识
一下“节点法”.
①首先在实物图中找节点,方法是看元件接线柱是否有两股导线连在上面.分别用
a、b字母加以区分.
②正、负 a、b画干路.并联电路中含电源的部分到节点间的是干路.由电源正极到达一
节点,负极到达另一节点,画出干路部分如图 5—29.
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③由 a到 b画支路.
对照实物图,由 a到 b的顺序(注意含有用电器)分别画出支路部分.如图 5—30和 5—
31.
(2)连接串联电路和并联电路实物.
根据电路图,依照从电源正极出发按元件次序逐个连接,最后回到负极.串联电路实
物图仍然很简单.但图 5—33中电源连线为什么要“绕”道而行,而不是就近连接呢?这
是连实物应注意的事项,若不绕道,会形成交叉线,若就近连,就与电路图次序不“吻
合”.这些都是错误的连法.同学们在今后练习中要注意.
并联电路实物图连接比较复杂,但我们仍沿用“节点法”解决问题.提醒大家:与画
并联电路图本质上都是以节点为分界点,但连实物的时候,步骤有调整,注意对比一下.
①在电路图中标出节点 a、b,区分干路和支路.如图 5—34.
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② a、b间一条支路只有 L,另一条支路是电铃D和开关 S2,先对应连好D、S2.如图
5—36和 5—37.
③从电路图看出节点 a是灯与铃的左端交点,相应在实物元件的左端连接起来,并标
明 a.如图 5—38.
以同样的方法,连实物元件中的节点 b.如图 5—39.
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④连接干路.依照电路图分清电源正极接开关 S1再接 b,电源负极接 a,先将较为方便
的负极和 a连接好.如图 5—40.
用同样的方法,将导线从电源正极连接 S1后,再连接到 b接线柱上.如图 5—41.
当你掌握好这种方法,你就会依据电路连接所有实物图了.相信你一定能做到.
如何根据文字叙述要求设计电路.
例:一只开关控制两灯同时亮或关,在“黑箱”内画出可能的结构.答案如图 5—
42,解决此类问题的前提是要熟悉串并联电路的区别,尤其是开关的作用和个数是解决问
题的关键.
串联电路开关只需一个;并联电路是一个或一个以上都行;两种连法开关都可以控制
所有用电器,串联电路开关在任何位置都能达到此目的,并联电路只有放置在干路上才行.
当电路中出现 2个或 2个以上开关,此电路必然是并联(通常情况)电路,这时要注意每
个开关的控制作用,以便进行设计,无论如何一条支路或干路上只需一个开关.因为一条
电路无论长短,都只要一处断开,整条电路上用电器就不会工作,若设上两个开关,那是
画蛇添足.
【学习方法指导】
串并联电路学习过程中注意运用前面介绍过的比较法.
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【拓展训练】
干电池的串、并联.
电池的串联,是后一电池的正极与前一电池的负极相连;(首尾相连)
电池的并联,是所有电池的正极接到一点,负极又接到另一点.
当干电池节数少时通常采用串联方式,如图 5—43,手电筒内电池组的连法.这样可
比一节干电池使灯更亮些.
如图 5—44,如果用八节干电池给手电筒供电,可采用 4串两节电池并联的方法.这
样可使每串电池的负担减轻,因此,使用时,并联的电池化学作用不至太剧烈,可以继续
使用较长时间.
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