【创新课堂】15.3《串联和并联》课件+教案+分层练习+导学案（含答案解析）

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第十五章 电流和电路 第3节 串联和并联第十五章 电流和电路 第3节 串联和并联你也许注意过，当打开电器产品的外壳时，展现在我们面前的是让人眼花缭乱的电路板……也许你会感到它很神秘。实际上，这些看似复杂的各种电路都是由最简单的电路组合而成的。让我们走进这个世界看一看、试一试吧！01. 串联和并联02. 连接串联电路和电路并联03. 生活中的电路第3节 串联和并联1. 知道什么是串联电路和并联电路，会画简单的串联、 并联的电路图。 2. 通过实验探究串、并联电路的特点，会连接简单的 串联和并联电路。 3. 尝试根据已有知识、经验，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。第3节 串联和并联想一想：①教室里各盏灯是如何连接的?②烘托节日气氛的小彩灯是如何连接的?③马路上的路灯是如何连接的？在生活中，有很多的用电器，它们都接在同一电源上时，你有没有想过它们是如何连接的？导入新课一、串联和并联一、串联和并联二、连接串联电路和电路并联三、生活中的电路四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程 第3节 串联和并联1. 实验探究：使灯泡发光的电路连接方式（1）给你以下器材，把他们连在同一个电路中，要想让两个小灯泡都发光，可以有几种接法？一、串联和并联（2）设计并进行实验——使灯泡发光的电路连接方式①第一种连接方法：从电源的正极开始，连接开关、小灯泡L1、小灯泡L2，最后连接到电源负极，即把电路元件逐个依次相连。我们就说这两个灯泡是串联的。一、串联和并联S实物图电路图①第二种连接方法： 把两盏电灯右边的接线柱接在一起（ A点），左边的两个接线柱接在一起（ B点），再把A、B接入电路中，使两盏灯并列连接。这种连接方法的特点是：把电路元件并列连接。我们就说这两个灯泡是并联的。一、串联和并联实物图电路图示意图L22. 串、并联电路的区别 （1）概念串联电路：把电路元件依次相连的电路叫做串联电路。并联电路：把电路元件并列连接起来的电路，叫做并联电路。一、串联和并联尾首首尾首尾首尾串联电路并联电路（2）电流流向图①串联电路： 电流只有一条路径。电流从电源正极流出，经过用电器回到电源负极，没有分支，没有干路、支路之分。一、串联和并联电流方向➛➛➛➛➛➛➛➛②并联电路：电流有两条或多条支路，干路和任意一条支路可构成一条电流路径，电流有两条或多条路径。一、串联和并联干路L2支路干路干路L1支路干路电流L2支路电流干路电流➛➛➛➛➛➛➛➛➛➛【例题1】如图所示的电路中，要使灯泡L1和L2组成串联电路，应该只闭合开关______；若要使灯泡L1和L2组成并联电路，应该闭合开关________；同时闭合_________会损坏电源。由图可知，要使灯L1、L2组成串联电路，应将两灯首尾相连接到电源两端，则需断开的开关S1、S3，闭合开关S2。 要使L1、L2组成并联电路，则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极，则需断开的开关S2，闭合开关S1、S3。 若同时闭合开关S1、S2，会形成短路现象，造成电流过大，烧坏电源，发生事故；所以同时闭合开关S1、S2是绝对不允许的。S2     S1、S3       S1、S2一、串联和并联二、连接串联电路和电路并联一、串联和并联二、连接串联电路和电路并联三、生活中的电路四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程 第3节 串联和并联1. 串联电路中开关的控制作用（1）进行实验：①按照图连接串联电路，依次把开关接入A、B、C三个位置，闭合开关，观察开关控制两个小灯泡的情况是否有变化？把实验现象记入下表中。二、连接串联电路和电路并联②闭合开关，拧下其中一个灯泡，观察另一个灯泡是否发光。二、连接串联电路和电路并联二、连接串联电路和电路并联（2）分析论证①不论开关在哪个位置，当断开开关时，两灯不发光；当闭合开关时，两灯都发光。②闭合开关，拧下一个灯泡，另一个不亮。（3）实验结论 串联电路中，开关控制所有用电器。开关的位置改变，其控制作用不变。各用电器相互影响。演示实验——《探究串联电路开关的控制作用》2. 并联电路中开关的控制作用（1）进行实验①按照图连接电路。断开和闭合干路开关S，依次闭合或断开两个支路开关S1、S2，观察小灯泡的亮灭情况。 ②闭合所有开关，拧下其中一个灯泡，观察另一个灯泡是否发光。二、连接串联电路和电路并联二、连接串联电路和电路并联（2）实验现象： ①S断开，S1、S2闭合或断开，两灯都不亮。②S闭合，S1闭合、S2断开， L1亮、L2不亮；③S闭合，S1断开、S2闭合， L1不亮、L2亮。④闭合所有开关，拧下其中一个灯泡，另一个灯泡仍能发光。S1、S2闭合或断开L1、L2都不亮S1闭合、S2断开L1亮、L2不亮S1断开、S2闭合L1不亮、L2亮二、连接串联电路和电路并联（3）实验结论： ①并联电路中，干路开关控制所有用电器。支路开关只控制其所在支路的用电器。②各用电器互不影响。演示实验——《探究并联电路开关的控制作用》用电器独立工作，互不影响 开关控制整个电路，与位置无关 用电器相互影响，若其中一个断开，其他无法工作干路开关控制整个电路，支路开关控制本支路 电流从电源正极出发，只有一条路径流回到负极干路电流在节点处分别流经多个支路，再在另一节点处汇合流回电源负极二、连接串联电路和电路并联3. 串、并联电路的特点 用电器依次相连用电器并列接在两点之间尾首首尾二、连接串联电路和电路并联4. 串、并联电路的识别方法（1）定义法 ①串联电路中所有元件是逐个顺次首尾相连的（“首”即为电流流入用电器的那一端，“尾”即为电流流出用电器的那一端）。②在并联电路中，各用电器（小灯泡）“首首相连，尾尾相连”并列接在电路两点间。首尾首尾二、连接串联电路和电路并联（2）电流法①串联电路：电流从电源正极出发，流经各用电器回到电源负极，途中不分流，电流始终是一条路径。②并联电路：电流在某处（A点）分为几条支路，在另一处（B点）又重新汇合，即有多条电流路径。 二、连接串联电路和电路并联干路电流L2支路电流干路电流➛➛➛➛➛AB（3）拆除法 ①串联电路：拆除其中任意一个用电器，其他用电器都受影响。②并联电路：拆除其中任意一个用电器，其他用电器不受影响。二、连接串联电路和电路并联 （4）节点法 节点是导线交叉且相连的位置，即电流交叉和汇合的位置。串联电路没有节点，但是并联电路有节点（A点、B点）。二、连接串联电路和电路并联串联电路没有节点并联电路有节点AB这三种连接方法，只需两条导线就可以把三个点连接起来，完全等效。方案一方案二方案三没有必要有没有必要把C点与B点再连接起来？二、连接串联电路和电路并联5. 并联电路的连接思考：现在要求把开关的A接线柱、灯L1的一个接线柱B与灯L2的接线柱C这三个接线柱连接起来，应该怎样进行连接？二、连接串联电路和电路并联三种连接方法，完全等效，实质完全一样。想一想：下面是两盏灯并联连接的三个电路，它们一样吗？ 【例题2】（多选题）实验课上四位同学连接的电路如图所示，其中连接正确的是（　　）A．电源、开关、灯泡、导线组成基本电路，故A正确；B．两灯并联，开关控制整个电路，故B正确；C．两灯串联，开关控制整个电路，故C正确；D．闭合开关后，两灯短路，导线直接接在电源两端，这是不允许的，故D错误。 故选ABC。二、连接串联电路和电路并联ABC【例题3】如图所示的电路，下列说法正确的是（　　）A．两个灯泡是串联的 B．开关只能控制灯L1C．开关只能控制灯L2 D．开关可以同时控制灯L1和L2由图可知，图中有两条回路：一条从电源正极出发经过灯L1回到电源负极；另一条从电源正极经过开关、灯L2回到电源负极。因此该电路是并联电路。开关和灯L2串联在一条支路上，开关控制灯L2。故ABD错误，C正确。 故选C。二、连接串联电路和电路并联 C 【例题4】如图所示电路，当开关S1和S2都闭合时，电动机与灯泡都工作，它们的连接方式是________。当闭合开关S1、断开开关S2时，电动机与灯泡的工作情况是________（填“电动机”、“灯泡”或“电动机和灯泡”）工作。如图，电流从正极流出经开关S1后分两支，一支过灯泡，另一支过开关S2、电动机，会合后回到电源负极；开关S1在干路，S2控制电动机，电动机与灯泡连接方式是并联。并联电路用电器彼此独立工作、互不影响；当闭合开关S1、断开开关S2时，电动机不工作，灯泡工作。二、连接串联电路和电路并联并联灯泡二、连接串联电路和电路并联6. 电路图与实物图的对应画法（1）根据实物图画电路图①对于串联电路，从电源正极开始沿电流方向逐个用符号代替各实物元件，直到电源的负极，即“逐个顺次一一连接”。②对于并联电路，可采用节点法：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。二、连接串联电路和电路并联具体步骤：如图所示.①先找出节点A、B（并联电路的分流点和汇流点）的位置，画出干路如图甲；②对照实物图找出各条支路并画出来，如图乙；③将干路与支路连接起来组成完整的电路图，如图丙所示。A B二、连接串联电路和电路并联（2）根据电路图连接实物图①分析：首先要分析电路是串联电路还是并联电路。②方法：a. 串联电路——从电源正极出发，将各元件一一连接即可。b. 并联电路：明确元件是在支路上还是在干路上，哪些元件在同一条支路上；根据“先串后并，先简单后复杂”的原则连接，即先连接简单的支路，然后确定好分支点和汇流点，再将其他支路连入电路。注意：根据电路图连接实物图时，导线不允许交叉。二、连接串联电路和电路并联【例题5】将图中的各器材连成电路，要求：开关S1控制两只灯泡的亮灭，S2只控制L2的亮灭.（1）由题知，开关S1控制两只灯泡的亮灭，S2只控制L2的亮灭，说明两灯互不影响，是并联的，开关S1在干路上，S2在L2支路上。（2）先把电源、干路部分和元件多的支路（ S2、L2所在的支路）连接好，如图甲所示。再把另一支路（L1所在的支路）并联到相应位置，如图乙所示。二、连接串联电路和电路并联7. 电路设计与解答电路设计类题目（1）根据题目要求，分析各用电器的连接方式及开关的位置。（2）画出草图后，根据设计要求进行验证。（3）验证符合要求后，根据草图画出规范、简洁、工整的电路图。（4）若题目中要求连接实物图，则一定要在电路图设计完全正确的情况下连接。根据电路图连接实物图，要注意下列问题：①用铅笔作图，目的是便于修改。②导线要平滑，不要用直线，导线不得交叉。③可按照电流的走向来连接。④若为并联电路，可先连接一条路径，然后再连接其他支路。⑤实物图要干净、美观、简洁、清楚。 【例题6】抽油烟机的主要电器部件由电动机、照明灯、电动机开关S1和照明开关S2组成。使用时，电动机和照明灯可以同时工作，也可以单独工作。请画出抽油烟机的电路图。由于电动机和照明灯可以单独工作，所以电动机和照明灯应并联，电动机开关S1和照明开关S2分别控制电动机和灯泡，所以电动机开关S1与电动机串联，照明开关S2与灯泡串联，如图所示.二、连接串联电路和电路并联三、生活中的电路一、串联和并联二、连接串联电路和电路并联三、生活中的电路四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程 第3节 串联和并联三、生活中的电路1. 生活中的并联电路想一想：①教室中的日光灯是串联还是并联的？②街道上的路灯之间是串联还是并联的？③你家中的用电器（电灯、电视机、电冰箱等）是串联还是并联的？为什么？分析：都是并联的。教室或街道上的灯，有一盏灯不亮时，其余的灯仍正常发光。家中的用电器（电灯、电视机、电冰箱等）在工作时互不影响，所以也是并联的。三、生活中的电路2. 生活中的串联电路想一想：①家庭电路中的开关与用电器是串联还是并联的？②烘托节日气氛的小彩灯，是串联还是并联的？分析：家庭电路中，开关和用电器是串联关系，因为开关能够控制灯泡的亮灭。用来烘托节日气氛的为彩灯，一般是十几盏组成一组，发现当其中任意盏烧坏时，整灯随之熄灭，可见这组灯是串联的。三、生活中的电路3. 串联与并联电路组合的实例用来装饰居室、烘托节日欢乐气氛的彩色小灯泡，有些就是串联和并联组合而成的。①节日彩灯中的两串（或多串）之间是怎么连接的？并联。因为一串彩灯出现故障熄灭时，而另一串还照常亮。②单独的一串彩灯中，各灯是怎么连接的？串联。因为它们同时亮，同时灭。【例题7】如图所示是一把既能吹冷风，又能吹热风的电吹风的简化电路，图中A是吹风机，B是电热丝、将插头插入插座，若只闭合开关S1，电吹风吹出的是_____风：若将开关S1、S2都闭合，电吹风吹出的是_____风。（两空均选填“热”或“冷”）若只闭合开关S1，吹风机有电流通过，能够吹风；但电热丝没有电流通过，不能对空气加热。故此时吹的是冷风。若将开关S1、 S2 都闭合，吹风机、电热丝都有电流通过，既能对空气加热，又能吹风，故此时吹的是热风。热冷三、生活中的电路四、课堂总结一、串联和并联二、连接串联电路和电路并联三、生活中的电路四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程 第3节 串联和并联①把电路元件依次相连的电路；电流只有一条路径.②开关控制所有用电器，开关位置不影响对电路的控制.③各用电器间相互影响.①把电路元件并列连在一起的电路；电流路径有两条或以上.②干路和支路：干路是电器共用部分，支路是电器单独用的部分.③干路开关控制整个电路，支路开关控制本支路.④各支路电器互不影响.①根据电路图连接实物图：先确定电流方向，观察电流一次 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上另一条支路。②根据实物图连接电路图：先将实物图中的元件用相应的符号 替换下来，再将符号整理成规范的电路图。四、课堂总结（一）电路图与实物图转化串 联并 联 串联和并联四、课堂总结（二）五、动手动脑学物理一、串联和并联二、连接串联电路和电路并联三、生活中的电路四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程 第3节 串联和并联五、动手动脑学物理1. 如图，要用两个开关分别控制两个灯泡，应该怎样连接电路？请在图中画出接线。 用两个开关分别控制两个灯泡，说明两个灯泡并联，两个开关分别在两条支路上，每个开关只控制一个灯泡。如右图所示。 2. 按照图甲的电路图，用笔画线表示导线，把图乙中所示的实物连接起来，并用箭头在电路图中标出干路和两个支路在开关闭合时的电流方向。答案：如图所示。五、动手动脑学物理 3. 请分别根据图所示的两个实物电路画出它们的电路图。五、动手动脑学物理答案：如图所示。4. 如图所示，学校有前、后两个门，在前、后门各装一个按钮开关，学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组。要求：前门来人按下开关时甲灯亮，后门来人按下开关时乙灯亮。请设计电路图并在实物图中连线。答案：如图所示。五、动手动脑学物理五、动手动脑学物理解析见下页由题可知，灯泡亮暗由“声敏”和“光敏”装置共同控制，为了达到天黑且有人时灯泡才亮，需要在“声敏”和“光敏”两个开关同时闭合时，灯泡才能工作。所以灯泡与两个开关间是串联连接，如图所示。五、动手动脑学物理六、课堂练习一、串联和并联二、连接串联电路和电路并联三、生活中的电路四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程 第3节 串联和并联 1．如图的四个电路图中，各开关都闭合后，灯泡L1与L2串联的是（　　）AB．当三个开关都闭合时，两灯泡首首相接，尾尾相接，因此两灯泡并联连接，故AB不符合题意；C．两个开关都闭合时，L2被短路，电路为L1的简单电路，C不符题意；D．开关闭合后，两灯泡首尾相接，因此两灯泡串联连接，故D符合题意。D六、课堂练习故选D。2. 如图所示的电路，下列说法正确的是（　　）A．闭合S1、S2后，两灯泡串联B．闭合S1、S2后，电路将发生短路C．若S1断开，无论S2是否闭合，小灯泡L1、L2均不亮D．闭合S1、S2后，若小灯泡L1灯丝烧断，则L2也不亮ABD．由图可知，闭合S1、S2后，两灯并联，二者工作互不影响，故ABD错误；C．S1在干路上，S2与L2串联，即S1同时控制两灯，S2控制小灯泡L2，所以若S1断开，无论S2是否闭合，小灯泡L1、L2均不亮，故A正确。 C六、课堂练习故选C. 3. 如图所示电路，若要使灯和电铃组成并联电路，则需闭合开关 _______；同时闭合开关S2、S3，则灯 ________，电铃 _________。（选填“工作”或“不工作”）若要使电铃与小灯并联，开关闭合后，电流从电源正极出发，在两个用电器之前分成两支，分别通过电铃与小灯，之后汇合流回电源负极。故应闭合开关S1、S3，断开S2。当开关S2、S3同时闭合时，因为小灯被短接，电流从电源正极出发，通过电铃后直接通过导线流回电源负极。故电铃工作，小灯不工作。S1、S3    六、课堂练习   不工作     工作 4. 用笔画线代替导线，将图中的各器材连成电路。要求：灯L1和L2并联；开关S1只控制L1灯，开关S2控制灯L1和L2。由题意知，L1灯和L2灯并联，开关S1在L1支路上，开关S2在干路上控制两盏灯，如图所示。六、课堂练习5. 如图，若只需灯L1发光，则需用导线只连接______接线柱；若只用导线连接B、C接线柱，则灯L1、L2______联；若使灯L1、L2并联，则接线柱A与B连接，接线柱C与______连接．若只需灯L1发光，则需用导线只连接CD接线柱；若只用导线连接B. C接线柱，则电流依次经过灯L1、L2，则灯L1、L2串联；若使灯L1、L2并联，则电流应从电源正极出发分支，分别流入灯泡L1、L2，由于接线柱A与B连接，则接线柱C与D连接．六、课堂练习 CD     串联     D6．一块木板上装有红灯泡电铃各一个，板上还装有电池组，如图所示。现将这块木板装在学校的传达室里，使值班人员从铃声和灯光的信号中，辨别是前门来客按开关，还是后门来客按开关。请设计电路并在实物图中连线。（注：AB为电铃的两个接线柱）经分析可知，灯泡和电铃并联，且各有一个开关控制，前门开关闭合，灯亮，后门开关闭合，铃响，即可根据灯亮或铃响辨别前门还是后门来客，结合实物图，连接如图： 六、课堂练习7. 如图所示，灯L1与灯L2的规格相同，下列说法正确的是（　　）A．S闭合后，灯L2将发生短路，L1会发光B．要使小灯泡L1、L2串联，可去掉导线bC．只改动一根导线，此电路不可能变为灯L1、L2并联D．去掉导线b，在BD间接一个开关S1，S1只能控制L1六、课堂练习解析见下页B A．S闭合后，L1、L2被导线b短路，灯不亮，而且导致电源短路，会损坏电源，故A错误；B．要使L1、L2串联，电路中各个元件首尾相连，可去掉导线b，故B正确；C．将导线c从接线柱B改接到接线柱A上，则S闭合后，电流分两支，分别流向L1、L2，则此时L1、L2并联，故C错误；D．去掉导线b，在BD间接一个开关S1，若S1闭合，则电源会被短路，两灯都不亮。故D错误。六、课堂练习故选B。8. 小明和小红通过如下实验探究串、并联电路的结构和特点。（1）小明连接好电路如图所示，小红指出，若闭合开关S，将发生 _____（断路/短路）现象；（2）若要电灯L1、L2串联，此时应去掉 _____（a/b/c）导线；去掉该导线后，闭合开关S，发现两个灯泡还是不亮，小明用一完好的导线并联在MN两点间，发现灯泡L1不亮、L2亮，若故障只出现在一个灯泡上，应是灯泡 _____发生了 _____；（3）若要电灯L1、L2并联，可将图示电路中 _____（a/b/c ）导线的一端从N接线柱改接到M接线柱上。短路    解析见下页六、课堂练习L1  b 断路  a（1）如图所示，若闭合开关S，导线直接连通电源的正负极，将发生短路故障。（2）将两个灯泡依次相连接到电路中，这两个灯泡是串联的，将b导线去除，电路就成为串联电路。去掉该导线后，闭合开关S，发现两个灯泡还是不亮，电路可能断路，导线并联接在MN两点间时，灯泡L1不亮L2亮，此时L2所在的电路为通路，若故障只出现在一个灯泡上，应是灯泡L1出现断路。（3）将两个灯泡的两端分别连接在一起，然后接到电路中，这两个灯泡是并联的。要使两个灯泡并联，电则应该把a导线从N接线柱改接到M接线柱上。六、课堂练习课程结束