初中物理人教版九年级全册第十五章 电流和电路第3节 串联和并联导学案

这是一份初中物理人教版九年级全册第十五章 电流和电路第3节 串联和并联导学案，共15页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，自主预习，合作探究，设计电路与实验，设计并进行实验，实验现象等内容，欢迎下载使用。

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。
【学习重点】
会画串、并联电路图和连接串、并联电路。
【学习难点】
是根据要求及电路图来连接实物图，或根据要求及实际电路画出电路图。
【自主预习】
阅读教材，完成以下问题：
1. 串联电路
（1）定义：如甲图所示，把用电器逐个依次相连的电路叫做串联电路。
（2）串联电路的特点：串联电路中电流有一条（选填“一条”或“多条”）路径；串联电路中开关控制L1和L2（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）用电器；各用电器之间有影响（选填“有”或“无”）。
甲 乙
2. 并联电路
（1）定义：如乙图所示，用电器并列相连的电路叫做并联电路。
（2）在乙图中，电流有二条（选填“一条”或“二条”）路径；干路开关控制L1和L2（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”），支路开关S1控制L1（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）；各用电器之间 无 （选填“有”或“无”）影响。
3. 生活中的电路
串联电路和并联电路是最基本的电路。节日里的一串小彩灯是串联的，家庭电路中的电灯、电冰箱、电视机是并联的，开关和它控制的电灯是串联的（均选填“串联”或“并联”）。
【合作探究】
探究一、串联和并联
1. 实验探究：使灯泡发光的电路连接方式
【交流】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？

【设计电路与实验】
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。
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。
【归纳】第一种连接方法，是把电路元件逐个依次相连，这种连接方法是串联。第二种连接方法，是把使两盏灯并列连接， 这种连接方法是并联。
2. 串、并联电路及区别
（1）概念
①串联电路：把电路元件依次相连的电路叫做串联电路。
②并联电路：把电路元件并列连接起来的电路，叫做并联电路。
（2）电流流向图
【想一想】在串、并联电路中，电流的流向有什么不同？
【分析】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（选填“有”或“没有”）。
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。
【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。
【答案】S2；S1、S3；S1、S2。
【解析】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。
探究二、连接串联电路和电路并联
1. 探究串联电路中开关的控制作用
【设计并进行实验】
①按照下图连接串联电路，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？
②闭合开关，拧下其中一个灯泡，观察另一个灯泡是否发光。
【实验现象】
开关
灯泡
A位置
B位置
C位置
断开
闭合
断开
闭合
断开
闭合
L1
灭
亮
灭
亮
灭
亮
L2
灭
亮
灭
亮
灭
亮
【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，另一个灯泡不发光（选填“发光”或“不发光”）。
实验结论： 串联电路，开关控制所有用电器；开关的位置改变，控制作用不变；各用电器相互影响（选填“相互”或“互不”）。
2. 并联电路中开关的控制作用
【设计并进行实验】
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。
【实验现象】
【分析论证】
实验结论：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；各用电器互不影响（选填“相互”或“互不”）。
3. 串、并联电路的特点
项目
连接
特点
电流路径
开关作用
用电器之间
是否相互影响
串联
电路
用电器依次相连
电流从电源正极出发，只有一条路径流回到负极
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
并联
电路
用电器并列接在两点之间
干路电流在节点处分别流经支路，再在另一节点处汇合流回电源负极
干路开关控制整个电路，支路开关控制本支路
用电器独立工作，
互不影响
4. 串、并联电路的识别方法
【想一想】通过前面的学习，你能找到几种识别串并联电路的方法？
【归纳】
（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。
（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，没有分流，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，有多条路径。
（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（选填“受”或“不受”）。
②并联电路：拆除其中任意一个用电器，其他用电器都不受影响（选填“受”或“不受”）。
（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，并联电路有节点（选填“有”或“没有”）。
【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（ ）
【答案】ABC.
【解析】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，导线直接接在电源两端，两灯短路，这是不允许的，D错误。
故选ABC。
【例题3】如图1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L1
C．开关只能控制灯L2 D．开关可以同时控制灯L1和L2
【答案】C.
【解析】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。
图1 图2
【例题4】如图2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。
【答案】并联，灯泡.
【解析】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。
5. 电路图与实物图的对应画法
在生活、生产中，人们常常根据要求或实际电路画出对应的电路图；也可以根据要求或电路图连接实物图（如电器的组装），下面练习转换的方法。
（1）根据要求及实际电路画电路图
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。
具体步骤：以下图为例进行分析.
①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。
（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。
【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.
【解析】（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。
甲
乙
6. 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。
【解析】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.
探究三、生活中的电路
1. 生活中的并联电路
【想想议议】教室中的日光灯是串联还是并联的？街道上的路灯之间是串联还是并联的？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（选填“相互”或“互不”），所以也是并联的。
2. 生活中的串联电路
【想想议议】家庭电路中的开关与用电器是串联还是并联的？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。
3. 串联与并联电路组合的实例
【想想议议】用来装饰居室、烘托节日欢乐气氛的彩色小灯泡，单独的一串彩灯中，各灯是怎么连接的？节日彩灯中的两串（或多串）之间是怎么连接的？
【分析】如图1所示，节日彩灯中的两串（或多串）之间是并联的。因为一串彩灯出现故障熄灭时，而另一串还照常亮。单独的一串彩灯中，各灯是串联的。因为它们同时亮，同时灭。
图1 图2
【例题7】如图2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”）
【答案】冷，热.
【解析】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。
【精讲点拨】
1. 串联电路和并联电路的识别方法
（1）定义法：若电路中各元件是逐个首尾顺次连接的，则此电路就是串联电路；若电路中各元件“首首相接，尾尾相接”并列地连在电路中，则此电路就是并联电路。
（2）电流法
串联电路中，电流从电源正极出发，流经各用电器回到电源负极，没有分流，始终是一条路径。并联电路中，电流在某处（A点）分为几条支路，在另一处（B点）又重新汇合，有多条路径。
（3）断路法或拆除法：在串联电路中，若出现一个断点或去掉一个元件，则电路中所有的用电器都会停止工作；并联电路中，断开支路上一个用电器的开关或去掉这个用电器，则其他支路中的用电器仍能正常工作。所以断开电路某处或去掉某个用电器，若有其他用电器能正常工作，则此电路一定是并联电路。
（4）节点法：所谓“节点法”就是在识别不规范电路的过程中，不论导线有多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端均可以看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。对于较复杂的电路，特别是对点与点用导线连通的电路用此法判断较为快捷。
【归纳整理】
第3节 串联和并联

【课堂练习】
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（ ）

【答案】D.
【解析】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。
2. 如图1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
【答案】C。
【解析】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。所以选C。
图1 图2
3. 如图2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”）
【答案】S1、S3；不工作；工作。
【解析】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。
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。
【答案】右图.
【解析】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。
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．
【答案】CD，串联，D。
【解析】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BC接线柱，则电流依次经过灯L1、L2，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．
6. 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）
【答案】右图.
【解析】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.
7．如图3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b
C．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
【答案】B。
【解析】A．S闭合后，L1、L2被导线b短路，灯不亮，且导致电源短路，会损坏电源，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。
所以选B.
图3 图4
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4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）若要使电灯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。
【答案】（1）短路；（2）b，L1，断路；（3）a。
【解析】（1）如图4所示，若闭合开关S，则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。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？S断开
S1、S2闭合或断开
L1、L2都不发光
S闭合
S1闭合、S2断开
L1发光、L2不发光
S1断开、S2闭合
L1不发光、L2发光