串联电路和并联电路范例

串联电路和并联电路范例篇1

　　(一)知识与技能

　　1.知道串联、并联电路的特点。

　　2.会连接串联、并联电路，会画简单的串联、并联电路图。

　　3.知道生活、生产中采用简单的串联或并联电路的实例。

　　(二)过程与方法

　　1.在动手实验过程中，分析归纳串、并联电路的特点，培养学生团结合作的意识。

　　2.引导学生列举生活生产中简单串、并联电路的实例，培养学生思考和分析问题的能力。

　　(三)情感态度与价值观

　　激发学生认识串、并联电路的兴趣，积极总结串、并联电路的特点及识别方法，联系生活生产中串、并联电路的实例，体会科学知识在实际生产生活中的应用及其价值。

　　二、[教学重点]

　　通过观察和实验，探究串、并联电路的特点。

　　三、[教学难点]

　　1.并联电路的连接。

　　2.分析比较、归纳概括的思维过程。

　　四、[教学用具]

　　电路示教版、多媒体课件等。

　　五、[教学过程]

　　(一)引入课题

　　师：上课，同学们，首先，让我们一起来欣赏几幅美丽的城市夜景图，(多媒体播放天安门、鸟巢、东方明珠夜景图)。

　　师：夜晚，天安门广场灯火辉煌；北京奥运会主会场鸟巢，在奇妙的灯光下五彩斑澜；上海的东方明珠在霓虹灯照耀下，妖娆灿烂，看到这些美丽的画面，同学们想过一个问题没有？这些灯是怎样连接的呢？要回答这个问题，我们先来共同学习第五章第三节串联和并联。

　　(板书课题：串联和并联，)

　　[评析：通过欣赏天安门等美丽的夜景，提出问题，为学习串联和并联设置了悬念，有效地激发了学生的学习兴趣。]

　　(二)新课教学

　　1.导出串联和并联电路

　　(出示示教板：一只小灯泡。两节干电池，若干导线、一只开关。)

　　师：请一个同学连接电路，让灯泡发光。

　　师：要使两只灯泡都发光，有哪几种连接方法？请同学们设计出电路图，并画在纸片上。(学生设计并画电路图。)

　　(搜集8位学生设计的电路图纸片，视屏展示。)

　　师：是不是说有8种或者有更多种连接方法？

　　师生：只有两种连接方法。分别叫做串联电路和并联电路。

　　[评析：在连接一只灯泡的基础上，要求学生连接两只灯泡，通过分析全班学生设计的电路图，分析、归纳得出，只有两种连接方式，逻辑严密。]

　　2.分析串联电路和并联电路的特点

　　师：请大家分析两种连接方式，各有什么特点？(根据学生设计的电路图分析)

　　师生；串联电路的特点：用电器首尾顺次相连，电流路径只有一条，并联电路的特点：用电器并列连接，电流的路径有多条。

　　3.训练

　　师：(多媒体展示6幅电路图)请大家识别这些电路属于什么连接方式。

　　[评析：总结出串联和并联电路的特点，紧接着进行电路识别练习，巩固训练及时。]

　　4.实验探究A：两种电路中用电器的工作情况。

　　师：请大家用实验验证，两种电路中一个用电器坏了，会不会影响另一个用电器？

　　(学生分组实验)

　　师生：串联电路中各用电器相互影响，并联电路中，各用电器互不影响。

　　5.实验探究B：两种电路中开关的作用。

　　师：在两种电路中，开关的位置不同，控制作用是否相同？

　　师生：串联电路中，开关的位置不同，控制作用相同，并联电路中，干路上的开关控制所有用电器，支路上的开关只控制它所在支路上的用电器。

　　[评析：通过实验，研究两种电路中用电器是否相互影响，开关的控制作用与位置有无关系等，探究细致，全面，进一步加深了学生对两种电路基本特征的认识。]

　　6.分析比较串联电路和并联电路的特点师：讨论、分析、比较两种电路的特点，填写下列表格。(学生讨论，填表)(多媒体展示表格)

　　[评析：比较鉴别，有利于学生全面透彻地认识和区别两种电路。]

　　(三)知识应用

　　1.分析路灯的连接方式

　　师：街道上的路灯是怎样连接的？你判断的依据是什么？

　　生：并联，一盏路灯坏了，其余的灯照常发光，用电器互不影响，所以是并联。

　　师：那为什么所有的路灯晚上会同时发光，早上又同时熄灭呢？

　　生：因为开关装在并联电路的干路上。

　　2.分析节日小彩灯的连接方式

　　师：(示教版展示一串小彩灯，接通电源，闭合开关，让它们发光，)这些小彩灯是怎样连接的？怎样检验？依据是什么？

　　生：取下一只小彩灯，如果其余的灯亮，是并联；如果其余的灯不亮，则是串联，看用电器是否相互影响。

　　[评析：应用举例典型，分析判断中，引导学生紧扣翠联电路和并联电路的基本特征，有利于突出重点，落买教学目标。]

　　3.分析天安门前电灯连接方式

　　师：学习了串联电路和并联电路的知识，我们再来问答开课时提出的问题。

　　生：天安门广场上的灯，总体来说，是并联，因为一只灯坏了，其余的灯仍然会发光，但有些局部的灯可能是串联，如，勾画天安门城楼轮廓的小彩灯。

　　[评析：用所学知识回答课首提问，首尾照应，结构完整。]

　　(四)小结

　　师：同学们，今天，我们学习了串联和并联，这是两种最基本的电路，它们的应用非常广泛，今后，我们还要对它们进行更加深入的探究。

串联电路和并联电路范例篇2

　　关键词：并联电容器组；串联电抗器；电抗率；谐波

　　0前言

　　目前，随着电力电子技术的广泛应用与发展，电力系统中的非线性负载大量增加，由于它们多以开关方式工作，会很容易引起电网内电流、电压的波形发生畸变，从而引起电网谐波“污染”；另外，随着各级各类用户的不断增加，为了提高电压质量，减少无功损耗，提高电网的安全、经济运行，从而需要增加大量的无功电源来提高电网的功率因数，因此，通过加装并联电容器组来进行无功补偿，这是最为经济和有效的措施。

　　由于电容器组是容性负荷，其很容易与系统中的感性负荷形成一个振荡回路，从而在电容器组投入时会产生一个高倍的合闸涌流，对电容器组造成很大的冲击；另外，由于电容器组的容抗与频率成反比，其谐波容抗和系统的谐波感抗配合，将造成并联谐振和谐波成倍放大，从而严重损坏电网中的电气设备，破坏电网的正常运行。因此，在并联电容器组的设计中应考虑限制涌流和抑制谐波的问题，而合理地配置串联电抗器就能较好地解决这些问题。

　　1 限制涌流

　　电网是一个很复杂的系统，其由很多设备元件组成，但我们可以通过等效电路的方法，将其简化为如下图的回路。

　　图1 并联电容器组与串联电抗回路图

　　如图1所示，Ls可忽略不计，Ls、L分别为系统的感抗和串联电抗器的电抗。

　　1.1 根据国标GB/11024.1-2001“附录D”中的规定，电容器合闸涌流的计算方法为：

　　Is=In√(2S/Q)

　　式中：Is---电容器组涌流的峰值，单位（A）

　　In---电容器组的额定电流（方均根值，A）

　　S----电容器安装处短路容量，单位（MVA）

　　Q----电容器组的容量，单位（Mvar）

　　将电容器组中已投入运行的电容器并联：

　　Is=(U√Z)/( √Xc*Xl)

　　其中Xc=3U2(1/Q1+Q2)*10-6

　　按上面的计算办法是在没有串联电抗器的情况下，如补偿装置的接入处短路容量很大，而电容器组的容量很小，那么电容器的合闸涌流可达几十倍的额定电流都有可能的。

　　1.2 限制合闸涌流电抗率的计算：

　　根据电容器装置的设计标准要求，电容器组的合闸涌流必须限制在额定电流的20倍以内。根据资料在工程上这样计算的：

　　λ=1+√（Xc/Xl）

　　式中：λ---合闸涌流的倍数

　　Xc ---合闸回路中容抗

　　Xl ---合闸回路中感抗

　　从式中可以看出λ≤20就可满足要求。那么电抗率K= Xl /Xc

　　将K代入上式得：λ=1+√（Xc/Xl），设λ≤20，即得K≥0.3%

　　由此可见，并联补偿电容器组中串联一定电抗值的电抗器，就可以把涌流限制在一定的倍数内，而且只要串联较小的电抗值的电抗器，补偿支路的合闸涌流就已经有限了。

　　2 抑制谐波

　　在并联电容器组接入谐波“污染”的系统前，如果不采取必要的措施，并联电容器组的容性负荷性质，就会很容易与系统中的感性负荷形成振荡回路，将电网的谐波放大。谐波电流叠加在电容器组的基波电流上，使电容器组的运行电流有效值增大，温度升高，甚至引起过热而降低电容器组的使用寿命或使电容器损坏。叠加在电容器组基波电压上的谐波电压，不仅使电容器组运行电压的有效值增大，而且可能使峰值电压增大很多，导致电容器组在运行中发生局部放电而不能熄灭，造成电容器组的损坏。解决这一问题的有效措施是在并联电容器组回路中串联电抗器。但是串联的电抗器绝不能与电容器组随意组合，更不能不考虑系统的谐波。

　　因此，在探讨谐波与电容器的相互影响时，要认识谐波对电容器组、电抗器的影响及电容器组、电抗器承受谐波的能力；更重要的，是要认识电容器组对谐波电流的放大作用。合理地配置电容器组和电抗器，才能避免谐振，控制其谐波电流放大。

　　图2 串联电抗器计算电路图

　　如图2所示。In为谐波源电流，相对于n次谐波，系统感抗、电抗器感抗、电容器组容抗分别为nXs、nXl、Xc/n，由此可得：

　　Isn=In(nXl-Xc/n)/(nXs+nXl-Xc/n)…………。。(1)

　　Icn=In*nXs/(nXs+nXl-Xc/n)………… (2)

　　由公式（1）、（2）可知：

　　a：当nXl-Xc/n=0时，即nXl=Xc/n，电容器组支路的阻抗为0时，电容器组支路发生串联谐振，其支路为滤波回路。

　　b：当nXl-Xc/n＞0时，即nXl＞Xc/n，电容器组支路呈现感性时，不会和系统的感性负荷产生谐振而造成谐波放大。

　　c：当nXl-Xc/n

　　当电容器组电抗率a= Xl / Xc *100%， nXl-Xc/n=0时，n=√Xc/Xl=1/√a得出a=1/n2

　　对于电容器在支路而言，要抑制n次谐波，其支路的电抗率需满足条件：a＞1/n2，因此，在变电站设计中，为抑制3次谐波，我们通常串联a=12%的电抗器，为抑制5次谐波，我们通常串联a=6%的电抗器。

　　2.1以下数据为某变电站35kV系统并联电容器组在投运前后，对系统的谐波变化情况的测试，其中1号电容器组串联a=12%的电抗器，2号电容器组串联a=6%的电抗器。

　　上表中的测试结果表明，当电抗率a=12%的电容器组投入运行时，系统的3次谐波明显减少；当电抗率a=6%的电容器组投入运行时，系统的5次谐波明显减少，但是引起了3次谐波的放大，从而导致系统的电压总畸变率变大。因此，在安装电容器组前，应先对系统谐波进行测试，然后对主要“污染”谐波有针对性地进行串联电抗器的配置。

　　在变电站进行投切并联电容器组时，考虑抑制高次谐波原因，在允许的情况下应优先投入串抗电抗值大的电容器组（a=12%），退出时相反。

　　2.2 500kVxx变电站的35kV并联电容器组电抗率的配置情况：

　　2.2.1 以35kV 11C电容器组为例说明其接线方式。为双星形接线，其中每八只电容器并联而成一个电容器单元（双星形接线的另外一边为每七只电容器并联而成一个电容器单元），每相由四个这样的电容器单元串联而成，然后每相串联一组电抗器（CKK型）。并联电容器与串联电抗器的接线，如图：

　　2.2.2 CKK型串联电抗器作电容器组限流和滤波用，其中电抗值较小的串联电抗器用于抑制五次谐波；电抗值较大的串联电抗器用于抑制三次谐波。

　　2.2.3 35kV 11C并联电容器组间隔设备的相关参数：串联电抗器的型号CKK-2405/35-12，额定电抗值Xl=3.45欧；单台电容型号BAM6-334-1W，单台电容量C=30uF，经过计算，11C电容器组单相的容抗Xc=31欧。

　　35kV 21C电容器组间隔设备的相关参数：串联电抗器的型号CKK-1002/35-5，额定电抗值Xl=1.21欧；单台电容器BAM5.5-334-1W，单台电容量C=35uF，经过计算，21C电容器组单相的容抗Xc=24.3欧。

　　2.2.4 根据计算公式：Xc=1/2πfc=1/314c；a=Xl/Xc*100%

　　可得，11C电容器组间隔的电抗率a=11.13%，21C电容器组间隔的电抗率a=4.98%。经验算，以上结果基本满足要求。

　　3 结论

　　串联电抗器是无功补偿电容器组的重要组成部分，并联电容器组的电抗率的选择对并联电容器的运行及对系统谐波的抑制有很大的影响。因此，在配置串联电抗器时，必须对系统谐波进行测试，从而做出对并联电容器电抗率的合理选择。

　　参考文献

　　[1]方朝旭。电力系统谐波技术[M]。黑龙江科学技术出版社，。

串联电路和并联电路范例篇3

　　关键词：串联；并联；开关；电压表；电流表

　　中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0074-02

　　一、开关和电表在电路判定中的“角色”与联系

　　在教师引导学生可以通过“定义法、电流法、拆除法、节点法”等等方法去判定串、并联电路之后，学生基本上能够通过其中一种方法去熟练的判定出串、并联电路。此后，在大多练习中会出现这样一类题：

　　例1：如图1所示，要使L1和L2两灯组成串联电路，应闭合开关 ，断开开关 ；要使L1和L2两灯组成并联电路，应闭合开关 ，断开开关？摇？摇？摇。

　　对于这样一类题，教师首先要帮助学生理解断开和闭合的开关在电路中充当的“角色”。即断开的开关就相当于开路，而闭合的开关就相当于一条导线。然后教师引导学生可以利用“电流法”：电流从电源的正极流出经过所有用电器回到电源的负极，电流的路径只有一条，则为串联电路。即：闭合开关S2，断开开关S1、S3两灯组成串联电路。闭合的开关S2就相当于一条导线，电流可以通过；断开的开关S1和S3就相当于开路，电流不可以通过。如图2所示这样电流从电源正极123电源负极，电流的路径只有一条，即组成了串联电路。对于如何断开或闭合开关组成并联电路，我们可以引导学生通过“节点法”：不论导线有多长，只要其间没有电源、用电器等，导线可以任意拉长、缩短，甚至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，电流的路径有两条（或多条），则为并联电路。如图2所示，当电流流经节点1，若开关S1闭合，就相当于一条导线，那么节点1和3就可看为同一个点，即L1和L2的公共点，然后电流分别经过L1和L2，在节点2汇合最终回到电源负极。即：闭合开关S1、S3，断开开关S2，电流的路径有两条，两灯组成并联电路。相信学生掌握这种方法后，通过一两道同类型的习题进行巩固是可以突破这个难点的。但在学生学完电表之后，与上面相似的这类题又会出现，而且难度也会更大。

　　例2：如图3所示，要使L1和L2两灯组成串联电路，a是 表、b是 表、c是 表；要使L1和L2两灯组成并联电路，a是 表、b是 表、c是 表。对于这个电路图学生似曾相识，但刚开始可能无从入手。我们还是首先要引导学生在分析电路时，电压表和电流表分别在电路中充当的“角色”。由于电压表的内阻很大，在初中阶段分析电路时可以看成开路，而电流表的内阻很小，在初中阶段分析电路时可以看成导线。这样在教师的引导之下，学生可能会发现既然在分析电路时“断开的开关”和“电压表”都可以看成是开路，“闭合的开关”和“电流表”都可以看成是导线，那么例2这道题完全可以类比例1来做，这样就大大降低了分析电路的难度。在例1中闭合开关S2，断开开关S1、S3两灯组成串联电路。闭合的S2相当于导线，那么可以相当于导线的还有电流表，那么S2的位置其实可以用一个电流表来替代；断开开关S1、S3都相当于开路，那么分析电路时可以看成开路的还有电压表，那么S1、S3的位置就可以分别用两个电压表去替代。即：要使L1和L2两灯组成串联电路，a是电压表、b是电流表、c是电压表。并联电路的形成也仿照上面用类比例1的方法去做，可以得出：要使L1和L2两灯组成并联电路，a是电流表、b是电压表、c是电流表。教师对比例1和例2两道试题的过程中利用“类比”和“等效替代”的思想，引导学生归纳和总结解决实际问题的方法，可以帮助学生快速突破难点。在日常教学中慢慢渗透一些物理解题的思想，学生也会逐渐养成善于思考和总结的学习习惯，对知识融会贯通，达到事半功倍的效果。

　　二、电压表和电流表的“归属”问题

　　在学习电流表的使用时，学生已经知道电流表应串联在被测电路中。对于简单的电路学生一眼就可以看出电流表是测量哪部分的电流。例如：在图4中学生很容易就能看出电流表A1测量的是流过L1的电流，电流表A2测量的是流过L2的电流，而电流表A测量的是干路的总电流。因为电流表A1与L1串联，电流表A2与L2串联，电流表A串联在干路上。

　　如果把电路变形成图5所示的电路，学生可能就没那么容易判断出电流表是测量哪部分的电流了。但是实际上图4和图5的电路是一样的，只要我们按照上面讲到的“电流法”还是可以判断出电流表A1与L1串联，电流表A2与L2串联，电流表A串联在干路上，就能判断出电流表测量的是哪部分电流。总之只要记住电流表与哪部分电路串联就测哪部分电路的电流。相对于电流表的学习而言，电压表的“归属”问题在理解上就有一定的难度了。电压表是应与被测电路并联的，若是图6这样的图学生很容易就能看出电压表测量的是L1两端的电压。

　　如果把图6变为图7这样的呢？在做题过程一部分同学会就会误认为电压表测量的是L2两端的电压，有的同学甚至认为是测量电源和L2的总电压。造成这样的错误判断，原因一方面可能是对电路的组成及其在电路中的作用理解的不是很透彻；另一方面可能是还没有弄清楚电压表到底与被测电路中的哪部分并联。

　　针对造成错误的原因，可以用以下几种方法帮助学生理解：

　　1.从电路基本组成在电路中的作用入手。电路中的电能是由电源提供的，电源的电压即为电路的总电压（不考虑电源的内阻）。若认为电压表与电源和L2同时并联，那么电压表所测的电压应为电源和L2两端电压之和。而电源电压就是电路的总电压，凭空多出了L2两端电压，有悖科学。既然不是测量电源和L2这部分电路，那么就是测量L1这部分电路了，因此电压表测量的是L1两端电压。

串联电路和并联电路范例篇4

　　关键词：串联并联 实验教学

　　中图分类号：G633.7 文献标识码：C 文章编号：1672-1578（2015）06-0150-01

　　“串联电路和并联电路”是初中物理重要的教学内容之一，这部分内容和人们的生产、生活实践关系十分密切，可以说，它既是章节教学的重点也是教学难点。

　　从能力目标角度来说，这部分内容应教会学生连接简单电路，这也是初中学生应具备的基本能力；从知识目标层面来看，这又是学生理论联系实际的一个重要实验，有利于学生巩固、吸收电学理论知识。为了让学生更好地掌握本实验，除了做到课本要求的内容之外，笔者认为还应注意以下几个问题。

　　1 让学生认识到本实验的重要性，强化做好实验的意识

　　初中学生对电学知识大都有初步了解，在进行“组成串联电路和并联电路”分组实验时，他们既兴奋，又紧张，因为这毕竟是他们第一次做与电有关的分组实验。实验前，教师应告诉学生串、并联是最重要的也是最基本的电路连接方法，通过实验不仅可以掌握串联、并联电路的特点和区别，还可以通过实验，亲自动手，学会接线方法，更好地运用于生活实践当中。实验时，物理教师还可以通过实例告诉学生线路出错导致的危害，使学生进一步认识到电路连接方法的重要性，提高他们做好实验的意识。

　　2 教师要充分准备实验

　　“组成串联电路和并联电路”的实验和其它所有实验一样，具有可操作性，但实验过程又具有复杂性，实验结果具有不可预见性。为了有的放矢，更好地达成教学目标，在实验前，物理教师应从以下几方面做好准备工作：一是要求学生阅读教材，初步了解什么是串联电路，什么是并联电路，做好知识上的准备；二是教师在课前可亲自动手做几遍，在做的过程中进一步思考难点在哪里，重点在哪里，哪个环节容易出现问题，有预见性，同时还要记录好实验时间，以便在教学中合理分配教学时间。三是了解学生，研究学生，根据学生性格爱好、知识基础、学习习惯进行合理分组。如果考虑不到实验中可能出现的问题或者考虑不全面，对实验中出现的一些意外问题不能及时解决，就会耽搁实验时间，打乱整个实验计划，不能完成预期的实验任务。

　　3 实验教学中的三种组织形式

　　为了让实验教学在课堂上得以有效实施，除了增强实验意识、改进实验方法外，还要考虑采取何种形式来完成实验过程。一般来说，实验课教学的组织形式可分三种模式，即指令操作模式、主动操作模式、指令主动相结合操作模式。

　　指令操作模式以教师为主导，在实验过程中，学生根据实验步骤，在教师指导下分步进行。这种模式可以节省教学时间，也有利于教学管理，减少实验出错率。缺点是学生的主体地位不能得到彰显，他们学习的主体性、自主性得不到充分发挥。由于在实验中学生始终听从教师的指令，亦步亦趋，也不利于他们的创造性思维能力。此外，由于教师指令具有统一性，而学生是有差异的，会导致有的学生跟不上，有的学生等的很焦急，不利于贯彻因材施教原则。

　　主动操作模式是教师课前引导学生做好实验准备工作，如讨论实验步骤、构思实验过程等，然后按各小组讨论情况自由操作。实验时，物理教师检查指导，解答学生咨询的问题，指出学生试验中的不当之处。这种模式突出了学生的主体地位，有利于培养学生自主学习能力，学生参与的积极性和主动性更强。但缺点是由于时间的限制教师的指导、检查不一定能一一到位，另外，由于学生自主性强了，教学秩序也难以维持。

　　指令主动相结合操作模式融合了上述两种模式的优点，摈弃力其缺点。组成串联电路和并联电路”的实验宜采用这种模式。原因是：学生有一定的理论基础，独立操作具有知识支撑；另外，由于电学知识有一定风险，还离不开教师的巡回检查和指导。更主要的采用这种模式即可以发挥教师的主导作用，还可发挥学生的主体作用，使这个实验理论和实际联系起来。

　　4 该实验电路连接时应注意的几个问题

　　（1）由于实验中要用到220伏的交流电，实验过程中导线不能乱扔，以免线头掉入交流电源插孔内而发生触电事故。

　　（2）连接电路前要分析好各用电器的串、并联关系，以及每个开关的控制作用，导线尽量要少用。

　　（3）断开所有开关，从电源的一个极开始，按电流流经的路径逐个连接电路元件。在并联电路中逐条支路进行连接，切不可多条支路同时连接。

　　（4）把接线柱上的导线连接牢固。接线柱处的线头不要太长，避免两接线柱导线接触，形成短路。导线应顺时针绕在接线柱上，切不可绕反了。

　　（5）导线摆放尽量不要交叉，分布合理，以便于检查电路。

　　（6）连接电路完成后一定要先检查，然后试触，最后进行正确操作，切不可连接完成后立即实验。

　　5 正确分析实验现象，及时得出实验结论

　　对实验中出现的现象一定要及时分析，得出结论，这样才能达到预期的实验目的。例如，在研究并联电路实验中，有这样几个步骤：

　　第一步：电路检查无误后，干路、支路开关都闭合。

　　现 象：两灯都发光。

　　结 论：干路和支路开关都闭合时，电灯才都发光。

　　第二步：断开干路开关，闭合支路开关。

　　现 象：两灯都不亮。

　　结 论：干路开关能够控制所有用电器工作。

　　第三步：干路开关闭合，随意断开其中任一条支路开关。

　　现 象：断开哪一条支路上的开关哪一盏灯不亮。

　　结 论：支路开关只控制支路用电器工作。

　　这样，实验做完之后，实验目的也就自然达到了。有些同学只重视实验现象，而忽略了实验结论的及时归纳和总结，教师在实验时要注重引导，才能使学生达到从实践到理论的这一境界。

　　参考文献：

　　[1]常峰瑞。新课标初中物理实验教学的方法探讨[J]。中学时代，

串联电路和并联电路范例篇5

　　关键词：认识电路；电流节点法；思维建模

　　电学是初中科学的一块重要知识，它具有独立完整的知识体

　　系，应用性强，与实际生活联系紧密。许多学生初学时对电学比较感兴趣，但是，学到后来学不通了，甚至矛盾重重，也就失去了兴趣。我根据自己的教学经验，把学习初中电学总体分为三步：

　　一、认识电路

　　首先，分析认识电路时对一些“行规”要知道：忽略导线、电源的电阻；开关闭合相当于导线；导线不论长短，作用一样；电流表相当于导线，电压表相当于断路，分析用电器关系时不予理会；当用电器关系分析清楚后，再来判断电流表、电压表分别在测量谁。

　　本专题的核心知识点是识别电路，下面我介绍几个常用识别电路的方法：

　　1.定义法：根据电路元件的连接特点，各元件逐个顺次连接起来的是串联电路，各元件并列地连接起来的是并联电路。此法较适用于一些简单的电路认识。

　　2.电流节点法：从电源正极开始，沿着电流方向往负极方向观察，若电流流过时无分支，逐个流过每个用电器后回到电源负极，此电路是串联电路。若电流遇到节点，有了分支，则应找到下一个节点，观察此节点到下一个节点有几条路径，每条路径分别经过什么元件，若都是用电器，则这几个用电器是并联关系。若其中一条是导线或电流表，则其他用电器被短路，电压表相当于断路，不予理会。找节点是关键，下一个节点一定是能让电流尽快流向电源负极的节点。

　　例1.如右图所示，当S闭合，甲、乙表为电压表时，R1和R2是______联，当S断开，甲、乙表为电流表时，R1和R2是______联。

　　分析：当甲、乙表为电压表时，相当于断路，不予理会，S闭合，电流从电源正极流向负极只有一条路径，逐个流过R1和R2，无分支，所以R1和R2是串联关系。当甲、乙表为电流表时，相当于导线，S断开，电流经过的第一个节点是a，下一个节点不能是c，因为S断开，从c点不能回到电源负极，下一个节点应该是b，因为从b点可以回到电源负极。从节点a到节点b有两条路径，分别经过R1和R2，所以R1和R2是并联关系。此法比较实用，是常用的方法。

　　3.断路法：断开某一用电器，若其他用电器不能工作，则此用电器与其他用电器是串联关系，若其他用电器仍能工作，则此用电器与其他用电器是并联关系。

　　4.等效法：识别某些不常规的电路时，同一导线的两端点相当于同一点，找出共同的节点，把不常规的电路改为常见的形状。

　　例2.如下图甲所示，灯泡L1、L2和L3是______关系。

　　分析：点a和点c相当于同一点a，相当于从节点a发出三条路径，分别流过L1、L2和L3.点b和点d相当于同一点d，相当于L1、L2和L3汇聚于同一节点d，等效电路图如上图乙，则L1、L2和L3是并联关系。

　　二、串并联电路特点的理解

　　我把电学定为四个基本量：电流、电压、电阻和电功率，在串联和并联电路中，它们各有自己的特点，且互有联系，我把它们归结为两句话：

　　串联分压分功率，都与电阻成正比，可以用式子表达：P1∶P2=

　　U1∶U2=R1∶R2

　　并联分流分功率，都与电阻成反比，可以用式子表达：P1：P2=

　　I1∶I2=R2∶R1

　　串联分压，即电源总电压分给每个用电器，分压就不分流，也就是电源流出的总电流等于各用电器中的电流；并联分流，即电源流出的总电流分给每个用电器，分流就不分压，也就是电源两端总电压等于每一个用电器两端的电压；串联和并联都分功率，即无论串联还是并联电路，电路消耗的总功率总等于每个用电器消耗的功率之和。

　　更重要的是：串联分压分功率、并联分流分功率，它们是如何分配的呢？谁分得多，谁分得少呢？这一切取决于电阻的大小。两个电阻相比，电阻大的，串联分到的电压就多，分到的功率就大，且与电阻成正比。并联分到的电流就少，分到的功率就小，且与电阻成反比。

　　容易搞混的是：这个规律是相对两个用电器而言的，且为纯电阻电路。对于同一用电器，其阻值改变，自身功率变化情况就不能按此比例来分析了。例如，在串联电路中，如果是同一个滑动变阻器，电阻变大，但其功率就不一定是在变大了，需要看其以外的电阻大小，当滑动变阻器的阻值等于外面的电阻时，滑动变阻器的功率最大。

　　例3.如右图所示，R>R0，开关闭

　　合，当滑动变阻器向右移动时，电压表的示数变______，滑动变阻器的功率变化情况是______。

　　分析：R变大，分压就多，故电压表示数变大，但功率是当R=R0时最大，所以滑动变阻器的功率变化情况是先变大后变小。

　　还要注意的是：串联分压，总电压（即电源电压）保持不变，某一电阻的电压增大，另一电阻的电压就减小；但并联分流，总电流是可变的，支路电流变化，总电流会跟着变化；无论串联还是并联，功率都是可变的，某一用电器的功率变化，总功率会跟着变化。

　　三、灵活选用公式

　　电功率的定义式为P=W/t=UI，变形式为P=U2/R和P=I2R（两个变形式是对于纯电阻电路来说的），学会灵活选用公式，特别是学会控制变量法选公式，选出最直接的公式进行分析，可一步到位，简单、方便。控制变量法选公式，就是先确定要比较的对象是哪两个，然后分析两个比较对象有哪些相同点、哪些不同点，两个不同点的大小关系如何，最后选出对应的公式。相同点就是能控制的变量，这一个量相等，其余两个量成正比或反比，根据不同点的大小关系便可分析出结果来。例如，两个电阻R1和R2，R1>R2，如果比较串联中的功率大小，比较对象是R1和R2，相同点：电流相等，不同点：电阻不等，选公式P=I2R，相当于控制电流相等，功率与电阻成正比，所以P1>P2.如果比较并联中的功率大小，相同点：电压相等，选公式P=U2/R，相当于控制电压相等，功率与电阻成反比，所以P1

　　此法与上面的第二步串并联电路的特点理解是息息相通的，不过此法应用的范围更广、更灵活。例如，两个相同的电阻连在同一电路中，利用开关转换如何实现电路产生三个功率，可选公式P=U2/R，电源电压一定，功率与电阻成反比，所以，当两电阻并联时，总电阻最小，总功率最大。当两电阻串联时，总电阻最大，总功率最小，只连一个电阻时，功率是中间值。

　　例4.某个“220 V 100 W”的灯泡，当串联一个电阻R后，灯泡的功率变为81 W，则电阻R的功率大小为______W。

　　分析：第一步：确定比较对象：图1和图2中的同一灯泡，相同点：同一灯泡，电阻相等，不同点：功率不同，功率之比100∶81，选公式P=U2/R，相当于控制电阻相等，P与U2成正比，所以电压之比10∶9，两图中电源电压相等，则图2中灯泡与电阻的电压之比9∶1，第二步：重新确定比较对象。图2中的灯泡和电阻，相同点：串联电流相等，不同点：电压不等，电压之比为9∶1，选公式P=UI，相当于控制电流相等，功率与电压成正比，所以功率之比也为9∶1，灯泡功率81 W，则电阻的功率为9 W。

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