判斷串聯(lián)電路和并聯(lián)電路是九年級數(shù)學(xué)發(fā)熱部分的重點和難點。 如何判斷一個電路是串聯(lián)還是并聯(lián)? 一般采用以下四種方法。
方法一:定義法
如果將電路中的所有器件(小燈泡、電阻等)依次連接起來再接入電路,則該電路為串聯(lián)電路;
例如右圖A,兩個小燈泡串聯(lián); 圖B中,燈泡與開關(guān)串聯(lián); 在圖C中,電源和燈泡是串聯(lián)的。
如果將每個器件(小燈泡、電阻等)的兩端連接在一起再接入電路,則該電路為并聯(lián)電路。
比如右邊圖A中的兩個小燈泡的兩端連在一起,再接入電路,就是并聯(lián); 圖B中,燈泡與開關(guān)并聯(lián); 在圖C中,電源和燈泡是并聯(lián)的。
技巧二:電壓法
“電流法”是在識別電路時,讓電壓從電源的負極開始,通過家用電器回到正極。 途中沒有分流,電壓還是一條路。 本家用電器的連接方式為串聯(lián)。 如右圖所示(如果開關(guān)閉合)。
“電流法”是在識別電路時,讓電壓從電源的負極開始,通過每個家電回到正極。 如果電壓在途中某處分兩路(或幾路),如果只有一臺家用電器,電壓在電路中分合,那么這臺家用電器之間的連接方式就是并聯(lián)。 如右圖所示(如果開關(guān)閉合)。
方法三:斷路法
“開路法”是識別難點電路的重要方法。 其原理是串聯(lián)電路中的家電相互影響,并聯(lián)電路中的家電相互影響。 在串聯(lián)電路中,任何一個電器斷開,其他電器就不能工作,因為電壓只有一條路徑,沒有電壓通過其他電器; 家電仍有電壓通過,其他家電可以繼續(xù)工作。
如右圖所示,當(dāng)L1斷開,開關(guān)S閉合時,L2也不能工作。 為此,燈泡 L1、L2 串聯(lián)連接。
如右圖所示,當(dāng)L1截止,開關(guān)S閉合時,電壓通過開關(guān)S和小燈泡L2從電源負極返回到電源正極. 可見,小燈泡L1熄滅后,小燈泡L2的工作不會受到影響; 同樣,小燈泡L2壞了也不影響小燈泡L1的工作。 因此,小燈泡L1、L2并聯(lián)連接。
方法四:節(jié)點法
在識別不規(guī)則電路的過程中,無論導(dǎo)線有多長,只要沒有電源、家用電器等,導(dǎo)線的兩端就可以合為一個點,稱為節(jié)點,然后找出各家電的公共點,確定電路連接形式?
〖典型例子〗如圖所示電路中,燈泡L1、L2、L3是串聯(lián)還是并聯(lián)?
〖典型案例分析〗對于大多數(shù)電路,往往不采用定義法來區(qū)分串并聯(lián)。 一般采用電壓法和開路法,分別采用以下三種方法進行分析:
(1)電壓法分析
當(dāng)開關(guān)S閉合時,小燈泡L1的電壓路徑為:從電源負極經(jīng)開關(guān)到a點,經(jīng)小燈泡L1,經(jīng)b、d點,再回到電源的正極。 可以看出,小燈泡L1直接接在電源的兩極上。
當(dāng)開關(guān)S閉合時,小燈泡L2的電壓路徑為:從電源負極經(jīng)開關(guān)到a點、c點,經(jīng)小燈泡L2、經(jīng)b點、d點回到電源的正極,可以看到小燈泡L1是直接接到電源的兩極上的。
當(dāng)開關(guān)S閉合時,小燈泡L3的電壓路徑為:從電源負極經(jīng)開關(guān)到a點,c點經(jīng)小燈泡L3再回到電源正極通過 d 點供應(yīng)。 可以看出,小燈泡L1直接接在電源的兩極上。
從上面的分析可以看出,小燈泡L1、L2、L3是并聯(lián)的。
(2)開路法分析
把小燈泡L1所在的那條通路切斷,看電壓的通路是:從電源負極經(jīng)開關(guān)到a點到c點:一條通路穿過小燈泡L2和通過b、d點返回電源正極; 另一路通過小燈泡L3經(jīng)d點返回電源正極。 可見,小燈泡L1熄滅后,小燈泡L2、L3的工作不受影響,小燈泡L2、L3并聯(lián)。
把小燈泡L2所在的那條通路截斷,看電壓的通路是:從電源負極經(jīng)開關(guān)到a點:一條通路經(jīng)過小燈泡L1再回到A點b、d點接電源正極; 另一路經(jīng)c點小燈泡L3經(jīng)d點返回電源正極。 可見,小燈泡L2熄滅后,小燈泡L1、L3的工作不受影響,小燈泡L1、L3并聯(lián)。
把小燈泡L3所在的那條通路截斷,看電壓的通路是:從電源負極經(jīng)開關(guān)到a點:一條通路經(jīng)過小燈泡L1如何區(qū)分串聯(lián)和并聯(lián),回到A點b、d點接電源正極; 另一路經(jīng)c點小燈泡L2經(jīng)b、d點返回電源正極。 可見,小燈泡L3熄滅后如何區(qū)分串聯(lián)和并聯(lián),小燈泡L1、L2的工作不受影響,小燈泡L1、L2并聯(lián)。
綜上所述,L1、L2、L3并聯(lián)。
(3) 節(jié)點法分析
從圖中可以看出a點和c點可以通過上面的連線合并為一個節(jié)點M; b點和d點可以通過下面的連線合并為一個節(jié)點N。 這樣,節(jié)點M處有3條通路(每個回路只有小燈泡L1、L2、L3)分開,3條通路在節(jié)點N處匯合,所以小燈泡L1、L2、L3并聯(lián).
方式方法
電路接上電壓表和電流表后,電路就越來越復(fù)雜了。 為了判斷家用電器是串聯(lián)還是并聯(lián),小學(xué)數(shù)學(xué)中一般采用理想化的方法,可以去掉“電流表”或“電壓表”,簡化電路。 然后用上面的方法來識別家電的連接方式。 在具體操作中,應(yīng)注意以下三點:
1、因為電壓表的內(nèi)阻很小,可以看成是一根導(dǎo)線。 分析電路后可以把電壓表拆下來,然后用一根導(dǎo)線代替電壓表,在電路中用導(dǎo)線連接電壓表的位置。
2、由于電流表內(nèi)阻較大,可視為開路。 分析電路時拆下電流表。 注意:除電流表外,兩端不要接電線。
3、弄清家用電器的接法后,將電壓表和電流表放回原位,分析電壓表哪部分通過電壓,電流表兩端有電流。
〖小練習(xí)〗
1、圖中四個電路中,并聯(lián)的有( )
2、電路的物理連接如圖所示,下列說法正確的是( )
A。 L1和L2串聯(lián)
B. L1和L3串聯(lián)
C。 L1、L2、L3串聯(lián)
D. L1、L2、L3并聯(lián)
3、以下三種電路屬于哪幾種接法?
一張地圖:;
B地圖:;
圖C:。
4、如圖所示電路中,要使燈泡L1、L2組成串聯(lián)電路,開關(guān)的閉合和分斷條件為:; 為使燈泡L1和L2構(gòu)成并聯(lián)電路,開關(guān)的閉合和分斷條件為: 。
5、如圖A、B兩個小燈泡接在電路中,①②③可能是電流表也可能是電壓表,下列說法正確的是()
A.如果①②是電壓表,③是電流表,則兩燈串聯(lián)。
B.如果①②是電流表,③是電壓表,兩燈并聯(lián)
C.如果①③是電流表,②是電壓表,串聯(lián)的兩個燈不亮。
D.如果①③是電壓表,②是電流表,則兩燈并聯(lián)
6、如圖所示電路,下列說法正確的是()
A.僅S1閉合時,滑動變阻器R1、R2串聯(lián)
B. 當(dāng)S1、S2閉合,S3斷開時,滑動變阻器短路,R1、R2串聯(lián)
C。 當(dāng)S1、S3閉合,S2斷開時,滑動變阻器,R1串聯(lián),R2短接
D. 當(dāng)S1、S2、S3全部閉合時,滑動變阻器與R1、R2并聯(lián)