15.3 串联电路和并联电路 （导学案）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理导学案聚焦串联电路和并联电路，引导学生掌握两种电路的连接特点、电流路径及开关控制作用，通过自主预习填空与生活实例引入，结合课堂动手连接电路实验，搭建从生活现象到电路模型的学习支架。 资料突出科学探究与科学思维培养，设计“做一做”实验对比串并联差异，通过归纳表格、识别方法（电流法、拆除法等）建构电路模型，结合家庭电路等实例强化物理观念，典例与课堂练习融入阶段检测题，提升学生分析解决实际问题的能力。

第3节 串联电路和并联电路（导学案） 【学习目标】 1.认识串联、并联电路，掌握两种电路的连接特点、电流路径、开关控制作用，知道生活中串、并联电路的应用实例。（物理观念） 2.通过实物连接对比串联、并联差异，能够根据现象推理电路连接方式，建立实物、电路图相互转化的模型思维。（科学思维） 3.动手组装串联、并联实物电路，观察灯泡工作、开关控制效果，归纳两种电路的特点，练习绘制串、并联电路图。（科学探究） 4.在电路实验中遵守安全操作规范，能解释家庭电路采用并联的原因，树立安全用电的生活意识。（科学态度与责任） 【学习重点】 1.串联、并联电路连接特点，电流路径； 2.串、并联电路开关的控制作用，用电器工作时是否互相影响； 3.识别串并联电路，绘制简单串、并联电路图。 【学习难点】 1.区分并联电路的干路和支路； 2.根据要求设计简单串并联实物电路； 3.结合生活实例判断实际电路属于串联还是并联。 【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____相连的电路叫作串联电路。 （2）特点：串联电路中电流有____路径；开关控制____用电器（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）；各用电器之间____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____相连的电路叫作并联电路。 （2）特点：并联电路中电流有____路径（选填“一条”或“多条”）；干路开关S控制____用电器（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”），支路开关S₁控制____（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）；各用电器之间____影响（选填“有”或“没有”）。 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____，家庭电路中的电灯、电冰箱、电视机是____，开关和它控制的电灯是____（均选填“串联”或“并联”）。 参考答案 1.（1）逐个依次 （2）一条；L1和L2；有 2.（1）并列 （2）多条；L1和L2；L1；没有 3.串联；并联；串联 【课堂探究】 探究一、串联和并联 1. 探究电路的连接方式 【做一做】现有两个带灯座的小灯泡、电池、开关和导线若干，请你试着把它们连接起来，使两个小灯泡能同时发光。与同学交流，看看一共有几种不同的连接不方式，并将有关电路图画出来。 【设计并进行实验】 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。 两个小灯泡的串联 ②第二种连接方法：把两盏电灯右边的接线柱接在一起，左边的两个接线柱接在一起，再把它们接入电路中，使两盏灯并列连接。 两个小灯泡的并联 【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. 串联与并联 （1）串联：两个或两个以上用电器依次相连，然后接到电路中，这种连接方式叫作串联。 （2）并联：两个或两个以上用电器的两端分别连在一起，然后接到电路中。这种连接方式叫作并联。并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路，单独使用的那部分电路叫支路。 【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。 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。 【典例1】（25-26九年级上·山东临沂·阶段检测）如图所示的甲、乙两个实物电路中，两只小灯泡的接法（     ） A．甲、乙都是串联 B．甲是并联，乙是串联 C．甲是串联，乙是并联 D．甲、乙都是并联 【答案】C 【详解】甲图：电流从电源正极出发，依次经过开关和两个灯泡回到负极，电流只有一条路径，故甲是串联； 乙图：电流从电源正极出发，经过开关后分支，分别流经两个灯泡后汇合回到负极（两灯泡并列连接），电流有两条路径，故乙是并联。故ABD错误，C正确。 故选 C。 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 （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？ ②闭合开关，拧下其中一个灯泡，观察另一个灯泡是否发光。 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 （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，另一个不发光（选填“发光”或“不发光”）。 （3）实验结论：在串联电路中，开关可以控制所有用电器，开关位置的改变并不影响它对用电器的控制作用。 2. 探究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。 ③实验现象 开关状态 灯泡L1、L2发光情况 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 （2）分析论证 ①干路开关S控制所有灯泡。 ②S1只能控制L1灯泡；S2只能控制L2灯泡。 ③闭合所有开关，拧下其中一个灯泡，另一个灯泡仍能发光（选填“发光”或“不发光”）。 （3）实验结论：在并联电路中，干路开关可以控制所有用电器，支路开关只能控制其所在支路的用电器。 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”）。 （5）等效法：在识别复杂电路时，不论导线有多长，只要中间没有电源、用电器，导线的两端点就可以等效成同一点。如图甲所示电路结构相对复杂。根据等效法可把A、B、C等效成A点，D、E、F等效成F点，得到图乙。图乙即为图甲的等效电路图。 5. 并联电路的连接问题 【思考】如图甲所示，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？ 甲 乙 丙 丁 【分析】实际上，图乙、丙、丁这三种连接方法完全等效，即只需两条导线就可把三个点连接起来。 【典例2】（25-26九年级上·四川成都·阶段检测）在“连接串联电路”的实验中，实验电路如图1所示。 (1)在连接电路时，开关应该处于______状态。 (2)连接好电路后闭合开关S，小慧发现、两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡，两灯仍然都不亮，再按一下灯泡，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是______。 A．灯丝断了 B．灯丝断了 C．短路 D．与灯座接触不良 (3)小莉又想研究“在并联电路中，开关的位置是否会影响它的控制作用”，于是她找来了器材并按如图2所示电路连接实物进行实验。 ①把开关只连在a处时，闭合、断开开关，发现它可以控制______（选填“”“”或“和”）。 ②把开关只连在b处时，闭合、断开开关，发现它可以控制，把开关再只连接在c处，闭合、断开开关，发现它可以控制______（选填“”“”或“和”）。 【答案】(1)断开 (2)D (3) 【详解】（1）连接电路时，开关必须处于断开状态，防止接线过程短路，烧坏电源，保护电路。 （2）串联电路两灯都不亮，说明电路断路。按无变化，说明故障不在；按压两灯发光，松手又熄灭，说明与灯座接触不良，按压后接通电路，松开再次断路。 A、B 灯丝彻底断了按压也不会导通；C 短路会有一个灯亮，均不符合现象。 故选D。 （3）a处在干路，干路开关控制整个电路，同时控制两条支路的灯泡；c处在所在支路，支路开关只控制本支路用电器，只能控制。 【典例3】（23-24九年级上·辽宁辽阳·阶段检测）如图所示，为使L1和L2组成并联电路，应该断开开关S3，闭合开关___________；为使L1和L2组成串联电路，应闭合开关S3，断开开关___________。 【答案】 S1和S2 S1和S2 【详解】根据并联电路的连接特点，闭合、，断开时，电流有两条独立路径分别经过、，两灯组成并联电路。 根据串联电路的连接特点，闭合、断开、时，电流只有一条路径，两灯组成串联电路。 【典例4】（25-26九年级上·福建福州·阶段检测）如图所示的电路中，闭合开关S2，断开S1、S3，则小灯泡L1、L2是___________（选填“串”或“并”）联的；若闭合开关S1、S2，断开S3，则小灯泡___________会亮（选填“L1”、“L2 ”或“L1和 L2”）。 【答案】 串 L2 【详解】分析电路图可知，闭合开关S2，断开S1、S3，电流由正极出发，依次经过L1、L2回到负极，此时两灯是串联。 若闭合开关S1、S2，断开S3，电流由正极出发，会直接经过、回到负极，会被短路，故只有小灯泡亮。 6. 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。 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，不要拐死弯，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。 【典例5】（23-24九年级上·山东青岛·阶段检测）小轿车内都装有一个指示灯，四个车门相当于四个开关。任何一个门没关好（相当于该处开关断开）时，指示灯都会发光：只有四个门都关好（相当于开关闭合）时，指示灯才不发光。 方框中给出电源、灯泡、四个开关、定值电阻，请用导线将它们连接成符合要求的电路。 【答案】 【详解】根据题意，任何一个开关断开时，指示灯都会发光：只有四个开关都闭合时，指示灯才不发光，可知四个开关的作用相互影响，因此四个开关是串联；由于其作用是让指示灯不发光，因此开关的支路与指示灯并联。电阻R作用为保护电路，连接在干路中，据此作图。 探究三、生活中的电路 1. 生活中的并联电路 （1）生活中常见用电器的连接 【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）分析玩具警车电路的连接 【想想议议】图甲是一个简化了的玩具警车的电路图。学习了串联电路和并联电路的知识，你能看懂这个电路图吗？电路图中的小灯泡L与小电动机M是串联的还是并联的？ 甲 乙 【分析】由图乙可知，两开关闭合后，电流从正极出发分别经过小灯泡和电动机，电流汇合后回到负极，电流有两条路径，因此电路图中的灯泡L与电动机M是并联；当只闭合其中一个开关时，电路为单独小灯泡L或小电动机M的电路。 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？烘托节日气氛的一串小彩灯，是串联还是并联的？ 【分析】家庭电路中，开关和用电器是串联的，因为开关能够控制灯泡的亮灭。用来烘托节日气氛的一串小彩灯，一般是十几盏组成一组，当其中任意一盏烧坏时，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 【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。 【典例6】（25-26九年级上·福建福州·阶段检测）街道上的路灯同时发光同时熄灭，我们可以判断路灯的连接方式为________联（填“串”或“并”）；因为一盏灯坏了其他的灯也能用，之所以亮的时候是同时亮和同时灭，是因为开关接在了________（选填“干路”或“支路”）上，可以控制整个电路的灯。 【答案】 并 干路 【详解】因为并联电路各支路上的用电器互不影响可以独立工作，并且实际生活中一盏路灯损坏其余路灯仍可正常工作，所以路灯为并联。 因为并联电路干路上的开关可以控制整个电路的通断，所以该开关接在干路上了，这样就可实现所有路灯同时亮灭。 【归纳整理】 第3节 串联电路和并联电路 【课堂练习】 1．（25-26九年级上·天津西青·阶段检测）在如图所示的电路中，下列说法正确的是（     ） A．当只闭合开关S2时，L1、L2并联 B．当只闭合开关S1、S3时，L1、L2串联 C．当只闭合开关S1、S2时，L1发光、L2不发光 D．当只闭合开关S2、S3时，灯L1、L2都发光 【答案】C 【详解】A．只闭合S2时，电流路径为电源正极→L1→S2→L2→电源负极，L1、L2串联，故A错误； B．只闭合S1、S3时，电流分两路，一路经L1、S1回负极，另一路经S3、L2回负极，L1、L2并联，故B错误； C．只闭合S1、S2时，L2被短路不发光，电路为L1的简单电路，L1发光，故C正确； D．只闭合S2、S3时，L1被短路不发光，电路为L2的简单电路，L2发光，故D错误。 故选C。 2．（2024·山东临沂·模拟预测）网购方便了千家万户，很多小区都设置了智能快递柜。取件人从智能快递柜取件时，可以通过手机扫码（相当于只闭合开关S1），也可以通过输入密码（相当于只闭合开关S2）使装置T启动打开柜门。下列电路，符合以上要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题意可知，只闭合或只闭合都能使装置 启动，说明两开关互不影响，应并联连接，且装置位于干路。 A．与并联后与串联，闭合任一开关电路均接通，工作，故A符合题意； B．与串联，根据串联电路特点，需两开关同时闭合电路才接通，才工作，故B不符合题意； C．闭合时，导线直接接在电源两端，造成电源短路，故C不符合题意； D．只闭合时，开关断开，电路处于断路状态，不工作，故D不符合题意。 故选A。 3．（23-24九年级上·北京·阶段检测）如图所示的电路中，当开关S闭合时（     ） A．L1、L2、L3三灯均不亮 B．L1、L2、L3三灯均亮 C．L1不亮，L2、L3亮 D．L1、L3不亮，L2亮 【答案】D 【详解】由图可知，开关S闭合时，开关S与灯、并联，两灯被短路，都不发光，在干路上，有电流通过，发光，故选D。 4．（25-26九年级上·北京·期中）在如图所示电路中，下列说法正确的是（     ） A．只闭合开关S1、S2、S3时，三个灯均亮 B．只闭合开关S1、S4时，只有L2、L3亮，且两灯串联 C．只闭合开关S1、S4时，只有L1、L3亮，且两灯并联 D．只闭合开关S2、S3、S4时，三个灯均亮 【答案】C 【详解】A．只闭合、、时，电流从电源正极经、、直接流回负极，造成电源短路，三个灯均不亮，故A错误； BC．只闭合、时，所在支路断路，电流从电源正极流出后分为两路，一路经、、流回负极，另一路经、流回负极，与并联且均亮，故B错误，C正确； D．只闭合、、时，被短路不亮，与并联均亮，故D错误。 故选C。 5．（23-24九年级上·海南海口·阶段检测）如图是电冰箱的电路图，由图可知，压缩机和电灯是并联的；当压缩机“运行”时，应闭合开关_________；当冰箱门“打开”时，是__________的（填“闭合”或“断开”）。 【答案】 闭合 【详解】压缩机所在的支路由开关单独控制，只有闭合时，压缩机的支路才会接通，压缩机才能运行。 电灯所在的支路由开关单独控制，生活中冰箱门打开时内部照明灯会亮起，说明此时电灯支路接通，因此是闭合状态。 6．（25-26九年级上·江苏徐州·期中）如图所示电路，仅闭合开关、，则灯、是___________联；若仅闭合，则灯、是___________联；若同时闭合___________，电路将出现短路。 【答案】 并 串 、 【详解】仅闭合、时，电流有两条独立路径分别经过、，两灯两端分别接电源两极，故为并联；仅闭合时，电流只有一条路径，依次经过、，故为串联；同时闭合、时，电源两极直接被导线连通，发生电源短路；同时闭合、时，灯泡两端被导线连通，出现用电器短路。 7．（24-25九年级上·湖南邵阳·期中）如图所示，只闭合开关________时，灯发光；当开关闭合，其他开关断开时，灯、________联；当开关________同时闭合时，会造成电源短路，应坚决避免。 【答案】 串 、、 【详解】[1]只闭合开关时，电流从电源正极出发，经过、回到电源负极，没有接入通路，因此只有发光。 [2]当闭合，、断开时，电流只有一条路径：电源正极电源负极，电流依次经过两个用电器，两灯串联。 [3]电源短路是指电流不经过任何用电器，直接将电源两极连通。当、、同时闭合时，电流会沿直接连通电源两极，不经过、，造成电源短路。 8．某实验小组观察到，在生活中各用电器之间可以独立工作，他们想通过实验来探究开关在串并联电路中的作用。 【证据】（1）“串联电路中，开关的位置是否会影响它的控制作用”的实验中，按照电路图甲进行实验，请按照图甲，用笔画线表示导线，连接实物图乙_______，在连接电路时，开关应该处于断开状态，目的是_________ ； （2）连接好电路后闭合或断开开关S，发现两灯均受控制，将开关换到不同位置，闭合或断开开关，发现两灯均受控制； （3）实验过程中，突然L1、L2两只灯泡都不亮，某同学用手按一下灯泡L1，两灯都亮，松开手两灯又不亮，此时电路处于_______ 状态（选填“短路”或“断路”），则故障可能是_____ ； A．L1灯丝断了 B．L2灯丝断了 C．L1短路 D．L1与灯座接触不良 （4）接着他们探究“并联电路中，开关的位置是否会影响它的控制作用”，于是按如图丙所示电路图连接实物进行实验： ①把开关只连在a处时，闭合或断开开关，L1、L2均受控制； ②把开关只连在b处时，闭合或断开开关，仅L1受控制；把开关只连接在c处，闭合或断开开关，仅L2受控制。 【解释】把开关只连在a处时，发现它可以控制整个电路，开关只连在b或c处时，仅控制所在电路。 通过以上实验分析得出结论：在串联电路中，开关在任意位置_______ （选填“可以”或“不可以”）控制整个电路；在并联电路中，干路开关控制整个电路，支路开关控制__________ 。 【答案】 保护电路 断路 D 可以 所在的支路 【详解】（1）按照图甲的连接方式，用导线将电源、开关、灯泡L2和L1依次连接。 在连接实物电路的过程中，为保护电路，开关必须保持处于断开状态。 （3）实验中两灯泡突然均不发光，且当施加外力按下灯泡L1时电路连通，松开后两灯又不亮，这表明松手时电路中无电流通过，整体处于断路状态。 因按下L1即可使两灯恢复发光，可排除L1或L2灯丝烧断的可能，证明故障是L1与其灯座之间接触不良。故选D。 （4）根据实验现象，串联电路中开关更换位置后，仍然能同时控制两个灯泡，因此串联电路中开关在任意位置都可以控制整个电路；并联电路中，干路开关控制整个电路，支路开关只控制它所在的对应支路的用电器。 9．有如下器材∶小灯泡、小电动机、蜂鸣器各一个，一个开关、两节电池（如图所示）以及一些导线。先后三次连接电路，分别使小灯泡发光、小电动机转动、蜂鸣器发声。小灯泡、小电动机、蜂鸣器要受开关的控制，请画出满足上述要求的三次电路的实物连接图。 【答案】 【详解】小灯泡、小电动机、蜂鸣器要能够持续工作，说明有电流持续不断地流过对应的用电器；小灯泡、小电动机、蜂鸣器要受开关的控制，说明开关分别与小灯泡、小电动机、蜂鸣器串联，控制这些用电器，即开关、电源分别与小灯泡、小电动机、蜂鸣器组成一个串联电路，如图所示： 小灯泡发光的电路连接： 电动机转动的电路连接： 蜂鸣器发声的电路连接： 10．（23-24九年级上·河南郑州·阶段检测）火车在两节车厢之间有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两间厕所内都有人。请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。（在方框的原图中作图） 【答案】 【详解】只有当两间厕所的门都关上时（每扇门相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，说明是两个开关串联，同时控制一个灯泡，从电源的正极依次串联S2、S1以及灯泡即可。 【课后反思】 通过本节课的学习，我们掌握了串联电路和并联电路的电流、电压、电阻规律，认识到不同连接方式下电路各物理量的变化特点，能帮助我们分析各类实际电路的工作原理，从电路结构与规律视角分析用电器工作过程的内在逻辑。 反思：是否混淆了串联电路和并联电路的电流、电压、电阻规律？是否误将并联电路中支路电阻变化对总电阻、总电流的影响分析错误？是否能正确辨别串并联电路中各用电器的相互影响关系？是否会利用串并联电路的规律分析计算家庭电路、实验探究电路中的实际物理量？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 串联电路和并联电路（导学案） 【学习目标】 1.认识串联、并联电路，掌握两种电路的连接特点、电流路径、开关控制作用，知道生活中串、并联电路的应用实例。（物理观念） 2.通过实物连接对比串联、并联差异，能够根据现象推理电路连接方式，建立实物、电路图相互转化的模型思维。（科学思维） 3.动手组装串联、并联实物电路，观察灯泡工作、开关控制效果，归纳两种电路的特点，练习绘制串、并联电路图。（科学探究） 4.在电路实验中遵守安全操作规范，能解释家庭电路采用并联的原因，树立安全用电的生活意识。（科学态度与责任） 【学习重点】 1.串联、并联电路连接特点，电流路径； 2.串、并联电路开关的控制作用，用电器工作时是否互相影响； 3.识别串并联电路，绘制简单串、并联电路图。 【学习难点】 1.区分并联电路的干路和支路； 2.根据要求设计简单串并联实物电路； 3.结合生活实例判断实际电路属于串联还是并联。 【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____相连的电路叫作串联电路。 （2）特点：串联电路中电流有____路径；开关控制____用电器（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）；各用电器之间____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____相连的电路叫作并联电路。 （2）特点：并联电路中电流有____路径（选填“一条”或“多条”）；干路开关S控制____用电器（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”），支路开关S₁控制____（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）；各用电器之间____影响（选填“有”或“没有”）。 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____，家庭电路中的电灯、电冰箱、电视机是____，开关和它控制的电灯是____（均选填“串联”或“并联”）。 【课堂探究】 探究一、串联和并联 1. 探究电路的连接方式 【做一做】现有两个带灯座的小灯泡、电池、开关和导线若干，请你试着把它们连接起来，使两个小灯泡能同时发光。与同学交流，看看一共有几种不同的连接不方式，并将有关电路图画出来。 【设计并进行实验】 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。 两个小灯泡的串联 ②第二种连接方法：把两盏电灯右边的接线柱接在一起，左边的两个接线柱接在一起，再把它们接入电路中，使两盏灯并列连接。 两个小灯泡的并联 【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. 串联与并联 （1）串联：两个或两个以上用电器依次相连，然后接到电路中，这种连接方式叫作串联。 （2）并联：两个或两个以上用电器的两端分别连在一起，然后接到电路中。这种连接方式叫作并联。并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路，单独使用的那部分电路叫支路。 【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。 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。 【典例1】（25-26九年级上·山东临沂·阶段检测）如图所示的甲、乙两个实物电路中，两只小灯泡的接法（     ） A．甲、乙都是串联 B．甲是并联，乙是串联 C．甲是串联，乙是并联 D．甲、乙都是并联 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 （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？ ②闭合开关，拧下其中一个灯泡，观察另一个灯泡是否发光。 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 （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，另一个不发光（选填“发光”或“不发光”）。 （3）实验结论：在串联电路中，开关可以控制所有用电器，开关位置的改变并不影响它对用电器的控制作用。 2. 探究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。 ③实验现象 开关状态 灯泡L1、L2发光情况 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 （2）分析论证 ①干路开关S控制所有灯泡。 ②S1只能控制L1灯泡；S2只能控制L2灯泡。 ③闭合所有开关，拧下其中一个灯泡，另一个灯泡仍能发光（选填“发光”或“不发光”）。 （3）实验结论：在并联电路中，干路开关可以控制所有用电器，支路开关只能控制其所在支路的用电器。 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”）。 （5）等效法：在识别复杂电路时，不论导线有多长，只要中间没有电源、用电器，导线的两端点就可以等效成同一点。如图甲所示电路结构相对复杂。根据等效法可把A、B、C等效成A点，D、E、F等效成F点，得到图乙。图乙即为图甲的等效电路图。 5. 并联电路的连接问题 【思考】如图甲所示，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？ 甲 乙 丙 丁 【分析】实际上，图乙、丙、丁这三种连接方法完全等效，即只需两条导线就可把三个点连接起来。 【典例2】（25-26九年级上·四川成都·阶段检测）在“连接串联电路”的实验中，实验电路如图1所示。 (1)在连接电路时，开关应该处于______状态。 (2)连接好电路后闭合开关S，小慧发现、两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡，两灯仍然都不亮，再按一下灯泡，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是______。 A．灯丝断了 B．灯丝断了 C．短路 D．与灯座接触不良 (3)小莉又想研究“在并联电路中，开关的位置是否会影响它的控制作用”，于是她找来了器材并按如图2所示电路连接实物进行实验。 ①把开关只连在a处时，闭合、断开开关，发现它可以控制______（选填“”“”或“和”）。 ②把开关只连在b处时，闭合、断开开关，发现它可以控制，把开关再只连接在c处，闭合、断开开关，发现它可以控制______（选填“”“”或“和”）。 【典例3】（23-24九年级上·辽宁辽阳·阶段检测）如图所示，为使L1和L2组成并联电路，应该断开开关S3，闭合开关___________；为使L1和L2组成串联电路，应闭合开关S3，断开开关___________。 【典例4】（25-26九年级上·福建福州·阶段检测）如图所示的电路中，闭合开关S2，断开S1、S3，则小灯泡L1、L2是___________（选填“串”或“并”）联的；若闭合开关S1、S2，断开S3，则小灯泡___________会亮（选填“L1”、“L2 ”或“L1和 L2”）。 6. 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。 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，不要拐死弯，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。 【典例5】（23-24九年级上·山东青岛·阶段检测）小轿车内都装有一个指示灯，四个车门相当于四个开关。任何一个门没关好（相当于该处开关断开）时，指示灯都会发光：只有四个门都关好（相当于开关闭合）时，指示灯才不发光。 方框中给出电源、灯泡、四个开关、定值电阻，请用导线将它们连接成符合要求的电路。 探究三、生活中的电路 1. 生活中的并联电路 （1）生活中常见用电器的连接 【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）分析玩具警车电路的连接 【想想议议】图甲是一个简化了的玩具警车的电路图。学习了串联电路和并联电路的知识，你能看懂这个电路图吗？电路图中的小灯泡L与小电动机M是串联的还是并联的？ 甲 乙 【分析】由图乙可知，两开关闭合后，电流从正极出发分别经过小灯泡和电动机，电流汇合后回到负极，电流有两条路径，因此电路图中的灯泡L与电动机M是并联；当只闭合其中一个开关时，电路为单独小灯泡L或小电动机M的电路。 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？烘托节日气氛的一串小彩灯，是串联还是并联的？ 【分析】家庭电路中，开关和用电器是串联的，因为开关能够控制灯泡的亮灭。用来烘托节日气氛的一串小彩灯，一般是十几盏组成一组，当其中任意一盏烧坏时，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 【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。 【典例6】（25-26九年级上·福建福州·阶段检测）街道上的路灯同时发光同时熄灭，我们可以判断路灯的连接方式为________联（填“串”或“并”）；因为一盏灯坏了其他的灯也能用，之所以亮的时候是同时亮和同时灭，是因为开关接在了________（选填“干路”或“支路”）上，可以控制整个电路的灯。 【归纳整理】 第3节 串联电路和并联电路 【课堂练习】 1．（25-26九年级上·天津西青·阶段检测）在如图所示的电路中，下列说法正确的是（     ） A．当只闭合开关S2时，L1、L2并联 B．当只闭合开关S1、S3时，L1、L2串联 C．当只闭合开关S1、S2时，L1发光、L2不发光 D．当只闭合开关S2、S3时，灯L1、L2都发光 2．（2024·山东临沂·模拟预测）网购方便了千家万户，很多小区都设置了智能快递柜。取件人从智能快递柜取件时，可以通过手机扫码（相当于只闭合开关S1），也可以通过输入密码（相当于只闭合开关S2）使装置T启动打开柜门。下列电路，符合以上要求的是（     ） A． B． C． D． 3．（23-24九年级上·北京·阶段检测）如图所示的电路中，当开关S闭合时（     ） A．L1、L2、L3三灯均不亮 B．L1、L2、L3三灯均亮 C．L1不亮，L2、L3亮 D．L1、L3不亮，L2亮 4．（25-26九年级上·北京·期中）在如图所示电路中，下列说法正确的是（     ） A．只闭合开关S1、S2、S3时，三个灯均亮 B．只闭合开关S1、S4时，只有L2、L3亮，且两灯串联 C．只闭合开关S1、S4时，只有L1、L3亮，且两灯并联 D．只闭合开关S2、S3、S4时，三个灯均亮 5．（23-24九年级上·海南海口·阶段检测）如图是电冰箱的电路图，由图可知，压缩机和电灯是并联的；当压缩机“运行”时，应闭合开关_________；当冰箱门“打开”时，是__________的（填“闭合”或“断开”）。 6．（25-26九年级上·江苏徐州·期中）如图所示电路，仅闭合开关、，则灯、是___________联；若仅闭合，则灯、是___________联；若同时闭合___________，电路将出现短路。 7．（24-25九年级上·湖南邵阳·期中）如图所示，只闭合开关________时，灯发光；当开关闭合，其他开关断开时，灯、________联；当开关________同时闭合时，会造成电源短路，应坚决避免。 8．某实验小组观察到，在生活中各用电器之间可以独立工作，他们想通过实验来探究开关在串并联电路中的作用。 【证据】（1）“串联电路中，开关的位置是否会影响它的控制作用”的实验中，按照电路图甲进行实验，请按照图甲，用笔画线表示导线，连接实物图乙_______，在连接电路时，开关应该处于断开状态，目的是_________ ； （2）连接好电路后闭合或断开开关S，发现两灯均受控制，将开关换到不同位置，闭合或断开开关，发现两灯均受控制； （3）实验过程中，突然L1、L2两只灯泡都不亮，某同学用手按一下灯泡L1，两灯都亮，松开手两灯又不亮，此时电路处于_______ 状态（选填“短路”或“断路”），则故障可能是_____ ； A．L1灯丝断了 B．L2灯丝断了 C．L1短路 D．L1与灯座接触不良 （4）接着他们探究“并联电路中，开关的位置是否会影响它的控制作用”，于是按如图丙所示电路图连接实物进行实验： ①把开关只连在a处时，闭合或断开开关，L1、L2均受控制； ②把开关只连在b处时，闭合或断开开关，仅L1受控制；把开关只连接在c处，闭合或断开开关，仅L2受控制。 【解释】把开关只连在a处时，发现它可以控制整个电路，开关只连在b或c处时，仅控制所在电路。 通过以上实验分析得出结论：在串联电路中，开关在任意位置_______ （选填“可以”或“不可以”）控制整个电路；在并联电路中，干路开关控制整个电路，支路开关控制__________ 。 9．有如下器材∶小灯泡、小电动机、蜂鸣器各一个，一个开关、两节电池（如图所示）以及一些导线。先后三次连接电路，分别使小灯泡发光、小电动机转动、蜂鸣器发声。小灯泡、小电动机、蜂鸣器要受开关的控制，请画出满足上述要求的三次电路的实物连接图。 10．（23-24九年级上·河南郑州·阶段检测）火车在两节车厢之间有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两间厕所内都有人。请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。（在方框的原图中作图） 【课后反思】 通过本节课的学习，我们掌握了串联电路和并联电路的电流、电压、电阻规律，认识到不同连接方式下电路各物理量的变化特点，能帮助我们分析各类实际电路的工作原理，从电路结构与规律视角分析用电器工作过程的内在逻辑。 反思：是否混淆了串联电路和并联电路的电流、电压、电阻规律？是否误将并联电路中支路电阻变化对总电阻、总电流的影响分析错误？是否能正确辨别串并联电路中各用电器的相互影响关系？是否会利用串并联电路的规律分析计算家庭电路、实验探究电路中的实际物理量？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $