《串联和并联(第二课时)》教案

《串联和并联（第二课时）》教案教学目标教学目标：知识目标：知道生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例。能力目标：通过观察和分析等活动，按要求设计简单的串、并联电路，培养学生的观察能力和思维能力。情感目标：通过联系生活实际，渗透从生活走向物理，从物理走向社会；通过“声光控灯”和“安全带”控制电路的分析，提倡节约用电、渗透安全教育。教学重点：运用串并联电路基本知识，分析生活中的电路。教学难点：根据实际需要，对电路进行设计。教学过程时间教学环节主要师生活动2分钟引入【复习串并联电路的特点】【播放生活中电路图片】串联电路和并联电路都是最基本的电路，实际生活中的许多电路都是由最基本的电路组合而成的。这节课，请大家运用之前所学的串并联电路的知识，跟老师一起来分析一下，日常生活中的电路。5分钟生活中的电路【家用电器的连接方式】生活中，家里不同的用电器都可以独立工作，想看电视的时候打开电视机，洗衣机会随着电视机一起工作吗？这不可能的。这就说明，家庭中的电灯、电扇、电冰箱、电视机、电脑这些用电器都是并联在电路中的。【彩灯串的连接方式】打开开关，一串串小彩灯照亮居室，营造出温馨的居家氛围。怎么判断这些彩灯之间是怎样连接的呢？要看这些彩灯能否独立工作，如果其中一盏灯断开，会不会影响其他的彩灯？现在我们就揭开小彩灯的秘密。【播放小彩灯视频】所以，像视频中的这些小彩灯，他们是分组的，其中每一组的小彩灯都是串联在一起的。【建筑物轮廓灯的连接方式】每当节日的夜晚，点亮的彩灯把天安门城楼装饰得美丽、壮观。同学们，你认为天安门城楼上彩灯的连接方式是串联还是并联呢？如果大家有些犹豫，请观察一下这张图片，你发现了吗？有的灯泡因为故障并没有发光，但是并没有干扰其他灯泡正常工作。这说明什么？说明这些轮廓灯尽管排列成一串，但却是并联接入电路的。其实，装饰建筑物的轮廓灯由于数量多，难免会有个别损坏，为了不影响其他灯泡正常工作，它们多数是并联接入电路的。【街道路灯的连接方式】街道两旁的路灯总是同时亮起，同时熄灭。它们组成的是什么电路？如果同学们细心观察，一定会发现，街边的路灯如果出现故障，有一盏不亮了，其他路灯仍然会发光。说明它们整体构成的是并联电路。16分钟电路设计【教室照明灯的连接方式】你知道教室里的照明灯是怎样连接的吗？结合你平时的观察，想一想。这些灯是串联的？还是并联的？【播放教室照明灯视频】实际上，我们往往闭合一个开关，同时有一列灯都亮了。难道这一列灯是串联的吗？如果是串联，那这一列中的一盏灯坏了，整个一列灯就都不能发光了。似乎又不太合理。教室里的照明灯到底是怎样连接的呢？同学们能不能根据实际情况的需要，反推出教室照明灯的电路图？按照我们的需要，既要满足每一盏灯独立工作互不干扰，还要让一个开关可以控制多盏灯。要怎么实现这两点呢？非常好，大家想到了，用并联的方式连接每一盏灯，可以让他们独立工作、互不干扰。以两盏灯为例，就像这样。在此基础上，怎么实现让一个开关同时控制这两盏灯？对了，把开关放置在并联电路的干路上即可！这样，我们可以先画出满足这个要求的局部电路。然后根据实际需要，只要将多组这样的电路并联在一起，就可以实现教室内的照明电路了！这些则是教室中，我们可以随时开启或关闭的室内开关，它们可以控制某一列灯。而这里的则是总开关，位于教室电路的总控制面板上。刚刚同学们已经初步体验了设计电路，是不是很有意思呢？生活中，我们往往要根据需要，结合串、并联电路特点，对电路进行设计，以满足使用要求。【冰箱照明灯的连接方式】当我们打开冰箱门时，冰箱内的照明灯就会亮起来，照亮冰箱内部的空间，方便我们摆放食品，关闭冰箱门，照明灯就会熄灭。而且，每隔一段时间，我们都会听到冰箱内发出嗡嗡声，这是冰箱内温度不够低时，压缩机工作发出的声音，制冷完毕后就会停止。大家知道冰箱里的照明灯和用于制冷的压缩机是怎样连接的吗？快来跟随镜头，探寻冰箱里的奥秘吧。【播放冰箱照明灯视频】而制冷的压缩机在冰箱背后，受到一个对温度敏感的开关的控制，冰箱内温度不够低了，电路就接通，压缩机制冷；当温度达到要求，开关断开，压缩机就不工作了。所以，同学们是不是已经判断出照明灯和压缩机的连接方式了？对了！他们是以并联的方式接入电路的。因为照明灯和压缩机可能同时工作，也可以独立工作，所以他们分别在2条支路上，互不干扰，组成的是并联电路。在实验室中，我们可以用小灯泡和电动机连接一个简易电路，模拟冰箱内的照明灯和压缩机的工作电路。实验前，大家能帮老师设计一下电路图吗？首先，要让灯泡和电动机并联。其次，在两条支路上，分别加入控制开关。这个电路就设计好了。下面，我们一起来模拟一下冰箱内照明灯和压缩机的工作。【播放模拟冰箱照明灯和压缩机电路视频】当然了，这只是一个局部电路的模拟，冰箱内部的电路实际要复杂得多。有兴趣的同学还可以自己查找资料进行学习。【声-光控灯的连接方式】同学们，在生活中，你见过这样的灯吗？【播放声光控灯视频】这就是在多数居民楼的楼道里都安装了的声光控灯。夜间楼道只是偶尔有人经过，电灯总是亮着，浪费电。但是如果有人夜晚出来，没有灯又很不方便。在楼道中安装这种自动控制的楼道灯，夜幕降临，当有人走动发出声响时，电路会自动接通，照明灯就亮起来了。但是在白天，无论有多大的声音，照明灯都会不理不睬，无动于衷。这种灯，其实是由2个开关共同控制的。有声音时“声控”开关闭合，环境光线非常暗时“光控”开关闭合。同学们，你知道这两个开关要如何连接，才能实现这样的控制作用呢？这两个开关，就像两个条件，必须同时满足有声音、且光线暗，才能接通电路。所以两个开关应该串联，然后和灯泡一起接入电路中。在实验室中，我们也可以用两个开关和一个灯泡，来模拟这个电路的工作过程。【播放模拟声光控灯电路视频】其实，在实际电路中，还有一个“延时”装置，用于控制电路接通的时间，起到“人走灯灭，节约用电”的作用。【汽车安全带的控制电路】【播放介绍汽车安全带视频】可见，从行车安全的角度来说，佩戴安全带是非常有必要的！实际上汽车中有这样的电路设置，可以用警报铃声和提示灯来提醒驾乘人员要佩戴安全带。我们以最普通的家用轿车为例，看看这个电路是怎样提醒我们的吧。【播放轿车安全带使用视频】根据这种实际情况，同学们能否猜猜看，这种电路是如何构成的？与冰箱中照明灯的开关类似，安全带的卡扣在这个电路中充当开关，控制整个电路的通断。卡片插入，电路断开，提示灯熄灭，警报声消失。卡片未插入，电路接通，提示灯发光，同时有警报声发出。如果我们用一个发光二极管和蜂鸣器，来模拟提示灯和警报声。大家能尝试设计出电路图吗？二极管和蜂鸣器要如何连接呢？如果只有一个安全带，也就是只有一个开关时，这一个开关同时控制二极管和蜂鸣器。可以将蜂鸣器和二极管串联接入电路。如果要考虑两个安全带，也就是两个开关时。要满足只要有一个座位未佩戴安全带，卡片未插入，都会报警。相当于两个开关中的任何一个闭合，都会使电路接通。这种情况下，两个开关要并联接入电路。我们通过实验，检验一下这种设计能否符合我们的要求。【播放模拟电路（串联）视频】可见，这个电路设计是可以达到我们的要求的。可是有的同学认为，只要按照这张电路图连接，将二极管和蜂鸣器并联也是可以的。是这样吗？【播放模拟电路（并联）视频】可见，这种电路设计也可以达到我们的要求。通过实验，我们发现，将二极管和蜂鸣器串联和并联都是可以的。同学们认为哪种连接方法更好？能说说你的理由吗？其实，在使用效果上是看不出区别的，因为他们总是同时工作、同时停止。但是并联连接的最大优点是，用电器可以独立工作。如果使用中蜂鸣器发生故障不能发出声音，提示灯还可以继续发光，仍然可以起到提示的作用。2分钟课堂小结+布置作业【课堂小结】本节课，我们应用串并联电路的知识，分析了生活中的电路，并尝试根据需要对电路进行设计。实际的电路往往很复杂，但复杂的电路都是由我们现在所学的，最基本的串联电路和并联电路构成的。【布置作业】基础性作业：完成“学生资源”中的课后练习。拓展性作业：请根据自己家庭的电灯设计，画出自己家庭的照明电路图。知能演练提升能力提升1.下列各电路图中能反映出L1、L2并联,开关S断开后L1仍能发光的是()2.如图所示,电路分析错误的是()A.当断开S1、S2,闭合S3时,L1与L2为串联B.当断开S3,闭合S1、S2时,L1与L2为并联C.当断开S1,闭合S2、S3时,L1与L2为串联D.只要同时闭合S1、S3,就会出现短路现象3.图中的电路图和实物图相对应的是()4.学生发明了一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,下列电路符合要求的是()5.右图是医院病房与护士值班室的示意图,病人需要护理时,只要按床边的按钮开关就能及时通知护士:1号床的病人按下开关S1,护士值班室的灯L1亮;2号床的病人按下开关S2,护士值班室的灯L2亮。下列电路图符合要求的是()6.小华有一发光棒,闭合开关,众小灯齐发光;一段时间后,其中一小灯熄灭,如图所示。关于该小灯熄灭的原因以及众小灯的电路连接方式,下列猜想合理的是()A.若该小灯处断路,众小灯并联;若该小灯处短路,众小灯串联B.若该小灯处断路,众小灯并联;若该小灯处短路,众小灯并联C.若该小灯处断路,众小灯串联;若该小灯处短路,众小灯串联D.若该小灯处断路,众小灯串联;若该小灯处短路,众小灯并联7.如图所示,公交车后门左右扶杆上各装有一个相当于开关的按钮。当乘客按下任一按钮时,铃声响起,提醒司机有人要下车。符合要求的电路是()8.一种定时课间音乐播放装置的原理图如图所示。播放器是有电流通过时会播放音乐的装置,定时开关是到达设定时间时会自动断开的开关。闭合开关S,当定时开关处于闭合状态时,指示灯(选填“会”或“不会”)亮,播放器(选填“会”或“不会”)播放音乐;当到达设定时间时,定时开关处于(选填“闭合”或“断开”)状态,播放器播放音乐。

探究创新★9.游乐园里有一种游戏,手持铁棒在螺旋金属管里穿行,若不小心铁棒碰到金属管壁,灯会亮、铃会响。小军经过观察发现,这套游戏装置除了小灯泡和电铃外,还有两节干电池,而铁棒和金属管可以看作是一个开关。请你把猜想的这个游戏装置的电路图画在虚线框中,并根据你猜想的电路图把图中的实物图连接完整。10.在连接串联电路的实验中,实验电路如图所示。(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,小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮,她用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按一下灯泡L2,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是(选填“L1灯丝断了”“L2灯丝断了”“L1短路”或“L2与灯座接触不良”)。

(3)排除故障后,闭合开关两灯同时亮,断开开关两灯同时灭;将开关换接到L1和L2之间、L1和电池负极之间,观察到同样的现象。这样操作的目的是探究。知能演练·提升1.C选项A中L1与L2串联,B、C、D选项中L1、L2都是并联;选项B中开关S断开两灯均不发光;选项C中开关S断开L1仍能发光;选项D中开关S与L1串联,S断开后L1不发光。故选C。2.C由题意结合题图可知,可由电流路径来判断电路连接方式。当断开S1、S2,闭合S3时,L1与L2为串联;当断开S3,闭合S1、S2时,L1与L2为并联;同时闭合S1、S3,就会出现短路现象,故选项A、B、D正确,不符合题意。当断开S1,闭合S2、S3时,L2被短路,故选项C错误,符合题意。3.D从实物图连接可看出,电路为并联电路,开关S2与L2在一条支路中,L1单独一个支路,开关S1在干路中,与实物图相符的是选项D。4.A根据题意可知,电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动机,故A正确。5.A两灯互不影响,独立工作,所以两灯是并联的;每个开关都是单独控制某一特定的灯,都不能控制所有灯,因此每个开关都在控制的灯所在的支路上。6.A若该小灯处断路,其他小灯仍然能够发光,说明此小灯对其他小灯发光情况无影响,所以众小灯并联;若该小灯短路,如果与其他小灯是并联的,则其他小灯也被短路不能发光,所以此小灯与其他小灯串联,此小灯短路,相当于在此位置串联了一段导线,所以其他小灯仍然发光。7.C按下任意按钮铃声都能响起,说明两个开关都能独自与电铃、电源形成通路,符合这一要求的是选项C。8.解析由题图可知,闭合开关S,当定时开关处于闭合状态时,指示灯与电源形成通路,会亮,播放器被短接,不会播放音乐;由题意可知,当到达设定时间时,定时开关断开,播放器与电源、指示灯形成通路,有电流通过,播放音乐。答案会不会断开9.解析铁棒和金属管可以看作一个开关,且它同时控制着灯泡与电铃。因此,如果电路是电灯和电铃并联,则开关应该接在干路中。同时电灯和电铃也可以是串联,但当它们串联时,如果任何一个元件出现故障,则另一个也无法工作。答案如图甲所示或如图乙