串联并联的教学课件

串联与并联电路教学课件目录第一章电路基础知识第二章串联电路详解电路定义、电路图符号、电流电压电阻基础串联电路特点、计算方法、生活应用第三章并联电路详解第四章混联电路与实际应用并联电路特点、计算方法、生活应用混联电路分析、实验演示、思考题第一章电路基础知识什么是电路？电路的定义与组成电路是电流流动的闭合路径由电源、导线和用电器组成•闭合回路是电流流动的必要条件基本电路图符号电池⎓开关电阻⏦灯泡电流、电压与电阻基础电流（I）电压（V）电阻（R）电荷流动的速率，单位为安培（A）推动电流的电压差，单位为伏特（V）阻碍电流流动的元件，单位为欧姆（Ω）I=Q/t V=W/Q R=V/I为电荷量，为时间为电能，为电荷量为电压，为电流Q tW QV I类比水管中水流的流量类比水管中的水压类比水管的粗细电路的两种基本连接方式串联并联元件依次连接，电流只有一条路径元件分支连接，电流有多条路径所有元件共用同一电流所有元件共用同一电压••电路中任一元件断开，整个电路断开一个分支断开不影响其他分支••类比一条单行道上的车流•串联与并联是电路的两种基本连接方式，理解它们的区别是学习电路的关键串联电路符号图并联电路符号图元件依次排列，电流路径唯一元件并排连接，电流有多条路径特点电流相同，电压分配第二章串联电路详解串联电路的特点电流相等电压分配电阻相加所有元件中的电流相等总电压等于各元件电压之和总电阻等于各电阻之和总总总I=I1=I2=...V=V1+V2+...R=R1+R2+...电流只有一条路径，所以所有元件中流过的电每个元件上的电压与其电阻成正比串联越多电阻，总电阻越大流大小相同串联电路示意图串联电路的特征三个电阻依次连接电流路径唯一电流大小在各元件中相同电压在各元件上分配串联电路中，电流只能沿着唯一的路径流动，就像一条单行道上的车流串联电路计算实例问题描述一个串联电路，电源电压为，包含三个电阻24V•R1=3Ω•R2=5Ω•R3=4Ω请计算电路的总电阻

1.电路中的总电流

2.各电阻上的电压分布

3.各电阻的功率消耗

4.计算步骤详解计算总电流计算总电阻根据欧姆定律I总=V总/R总=24V/12Ω=2AR总=R1+R2+R3=3Ω+5Ω+4Ω=12Ω计算各电阻功率计算各电阻电压P1=V1×I=6V×2A=12WV1=I×R1=2A×3Ω=6VP2=V2×I=10V×2A=20WV2=I×R2=2A×5Ω=10VP3=V3×I=8V×2A=16WV3=I×R3=2A×4Ω=8V验证总✓V1+V2+V3=6V+10V+8V=24V=V串联电路的生活应用圣诞彩灯串联故障传统圣诞彩灯常采用串联连接方式，这种连接方式的特点是所有灯泡共享同一电流•一个灯泡损坏，整串灯熄灭•查找故障需逐一检查每个灯泡•这种现象生动地说明了串联电路的重要特性一个元件断开，整个电路断开串联电路断路效应当串联电路中的任何一个元件断开（如图中的灯泡），电流路径被切断，导致整个电路中所有元件停止工作这是串联电路的一个重要特性，也是它在某些应用中的主要缺点现代圣诞灯串通常采用并联或混联方式，以避免一个灯坏导致全部不亮的问题第三章并联电路详解并联电路是另一种基本电路连接方式，与串联电路有着本质区别本章将详细介绍并联电路的特点、计算方法及其在生活中的应用并联电路的特点电压相等电流分配电阻倒数相加所有元件上的电压相等总电流等于各支路电流之和总电阻的倒数等于各电阻倒数之和总总总V=V1=V2=...I=I1+I2+...1/R=1/R1+1/R2+...并联元件的两端直接相连，所以电压相同电流根据各支路电阻大小分配并联越多电阻，总电阻越小重要特点一个元件断开，其他支路仍能正常工作并联电路示意图并联电路的特征三个电阻并排连接电流有多条路径各支路电流不同，与电阻成反比所有元件上的电压相同并联电路中，电流可以选择多条路径流动，就像多条平行道路上的车流，电阻小的支路电流大并联电路计算实例问题描述一个并联电路，电源电压为，包含四个电阻48V•R1=3Ω•R2=5Ω•R3=7Ω•R4=9Ω请计算电路的总电阻

1.各支路的电流

2.总电流

3.各电阻的功率消耗

4.计算步骤详解计算各支路电流计算总电阻所有支路电压相同，均为48V总1/R=1/3+1/5+1/7+1/9I1=V/R1=48V/3Ω=16A1/R总=

0.333+

0.2+

0.143+

0.111≈

0.787I2=V/R2=48V/5Ω=

9.6AR总≈

1.27ΩI3=V/R3=48V/7Ω=

6.86AI4=V/R4=48V/9Ω=

5.33A计算各电阻功率计算总电流P1=V×I1=48V×16A=768W总I=I1+I2+I3+I4P2=V×I2=48V×

9.6A=

460.8W总I=16+

9.6+

6.86+

5.33=

37.79AP3=V×I3=48V×

6.86A=

329.3W验证I总=V总/R总=48V/

1.27Ω≈

37.8A✓P4=V×I4=48V×

5.33A=

255.8W并联电路的生活应用家庭电路插座并联设计家庭电路中的插座采用并联连接方式，这种连接方式的特点是所有插座电压相同（）•220V一个电器关闭不影响其他电器•可以随时添加或移除用电设备•这种设计充分利用了并联电路的优点，使家庭用电更加灵活方便家庭电路并联设计家庭电路中的所有插座、灯具和电器都是并联连接的，它们共享相同的电压（），但每个用电设备的电流根据其功率不同而不同220V这种设计确保了一个设备的开关不会影响其他设备的正常工作，大大提高了用电的灵活性和便利性如果家庭电路采用串联方式，一旦一个电器断开，所有电器都将停止工作，这显然不符合实际需求并联电路安全注意事项并联电路的潜在风险安全保护措施电流增大并联设备越多，总电流越大保险丝当电流超过额定值时熔断，切断电路导线发热过大电流可能导致导线过热断路器自动检测过载并断开电路火灾隐患过载可能引发短路和火灾漏电保护器检测漏电并迅速切断电源电网压力过多并联设备增加电网负担安全使用并联电路的关键是避免过载，合理分配负载，并安装适当的保护装置保险丝与断路器工作原理保险丝工作原理保险丝是一种电流敏感元件，通常由易熔金属丝制成正常电流金属丝安全导电•过大电流金属丝因发热而熔断•电路保护熔断后切断电路，防止损坏•保险丝熔断后需要更换新的保险丝才能恢复电路断路器工作原理断路器是一种自动开关设备，能够在异常情况下自动断开电路热磁式结合热元件和电磁元件双重保护•过载保护长时间小幅过载时热元件动作•短路保护大电流时电磁元件立即动作•断路器断开后，排除故障并手动复位即可恢复电路第四章混联电路与实际应用实际应用中，我们经常会遇到串联和并联结合的混联电路本章将介绍混联电路的分析方法及其在实际生活中的应用混联电路简介什么是混联电路？混联电路是串联与并联元件组合形成的电路，具有以下特点结构更复杂，功能更强大•兼具串联和并联的某些特性•更符合实际应用需求•计算方法需要分步进行•大多数实际电路都是混联电路，如家庭电路、电子设备内部电路等混联电路的分析需要先识别出串联和并联部分，然后逐步简化计算通过将复杂电路分解为简单电路的组合，可以更容易地理解和分析混联电路混联电路分析方法0102识别串联和并联部分等效电阻计算仔细观察电路图，区分哪些元件是串联连从最简单的部分开始，先计算并联部分的接，哪些是并联连接等效电阻画出电流路径，标记节点和支路，确定电然后将并联部分替换为等效电阻，简化电路结构路结构逐步化简，最终得到整个电路的等效电阻03电流电压计算利用欧姆定律计算主电路电流然后利用电压分配和电流分配规律，逐步计算各元件上的电压和电流应用基尔霍夫定律验证结果混联电路计算实例实例分析如图所示的混联电路，计算其等效电阻步骤计算和的并联等效电阻1R2R31/R23=1/R2+1/R3步骤与串联2R23R4R234=R23+R4步骤与并联3R234R51/R2345=1/R234+1/R5步骤与串联总4R1R2345R=R1+R2345实验演示建议串联电路实验并联电路实验电流电压测量搭建包含电源、开关和多个灯泡的串联电路，观察搭建包含电源、开关和多个灯泡的并联电路，观察使用万用表测量串联和并联电路中的电流和电压，各灯泡亮度是否相同，以及断开一个灯泡对整个电各灯泡亮度是否相同，以及断开一个灯泡对其他灯验证串联电路电流相等、并联电路电压相等的特路的影响泡的影响性通过动手实验，学生可以直观地理解串联和并联电路的不同特性，加深对理论知识的理解课堂思考题移除串联电路中的一个元件会并联电路中电压和电流的关怎样？系？如果我们从一个包含三个灯泡的串联在一个并联电路中，如果我们增加并电路中移除其中一个灯泡，会发生什联的电阻数量，总电流会如何变化？么？为什么？如果想让其他灯泡继续总电阻又会如何变化？为什么家庭电工作，应该如何处理？路采用并联而不是串联？如何设计安全的家庭电路？家庭电路中为什么需要保险丝或断路器？它们应该安装在电路的什么位置？为什么不同房间常常有不同的断路器？这些思考题旨在帮助学生将理论知识与实际生活联系起来，提高分析问题和解决问题的能力总结串联电路并联电路混联电路电流相等，电压分配电压相等，电流分配需分步分析，逐步化简电阻相加R总=R1+R2+...电阻倒数相加1/R总=1/R1+1/R2+...先识别串并联关系，再应用相应规律一个元件断开，整个电路断开一个元件断开，其他支路仍工作实际应用最为广泛的电路形式理解电路连接方式是电学基础，也是理解更复杂电路的关键通过动手实验和思考问题，可以更深入地理解电路原理，培养科学思维和解决问题的能力。