电路初探——并联、断路、短路课件.ppt

电路初探——并联、串联、短路、断路 内容。 二、重难点探究 专题：用电器短路 用一根导线将某一支路短路，相当于这根导线与原来所有的支路并联。根据并联分流原理，这根导线的电阻远远小于原来的支路，所以电流几乎全部从这根导线上流过，其他支路几乎没有电流流过，所以所有支路都被短路了。 一、定义 用电器短路，就是用导线将用电器的两端连接起来（注意：导线的两端之间不能有电源）。如图1和图2所示。 二、特征 （1）用电器短路时，绝大部分电流通过导线，只有极小的电流通过用电器。此时，可以近似认为没有电流通过用电器。 （2）因为通过用电器的电流太小，所以用电器不能工作。在分析电路连接形式时，可以把被短路的用电器去掉，再将电路整理为简单、直观的“等效电路”。 三、应用 （1）实际应用 家庭电路中，使用金属外壳的用电器时，为了安全应接地线，其工作原理就利用了短路。接地线和人体并联，且都与大地相连，此时接地线将人体（可以认为人体是电阻较大的用电器）短路了。当用电器的金属外壳带电时，如果人触及外壳，也只有极小的电流通过人体，保障了人身安全。 具有多挡位的用电器一般都利用电阻丝的短路，如电饭锅、电炒锅、电褥子等。如图3所示是电饭锅的工作原理图，它有两个挡位：加热挡和保温挡。当开S断开时，R1和R2串联接入电路，此时电路中电阻较大，电路总功率较小，电饭锅处于保温状态。当开关S闭合时，只有R2接入电路，电路总功率增大，电饭锅处于加热状态。 与电饭锅类似的电路还有很多，它们都是利用短路改变电阻，从而达到改变总功率的目的。近年中考出现的电路设计题就有考查这个知识点的，下面就是一例： 从商店买来的电热毯的铭牌上标有“220V　100W”的字样，使用中有时感觉到温度有点高，现想利用一个开关和一个电阻R改装成两挡，使电热毯的功率或为额定功率，或为36W，请你设计一个电路，完成这项改装。要求计算出所需电阻R的大小。 该题请同学们自行分析。 （2）设计电路 利用短路可以控制用电器的工作。 例如，设计一个自动防盗报警电路，要求：若门被打开，细导线被扯断，电铃自动报警。 设计此电路的突破口是“细导线被扯断，电铃自动报警”。由此可知，细导线不断，电铃不响，所以用细导线将电铃短路，后与其它用电器串联，即可达到要求。 由上例我们得到，如果电路设计要求：开关断开，用电器工作；开关闭合，用电器停止工作，就应考虑利用短路。 四、注意事项 （1）在并联电路中，如果一个用电器被短路，则其它用电器也将被短路。 【重点】 （2）判断用电器是否短路，应从短路的定义来分析，即根据“用导线将用电器的两端连接起来”判断。 如图4所示，这几个用电器看似“短路”，但它们都不符合短路的定义。导线AC虽然接在L1和L2两端，但两灯之间还引出导线BD，所以不能判断是短路。实际上，这三盏灯是并联。 （3）若电源被短路，由于电路中的电阻很小，将导致电流很大，电流将被烧坏。此时从形式来说用电器也被短路，很多同学看到这种现象就不假思索地认为用电器也被烧坏。实际上用电器非常安全，因为它根本不工作。 一、理清“短路”概念。 在教材中，只给出了“整体短路”的概念，“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路，叫短路。”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题，如果导线不经过其他用电器而将某个用电器（或某部分电路）首尾相连就形成局部短路。局部短路仅造成用电器不工作，并不损坏用电器，因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。 局部短路概念抽象，学生难以理解。可用实验帮助学生突破此难点。实验原理如图1，当开关S闭合前，两灯均亮（较暗）；闭合后，L1不亮，而L2仍发光（较亮）。 为了帮助初中生理解，可将L1比作是电流需通过的“一座高山”而开关S的短路通道则比作是“山里的一条隧洞”。有了“隧洞”，电流只会“走隧洞”而不会去“爬山”。 识别串、并联有三种方法，⑴、电流法；⑵、等效电路法；⑶、去表法。 ⑴、电流法：即从电源正极出发，顺着电流的流向看电流的路径是否有分支，如果有，则所分的几个分支之间为并联，（分支前后有两个节点）如果电流的路径只有一条（无分支点），则各元件之间为串联。此方法学生容易接受。 ⑵、等效电路法：此方法实质上运用了“电位”的概念，在初中物理中，电压的概念，是通过“水位差”的类比中引入的。那么，可借助于“高度差”进行类比，建立“一样高的电位”概念。可以通过类比手法，例如：如果某学校三层楼上有初三⑴、初三⑵、初三⑶三个班级，二层楼上有初二⑴、初二⑵、初二⑶三个班级，那么初三 年级与初二年级任意两个班级之间的“高度差”是一样的，都相差“一层楼”。因为初三年级各班处于“一样高”的三层楼上，而初二年级各班级处于“一样高”的二层楼上。在电路中，也有“一样高电位”的概念。在电路中，无论导线有多长，只要其