浅析低电压手持心电模拟电路设计
【摘要】 随着我国经济的不断发展和科技的不断进步，家用医疗电器逐渐广泛的出现在人们的生活过程中，低电压手持心电图机作为一种家用心电监测设备被普遍的应用在具有老人的家庭里，对老人的心脏跳动健康情况做出了有效的监测记录，而在低电压手持心电图机的设计过程中，设计人员必须在保证低电压手持心电优秀性能运用的前提上尽量的减少低电压手持心电图机的购买成本和功率消耗，保证低电压手持心电图集的使用寿命。本文将对低电压手持心电图机模拟电路的设计进行相关探讨。
【关键词】 低电压手持心电 模拟电路 结构设计
低电压手持心电图机作为对大型心电图机的延伸和创新发展，必须有效的保证其使用过程中的电能充足和电能频率较低，进而有效的减少电能使用过程中造成的噪声对心电图机感受到人体心脏跳动时的信号采集工作产生的干扰，提高低电压手持心电图机的使用质量和使用效果。具体来讲，低电压手持心电模拟电路的设计应该根据低电压手持心电的具体结构进行分析。
一、低电压手持心电的具体组成结构
低电压手持心电的具体组成包括心电导联中的前置信号放大结构、滤波电路结构、主信号放大结构以及电平抬升结构和AD转换结构以及电极拾取饰件等相关结构共同组成，而低电压手持心电中模拟电路的结构包括信号处理电路和电源电路两种结构，其中信号处理电路又包括了输入缓冲电路、信号处理电路、右腿驱动电路以及起搏脉冲检测电路等相关结构，上述模拟电路的不同结构直接对应着低电压手持心电的不同组成结构，并分别为其提供电能动力以便其发挥心脏跳动相关的信号放大或者衰弱的功能。
二、低电压手持心电模拟电路的设计内容
2.1输入缓冲电路的设计工作
输入缓冲电路本身存在于低电压手持心电的前置信号放大结构中，其主要负责为低电压手持心电的信号接收工作提供一定的缓冲电能动力，同时有效的减少人体心脏跳动过程中出现的信号噪声，使其信号能够在相同的音轨中得到有效的质量提升。一般来说，在输入缓冲电路的设计工作中采用精度较高的运算放大器能够较好的完成这一工作，要求其同事能够具有较高的输入电阻抗、噪声地市掉低温漂以及专用音轨中信号输出质量能够获得有效的提升等性能，方便其在提供动力的同时能够有效的降低电路自身滋生的噪音。
2.2信号处理电路的设计工作
信号处理电路本身也存在于低电压手持心电的前置信号放大结构中，其主要为手持心电的电极拾取饰件发出的信号进行接受以及处理和分辨等工作，同时有效的对心脏跳动的信号进行增益，对相关杂乱信号进行降噪处理。具体来讲，信号处理电路首先需要针对自身的抗极化电压进行设计，保证抗极化电压能够有效满足信号放大的要求，保证信号处理电路能够在满足信号增益的过程中满足低电压手持心电的正常工作情况，其具体的抗极化电压以及电路设置的增益情况应该根据实际情况进行选择和调整。一般抗极化电压设置为500mV;其次信号处理电路的设计需要保证电路的频率不会对心脏跳动信号的频率采集工作造成一定的影响，具有相应的杂频降噪功能，使用输入缓冲电路中的高精度运算放大器就能够有效的完成这一工作。同时注意好信号处理电路的失调电压设置工作，保证失调电压不会出现饱和情况，常规下信号处理电路的失调电压设置的最大线路为0.55mV。
2.3右腿驱动电路的设计工作
右腿驱动电路的作用更多的是在低电压手持心电的运转过程中消除手持心电自身工作频率对心脏频率信号采集工作的干扰，使低电压手持心电在运转过程中能够提供更小的电能消耗以及拥有更小的输出摆幅。具体来讲，右腿驱动电路的设计应该保证手持心电电压最大的输出范围部队对手持心电的功能发挥造成影响，保证其在60uA的静态工作电流下仍然能够有效的发挥手持心电的具体功能作用。
2.4起搏脉冲检测电路的设计工作
起搏脉冲检测电路的功能主要是对低电压手持心电中起搏脉冲信号的收集以及检测再到最终与A/D转换器的信号交换工作提供相应的电能，因此起搏脉冲检测电路的设计工作对于低电压手持心电的具体工作没有较大影响，只要注意到发挥其降低手持心电的功率消耗以及电能成本的优点就行。
2.5电源电路的设计工作
电源电路的设计工作包括多路电源的设计工作以及模拟电路的电源设计工作两项内容，其中多路电源的设计工作主要是保证低电压手持心电能够在不同功率下的低电压电源下仍然能够保持优秀的工作性能，因此只需要注意芯片结构的设置能够满足3.3V以及—3.3V的电源通用工作就行，SGM6600芯片能够有效的满足这一点;而模拟电路的设计则需要考虑到手持心电开关过程中电压波纹的抑制工作，保证电源系统使用和开关过程中的噪声降低工作符合手持心电的要求，具体来讲，只要能够将波纹抑制比在1MHz的情况保持在40dB就能完成的实现这一目标。此外，电源电路的设计工作还包括参考电源的设计工作，A/D参考电源的设计工作也应该采用低噪声参考源的设计工作进行，参考使用使用TL431来充当该结构能够有效的满足这一功能。
作者：王志祥
摘要：如今伴随着分布式电网的迅速发展，并网逆变器作为供电部门与电网连接的核心环节，其研究和使用也愈发的重要，其性能也直接决定了发电系统并网的质量。本文介绍了一种基于MATLAB软件搭建三相逆变器仿真的实验过程，其中主要包含了对主电路工作原理的分析、控制电路的设计与调整、以及对最终的输出效果的分析。
关键字：MATLAB、三相逆变、SPWM调制、并网
0 引言
本项目主要利用MATLAB软件中的Simulink元件库和SimPowerSystems元件库中的元件。设计中，我们能结合自身需求调用其中相应功能的模块或函数，用搭积木的方式，将各模块按要求以框图流程的形式连接起来，构成所需的控制系统模型;然后利用其中的测量与显示等模块便可以测量电路各环节的电路参数[1]。
主要结合电力电子技术、自动控制原理等科目所学知识，设计搭建了一个可实现并网的三相逆变电路模型。其中主要应用了SPWM脉宽调制技术、PI控制器的实际应用、三相逆变主电路工作原理等重点知识。
1 系统拓扑结构
为了满足并网要求主电路选为三相桥式电压型逆变电路;为了实现谐波含量低，相位偏差小等逆变要求选用SPWM脉宽调制技术;为了减小系统的静差达到较好的稳定输出效果选用PI调节器作为反馈环节的信号处理器[2]。
控制电路的设计思路是采用各相对各相，输入期望值相间相位互差120°的方式来进行控制。即对于A相而言，仅采集其负载支路的相电流来与电网标准的正弦信号相比较得偏差ΔI信号;对其进一步处理产生两路相位完全互补的PWM触发信号，来控制逆变桥中A相对应的上下两开关管的导通与关断。B、C作相应处理[3]。其具体工作流程如图1所示。
其中各环节的参数及工作要求如表1所示：
2 系统工作原理
主电路换相方式为纵向换流，开关顺序如表2所示。由于是采用的IGBT全控型器件故其控制方式为脉宽触发的斩控式[2]。
根据上述分析建立其数学模型，取6、1、2三管导通分析为例，其简化电路如图2：
由回路电流法相关知识可得;
通过整理化简可得此时电路的状态方程为：
而其他5个状态的结果与其相似，仅是各系数矩阵的参数做出相应地调整即可[2]。
3 控制电路分析
3.1 PI控制器
PI控制器可根据给定值与实际输出值相比对得到偏差量，通过比例和积分环节的线性组合得到控制量，用于对被控对象进行控制，实现信号的跟踪。其数学模型为：
其中，Kp为比例常数，KI为积分常数。
只要Kp、KI设置合理，既能满足响应快速性的要求，又能达到输出无静差。
根据上述分析在设计该环节时，主要是需要对KP、KI参数进行整定。整定的依据：在开环系统的基础上搭建好闭环系统模型，观察经反馈处理后的调制信号ΔI的幅值与三角载波(SPWM调制的载波)之间的大小关系来确定。即当三相的ΔI均落在载波之内则说明PI参数设置比较合理，若其明显超出了载波的幅值范围，则不合理，就需要适当地减小KP参数来降低其幅值[4]。
3.2 SPWM脉宽调制环节
SPWM控制基于面积等效原理，用脉宽按正弦变化的PWM波来控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与调制波在面积上等效;当载波的频率足够高时，可近似等效;通过改变调制波的频率和幅值就可以调节逆变电路输出电压的频率和幅值[4]。采样和比较原理如图3所示：
根据上述分析该环节主要需确定调制波的参数。其波形、频率、相位等参数应满足并网要求。
调制波幅值的确定，可先通过搭建开环系统，给各开关管输入相应地脉冲触发信号(其频率为5kHz，而占空比可通过试凑法确定)，使系统能输出较理想的三相电流信号，记录其幅值大小，然后将其乘以0.8作为调制波的幅值[4]。
4 仿真模型与结果分析
4.1 仿真模型
根據前面的理论分析，在Simulink中搭建其仿真模型如图4所示，部分参数已标注在图中。
其中，4个子系统模块分别为1个三相电流调制的PWM脉冲发生环节， 3个A、B、C三相的PI控制环节。其仿真模型分别如图5和图6所示。再利用示波器分别观察A、B、C三相的相电流以及A相的相电流与相电压的变化曲线。
仿真模型中各元件的参数及其路径如表3所示：
4.2 仿真结果
1)、当Kp=1/40，KI=1/3.3时，仿真结果如图6至9所示。三相电流波形接近于正弦波，含有少量谐波分量即波形畸变;各次谐波所占比重均小于0.1%;带有0.78%直流分量;总谐波成分比例0.32%。输出电流与电网电压在相位上基本重合，且系统调节时间较短。调制波基本都落在三角载波的幅值之内， PI调节器设计合理。
2)、当Kp=1/11，KI=1/3.3时，仿真结果如图10至11所示。调制波信号幅值明显高于三角载波，失去了调制可能性;电流波形畸变严重;谐波含量为4.47%，较情况一明显增加。
4.3 结论
基本能达到并网输出的效果， PI调节器参数设计范围：Kp在0.025左右，KI在0.303左右时输出的效果最佳。
5 总结
本文对三相电压型逆变电路的控制电路进行了分析与设计，基本实现电网并网。主要利用了PI控制、SPWM脉宽调制等控制手段，设计出了单闭环的无静差控制系统，并在MATLAB软件上进行了仿真验证，找出了系统仍存在的不足，提出了相应地改善办法。
参考文献：
[1]祝龙记等。三相逆变电路SPWM控制理论和仿真相结合的教学实例探究[J]。中国电力教育，2014：65-91
[2]王兆安，刘进军等。电力电子技术[B]。机械工业出版社，2012：108-126
[3]陈中等。基于MATALB的电力电子技术和交直流调速系统仿真[B]。清华大学出版社，2014：124-128
[4]万振东，王艺博，蔡国伟等，三相四线制逆变器并网电流复合控制策略[J]，电力电子技术，2018，52(7)，65，67.
[5]袁龙，郭强，三相LCC并网逆变器的参数设计方法与控制策略[J].电力电子技术，2018，52(8)，101-103.
[6]姜雅飞，基于电网电压正余弦变换的三相变流器控制策略[J]，电气传动，201808-09。
[7]谭翠兰，陈启宏，张立炎等，三相四桥臂并网逆变器的无差拍重复控制[J]，2018，42(9)，143-145.
课外开放实验校级重点项目，课题编号是KSZ17150
作者：周泽 蒲彩霞 张坤 方玮
摘要：随着电子技术的应用，宽输入电压范围的BUCK电源应用也越来越广，但目前大多数电源控制芯片耐压一般为30V，当电压高于30V以上，设计电路驱动部分就变得复杂，本文应用LM5088设计一款驱动简单，耐压高达75V的BUCK电路。
关键字：宽输入电压；电源；BUCK
LM5088为宽输入范围降压开关稳压器，它只需使用很少的外部元件，就可实现高效率高电压降压转换。LM5088工作模式采用仿真电流斜坡的峰值电流控制模式，峰值电流模式控制提供了固有的线电压前馈、逐周期电流限制和简化环路补偿，降低了电路噪声敏感度，保证了高输入电压情况下极小占空比的可靠性。LM5088非常适合高效率降压的广泛应用场合。LM5088的典型应用包括电信、工业和汽车电子等场合。
1、LM5088的基本组成
LM5088工作频率可调，工作频率范围为50 kHz至1 MHz。LM5088 - 1提供了± 5 %频率抖动功能，以减少传导和辐射；LM5088- 2提供了一个通用的重启定时器，用于过载保护。LM5088内部还包括高电压低压差偏置稳压器，三电平使能输入控制系统的关机、待机和软启动，电压跟踪和振荡器同步等功能。
LM5088内部主要有以下几部分组成：（1）高电压低压差稳压器，提供了VCC偏置电源控制器和自举MOSFET栅极驱动器，输入引脚1（VIN ）可以直接连接到75V高压， 16脚（VCC）内部限制30 mA稳压7.8V输出；（2）在上电时，当VCC引脚上的电压超过4.0V并且2脚（EN）上阈值大于1.2V，14脚（ HG ）输出启用，软启动过程开始。当VCC低于阈值3.8V或EN低于1.1V，HG 输出终止；（3）输入欠压检测器，LM5088包含一个双电平欠压锁定（ UVLO）电路，当EN脚低于0.4V时，控制器处于低电流关断模式。当EN引脚高于0.4V，但低于1.2V时，控制器处于待机模式。在待机模式下， VCC稳压器被激活，但输出开关被禁用，SS引脚保持低电平。当EN引脚电压超过1.2V，并且VCC超过阈值时，SS引脚和输出开关使能并开始正常运行；（4）高增益误差放大器和PWM比较器；（5）斜坡发生器，LM5088采用了独特的斜坡发生器，它实际上并不测量降压开关管电流，而是重建或模拟信号，模拟电感电流提供一个斜坡信号，消除前沿尖峰、测量和滤波延迟，电流重建电路由电压采样保持器和一个仿真电流斜坡电路组成；（6）频率抖动电路（仅LM5088-1），LM5088-1的引脚10（DITH/RES）对地接电容，启动频率抖动，若不使用频率抖动功能，只需引脚10对地短接；（7）输入输出压差减少电路，当输入电压降低，电路最大占空比不能稳压时，LM5088会动态降低工作频率，以满足输出稳压，如果VIN电压继续下降到低于这个点，输出调节不再能够维，振荡器的频率将恢复到标称工作频率（8）逐周期电流限制电路，正比与降压开关电流的模拟电流信号和电流限制信号比较，如果模拟电流超过1.2V时，PWM周期终止。LM5088还包括降压开关保护方案，比较器监视开关管的漏源电压VDS，当VDS超过1.5V，比较器立即关闭开关管，避免电感饱和等情况损坏开关管；（9）软启动电路，强制输出直线上升，直到达到稳态工作电压；（10）过流电路，12脚（CS）采样二极管电流，当电流采样值大于0.12V，电路保护；（11）高边自举驱动电路，在13脚（SW）和15脚（BOOT）间加入自举电容，内部二极管和外部自举电容配合使用，为开关管提供驱动；（12）热保护电路，当芯片内部温度达到165℃，控制器被强制处于低功率复位状态。
2、LM5088电路设计
作者：陈瑞友 任秀荣 孙华
单片机笔记 Vfd荧光显示管
片内固话应用软件和系统软件 芯片制造工艺80c51低功耗 4krom 125字节RAM 两个十六位定时/计数器 64k字节总线扩展控制 可编程i/o口4*8位 可编程串行口
程序计数器16位对64kROM直接寻址 PC第八位由p0输出，高八位由p2输出 MCS-51高增益反相放大器 输出端XTAL1,外接晶振 输入端XTAL2，外部振荡器 32条可编程I/O口线 4个八位并行I/O端口 五个中断，两个优先级 串行通信接收RXD 串行通信发送TXD 中断申请INTO0 中断申请INTO1 外部RAM写选通WR 外部RAM读选通RD EA=1从内部ROM开始 EA=0从外部ROM开始 PROG编程脉冲输入端 PSEN访问外部程序存储器选通 外部中断，0,1 T0,1，2中断 串行口中断
专用功能寄存器区sfr锁存器，定时器，串行数据缓冲器，各种控制寄存器，状态寄存器
程序状态控制字rsw 数据指针dptr，访问外部ram
教育目标：
1、知道什么是串联电路和并联电路，会画简单的串、并联电路图，理解串、并联电路连接特点，学会连接简单的串联电路和并联电路。
2、尝试根据已有知识和经验，设计简单的串、并联电路，选择实验器材根据电路图连接好电路。
3、在解决问题的过程中，能与同学交流与合作，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦，体会科学知识在实际生活中的应用。
教学设想：
串联电路和并联电路是电学知识的重要基础，是进行各种实际电路设计和分析的起点。本节教材虽然内容不多，但知识零碎，不利于掌握和应用，按电路图连接实物图学生易出问题。我采取了合理分组优弱结合的办法，让学生合作探究来突出重点，突破难点。
自然引入课题，目标进行层层抛出，起到导向作用。采取复习前面的知识为本节内容的学习扫清障碍，联系实际提出问题，在实际电路中用电器往往不只一个，而是两个或更多，符合学生的心理，激起了学生的探究欲望。放手让学生进行两个用电器连接方式的探究。
注重教学情境的创设，很好地体现学生的主体地位，教师的作用体现在对学生的指导和促进、激励等方面，使学生的大脑及各种感官最大限度地处于激活状态。
本节课将目标教学，探究学习，合作学习有机地溶为一体，通过巧妙地创设实验、问题、图像、生活应用等教学情境充分激活了课堂教学。在引入课题时，复习与本节课内容有关内容的基础上，结合实际给学生提出二个用电器的连接问题，较好地创设了问题的情境，起到了启动学生思维的作用。在此展开教学，随着学生一步步探究的深入，问题层层深入，并通过学生合作讨论自己动手连接电路，联系实际识别分析电路，让学生在动手、观察、动脑、合作的过程中在教师的引导下总结出本节课的知识内容，这样使学生经历了知识的探究过程，发展了学生的思维，培养了学生的创造性，体验到了探索自然规律的艰辛与成功后的喜悦，体会到了科学知识在生活中的应用，使学生对学到的知识有更深刻的认识，进一步提高了对物理的学习兴趣。 课时安排：
1课时
教材分析：
这节课教材主要分了两大部分，第一部分简介串并联电路及它们各自的特点，会画串并联电路的电路图。第二部分是连接简单的串并联电路，并探究串并联电路中开关的作用。本节课的重点是认识串并联电路，会画串并联电路图，会据电路图连接实物图。
串联电路和并联电路是电学知识的重要基础，是进行各种实际电路设计和分析的起点。本节教材虽然内容不多，但知识零碎，不利于掌握和应用，按电路图连接实物图学生易出问题。我采取了合理分组优弱结合的办法，让学生合作探究来突出重点，突破难点，使学生顺利达标，收到了良好的效果。
学情分析：
学生刚接触电学内容，对于电学实验的操作还很陌生，特别是这节课又是2~3个用电器，更增加了学生操作的难度，学生的电路图画的也不是很熟练，也进一步造成了学习的困难，所以我采用边学边实验的学习方法。
教学步骤：
一、导入新课：
师：同学们，前面我们学习了第二节让电灯发光，我们组装了一个只有一个灯泡的电路，也就是说电路中只有一个用电器，可是在实际电路中，用电器往往不只是一个。象我们的教室里就有六个灯泡，这些灯泡是怎样连接的?你家里也有好多的用电器，你知道它们是怎样连接的吗?还有过节的时候，我们看到在树上或在大门口上挂了一串串的小彩灯，你知道这每一串上的小彩灯是怎样连接的吗?
生：有的说不知道，有的摇头。
师：现在我们就以小组为单位，通过你们手头的实验器材来探究一下，使这些灯泡在电路中工作，共有哪些连接方式吧。先画出电路图再连接实物。线路板每组一块，板上有干电池及电池夹各一个，开关一个，小灯泡和它的灯座各两个，带插头的导线多根。同学们，想一想，在连接电路图的过程中，要注意什么问题?
生：开关应该是断开的，电路连成后要先检查电路是否有问题，然后再试触开关，不要造成短路。
生：四个同学合作，探究完成用电器有哪些基本连接方式。
师：来回巡视指导。
师：我看同学们操作的非常认真，合作的也很好。现在请哪个组的一位同学起来说一说他们小组的探究结果?也可以把你们设计出的电路图拿来投影一下。生纷纷举手，找几个组的同学拿来电路图放到实物投影仪下，并说明连接方法。
生：其他同学看大屏幕。 生：要使两个灯泡发光，共有两种连接方法。一种是两只灯泡连成一串再接入电路中，再一种是两只灯泡两端分别连在一起，然后再接入电路中。
师(生)：这些同学说的很好，那么我们给我两种方法起个名字吧?两只灯泡连成一串连接起来接在电路中我们就叫串联，把两只灯泡两端分别连在一起，然后再接入电路中就叫并联。
师：串联和并联是电路连接的两种基本的方法，任何复杂的电路都是以串联和并联为基础的。这节课我们就来研究一下串联电路和并联电路。
二、新授：
[板书]
连接串联电路和并联电路
师：现在我们总结一下，什么样的电路是串联电路?
生：把灯泡连成一串后再接入电路，用这种连接方式连成的电路叫串联电路。
师：很好，我们再说的一般些就是，把用电器连成一串后再接入电路，用这种方式连成的电路叫做串联电路。
师：我们再总结一下什么是并联电路。
生：把用电器的两端分别连在一起，然后再接入电路，这种电路就叫并联电路。
[板书]串联电路
定义：把用电器连成一串接入电路，这种电路叫串联电路。
并联电路
定义：把用电器的两端分别连在一起，然后再接入电路中，这种电路叫并联电路。
师：前面我们总结出了什么是串联电路、什么是并联电路，大家再总结一下看看串联电路和并联电路的连接特点各是什么?小组的同学们可以交流一下。讨论好的举手。
生：交流讨论。后纷纷举手。
师：一生起来回答。
生：串联电路连接特点是用电器连成一串，并联电路连接特点是用电器两端分别连在一起。
师：说的很好，大家掌声鼓励。
生：鼓掌。
师：板书。
[板书]
连成一串
两端分别连在一起
师：下面我们再一起来探究一下串联电路和并联电路各有什么特点。大家先用手头的器材组装一个串联电路，研究一下串联电路的特点：
生：各组分别连好一个串联电路，教师巡回检查指导。
师：连好后，检查无误，闭合开关，看两灯的工作情况，断开开关看两灯的工作情况。
师：请同学们观察，开关闭合时，哪个灯亮?
生：两灯都亮。
师：哪个灯先亮?
生：同时亮。
师：(打开课件，在大屏幕上显示出串联电路的电路图，)请大家回忆，电路中的电流是怎样流的?
生：电流从电源正极出发经过用电器回到负极。
师：(指着大屏幕上的电路图)从电源正极出发，经过开关、通过第一个灯泡的同时，电流也全部通过第二个灯泡，回到负极，因此两灯同时亮。请大家思考，串联电路中，电流的路径有几条?
生：一条。
师：很好。当断开开关时，大家观察一下，有什么现象?
生：两灯同时熄灭。
师：同学们思考一下，在这个串联电路中，开关控制哪个灯?
生：两灯都控制。
师：换句话说，也就是……
生：在串联电路中开关控制全部用电器。
师：如果其中一只灯泡坏了或者是取下来，另一只灯泡还会亮吗?同学们做一下。
生：(操作，并回答，)另一只灯不亮了。
师：这说明，在串联电路中各用电器能不能独立工作?
生：不能。
师：将开关换一下位置，作用会改变吗?
生：不会。
师：同学们实验观察分析的很好。现在我们再一起把串联电路的特点总结一下：
[板书]
电流路径：只有一条
开关控制：全部电路，不受位置的影响
用电器工作情况：一个用电器开路，其它用电器不能工作
师：同学们你们能举出串联电路的例子吗?
生：节日小彩灯每一串上的小彩灯都是串联的。
师：你是怎样判断出来的?
生：它们是连成一串接入电路中的。
师：好，还有别的判断方法吗?
生：一只灯坏了，其他的灯也不亮了。
师;很好，这也就是依据了电流的路径只有一条。
师：现在我们来做几个小题，(由全体学生共同订正)。
生：口答。
[课堂训练题一]
1、电路有两种基本的连接方法，就是
串联 和 并联。把用电器连成一串_连接起来的电路叫串联电路, 把用电器
两端分别连在一起
连接起来的电路叫并联电路.
2、从电流的走向来看，在串联电路中电流只有
一
条路。
3、在串联电路里,开关可以控制所有用电器,开关的位置改变了,它的控制作用
不变
.
4、经常用来做装饰用的小彩灯是 串联
的。
师：找学生口答。
生：其他学生来订正。
师：好，同学们掌握的不错。
L2
S1
S
L1
S2
师：现在我们再来探究一下并联电路的特点。(操作课件在大屏幕上打出并联电路的电路图，)同学们用手头的器材按如图所示的电路图组成一个并联电路，然后操作一下各个开关，观察一下灯泡的工作情况。
生：积极操作。
师：巡回指导。注意到同学们都做完了。
师：哪组找一个代表说一说他们小组观察到的现象?
生：若断开S1，上面的灯L1不亮，但是L2仍然亮，若是断开S2下面的灯L2不亮，但L1仍然亮;
师：还有吗?坐下考虑一下，哪个小组的同学起来补充一下?
生：若断开S，无论S1与S2是否闭合，L1和L2都不亮了。
师：回答的很好。根据前面我们的研究，同学们再思考一下，这个并联电路中有几条电流的路径?
生：两条。
师：很好。
师：哪两条?
生：一条是经过灯L1的，一条是经过灯L2的。
师：很好。电流分别通过的L1和L2这两条路，我们就叫它们支路也有多个支路的。同学们看这一部分电路从电源出发一直到分支点，它象一棵树的树干。
师：这一部分电路我们就叫它干路。也就是说并联电路的电流路径分干路和支路，干路只有一条，支路可能有多条。而串联电路呢，它只有一条电流的路径，不分干路和支路。
师：我们再看，干路上的开关控制哪个灯泡?
生：全部电路的灯泡。
师：很好，那么支路上的开关呢?
生：控制各个支路上的灯泡。
师：在串联电路中，开关的位置改变，控制作用不变。在并联电路中开关的位置不同，控制作用如何?
生：不同。
师：并联电路的各个灯泡的工作相互影响吗?
生：不互相影响。
师：同学们总结一下，不管是在串联电路中还是在并联电路中各个开关与用电器是怎样连的?
生：串联的。
师：很好，现在我们总结一下并联电路的特点：
生：齐答。
[板书]
电流路径：多条，分干路和支路
开关控制：干路开关控制全部电路
支路开关控制所在的支路
用电器工作：互不影响
师：同学们想一下，刚上课时我们提出的问题，我们教室里的这六个灯泡是怎样连接的?说出理由。可以交流一下。
生：是并联的，因为如果我们关了前面的两个灯，后面的四个还照常亮，它们工作互不影响。
师：正确，谁还别的看法?
生：这六个灯是并联的，上一周的周二，有一个灯闪了不亮了，其他的灯还亮。
师：同学们回答的很好。
师：同学们再想一下，我们村里有哪么多路灯，它们是怎样连接的?
生：并联的。
师：完全正确，我们家里的各个用电器呢?
生：并联的。
师：对。若是它们是串联的，有一个用电器坏了，其它的全都不能工作了，我们家里出现过这种情况吗? 生：没有。
师：我们来完成训练二。
生：(口答)
[课堂训练题二]
1、每当夜晚, 用成千只灯泡装点起来, 能映出建筑物轮廓的灯泡是 并联 的, 家庭的用电器连接是
并联 , 夜晚的路灯,灯与灯之间是
并联
的.
2、从电流的走向来看，在串联电路中电流只有
一
条路，而在并联电路中电流有
多
条路可走，这若干条路叫做 支 路。
3、在并联电路里,干路的开关控制整个
电路 ,支路开关只控制支路的
用电器
.
4、教室里共有12盏电灯，其连接方法是：
( B )
(A)串联; (B)并联;
(C)可能是串联也可能是并联。(D)无法确定
5、马路上的路灯如果有一盏坏了(例如灯丝断了)，其它的灯还能照常亮。根据这个现象你能不能判出路灯是串联的还是并联的?为什么?
三、小结：
师：下面，我们回想一下，我节课我们学到了什么本领?
生：我们学到了什么是串联电路，什么是并联电路，知道了我们教室里的电路是并联电路。
师：哪位同学还有补充?
生：我学会了串联电路和并联电路的特点，会区分串联电路和并联电路。
师：很好，谁还有补充?
生：我会画串联电路和并联电路的电路图了，我会连接串联电路和并联电路了。
师：同学们说的很好。前面我们通过实验探究观察分析对比，概括总结出了串联电路和并联电路的特点，并初步进行了应用解决了一些实际问题，希望同学们在课后用我们学到的这些知识到解决更多的问题。
师：请同学们打开课本，对照目标看一看50至52页，将所学的知识巩固一下。(学生看书，复习消化所学知识。)
四、检测：(口答笔答结合)
师：(操作微机将检测题打在大屏幕上。)
生：看题口答。每题一个学生。全体学生共同评价，由学生共同订正。
1、一切能够随时把用电器与电源接通或切断的设备装置叫
开关
。在电路中它必须与用电器
串
联。
2、经常用来做装饰用的小彩灯是 串联
的, 而每当夜晚, 用成千只灯泡装点起来, 能映出建筑物轮廓的灯泡是
并联
的,家庭的用电器连接是
并联
, 夜晚的路灯,灯与灯之间是
并联 的.
3、电路有两种基本的连接方法，就是 串联 和 并联 。把用电器 连成一串 连接起来的电路叫串联电路, 把用电器 两端分别连在一起 连接起来的电路叫并联电路.
4、从电流的走向来看，在串联电路中电流只有 一 条路，而在并联电路中电流有 多 条路可走，这若干条路叫做 支
路。
5、在串联电路里,开关可以控制所有的 用电器 ,开关的位置改变了,它的控制作用 不变 .
6、在并联电路里,干路的开关控制整个 电路 ,支路开关只控制支路的
用电器
.
7、用一个电键同时控制电路中两个小灯泡的发光和熄灭，这两个灯泡： ( CD
)
(A)只能串联
(B)可采用并联
(C)只能并联(D)可采用串联
(E)无法判断
8、对于串联电路,下列说法正确的是 ( AC )
(A) 电流无支路
(B) 电流有支路
(C) 电路中的用电器为灯泡时, 一盏电灯灭, 其他灯也不发光.
(D) 电路中的用电器为灯泡时, 一灯灭, 其他灯照常发光.
9、如下图属于并联电路的有： ( B C )
10、画出如图所示电路的电路图。(画在练习本上)画好后，拿几个同学的进行实物投影。
五、回扣目标进行知识小结：
师：好，同学们对这节课的内容掌握的不错，现在再让我们对照学习目标，来检查一下目标的完成情况。(投影学习目标)
师：本节课我们的学习重点是认识串并联电路，会画串并联电路图，会根据电路图连接实物图，下面我们回答一下串联电路的特点：
生：齐答串联电路的特点(教师引导掌握节奏)
电流路径：只有一条
开关控制：全部电路，不受位置的影响
用电器工作情况：一个用电器开路，其它用电器不能工作
师：很好!请同学们一起回答并联电路的特点。
生：齐答并联电路的特点(教师引导掌握节奏)
电流路径：多条，分干路和支路
开关控制：干路开关控制全部电路
支路开关控制所在的支路
用电器工作：互不影响
师：同学们回答的很熟练，下面这些目标你们完成了吗?
生：完成了。
附：教学目标：
知识与技能方面，知道什么是串联电路和并联电路，会画简单的串并联电路图，理解串并联电路的连接特点，会连接串并联 电路。
过程与方法方面，尝试根据已有的知识和经验，设计简单的串并联电路，选择实验器材根据电路图连接好电路。
情感态度与价值观方面，在解决问题的过程中，能与同学进行交流与合作，有克服困难的信心与决心，能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦，体会科学知识在生活中的应用。
六、布置作业：
师：课本P52，对照
1、2两小题的实物图画出电路图。
预习下节课的内容。
师：这节课就上到这里，下课。
生：老师再见!
师：同学们再见!
附：板书计划
第三节、连接串联电路和并联电路
串联电路
并联电路
定义
把用电器连成一串接入电路，这种电路叫串联电路。
把用电器的两端分别连在一起，然后再接入电路中，这种电路叫并联电路。
连接特点
连成一串
两端分别连在一起
电流的路径
只有一条
多条，分干路和支路
开关控制作用
全部电路，不受位置的影响
干路开关控制全部电路
支路开关控制所在的支路
用电器相互影响情况
一个用电器开路，其它用电器不能工作
互不影响
教学反思：
连接串联电路和并联电路教学反思
这节课是在新课程标准下的物理课堂教学尝试，新课程标准强调知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体。要求教学过程中改变过去单一重视知识的状况，从培养学生学习兴趣和乐于探索自然界的奥秘着手，以物理知识和技能为载体，让学生经历物理概念、物理规律的形成过程，体验探索自然规律的艰辛与喜悦，感悟物理思想和物理学研究方法。
强调学生的感受和对过程的经历与体验，不是对过去课堂教学方式的否定，而是对传统教学方式的扬弃，是在继承的前提下改变过去的一些过分的行为。在这方面我对自己的教学过程各个方面进行了大胆的改革与继承。物理新课程标准还指出：教师要密切联系学生的生活环境，从学生的经验和已有的知识出发，创设生动的物理情境……既然物理来源于生活，那么我们的物理教学就应该将课堂与生活紧密联系起来，体现物理来源于生活，寓于生活，用于生活，引导学生把物理知识用到生活实际中去，使他们充分认识到物理来源于生活又是解决生活问题的基本工具。
在教学的过程中，我也注意到了教师角色的改变，由知识的传授者向文化的传播者转变;由学生的管理者向学生发展的指导者、促进者转变;由被动执行者向新课程的创造者转变;由简单的裁判者向激励者转变。
这节课教材主要分了两大部分，第一部分简介串并联电路及它们各自的特点，会画串并联电路的电路图。第二部分是连接简单的串并联电路，并探究串并联电路中开关的作用。本节课的重点是认识串并联电路，会画串并联电路图，会据电路图连接实物图。
串联电路和并联电路是电学知识的重要基础，是进行各种实际电路设计和分析的起点。本节教材虽然内容不多，但知识零碎，不利于掌握和应用，按电路图连接实物图学生易出问题。我采取了合理分组优弱结合的办法，让学生合作探究来突出重点，突破难点，使学生顺利达标，收到了良好的效果。
本节课的教学目标：知识与技能方面，知道什么是串联电路和并联电路，会画简单的串并联电路图，理解串并联电路的连接特点，会连接串并联电路。过程与方法方面，尝试根据已有的知识和经验，设计简单的串并联电路，选择实验器材根据电路图连接好电路。情感态度与价值观方面，在解决问题的过程中，能与同学进行交流与合作，有克服困难的信心与决心，能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦，体会科学知识在生活中的应用。目标的制定详细，符合新课程标准的要求，又适合学生实际，三维目标俱全，达标效果好。训练题目的设计从识别电路、分析电路连接方式，到连接实物电路图，由易到难，梯度合理，符合目标要求，大胆放手让学生自己合作探究，为了保证取得良好的效果，我把原课本中的三灯泡改为两个，既降低了难度，又防止学生连成混联电路。
本节课课题引入自然，目标不是机械地给出，而是层层抛出，起到了很好地导向作用。采取复习前面的知识为本节内容的学习扫清障碍，联系实际提出问题，在实际电路中用电器往往不只一个，而是两个或更多，提得及时，符合学生的心理，激起了学生的探究欲望。放手让学生进行两个用电器连接方式的探究，从课堂教学效果上看，多数学生都能探究出两种基本连接方式，马上引导学生认定目标，过渡自然，效果好。
注重了教学情境的创设，学生的主体地位得到了很好地体现，教师的作用体现在对学生的指导和促进、激励等方面，使学生的大脑及各种感官最大限度地处于激活状态。
教学方法我主要用了实验探究法，，合作学习法，练习法，少量地应用了讲解法，
本节课将目标教学，探究学习，合作学习有机地溶为一体，通过巧妙地创设实验、问题、图像、生活应用等教学情境充分激活了课堂教学。在引入课题时，复习与本节课内容有关内容的基础上，结合实际给学生提出二个及多个用电器的连接问题，较好地创设了问题的情境，起到了启动学生思维的作用。在此展开教学，随着学生一步步探究的深入，问题层层深入，并通过学生合作讨论自己动手连接电路，联系实际识别分析电路，让学生在动手、观察、动脑、合作的过程中在教师的引导下总结出本节课的知识内容，这样使学生经历了知识的探究过程，发展了学生的思维，培养了学生的创造性，体验到了探索自然规律的艰辛与成功后的喜悦，体会到了科学知识在生活中的应用，使学生对学到的知识有更深刻的认识，进一步提高了对物理的学习兴趣。如在通过串联电路中的开关控制作用对比分析并联电路中的开关控制作用时，由串联电路中开关的控制作用与位置无关，提出疑问，通过改变并联电路中开关的位置，让学生分析得出结论。
在本节的教学中，反馈矫正及时有效。针对根据电路图进行实物电路连接这一难点，我首先在学生连接前讲明连接过程中应注意的问题，在学生操作过程中，针对出现的具体情况加以矫正。
本节课的教学板书设计采用了表格式，既有利于对两种电路的对比联系，又有利于学生的掌握。课堂小结回扣教学目标，由学生来总结得出，加深了学生的印象。在整个教学过程中，微机辅助教学起到了非常好的作用。
总之，这节课的课堂教学设计严密，环节过度自然，师生情感交流融洽，探究、合作、讨论贯穿始终，知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观三维目标达成度高，不但使学生掌握了知识，锻炼了动手能力、交流合作能力，还培养了学生的探究能力、自学能力，得到了成功的体验，增强了学习物理的兴趣。
2007年10月24日 20:34
1/按图所示的实物图画电路图
..
2/根据右边电路图连接实物图
3/如图所示，现有一个电池组、两个开关和两盏电灯，请你连接好下面的实物电路图，使S1闭合时L1亮，S2闭合时L2亮。在右边画出电路图
3/L1和L2并联,请在图中错误之处打上“×”，加以改正，并在空白处画出正确的电路图。
.
4/将右图的电路元件按左边图连接成实物图. (要求导线不交叉)
5/请将下图中的元件连接成并联电路,开关S1控制整个电路,S2控制L2,电流表测L1的电流.并画出电路图.
6/请根据下图所示的电路，用笔画线作导线，将图中的实物连接起来使之完整。
7/在左下图的电路中只改动一根导线，使两只电流表分别测量干路和某条支路的电流，要求：在需改动的导线上打叉，用笔将改动后的导线画出，导线不要交 3
叉.
8/请你改动右上图中导线的连接位置，使电路中的两只灯泡并联.(在需要改动的导线上画“×”，然后用铅笔画出这根导线改动后的连接位置.)
9/某同学在做用电流表测电流的实验中连接成如左下的电路测灯泡的电流.(1)该图测B灯的电流，电流表的连接有什么错误?(2)如果要测A灯的电流，只允许变动原图中一根导线的一个端点的接线位置，请在图中用虚线标出.(3)在(2)问改动的基础上，若要测通过A、B两灯的电流之和，而且又允许再动一根导线上一个端点的接线位置，请在图中用虚线标出.
10/在学校传达室安装一个电铃、一个电灯和一个电池组，并在前后门各装一个开关。要求：前门来人按下开关电铃响，后门来人按下开关电灯亮。请设计一个电路，并按设计连接右上图的实物图。
11/如图是某同学设计的电路，他想利用电流表测量小灯泡L2中的电流，请你：a.画出相应的电路图;b.在图中改动一根导线，使电流表能直接测出两只电灯泡中的总电流，画出这根导线，并把改动后的电路图画出来.
12/根据图所示的电路图，用笔画线代替导线，连接实物电路(要求导线不能交叉).
13/请根据图甲所示的电路图，将图乙中的实物用铅笔线表示导线连接起来.
14/请在图中用铅笔连线代替导线，把各电路元件连接起来，要求：开关同时控制两盏灯，灯L2的亮度可随意调节，电流表测量干路电流，并绘出电路图.
15/同学们在探究“并联电路中干路电流与各支路电流关系”的实验时，设计了如图所示的电路图：
(1)请你根据电路图连接实物图.
16/现有如下器材：一个电池组，三个开关，两个灯泡L
1、L2，导线若干.请你按以下要求在左面画出你设计的电路图.要求：①L
1、L2并联;②S1控制L1和L2;③S2只控制L2
17/测未知电阻R的阻值，请你将右上图中的器材正确的连接，画出电路图。
教
学
目
标
知识
技能
通过实际的操作使学生掌握简单的串联电路和并联电路的连接方法。
2能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。
过程
方法
通过实验探究串、并联电路的特点，了解串、并联电路的区别。
情感态度价值观
让学生体会用所学知识探究新知识，并且获得成功的情感体会，培养学生学习兴趣和主动性。
教学重点难点
重点
了解串、并联电路的特点，能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。
难点
实物电路连接和判断串，并联电路的方法
教学方法
讲授法、实验探究法、分析讨论法
学法指导
自主学习法、观察法、实验探究法
板
书
设
计
32电路连接的基本方式
一、串联电路
定义：把用电器逐个顺次连接起来组成的电路叫串联电路
2特点：
二、并联电路
定义：把用电器逐个顺次连接起来组成的电路叫串联电路
2特点：
教
学
反
思
通过教师设疑，学生自己动手实验探究，不仅增强了学生动手操作能力，也增强了对电路的两种基本连接方式的感性认识。通过教师适当的讲解，学生的讨论与交流，使学生对电路的两种基本的连接方式串联与并联的特点和规律有了更深入地理解，从而为后面程的学习做好了必要的准备。不足之处是前布置学生观察家用电器是怎样工作的，有的学生没能及时完成，影响了整体的教学进程。
预
习
案
预习
知
识
叫串联电路。
叫并联电路。
3在串联电路中，电流路径有
条，在并联电路中，电流路径
有
条；在串联电路中，一个用电器不工作，其余用电器
工作。在并联电路中，一个用电器不工作，其余用电器
工作。
反
馈
探
究
案
教师活动
学生活动
教学意图
引入新：
思考：路灯晚上同时亮白天同时灭，路灯的连接方式和你房间的灯的连接方式相同吗？
讲授新：
一、电路连接的基本方式
教师出示：两个灯泡，一个开关，两节电池，导线若干。要求学生连接电路，能使两只灯泡同时发光，并且电路连接正确。
实物台投影
师生共同分析得出正确的电路图
提出问题：这两种连接方式相同吗？
教师指着图分析得出结论：
像这样把用电器逐个顺次连接起来组成的电路叫串联电路。
2像这样把用电器并列的连接起来组成的电路叫并联电路。
二、串联电路的特点
教师出示：两个灯泡，一个开关，两节电池，导线若干。
提出问题：
开关的位置对电路有无影响？一个开关控制几个用电器？
学生思考，讨论
学生独立思考，并画出电路图。
同桌两人组讨论，得出正确的电路图。
学生代表展示自己画的电路图
学生和教师共同分析得出正确的电路图
学生思考并回答。
学生听讲，认识串联电路和并联电路
学生按照串联电路的电路图连接电路
学生通过实验探究问题，并得出自己的结论。
通过学生思考问题引入新。
让学生熟悉画电路图的方法，同时培养学生设计电路的能力。
让学生自己探究，得出有两种方式：一种串联一种并联
让学生知道只有两种连接方式
让学生知道什么是串联电路和并联电路
培养学生动手操作能力
培养学生动手探究实验并分析得出结论的能力
探
究
案
教师活动
学生活动
教学意图
2电流路径有几条？
3一个用电器坏了，不工作了，其余还能不能工作？
归纳、总结、书写
三、并联电路的特点
教师出示：两个灯泡，一个开关，两节电池，导线若干。
提出问题：
开关的位置对电路有无影响？一个开关控制几个用电器？
2电流路径有几条？
3一个用电器坏了，不工作了，其余还能不能工作？
归纳、总结、书写
提出问题：思考、讨论两中方式的区别与联系
补充一些连接串联电路和并联电路的注意事项和连接技巧，并进行演示
引导学生分析：路灯，家庭电路，节日小彩灯，霓虹灯等是什么连接方式？
引导学生分析讨论：
如何判断电路图是串联电路还是并联电路。
2对于实物，看不见电路图时如何判断是串联电路还是并联电路。
堂小结：
你本节有什么收获？
学生通过实验探究问题，并得出自己的结论。
学生通过实验探究问题，并得出自己的结论。
学生总结得出串联电路的特点
学生按照并联电路的电路图连接电路
学生通过实验探究问题，并得出自己的结论。
学生通过实验探究问题，并得出自己的结论。
学生通过实验探究问题，并得出自己的结论。
学生总结得出并联电路的特点
思考、讨论，交流
识记
学生独立思考，分析，再讨论得出结论
学生先独立思考，分析，再小组讨论得出结果
学生自己归纳总结
培养学生动手探究实验并分析得出结论的能力
让学生知道串联电路的特点
让学生了解电路连接的一些注意事项，培养严谨的实验操作意识
培养学生动手探究实验并分析得出结论的能力
让学生知道并联电路的特点
通过区别串，并联电路，让学生学会判断串，并联电路。
扩宽学生视野，感受物理学知识的实用型和丰富多彩
培养学生用所学知识解题能力
培养学生归纳总结能力和语言表达能力
检
测
案
达标测试
《132电路连接的基本方式》教学设计
能力拓展
《132电路连接的基本方式》教学设计
中考真题
将两盏灯接在同一电源，当闭合开关时，它们同时发光；断开开关时，它们同时熄灭，则两盏灯（
）
A一定串联在电路中
B一定并联在电路中
串联或并联都有可能
D以上说法都错误
外辅导
学生
姓名
辅导
内容
辅导
效果
用水果电池连接串联电路
一、教学目标
1.学会制作简单的水果电池;初步尝试画简单的电路图。 2.形成合作与分享的意识;初步意识到科学研究的严谨性。 3.培养学生简单的科学研究能力和创新实践能力。
二、教学准备
水果(柠檬、橙子等)、导线、铜片、锌片、LED二极管等。
三、教学过程
(一)活动启动阶段
师：同学们，节日的时候是不是会收到礼物啊?刘老师收到过一张带灯光的贺卡，不过可惜的是现在灯不亮了，想让它发出亮光，需要什么?(电池) 师：可是老师没有电池，怎么办呢?今天，老师让大家带了什么东西? 师：对，我们可以利用这些水果制作水果电池产生电流，那你们对水果电池了解多少呢?
师：今天这堂课，我们就来大胆创造，做一个有趣的“水果电池”， 让小灯重新亮起来。
(二)实验准备阶段
1、在试验之前，我们先来介绍实验材料。(边出示材料，边介绍。) 分别介绍金属片、发光二极管、导线。(课件出示)
铜片和锌片分别代表电池的正负极，水果充当电解质。回忆我们学过的电池结构的知识，黄褐色的这块是铜片，它代表电池的哪一极?(正极)银白色的这块是锌片，它代表电池的哪一极?(负极)发光二极管长针为正极，短针为负极。 2.在水果里插入铜片和锌片，这样一个水果电池就做好了。 3.那你们猜测一下几块这样的水果电池能点亮二极管? 4.将你的水果电池连接设计图画在实验记录单上。
5.讨论交流设计图的连接方式。(注意正负极的连接正确与否)
(三)实验探究阶段
1.根据你的设计，利用手中的材料尝试点亮二极管。 实验要求： (1)小组合作，轻声有序。
(2)连接时，注意铜片和锌片的顺序，一铜一锌有序连接。 (3)实验时要小心，注意安全。
(4)认真观察发光二极管，记录你的发现。 2.发放实验材料。
3.交流产生的情况(有亮的，有没有亮的) 师：发光二极管亮与不亮，可能与什么有关?
生：电压不够，电流不够大?二极管是坏的，接触不好等等
师：水果电池的电压较低，我们怎么才能知道这个水果电池是不是真的有电?简单快速的方法来检验。
(高年级学生和龚老师帮助我们检测这个电池是否有电流的产生。) 师：水果确实可以成为电池，只是电量很小，需要多个串联。(简单分析水果电池工作原理。)
4.完成点亮二极管的水果电池串联电路图。
5.生活中除了柠檬还有许多的水果，是不是也能成为电池呢?简单了解一下。
(四)活动总结阶段
师：我们今天做了水果电池，也研究了它们的一些小秘密，你认为有什么收获吗?
师：我们下课后可以结合今天的活动，继续研究其他水果电池，通过上网查找资料，或阅读书籍，来写写科技小日记，或者科技小论文。这样，你的收获会更多。
