专题15.3 串联和并联--九年级物理人教版.doc

第十五章 电流和电路 第3节 串联和并联 一、串联和并联 1．串联电路：把元件逐个______连接起来组成的电路叫做串联电路。其特点是：电流只有一条路径；各元件之间是互相影响的；开关控制______，且控制效果与开关的位置无关。例如：_______。 2．并联电路：把元件_______连接起来组成的电路叫做并联电路。其特点是：电流的路径有一条干路和若干条支路；各支路元件互不影响；干路的开关控制________，支路的开关只能控制________。例如：___________。 二、串、并联电路的比较 串联电路 并联电路 连接特点 用电器逐个顺次连接，只有一条电流的路径，无分支 各用电器并列地连接在电路的两个点之间，有干路与支路之分 工作特点 任意一个用电器断路，其他用电器均停止工作 某一支路断路时，其他支路上的用电器仍可工作 开关控制特点 电路中任意位置的一只开关，即可控制整个电路的工作 干路开关控制整个电路的所有用电器，支路上的开关只能控制所在支路上的用电器 连接方法和技巧 逐个顺次，一一连接 “先串后并法”或“先并后串法” 电路图 顺次 所有用电器 节日用的小彩灯 并排 所有用电器 开关所在支路的用电器 家庭电路 一、串、并联电路的识别方法 串联电路和并联电路的识别是学习电学的基础，既是电学部分的重点，又是一个难点。识别电路，要根据电路的基本特点判断，不能只从电路的形状判断，对于较复杂的电路，要根据电路的特征、开关的控制作用、用电器的工作状态等画出等效（或简化）电路图。下面介绍识别电路常用的四种方法。 1．定义法：若电路中各元件是逐个顺次首尾相连的，此电路就是串联电路。若各元件（用电器）“首首相接，尾尾相接”地连在电路中（“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），此电路就是并联电路。学科：网 2．电流法：电流法是识别串、并联电路最常用的方法。所谓“电流法”就是在识别电路时，让电流从电源的正极出发经过各用电器回到电源的负极，如果途中不分流，电流始终沿一条路径，这些用电器的连接方式就是串联；如果电流在某处分为几条支路，电流在电路中有分有合，则这些用电器之间的连接方式就是并联。 注意：若支路上不止一个用电器，或分成几条支路后，电流又经过用电器回到电源负极，这个电路中有串联也有并联，该电路常常被称为混联电路。如图所示均为混联电路。 3．拆除法：拆除法是识别较难电路的一种重要方法，它的原理就是串联电路中各用电器互相影响，并联电路中各用电器互不影响。在串联电路中，拆除任何一个用电器，其他用电器就没有电流；在并联电路中，拆除任何一个用电器，其他支路上的用电器仍有电流通过。所谓“拆除法”，就是基于这两个特点，逐个拆除电路中的用电器，根据电路中其他用电器中有无电流通过来识别电路的方法。这种方法思路简单，易学易懂。 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、电压表等，导线两端点均可以看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。 如图甲所示的电路，由“节点法”知：A、B、D其实是同一点，这点接在电源的正极上，C、E、F其实也是同一点，这点接在电源的负极上，也就是三个小灯泡连接在公共点A、F之间，三个小灯泡是并联的，简化后的电路图如图乙所示。 甲 乙 【例题1】（2018·东莞市一模）如图所示电路中，下列关于灯泡L1、L2、L3连接说法中不正确是 A．S1、S2都断开，L1、L3串联 B．S1、S2都闭合，L2、L3并联 C．S2断开，S1闭合，L1、L3串联 D．S2断开，S1闭合，只有L3能发光 参考答案：C 试题解析：A、S1、S2都断开时，灯L1、L3串联在电源上，故L1、L3亮。故A选项正确。B、S1、S2都闭合时，S1闭合，对灯L1短路不能发光，L2、L3分别有电流通过，是并联。故B选项正确。C和D、S1闭合时，灯L1短路不能发光，L2由于S2断开没有连入，只有L3连在电源上，能发光。故C选项错误，D选项正确。故选：C。 二、判断电路的连接是否正确的方法 1．看电路的基本组成部分是否齐全，电源、用电器、导线和开关四个部分缺一不可； 2．仪表接法是否符合其使用规则和要求； 3．电路是否有短路现象，是否会烧坏仪表、用电器或电源； 4．电路是否有断路电箱，是否会造成仪表或用电器不起作用； 5．电路的连接是否符合题意要求，各元件能否起到预期的作用。 【例题2】（2018·山西模拟）电磁炉在使用过程中为避免因温度过高而烧坏线圈，其用来加热的电磁发热体R工作时，起降温作用的风扇也开始工作；电磁发热体停止工作后，风扇还会继续工作一段时间，才停止工作，下列各图中符合该电路设计要求的是 A． B． C． D． 参考答案：A 试题解析：根据题意可知电磁发热体和风扇可以单独独立工作，所以电磁发热体和风扇是并联的，又因为用来加热的电磁发热体R工作时，起降温作用的风扇一定开始工作，所以必须一个开关在干路，一个开关在电磁发热体这一支路，故A选项正确，BCD选项错误。故选A。 三、由电路图连接实物图的方法 1．按照电路图把元件一一地放在对应的位置； 2．把所有的开关都断开； 3．按照一定顺序连接各电路元件，一般从电源的正极开始，按照电流经过路径顺序逐个连接，最后接到电源的负极，也可以从电源的负极开始，以相反的顺序连接，最后回到电源的正极。 注意：一般导线不交叉。学，科网 【例题3】请根据电路图1，连接图2中的实物图。 参考答案： 试题解析：由电路图分析电路结构，可以根据电流流向法进行连接，先从电源的正极出发依次串联电路元件最多的支路，再把并联的部分串联到相应的位置即可。由图中灯泡与电铃并联，一个开关控制干路，一个开关控制电铃。从电源正极开始连接→开关→电铃→开关→电源负极，再把灯泡并联在电铃支路的两端即可。如图所示。 四、生活中的电路 【例题4】现代社会倡导文明出行。某同学观察了人行横道的红、绿灯后，画出如图中的四种控制红绿灯工作的简化电路，你认为符合实际的电路是 A． B． C． D． 参考答案：B 试题解析：根据生活经验可知，红绿交通信号灯不能同时工作、且互不影响即为并联，所以：红灯与绿灯串联，且只有在两开关S1、S2均闭合时，灯才亮，故A错误。红灯与绿灯并联，且分别由开关S2、S1控制，可以独立工作，故B符合题意为答案。当闭合S1时，将红灯短路；只闭合S2时，两灯均发光，故C错误。当两开关都闭合时，电源短路，任何一个开关断开时红绿交通信号灯同时发光，故D错误。 1．关于电路的连接方法，下列说法正确的是 A．家中的空调和台灯可能串联也可能并联 B．汽车的车头灯和车尾灯一定是并联 C．马路上同一路口的红绿灯一定是串联 D．教室里的日光灯一定是串联 2．小峰为了探究某电动玩具车内部电动机与指示灯的连接方式，他将这辆玩具车的电池取下，保持开关闭合，转动车轮，车上的指示灯还能发光，进一步探究发现，玩具车内部电路是由电源、开关、电动机、指示灯各一个组成的，则该玩具车电路中电动机与指示灯 A．可以确定，一定并联 B．可以确定，一定串联 C．可以确定，串联、并联都行 D．需要再断开开关，转动车轮，观察指示灯是否发光，才能判断 3．如图所示电路中，下列关于灯炮L1﹑L2、L3连接说法中不正确是 A．S1﹑S2都断开，L1﹑L3串联 B．S1﹑S2都闭合，L2﹑L3并联 C．S2断开，S1闭合，L1﹑L3串联 D．S2断开，S1闭合，只有L3能发光 4．（2018·北京东城区二模）如图所示的四个电路，开关S闭合后，小灯泡L1、L2串联的电路是 A． B． C． D． 5．（2018·石狮模拟）某种电脑键盘清洁器有两个开关，开关S1只控制照明用的小灯泡L1，开关S2只控制吸尘用的电机M。在如图所示的四个电路中，符合上述要求的是 A． B． C． D． 6．（2018·成都模拟）两只小灯泡L1和L2连接在同一电路中，以下哪个特点可以确认两灯是并联的了 A．两灯亮度不同 B．通过两灯的电流不相等 C．通过两灯的电流相等 D．两灯两端的电压相等 7．（2017·黑龙江省鸡东县第四中学（五四学制）月考）如图所示的电路，要使L1和L2两盏灯组成并联电路，则开关 A．S1、S2断开，S3闭合 B．S1、S3断开，S2闭合 C．S2断开，S1、S3闭合 D．S1、S2闭合，S3断开 8．下面列举的常见电路中，属于串联的是 A．节日里一串小彩灯 B．家庭中的冰箱和电视 C．家庭中的电灯 D．马路上的路灯 9．一种声光报警器的电路如图所示。闭合开关S1和S2后，会出现的现象是 A．灯亮，铃不响 B．灯不亮，铃不响 C．灯亮，铃响 D．灯不亮，铃响 10．（2018·长沙一模）下列电路中，属于串联电路的是 A． B． C． D． 11．（2018·济南三模）为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统，当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是 A． B． C． D． 12．举重比赛有甲、乙、丙三个裁判其中甲为主裁判，乙和丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，就按一下自己前面的按钮。要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己前面的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮。以下符合这一要求的电路是 学科，网 13．（2018·河南模拟）教室里的投影仪在关机后仍要通电一段时间，使电动机吹风给灯泡降温，在如图所示的四个电路图中，符合实际的是 A． B． C． D． 14．请根据图（a）所示的电路图，将（b）图中的各电路元件连接成对应的电路（用笔画线作导线）。 15．根据如图所示的实物连线图，在虚线方框中画出对应的电路图。 16．现有电源、三盏灯、开关和若干根导线。要求： （1）将下图所示的实物连接成两盏灯并联，L1只由一个开关S1控制，L2由S1和S2共同控制的电路，导线不许交叉。 （2）根据实物连接图，在方框内画出电路图。 17．（2018·广西二模）教室里的日光灯总是同时亮，同时熄灭，但若其中一个日光灯坏了，其它的灯仍可照常发光，则这些日光灯的连接方式是 A．串联 B．并联 C．可能串联，也可能并联 D．无法确定 18．（2018·垫江模拟）育才中学初中物理组的创意寒假作业受到了学生们和家长们的点赞和关注，绮绮同学在寒假制作了一个物理科技小制作（如图），它是一个看不见内部情况的小盒，盒上有两只灯泡，由一个开关控制，闭合开关两灯都亮，断开开关两灯都关；拧下其中任一灯泡，另一灯都亮。请根据上述实验现象分析，下列图中，符合要求的电路图是 A． B． C． D． 19．下列是四种模拟病房呼叫电路的设计图，其中设计最佳的是 A． B． C． D． 20．（2018·莆田模拟）如图所示的电路中，要使灯L1、L2串联，应闭合的开关是______；要使灯L1、L2并联，应闭合的开关是_______；若同时闭合所有的开关，则电路________（填“通路”、“断路”或“短路”）。 21．（2018·安徽三模）如图所示，是某同学做实验时连接的实物电路，图中1、2、3、4是接线柱，a、b、c、d是导线。该同学发现电路连接存在错误，他拆掉一根导线，使电路连接正确，则此时两灯连接的方式为________（选填“串联”或“并联”）。若要使原电路中的两灯并联，他的做法是________________________________________。 22．（2018·娄底三模）近年来，我市新增了不少新能源公交车，在公交车后门的两侧扶手上，各装有一个按钮（相当于一个开关），想要下车的乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光。提醒司机有乘客需要下车。请设计一个符合要求的电路图。（已画出指示灯和电源，如图所示） 23．为方便夜间开锁，有人发明了“感应照孔门把手”，只有夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的LED灯才亮。它利用感应开关S1（有人摸把手，S1闭合；无人摸把手，S1断开）以及光敏开关S2（白天，S2断开；夜间，S2闭合）控制电路，达到目的。请完成电路连接。 24．如图所示的电路中，有几根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求 （1）两灯泡并联； （2）电流表测灯L1的电流； （3）闭合开关后，向A端移动滑动变阻器的滑片P，两灯均变暗。 25．（2017·济宁）家庭用电吹风，可以根据需要调节选择开关，实现吹冷风或吹热风的功能，为人们的生活带来许多方便。如图中的四种电吹风电路能够实现上述功能的是 A． B． C． D． 26．（2017·成都）小聪观察家里的冰箱，发现冰箱的灯在开冰箱门时亮，关冰箱门时灭；冰箱的压缩机则在需要制冷时才工作。关于冰箱里的灯和压缩机的连接方式，下列判断正确的是 A．一定是串联 B．一定是并联 C．有时是串联，有时是并联 D．不能判断是串联还是并联 27．（2017·鄂州）新型公交车后门左右扶杆上各装有一个相当于开关的按钮，当乘客按下任一个按钮时，铃声响起，提醒司机有乘客要下车。下图中符合要求的电路是 28．（2018·岳阳）设计一个病房呼叫电路，要求：按下病人床头开关，值班室的电铃会响，对应床头灯亮，提醒护士哪位需要护理。下列电路设计最合理的是 A． B． C． D． 29．（2018·常州）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，关于该小灯灭的原因以及众小灯的电路连接方式，下列猜想中合理的是 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 30．（2018·广安）现代社会倡导文明出行，某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察，画出了如图所示的控制人行红、绿灯的电路图，你认为可行的是 A． B． C． D． 31．（2018·长沙）家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成，它们既能同时工作，又能分别独立工作。小明设计了抽油烟机的简化电路图，其中合理的是 A． B． C． D． 32．（2018·潍坊）汽车转向灯电路要求：左转弯时只能左转向灯亮，右转弯时只能右转向灯亮。不能出现操作转向开关，左、右转向灯同时亮的情况。下列设计最合理的是 A． B． C． D． 33．（2018·遂宁）如图是某品牌榨汁机，为保障安全，该榨汁机设置了电源开关S和安全开关S1。当杯体放在主机上时，S1自动闭合，此时再闭合S，电动机才能启动，开始榨汁。下列电路图符合上述要求的是 学科，网 A． B． C． D． 34．（2018·德州）自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮（如图所示），想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮，装在车内的电铃就会响起，以提醒司机停车。选项图所示的电路图符合要求的是 A． B． C． D． 35．（2018·自贡）带有烘干功能的滚筒洗衣机，要求洗衣和烘干均能独立进行。下列电路设计符合要求的 A． B． C． D． 36．（2018·衢州）指纹锁是一种集光学、电子计算机、精密机械等多项技术于一体的高科技产品，它的“钥匙”是特定人的指纹（S1）、磁卡（S2）或应急钥匙（S3），三者都可以单独使电动机M工作而打开门锁。下列电路设计符合要求的是 A． B． C． D． 37．（2018·泰安）家庭常用的电吹风既能吹冷风又能吹热风。下列电路中最符合电吹风工作要求的是 A． B． C． D． 38．（2018·钦州）2018年2月10日晚，主题为“金鸡报晓，凤鸣饮州”的元宵节花灯会正式在广西钦州市园博园亮灯开展，如图所示，水面上的朵朵“莲花”灯与水中“倒影”交相辉映。其中莲花灯的连接方式与路灯的连接方式一样，是_______（选填“串联”或“并联”）。人们欣赏到的“倒影”是光的_____现象，长1.2 m的莲花灯在水中的“倒影”长度为_____m。 39．（2018·江西）公路上，路灯的连接方式是_______联；回到家中，按下开关，电灯亮了，开关与电灯的连接方式是_______联。 40．（2018·成都）在“连接串联电路”实验中，实验电路如阁所示。 （1）在连接电路时，幵关应该处于________状态。 （2）连接好电路后闭合开关S，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S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________________。 41．（2018·贵阳）如图所示，是一个未完成连接的实物电路。请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求：L1与L2并联，开关S控制两盏灯，导线不能交叉。 42．（2018·深圳）有人发明了“感应照孔门把手”只有在夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的灯才亮，从而方使夜间开锁，它利用感应开关S1（有人摸门把手时，S1闭合；无人摸门把手，S1断开）以及光敏开关S2（天暗时S2闭合，天亮时S2断开）控制电路，达到目的。请根据上述描述，完成电路连接。 3．C【解析】S1﹑S2都断开时，灯L1、L3串联在电源上，故L1、L3亮，故A选项正确；S1﹑S2闭合时，S1闭合，对灯L1短路不能发光，L2、L3分别有电流通过，是并联，能发光，故B选项正确；S1闭合时，灯L1短路不能发光，L2由于S2断开没有连入，只有L3连在电源上，能发光，故C选项错误，D选项正确。故选C。 4．C【解析】A、由图可知，图中闭合开关后，其中一只灯泡被短路，是只有一只灯泡的简单电路，故A错误；B、由图可知，图中闭合开关后，形成电路短路，故B错误。C、由图可知，图中闭合开关后，电路中只有一条电流的路径，是串联电路，故C正确；D、由图可知，图中闭合开关后，电路有两条电流的路径，是并联电路，故D错误。故选：C。 5．D【解析】由题可知，开关S1只控制照明用的小灯泡L，开关S2只控制吸尘用的电动机M，说明小灯泡L和电动机M并联，各由一个开关控制。A、图中开关S1为总开关，S1控制小灯泡和电动机，开关S2只控制小灯泡，不合题意；B、图中开关S1为总开关，S1控制小灯泡和电动机，开关S2只控制电动机，不合题意；C、图中开关S2为总开关，S2控制小灯泡和电动机，开关S1只控制小灯泡，不合题意；D、图中开关S1只控制小灯泡，开关S2只控制吸尘用的电动机M，二者互不影响，符合题意。故选：D。 6．B【解析】A、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，两灯亮度不同，只能是实际功率不同，不能说明灯泡的串并联方式，故A错误；B、通过两灯的电流不相等一定是并联，故B正确；C、串联电路通过两灯的电流一定相等，并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等，故C错误；D、并联电路两灯两端的电压一定相等，串联电路当两个灯泡的规格相同时两灯两端的电压也相等，故D错误。故选：B。学：科网 7．D【解析】根据电流流向可知，当S1、S2闭合，S3断开时，灯L1和L2首首相连、尾尾相连，两灯组成并联电路。故选D。 8．A【解析】家庭中的各盏照明灯、马路上的各盏路灯如果有一个损坏，则其他的灯正常工作，即互不影响、独立工作，所以它们之间属于并联电路，故CD不符合题意；家里的冰箱和电视也能独立工作，所以也属于并联电路，故B不符合题意；节日里一串小彩灯，如果一个坏了，不亮，则其他的灯都不能正常工作，所以家庭装饰用的一串小彩灯属于串联，故选A。 9．A【解析】开关S1和S2都闭合时，电路发生局部短路，即电铃短路，电流不再通过电铃；故灯泡亮，但电铃不响。故选A。 10．C【解析】ABD、这三幅图中的两个灯泡均为并列连接（电流有2条路径），所以ABD选项中的电路为并联电路；C、该图中的两个灯泡顺次连接，因此该电路属于串联电路，故C符合题意。故选：C。 11．D【解析】A、开关S1闭合，开关S2断开时，指示灯亮，但开关S2闭合时，电源被短路，不符合实际，故A错误；B、两开关并联后控制指示灯，任一开关闭合，灯都亮，不符合题意，故B错误；C、两开关与灯串联，只有两开关都闭合时，指示灯才会亮，不符合题意，故C错误；D、开关S1闭合，开关S2断开时，指示灯亮，开关S2再闭合时，指示灯被短路而熄灭，并且接入了保护电阻R，所以电路不会出现短路，符合题意，故D正确；故选D。 14． 【解析】由图（a）所示电路图可知，两灯泡并联，开关S1控制干路，开关S2控制灯L2所在支路；将两电池串联组成电源，从电源正极出发，先把开关S1、灯L2、开关S2串联起来，回到电源负极，然后把灯L1并联在L2与S2两端，实物电路图如图所示。 15． 【解析】电流从正极开始分支，一支经灯泡L1，另一支经开关S2、灯泡L2，然后两支汇合共同经过S1回到电源负极，如图所示。 16． 【解析】根据题目中要求，可连线实物图和对应的电路图如图所示。 BD错误。故选：C。 19．B【解析】由图示电路图可知，指示灯与电铃串联后并联在两支路中，闭合任一开关，指示灯亮、电铃响，但是具体哪一个支路，无法分辨，因此不符合题意，故A错误。由图示电路图可知，两指示灯并联在两支路中，电铃串联在干路中，每个开关控制一条支路，因此符合题意，故B正确为答案。由图示可知，灯泡与电铃串联由同一开关控制，因此不符合题意，故C错误。由图示电路可知，两指示灯并联在两支路中，电铃串联在干路中，开关S1控制整个电路，开关S2控制指示灯L2，当两开关都闭合时，两个指示灯都亮，无法分辨是哪个病房病人在呼叫，因此D不符合题意。 22． 【解析】只要按下任何一个按钮，指示灯都会发光，说明这两个开关互不影响即为并联，然后与电源、灯泡串联组成电路，如下图所示。 23． 【解析】由题意可知，感应开关S1、光敏开关S2串联共同控制LED灯，电路图如下。 24． 【解析】（1）两只灯泡的连接方式为并联，电流表只测量通过灯L1的电流（选大量程），L1与电流表串联，再与L2并联；（2）闭合开关后，向A端移动滑动变阻器的滑片P，两灯均变暗，连入电阻变大，下面选B接线柱，如图所示： 25．A【解析】由电路图可知，当触点接触2、3时，电路为电动机的简单电路，电吹风吹冷风；当触点接触1、2时，电动机和电热丝同时工作，电吹风吹热风，故A符合题意；由电路图可知，当触点接触1、2时，电路为电热丝的简单电路，电动机不工作，不能吹出热风，故B不符合题意；由电路图可知，当触点接触1、2或2、3时，电动机和电热丝同时工作，电吹风吹热风，当电路无法实现电动机单独工作，即无法吹冷风，故C不符合题意；由电路图可知，当触点接触1、2时，电动机和电热丝同时工作，电吹风吹热风；当触点接触2、3时，电路为电热丝的简单电路，电动机不工作，不能吹出热风，故D不符合题意；故应选A。 29．A【解析】由题，闭合开关，众小灯齐发光；一段时间后，其中一小灯熄灭，其它灯泡正常工作。由此可推断：若该小灯处断路，众小灯可以独立工作互不影响，则众小灯并联；若该小灯处短路，众小灯如果并联，将会造成电源短路，因此众小灯串联；故A符合