内容正文:
核心素养提升(一)
(电路的识别和设计)
如图所示是一款学校常用的应急照明灯,当外部电路有电时,应急照明灯不亮,停电时应急照明灯发光。小李将应急照明灯中的任意一个灯泡断开,另一个灯泡仍然发光,你能说出两个灯泡是怎样连接的吗?
探究1 将实验桌面上的器材按如图所示的方式连接完好,操作并思考回答下列问题。
(1)开关与灯L1、L2是怎么连接的?将开关改接到电路中的a、b、c三点,开关的控制情况是否变化?
答案:串联 无变化
(2)闭合开关S,取下灯L1,灯L2 不发光 (选填“发光”或“不发光”),这说明串联电路中各用电器间 互相影响 (选填“互相影响”或“互不影响”)。
(3)思考并讨论串联电路的特点有哪些?
答案:
探究2 将实验桌面上的器材按如图所示的方式连接完好,操作并思考回答下列问题。
(1)闭合开关S1、S2、S,取下灯L1,灯L2 发光 (选填“发光”或“不发光”),这说明并联电路中各用电器间 互不影响 (选填“互相影响”或“互不影响”)。
(2)闭合开关S1、S,断开开关S2,灯L1 发光 (选填“发光”或“不发光”),灯L2 不发光 (选填“发光”或“不发光”); 闭合开关S1、S2,断开开关S,灯L1 不发光 (选填“发光”或“不发光”),灯L2 不发光 (选填“发光”或“不发光”),这说明并联电路中各开关具有怎样的控制作用?
答案:干路上的开关控制整个电路,支路上的开关控制它所在的一个支路。
(3)思考并讨论并联电路的特点有哪些?
答案:
【类型1】 串、并联电路的识别
1.下列电路中,属于并联电路的是( A )
2.如图所示的电路,下列说法不正确的是( C )
第2题图
A.若开关S1、S3断开,S2闭合,则两灯串联
B.若开关S1、S3闭合,S2断开,则两灯并联
C.当三个开关都闭合时,只有灯L2发光
D.若开关S1、S2闭合,S3断开,只有灯L2发光
解析:由电路图可知,开关S1、S3断开,S2闭合,电流从电源正极依次经过灯L1、开关S2、灯L2回到电源的负极,则灯L1、L2串联,故A正确;开关S1、S3闭合,S2断开,电流从电源的正极开始分路,一路经过L1、S3,另一路经过S1、L2,然后两路汇合回到电源的负极,则灯L1、L2并联,故B正确;由电路图可知,当三个开关都闭合时,则灯L1、L2被短路,故C错误;由电路图可知,若开关S1、S2闭合,S3断开,灯L1短路,只有灯L2发光,故D正确。
3.如图所示,图甲中的两只灯泡是 串 联的;图乙中的两只灯泡是 并 联的;图丙中的两只灯泡是 串 联的;图丁中的两只灯泡是 并 联的。
4.如图所示,使L1和L2两只灯泡并联,开关S同时控制两灯,则线头M应接在 D 点上;若使L1和L2并联,开关S只控制灯L1,则线头M应接在 E (上两空均选填“C”“D”或“E”)点上。如果将A、E两点用导线直接相连,再闭合开关,会发生的现象是 电源短路,两只灯泡都不发光 。
第4题图
5.在如图所示的电路中,若要L1和L2串联,需闭合开关 S2 ,断开开关 S1和S3 ;若要使L1和L2并联,则需闭合 S1和S3 ,断开 S2 ;若同时闭合S1、S2和S3,此时电路 短路 。
第5题图
6.在如图所示的电路中,A、B、C、D是四个接线柱,开关S是闭合的。
第6题图
(1)用导线将A和B,C和D连接,则灯L1和L2是 并 联关系。
(2)用导线将A、D连接,则灯L1和L2是 串 联关系。
(3)用导线将B、C连接,电路 短路 。
串、并联电路的辨别方法
【类型2】 串、并联电路的设计
7.现代社会倡导文明出行,经过交通路口要遵守“红灯停,绿灯行,黄灯等”的规则,某学习小组的4名同学观察十字路口的交通信号灯后,发现红灯、绿灯、黄灯可以独立工作,他们分别设计了如图所示的电路图,其中正确的是( A )
解析:由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,要使红、绿、黄灯可独立发光,应采用三灯泡并联的连接方式,三灯泡各有一个开关控制,选项中A符合题意,B、C、D不符合题意。
8.实验小组为医院病房设计呼叫电路,在病人需要护理时,闭合床头开关,就能及时通知值班室里的护士,图中最合理的设计方案是( B )
解析:各病床的开关为并联,图A中灯和电铃在干路上,无法得知是哪间病房按了开关,A错误;图B中各病床的灯为并联,电铃在干路上,无论哪个房间闭合床头开关,所控制的灯与电铃连通,电铃响,灯发光,就能及时通知值班室里的护士,B正确;图C中三个开关串联,需要三个开关同时闭合,电铃和灯才能运行,不合理,C错误;图D虽然也能满足要求,但用了三个电铃,不够合理,D错误。
9.高铁轨道中的螺丝会因震动而松动,检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品《高铁轨道螺丝警报器》,设计了检测螺丝松动