课时13.2 电路连接的基本方式-【帮课堂】2024-2025学年九年级物理上册同步学与练（苏科版）

第十三章 电路初探（解析版） 课时13.2 电路基本连接方式 2022年课程标准 物理素养 3.4.3 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。说出生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例。 物理观念：知道电路有串联、并联两种连接方式，能根据要求连接简单的串、并联电路。 科学思维：能准确说出串、并联电路的基本特点。会对电路连接类型做出准确判断。。 科学态度与责任：能说出生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例。能根据要求设计简单实用电路。 知识点一、串联和并联 1.实验探究—怎样让两个灯泡都亮起来 提出问题 用一个电源、两个小灯泡、一个开关和一些导线组成电路，要让两个小灯泡同时发光，可以有几种接法 探究过程 方法一：将两个小灯泡依次相连，然后接到电路中，如图所示 方法二：将两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接到电路中，如图所示 连接好电路，闭合开关，L1、L2都发光； 取下L1，L2熄灭； 取下L2，L1熄灭 连接好电路，闭合开关，L1、L2都发光； 取下L1，L2继续发光； 取下L2，L1继续发光 分析论证 画出方法一的电路图，并标出电流的路径，如图所示 画出方法二的电路图，并标出电流的路径，如图所示 方法一的电路中只有一条电流的路径，所以一个灯泡断开，另一个灯泡熄灭 方法二电路中有两条电流的路径，如果取下一个小灯泡，另一个小灯泡中仍然有电流通过，会继续发光 总结归纳 （1） 两个用电器依次相连，然后接到电路中，我们叫这两个小灯泡串联。串联电路电流只有一条路径，电路中各用电器互相影响； （2） 两个小灯泡两端分别连在一起，然后接到电路中，我们叫这两个小灯泡并联。在并联电路中，有两条或多条电流路径，每条支路中有一部分电流流过，每条支路都与电源形成一条通路，各支路之间互不影响 2.支路和干路 （1）干路：并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路。 （2）支路：并联电路中用电器单独使用的那部分电路叫支路。 【典例】（22-23九年级下·江苏盐城·开学考试）如图所示为太阳能壁灯，当环境光线弱且有人靠近时，灯会亮3min。其主要部件有光控开关（环境光线弱时闭合、强时断开）、延时感应开关（有人靠近到一定距离后会自动闭合3min，再断开）、太阳能电池板、LED灯（发光强度超过光控开关断开所需的光强）等。小明观察外观后没有发现光控开关，猜想光控开关可能在LED灯上、也可能在太阳能电池板或延时感应开关上，于是小明在白天靠近壁灯，用不透明的物体遮住电池板，发现LED灯不亮。下列说法正确的是（   ）。 A．可以确定光控开关在LED灯上 B．可以确定光控开关在太阳能电池板上 C．可以确定光控开关在延时感应开关上 D．无法确定光控开关的位置，需重新设计方案 【答案】C。 【解析】A B．由题意可知，当环境光线弱且有人靠近时，灯会亮，说明光控开关和延时开关是串联的，小明在白天靠近壁灯，用不透明的物体遮住电池板，发现LED灯不亮，说明光控开关不可能装在太阳能电池板上，如果光控开关在LED灯上，由于LED灯发光响度超过光控开关断开所需要的光，则灯一亮光控开关会断开，无法持续发光，因此光控开关也不可能装在LED灯上，故AB错误； C D．如果光控开关在延时感应开关上，可以达到当环境光线弱且有人靠近时灯亮的目的，同时也符合小明在白天靠近壁灯，用不透明的物体遮住电池板，发现LED灯不亮，故C正确，故D错误。 故选C。 知识点二、连接串联电路和并联电路 1.探究开关在电路中的作用 【实验器材】两节干电池、两个小灯泡、三个开关、导线若干。 （1）开关在串联电路中的作用 【问题探究】在串联电路中，如果改变开关位置，开关对电路的控制作用是否会改变？ 【实验步骤】 ①按图甲所示电路图连接串联电路，如图乙所示。 ②闭合开关S，观察两个小灯泡的发光情况。 ③断开开关S，改变开关在电路中的位置，把开关分别接在a、b、c三处，闭合开关，观察小灯泡的发光情况。 【实验现象】 开关S在电路中的位置 开关S对小灯泡L1、L2的控制作用 S闭合时 S断开时 S接在a处 两灯都亮 两灯都不亮 S接在b处 两灯都亮 两灯都不亮 S接在c处 两灯都亮 两灯都不亮 【实验结论】 在串联电路中，开关可以控制所以用电器，开关位置的改变不影响它对用电器的控制作用。 （2）开关在并联电路中的作用 【问题探究】在并联电路中，不同位置的开关，对电路的控制作用是否相同？ 【实验步骤】 ①按图甲所示电路图连接并联电路，如图乙所示。 ②闭合开关S、S1、S2，观察两个小灯泡的发光情况。 ③闭合开关S、S2，断开S1，观察两个小灯泡的发光情况。 ④闭合开关S、S1，断开S2，观察两个小灯泡的发光情况。 ⑤闭合开关S1、S2，断开S，观察两个小灯泡的发光情况。 【实验现象】 开关的闭合情况（“×”为断开，“√为闭合”） 灯泡发光情况（“×”不发光，“√”为发光”） S S1 S2 L1 L2 √ √ √ √ √ × √ × √ √ × √ × × √ √ × × 【实验结论】 在并联电路中，干路开关可以控制所有用电器，支路开关只能控制其所在支路的用电器。 2.串联电路和并联电路的特点 串联电路 并联电路 连接特点 用电器首尾顺次相接 用电器两端分别接在一起 电路图 电流路径 电流从电源正极出发，只有一条路径流回电源负极 干路电流在其中一个节点处分别流经各支路，在另一个节点处汇合流回电源负极 用电器是否相互影响 发生断路时 各用电器互相影响，若其中一个断路，则其他用电器都无法工作 各用电器互不影响，若其中一个断路，则其他用电器照常工作 发生短路时 若其中一个用电器被短路，其他用电器依然有电流通过 若其中一个用电器短路，与之相并联的所有用电器都被短路 开关作用 开关控制整个电路，开关位置不影响其控制作用 干路开关控制整个电路，支路开关只控制所在支路 ★特别提醒：虽然串联电路中的开关控制整个电路，但开关能控制整个电路的电路不一定就是串联电路，因为在并联电路中，干路上开关也能控制整个电路。 3.串并联电路的识别 识别方法 图解说明 概念法（定义法） 电流路径法 拆除法（断路法） 短路法 移点法 4.较复杂的电路图与实物图的转化方法 （1）根据电路图连接实物图的方法 电流路径法：先确定电流方向，即电流从电源正极流出后依次经过哪些元件，再观察有无分支。若有分支，先将一条支路连接完成，再在对应的支路处并联上另一条支路。 标号法：从电源正极开始，先在电路图中各元件的符号两端标出序号，再在对应的实物图中各元件两端标上对应的序号，最后按照电路图连接实物电路。 （2）根据实物图画电路图的方法 替换法：所谓替换法就是先将实物图中的元件用规定的符号替换下来，再将符号整理整理成规范电路图的一种方法。 节点法：所谓节点法就是找出电路中电流的分流点和汇流点，以这些点为分界，将电路分成几段来画的方法。 具体步骤：①先找出节点（并联电路的分流点和汇流点）的位置，画出干路；②对照实物图找出一条支路并画出来；③对照实物图找出其他支路并依次画出来；④将干路与各支路连接起来组成完整的电路图。 【典例】（17-18九年级·全国·单元测试）如下图所示电路中，电源电压适当，要使电铃和电灯同时有电流通过，以下做法中正确的是（　　）。 A．断开Sl，闭合S2、S3 B．断开S3，闭合S1、S2 C．断开S2，闭合S1、S3 D．闭合S2，断开S1、S3 【答案】CD。 【解析】A．由电路图知，开关S1断开，S2、S3闭合时，电灯被短路，没有电流通过，只有电铃工作，故A错误； B．由电路图知，断开S3，闭合S1、S2，电铃被短路，没有电流通过，只有电灯单独工作，故B错误； C．断开S2，闭合S1、S3，电铃与电灯并联，都有电流通过，故C正确； D．闭合S2，断开S1、S3，电铃与电灯串联，都有电流通过，故D正确。 故选CD。 知识点三、生活中的电路 电路名称 实现功能 电路图 居民楼楼道灯电路 两开关同时闭合灯泡才能工作。光开关能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；声控开关能在有声时时自动闭合，无声音时自动断开 公交电车铃电路 公交车后门两侧扶手上各有一个按钮，按下任何一个，驾驶台的电铃都会发声 抽油烟机电路 厨房用抽油烟机里装有照明灯和电动机，它们有时同时工作，有时只有电动机工作，有时只有照明灯工作 汽车安全带电路 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 电吹风机电路 电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝不发热时，电动机仍能工作 楼梯照明灯电路 在楼梯两端的开关都能控制楼道照明灯的亮熄。例如，在下楼时将单刀双掷开关S1拨到一侧，灯亮；到下楼后将单刀双掷开关S2拨到另一侧，等熄 击剑电路 当甲方的剑（图中S甲表示）击中乙方的导电服时，电路接通，乙方指示灯（图中用L乙表示）亮；当乙方的剑（图中用S乙表示）击中甲方的导电服时，电路接通，甲方指示灯（图中用L乙表示）亮 【典例】（23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习）关于生活中的一些电路连接，下列判断正确的是（   ）。 A．道路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，它们是串联的 B．厨房里的换气扇和照明灯，使用时互不影响，它们是并联的 C．节日的夜晚，街道两边树上的小彩灯一个坏了，其他的就不亮了，它们是并联的 D．楼道里的电灯使用的声控开关和光控开关通常是并联的 【答案】B。 【解析】A．道路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，但它们互不影响，是并联的，故A错误； B．厨房里的换气扇和照明灯，使用时互不影响，可以独立工作，则它们是并联的，故B正确； C．节日的夜晚，街道两边树上的小彩灯一个坏了，其他的就不亮了，说明它们相互影响，是串联的，故C错误； D．楼道里的电灯使用的声控开关和光控开关通常是串联的，相互影响，故D错误。 故选B。 问题一：串并联电路识别 1.实物电路的识别：定义法识别电路 简单实物电路可直接根据定义法判断：若各用电器首接首、尾接尾则为并联；若各用电器首尾依次相接则为串联。 较为复杂的实物电路可先画出电路图，整理、简化后再根据定义法判断。 2.生活中的串、并联电路：断路法识别电路 实际生活中的电路往往都比较复杂，一般用断路法来识别。如果将电路中任何一个电器断路，其他用电器都不受影响，则用电器之间是并联连接；如断路后其他用电器不能工作，则它们之间是串联连接。 【典例1】如图所示，要使三个灯泡并联，应闭合开关 ，当只闭合S1时， 不发光。 【答案】S1、S2；L1、L2。 【解析】[1]若要使三个灯泡并联，电流从电源正极流出应分为三路，分别流过灯泡L1、L2、L3，最后汇合回到电源负极，因此需要同时闭合S1、S2。 [2]当只闭合S1时，灯泡L1、L2无电流流过，电路中只有灯泡L3通电，因此L1、L2不发光，L3发光。 【变式1-1】（20-21九年级上·江苏南京·期中）一个电路中有两盏电灯L1和L2，则下列判断正确的是（　　）。 A．若开关断开，两灯同时熄灭，则两灯连接方式一定为串联 B．若一盏灯不亮了，另一盏灯仍然亮，则不能判断是串联还是并联 C．若测得通过每盏电灯的电流不相等，则两灯的连接方式一定是并联 D．若测得通过每盏灯的电流都相等，则两灯的连接方式一定为串联 【答案】BC。 【解析】A．若开关断开，两盏灯同时熄灭，有两种可能，即可能串联；也可能并联，且此时的开关处于干路上，故A错误； B．若一盏灯因开路不亮了，另一盏灯仍然亮，则说明两灯互不影响，即一定是并联；若一盏灯因短路不亮了，另一盏灯仍然亮，则两灯是串联，此时灯泡不发光的原因是由于短路还是短路不确定，故不能判断是串联还是并联的，故B正确； C．串联电路中的电流一定是相等的，若两灯的电流不相同，则一定是并联的，故C正确； D．串联电路中的电流一定相等，若并联电路中的两灯的规格相同，通过各个支路的电流也是相等的，故D错误。 故选BC。 【变式1-2】（23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图所示的电路中，若要使两灯泡L1和L2串联，则应闭合开关 ，若要使两灯泡L1和L2并联，则应闭合开关 ，而开关 绝不能同时闭合，否则会造成短路事故。 【答案】S2；S1，S3；S1，S2。 【解析】[1]两灯泡L1和L2串联，则应闭合开关S2，使电流依次经过两灯泡。 [2]若要使两灯泡L1和L2并联，则应闭合开关S1，S3，使电流分别经过两灯泡。 [3]开关S1，S2绝不能同时闭合，否则会导致电流直接从电源正极流向电源负极，造成短路事故。 问题二：电路图与实物图 1.根据实物图画电路图 （1）替换法：先用电路元件的符号替换实物电路图中各元件，然后再整理成规范的电路图； （2）电流路径法：先找出电流的路径，再用笔画线将电流的路径表示出来，沿电流路径逐一画出相应的电路元件符号。 2.根据电路图连接实物图 （1）连接实物图时，连线尽可能清晰明了； （2）连线不能交叉，导线两端要连在接线柱上。 两步连接实物图： （1）观察电路图，明确有哪些符号，找出对应的电路元件； （2）从电源的一极出发，一次把实物图中的各元件连接起来，直至电源的另一极。 【典例2】画出对应的电路图。 【解析】分析实物图可以看出，两灯泡串联，开关在灯和电池正极之间，如图所示： 【变式2-1】如图所示是小区单元防盗门上的楼宇对讲装置，在楼下按下对应住户的号码按钮（相当于开关），该住户家中门铃就会发出声音。请将电路原理图补充完整。 【解析】由题意可知，各户家的门铃互不影响，应并联；控制门铃的开关和门铃串联，如图所示： 【变式2-2】火车在两节车厢之间有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两间厕所内都有人。请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。（在图中画出原图并作图） 【解析】每扇门相当于一个开关，只有当两个开关都闭合时，车厢中指示牌内的指示灯才会发光，说明两个开关共同作用才能控制灯泡，所以两开关和指示灯串联，电路图如图： 问题三：电路设计 设计电路的一般方法 1.根据用电器工作时彼此独立还是互相影响。确认电路的基本连接形式是串联还是并联； 2.根据开关对用电器的控制要求，确定开关的位置，在干路上还是在支路上； 3.画出草图，根据设计要求进行检验，不符合的地方进行修改； 4.整理并画出规范的设计电路图。 【典例3】有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（　　）。 A．B．C．D． 【答案】C。 【解析】由题可知，闭合，灯L发光，但电动机不工作，闭合，电动机M工作，所以灯和电动机并联，且S1在干路，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式3-1】常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能．若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是（ ）。 A．B．C．D． 【答案】C。 【解析】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路，所以S1、S2并联，开关S3断开手机解锁功能暂停，说明S3位于电路干路．故C项符合题意。 【变式3-2】某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是下图中的（　　）。 A． B． C． D． 【答案】C。 【解析】由题意可知，通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，开关S1和开关S2应并联共同控制电动机；由题知，在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明，则灯泡与电动机并联能独立工作，且只由光控开关S3控制，综上结合选项可知，只有C图符合题意。 故选C。 【基础强化】 1.在新冠肺炎疫情期间，为加强对进校人员的管控，学校对电动门控制系统进行了改造；进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下，电动机方可工作开启电动门，用S1闭合表示体温正常，用S2闭合表示佩戴了口罩，则符合改造要求的电路是（ ）。 A． B． C． D． 【答案】D。 【解析】根据题意，用S1闭合表示体温正常，用S2闭合表示佩戴了口罩，两个开关同时闭合时，电动机方可工作开启电动门，故两个开关应与电动机串联在电路；故D符合题意。 故选D。 2.某保密室电动门的控制电路有两把钥匙（相当于开关），只有当两把钥匙都插入时电动机才能将门打开。如图所示的电路，符合上述要求的是（　　）。 A． B． C． D． 【答案】A。 【解析】A．根据要求钥匙相当于开关，只有当两把钥匙都插入时电动机才能将门打开，即闭合两个开关电动机才能工作，则两个开关必须串联才能满足要求，故A符合题意； B．只闭合S1，电动机开始工作，闭合S2，电路短路，电动机不工作，故B不符合题意； C．闭合任何一个开关或两个都闭合电动机都工作，故C不符合题意； D．两个开关都闭合电路短路，电动机不工作，故D不符合题意。 故选A。 3.“工夫茶”是融精神、礼仪、沏泡技艺为一体的茶道形式，图是泡“工夫茶”用的电茶炉，在电路中用R1和R2代表消毒锅和煮水壶，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，但不能同时加热，电路中符合要求的是（　　）。 A． B． C． D． 【答案】C。 【解析】A．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，当开关S1、S2都闭合时两电阻可以同时工作，故A不符合题意； B．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，当开关S1闭合时两电阻可以同时工作，故B不符合题意； C．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，开关S1为单刀双掷开关，只能使R1和R2中的一个接入电路，则R1和R2不能同时加热，故C符合题意； D．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，当开关S1断开时两电阻可以同时工作，故D不符合题意。故选C。 4.在唐河县开展“创文明城市，人人参与”活动中，某学校LED显示屏中滚动播放“社会主义核心价值观”内容。如图所示，当显示屏中的“谐”字部分未显示出来时，其他的LED灯仍能正常发光，由此可知，显示屏的每个LED灯之间是 联的，因为它们彼此之间 （填“能”或“不能”）独立工作。 【答案】并；能。 【解析】[1][2]由图可见当显示屏中的“谐”字部分未显示出来，其他的LED灯仍能正常发光，由此可见，当其中一盏灯烧坏，另外的灯仍能正常发光，由此可知，显示屏的每个LED灯是互不影响的，它们之间能独立工作，一定是并联的。 5.轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯，若四个车门中任意一个车门未关好，该指示灯会一直发光，其工作原理如图所示。 （1）请具体说明保护电阻R0的作用 ； （2）指出该电路的一处不足 。 【答案】见解析。 【解析】（1）[1]当开关都闭合时，灯泡被短路，若电路中没有电阻R0，则电源的两极直接与导线连通，会发生短路。 （2）[2]无论哪个门没有被关上（即任何一个开关断开），都会使得灯泡与R0串联，灯泡就会亮起来，从而无法确定未关好的车门。 6.如图是一个家用电吹风的简化电路图,其中M是电动机。电吹风正常工作时，开关与A和B接触时，吹出的是 （选填“热风”或“冷风”）,此时电动机和电热丝 （选填“串联”或“并联”）。 【答案】热风；并联。 【解析】[1]由电路图可知，当选择开关旋至AB时，电动机和电热丝同时接入电路，电吹风吹热风。 [2]电热丝和电动机可以单独工作，并且互不影响，故为并联连接。 7.如图所示，如果闭合开关S1与S2、断开S3，则灯L1、L2是 联；若同时闭合开关 ，则L1发光、L2短路。 【答案】并；S2、S3。 【解析】[1]当闭合开关S1与S2、断开S3时，电流从电源正极流出，经过开关S2分支，一支经过灯L1，另一支经过灯L2、开关S1，然后两支汇合共同回到负极，所以灯L1、L2并联。 [2]由图知，当同时闭合开关S2、S3时，电流从电源正极流出经过S2、L1回到电源负极，L2被短路，只有L1发光。 8.如图所示为某型号“智能指纹密码锁”，密码和指纹分别控制开关S1和S2，闭合其中的任何一个开关，内置微型电动机都会工作，把锁打开。请画出“智能指纹密码锁”对应的电路图。 【解析】根据并联电路的特点，密码和指纹分别控制开关S1和S2，闭合其中的任何一个开关，内置微型电动机都会工作，把锁打开，表明两开关是并联的，电动机在干路上，如图所示 【素养提升】 9.如图所示电路中，下列关于灯泡L1、L2、L3连接说法中不正确（　　）。 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 【答案】C。 【解析】A．S1、S2都断开时，电流从电源正极出发经过灯泡L3、L1回到电源负极，所以灯泡L1、L3串联，故A正确但不符合题意。 B．S1、S2都闭合，电流从电源正极出发分成两支，一支经灯泡L3，另一支经开关S2、灯泡L2，然后共同经S1回负极，则L2、L3并联，故B正确但不符合题意。 CD．S2断开，S1闭合，灯泡L2断路，灯泡L1被短路，电流只从灯泡L3经过，此时只有灯泡L3工作。故C错误但符合题意、D正确但不符合题意。 故选C。 10.如图所示，当S1、S2都闭合时（ ）。 A．只有R3接入电路 B．R2和R3接入电路，且R2和R3并联 C．R1、R2、R3都接入电路，且它们并联 D．R1、R2、R3都接入电路，且它们串联 【答案】C。 【解析】如图所示，当S1、S2都闭合时，电流从电源正极出发，分成三支，一支经S1、R3回到负极；一支经R1、S2回到负极；一支经S1、R2、S2回到负极。所以R1、R2、R3都接入电路，且它们并联。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11.如图电路，要使灯泡L1和L3组成串联电路，应闭合开关 ；要使灯泡L1和L2组成并联电路，应闭合开关 ；当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L3发生 现象。 【答案】S1；S1、S2、S3；短路。 【解析】[1]由图可知，要使灯泡L1和L3组成串联电路，电流从电源正极出发要依次经过L3和L1，因此应闭合开关S1。 [2][3]要使灯泡L1和L2组成并联电路，L1和L2的两端分别接在一起，电流分别经过两盏灯后回到电源负极，因此应闭合开关S1、S2、S3，此时L3被S3短路。 12.如图所示，按要求连接实物图。要求：L1、L2并联，S作总开关。 【解析】由题知，两灯并联，开关应在干路上。先连接电源，从电源正极开始，依次连接开关S、灯泡L1再到电源负极，最后将L2并联到 L1两端即可，如图所示 13.学习了串、并联电路后，小华想探究串、并联电路的工作特点，小华按照如图甲、乙所示的电路分别用导线把各元件正确连接起来。 （1）在连接电路时，开关应该处于 状态； （2）如图甲所示电路，闭合开关两灯都正常发光，小华取下L1，发现L2 （选填“熄灭”或“还亮”），接着小华将L1接好，取下L2，观察L1的发光情况，于是得出结论：在串联电路中各用电器 （选填“相互”或“互不”）影响； （3）如图乙所示的电路中，为了探究开关S1的作用，在观察灯泡发光情况时，她应该 ； A．同时观察两个支路上的灯泡 B．只观察S1所在支路上的灯泡 C．只观察S2所在支路上的灯泡 （4）小刚连接了一个两只灯泡组成的电路，闭合开关两灯都亮，但连线比较杂乱一时难以看清，要想简单迅速地判断两灯的连接方式可采取的办法是 。 【答案】断开；熄灭；相互；A；取下一只灯泡，观察另一只灯泡是否发光。 【解析】（1）[1]在连接电路时，为了保护电路，开关应该处于断开状态。 （2）[2][3]图甲L1和L2串联，取下L1，发现L2熄灭，接着将L1接好，取下L2，发现L1熄灭，由此可得：在串联电路中各用电器互相影响，不能独立工作。 （3）[4]图乙L1和L2并联，为了探究开关S1的作用，在观察灯泡发光情况时，她应该同时观察两个支路上的灯泡工作情况，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （4）[5]要想简单迅速的判断两灯的连接方式，可以取下一只灯泡，若另一只灯泡不亮则是串联，否则是并联。 【能力培优】 14.小德想利用这些材料为收发室设计一个实物电路。要求：红灯亮时，电铃响，表示前门来人；绿灯亮时，电铃响，表示后门来人。连接完如图所示的电路时，他发现手中只剩两根导线，请你帮他补充完整。 【解析】前门来人红灯亮，后门来人绿灯亮，前门和后门来人时，两个灯分别工作，互不干扰，可判断红灯和绿灯是并联关系，且分别由前门开关和后门开关控制；无论前门来人还是后门来人，电路中仅有的一部电铃都发声，由此可判断，电铃是安装在电路的干路，当任一个开关闭合时，电铃都会通电发声；由上述关系，将后门开关的左接线柱连接红灯右接线柱，红灯左接线柱与前门开关右接线柱连接，作图如下 15．（23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习）学习小组在探究串并联电路的实验中： （1）小刚连接了如图甲所示电路，如果合上开关，电路所处的状态是 ； （2）小刚想将电路全部拆散，重新连接，小强认为只需拆除一根导线 （选填：“a”“b”“c”或“d”）就能成为串联电路； （3）小强认为，在小刚最初连接的电路中，如果只改动一根导线就能成为两灯并联的正确电路，请在图中把你要去掉的导线上打上“×”号，并画出改动后的导线；( ) （4）小马和小程想比较并联电路中L1和L2中的电流的大小关系，他们的方案是：按照图乙所示的电路，只闭合S1测出L2中的电流I1，只闭合S2测出L1中的电流I2，比较I1和I2的大小。请你评估：他们的方案是 （选填：“可行”或“不可行”）的，理由是 ，他们在电路中只拆除图乙中的电流表（保持其他连接不变），再用电流表测出L1中的电流I1=0.5A，L2的电流如图丙，则图中通过M点的电流为 A。 【答案】短路；c；如图；不可行；电流表由此正负接线柱接反了；0.76。 【解析】（1）[1]根据电路图可知，电源两极直接用导线连接起来，形成了电源短路，因此两灯泡都不发光。 （2）[2]根据电路图可知，拆除c这一根导线，电流从电源正极依次经过两个灯泡回到电源负极，此时两灯串联连接。 （3）[3]使两灯成为并联的电路，从电源的正极出发，经开关分别流入两个灯泡、然后汇合流回电源的负极，如下图所示 （4）[4][5]按照图乙所示的电路，只闭合S1如果能测出L2中的电流I1，则电流表下边的接线柱为负接线柱，上边为正接线柱；但当只闭合S2测L1中的电流I2时，电流从负接线柱流入了，即电流表的正负极接反了，故他们的方案不可行。 [6]他们在电路中只拆除图乙中的电流表（保持其他连接不变），若L1中的电流I1=0.5A，L2的电流如图丙，I2=0.26A，根据串联电路电流的规律，则图中通过M点的电流为 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十三章 电路初探（原卷版） 课时13.2 电路基本连接方式 2022年课程标准 物理素养 3.4.3 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。说出生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例。 物理观念：知道电路有串联、并联两种连接方式，能根据要求连接简单的串、并联电路。 科学思维：能准确说出串、并联电路的基本特点。会对电路连接类型做出准确判断。。 科学态度与责任：能说出生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例。能根据要求设计简单实用电路。 知识点一、串联和并联 1.实验探究—怎样让两个灯泡都亮起来 提出问题 用一个电源、两个小灯泡、一个开关和一些导线组成电路，要让两个小灯泡同时发光，可以有几种接法 探究过程 方法一：将两个小灯泡依次相连，然后接到电路中，如图所示 方法二：将两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接到电路中，如图所示 连接好电路，闭合开关，L1、L2都发光； 取下L1，L2熄灭； 取下L2，L1熄灭 连接好电路，闭合开关，L1、L2都发光； 取下L1，L2继续发光； 取下L2，L1继续发光 分析论证 画出方法一的电路图，并标出电流的路径，如图所示 画出方法二的电路图，并标出电流的路径，如图所示 方法一的电路中只有一条电流的路径，所以一个灯泡断开，另一个灯泡熄灭 方法二电路中有两条电流的路径，如果取下一个小灯泡，另一个小灯泡中仍然有电流通过，会继续发光 总结归纳 （1） 两个用电器依次相连，然后接到电路中，我们叫这两个小灯泡串联。串联电路电流只有一条路径，电路中各用电器互相影响； （2） 两个小灯泡两端分别连在一起，然后接到电路中，我们叫这两个小灯泡并联。在并联电路中，有两条或多条电流路径，每条支路中有一部分电流流过，每条支路都与电源形成一条通路，各支路之间互不影响 2.支路和干路 （1）干路：并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路。 （2）支路：并联电路中用电器单独使用的那部分电路叫支路。 【典例】（22-23九年级下·江苏盐城·开学考试）如图所示为太阳能壁灯，当环境光线弱且有人靠近时，灯会亮3min。其主要部件有光控开关（环境光线弱时闭合、强时断开）、延时感应开关（有人靠近到一定距离后会自动闭合3min，再断开）、太阳能电池板、LED灯（发光强度超过光控开关断开所需的光强）等。小明观察外观后没有发现光控开关，猜想光控开关可能在LED灯上、也可能在太阳能电池板或延时感应开关上，于是小明在白天靠近壁灯，用不透明的物体遮住电池板，发现LED灯不亮。下列说法正确的是（   ）。 A．可以确定光控开关在LED灯上 B．可以确定光控开关在太阳能电池板上 C．可以确定光控开关在延时感应开关上 D．无法确定光控开关的位置，需重新设计方案 知识点二、连接串联电路和并联电路 1.探究开关在电路中的作用 【实验器材】两节干电池、两个小灯泡、三个开关、导线若干。 （1）开关在串联电路中的作用 【问题探究】在串联电路中，如果改变开关位置，开关对电路的控制作用是否会改变？ 【实验步骤】 ①按图甲所示电路图连接串联电路，如图乙所示。 ②闭合开关S，观察两个小灯泡的发光情况。 ③断开开关S，改变开关在电路中的位置，把开关分别接在a、b、c三处，闭合开关，观察小灯泡的发光情况。 【实验现象】 开关S在电路中的位置 开关S对小灯泡L1、L2的控制作用 S闭合时 S断开时 S接在a处 两灯都亮 两灯都不亮 S接在b处 两灯都亮 两灯都不亮 S接在c处 两灯都亮 两灯都不亮 【实验结论】 在串联电路中，开关可以控制所以用电器，开关位置的改变不影响它对用电器的控制作用。 （2）开关在并联电路中的作用 【问题探究】在并联电路中，不同位置的开关，对电路的控制作用是否相同？ 【实验步骤】 ①按图甲所示电路图连接并联电路，如图乙所示。 ②闭合开关S、S1、S2，观察两个小灯泡的发光情况。 ③闭合开关S、S2，断开S1，观察两个小灯泡的发光情况。 ④闭合开关S、S1，断开S2，观察两个小灯泡的发光情况。 ⑤闭合开关S1、S2，断开S，观察两个小灯泡的发光情况。 【实验现象】 开关的闭合情况（“×”为断开，“√为闭合”） 灯泡发光情况（“×”不发光，“√”为发光”） S S1 S2 L1 L2 √ √ √ × × √ √ × √ × 【实验结论】 在并联电路中，干路开关可以控制所有用电器，支路开关只能控制其所在支路的用电器。 2.串联电路和并联电路的特点 串联电路 并联电路 连接特点 用电器首尾顺次相接 用电器两端分别接在一起 电路图 电流路径 电流从电源正极出发，只有一条路径流回电源负极 干路电流在其中一个节点处分别流经各支路，在另一个节点处汇合流回电源负极 用电器是否相互影响 发生断路时 各用电器互相影响，若其中一个断路，则其他用电器都无法工作 各用电器互不影响，若其中一个断路，则其他用电器照常工作 发生短路时 若其中一个用电器被短路，其他用电器依然有电流通过 若其中一个用电器短路，与之相并联的所有用电器都被短路 开关作用 开关控制整个电路，开关位置不影响其控制作用 干路开关控制整个电路，支路开关只控制所在支路 ★特别提醒：虽然串联电路中的开关控制整个电路，但开关能控制整个电路的电路不一定就是串联电路，因为在并联电路中，干路上开关也能控制整个电路。 3.串并联电路的识别 识别方法 图解说明 概念法（定义法） 电流路径法 拆除法（断路法） 短路法 移点法 4.较复杂的电路图与实物图的转化方法 （1）根据电路图连接实物图的方法 电流路径法：先确定电流方向，即电流从电源正极流出后依次经过哪些元件，再观察有无分支。若有分支，先将一条支路连接完成，再在对应的支路处并联上另一条支路。 标号法：从电源正极开始，先在电路图中各元件的符号两端标出序号，再在对应的实物图中各元件两端标上对应的序号，最后按照电路图连接实物电路。 （2）根据实物图画电路图的方法 替换法：所谓替换法就是先将实物图中的元件用规定的符号替换下来，再将符号整理整理成规范电路图的一种方法。 节点法：所谓节点法就是找出电路中电流的分流点和汇流点，以这些点为分界，将电路分成几段来画的方法。 具体步骤：①先找出节点（并联电路的分流点和汇流点）的位置，画出干路；②对照实物图找出一条支路并画出来；③对照实物图找出其他支路并依次画出来；④将干路与各支路连接起来组成完整的电路图。 【典例】（17-18九年级·全国·单元测试）如下图所示电路中，电源电压适当，要使电铃和电灯同时有电流通过，以下做法中正确的是（　　）。 A．断开Sl，闭合S2、S3 B．断开S3，闭合S1、S2 C．断开S2，闭合S1、S3 D．闭合S2，断开S1、S3 知识点三、生活中的电路 电路名称 实现功能 电路图 居民楼楼道灯电路 两开关同时闭合灯泡才能工作。光开关能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；声控开关能在有声时时自动闭合，无声音时自动断开 公交电车铃电路 公交车后门两侧扶手上各有一个按钮，按下任何一个，驾驶台的电铃都会发声 抽油烟机电路 厨房用抽油烟机里装有照明灯和电动机，它们有时同时工作，有时只有电动机工作，有时只有照明灯工作 汽车安全带电路 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 电吹风机电路 电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝不发热时，电动机仍能工作 楼梯照明灯电路 在楼梯两端的开关都能控制楼道照明灯的亮熄。例如，在下楼时将单刀双掷开关S1拨到一侧，灯亮；到下楼后将单刀双掷开关S2拨到另一侧，等熄 击剑电路 当甲方的剑（图中S甲表示）击中乙方的导电服时，电路接通，乙方指示灯（图中用L乙表示）亮；当乙方的剑（图中用S乙表示）击中甲方的导电服时，电路接通，甲方指示灯（图中用L乙表示）亮 【典例】（23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习）关于生活中的一些电路连接，下列判断正确的是（   ）。 A．道路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，它们是串联的 B．厨房里的换气扇和照明灯，使用时互不影响，它们是并联的 C．节日的夜晚，街道两边树上的小彩灯一个坏了，其他的就不亮了，它们是并联的 D．楼道里的电灯使用的声控开关和光控开关通常是并联的 问题一：串并联电路识别 1.实物电路的识别：定义法识别电路 简单实物电路可直接根据定义法判断：若各用电器首接首、尾接尾则为并联；若各用电器首尾依次相接则为串联。 较为复杂的实物电路可先画出电路图，整理、简化后再根据定义法判断。 2.生活中的串、并联电路：断路法识别电路 实际生活中的电路往往都比较复杂，一般用断路法来识别。如果将电路中任何一个电器断路，其他用电器都不受影响，则用电器之间是并联连接；如断路后其他用电器不能工作，则它们之间是串联连接。 【典例1】如图所示，要使三个灯泡并联，应闭合开关 ，当只闭合S1时， 不发光。 【变式1-1】（20-21九年级上·江苏南京·期中）一个电路中有两盏电灯L1和L2，则下列判断正确的是（　　）。 A．若开关断开，两灯同时熄灭，则两灯连接方式一定为串联 B．若一盏灯不亮了，另一盏灯仍然亮，则不能判断是串联还是并联 C．若测得通过每盏电灯的电流不相等，则两灯的连接方式一定是并联 D．若测得通过每盏灯的电流都相等，则两灯的连接方式一定为串联 【变式1-2】（23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图所示的电路中，若要使两灯泡L1和L2串联，则应闭合开关 ，若要使两灯泡L1和L2并联，则应闭合开关 ，而开关 绝不能同时闭合，否则会造成短路事故。 问题二：电路图与实物图 1.根据实物图画电路图 （1）替换法：先用电路元件的符号替换实物电路图中各元件，然后再整理成规范的电路图； （2）电流路径法：先找出电流的路径，再用笔画线将电流的路径表示出来，沿电流路径逐一画出相应的电路元件符号。 2.根据电路图连接实物图 （1）连接实物图时，连线尽可能清晰明了； （2）连线不能交叉，导线两端要连在接线柱上。 两步连接实物图： （1）观察电路图，明确有哪些符号，找出对应的电路元件； （2）从电源的一极出发，一次把实物图中的各元件连接起来，直至电源的另一极。 【典例2】画出对应的电路图。 【变式2-1】如图所示是小区单元防盗门上的楼宇对讲装置，在楼下按下对应住户的号码按钮（相当于开关），该住户家中门铃就会发出声音。请将电路原理图补充完整。 【变式2-2】火车在两节车厢之间有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两间厕所内都有人。请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。（在图中画出原图并作图） 问题三：电路设计 设计电路的一般方法 1.根据用电器工作时彼此独立还是互相影响。确认电路的基本连接形式是串联还是并联； 2.根据开关对用电器的控制要求，确定开关的位置，在干路上还是在支路上； 3.画出草图，根据设计要求进行检验，不符合的地方进行修改； 4.整理并画出规范的设计电路图。 【典例3】有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（　　）。 A．B．C．D． 【变式3-1】常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能．若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是（ ）。 A．B．C．D． 【变式3-2】某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是下图中的（　　）。 A． B． C． D． 【基础强化】 1.在新冠肺炎疫情期间，为加强对进校人员的管控，学校对电动门控制系统进行了改造；进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下，电动机方可工作开启电动门，用S1闭合表示体温正常，用S2闭合表示佩戴了口罩，则符合改造要求的电路是（ ）。 A． B． C． D． 2.某保密室电动门的控制电路有两把钥匙（相当于开关），只有当两把钥匙都插入时电动机才能将门打开。如图所示的电路，符合上述要求的是（　　）。 A． B． C． D． 3.“工夫茶”是融精神、礼仪、沏泡技艺为一体的茶道形式，图是泡“工夫茶”用的电茶炉，在电路中用R1和R2代表消毒锅和煮水壶，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，但不能同时加热，电路中符合要求的是（　　）。 A． B． C． D． 4.在唐河县开展“创文明城市，人人参与”活动中，某学校LED显示屏中滚动播放“社会主义核心价值观”内容。如图所示，当显示屏中的“谐”字部分未显示出来时，其他的LED灯仍能正常发光，由此可知，显示屏的每个LED灯之间是 联的，因为它们彼此之间 （填“能”或“不能”）独立工作。 5.轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯，若四个车门中任意一个车门未关好，该指示灯会一直发光，其工作原理如图所示。 （1）请具体说明保护电阻R0的作用 ； （2）指出该电路的一处不足 。 6.如图是一个家用电吹风的简化电路图,其中M是电动机。电吹风正常工作时，开关与A和B接触时，吹出的是 （选填“热风”或“冷风”）,此时电动机和电热丝 （选填“串联”或“并联”）。 7.如图所示，如果闭合开关S1与S2、断开S3，则灯L1、L2是 联；若同时闭合开关 ，则L1发光、L2短路。 8.如图所示为某型号“智能指纹密码锁”，密码和指纹分别控制开关S1和S2，闭合其中的任何一个开关，内置微型电动机都会工作，把锁打开。请画出“智能指纹密码锁”对应的电路图。 【素养提升】 9.如图所示电路中，下列关于灯泡L1、L2、L3连接说法中不正确（　　）。 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 10.如图所示，当S1、S2都闭合时（ ）。 A．只有R3接入电路 B．R2和R3接入电路，且R2和R3并联 C．R1、R2、R3都接入电路，且它们并联 D．R1、R2、R3都接入电路，且它们串联 11.如图电路，要使灯泡L1和L3组成串联电路，应闭合开关 ；要使灯泡L1和L2组成并联电路，应闭合开关 ；当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L3发生 现象。 12.如图所示，按要求连接实物图。要求：L1、L2并联，S作总开关。 13.学习了串、并联电路后，小华想探究串、并联电路的工作特点，小华按照如图甲、乙所示的电路分别用导线把各元件正确连接起来。 （1）在连接电路时，开关应该处于 状态； （2）如图甲所示电路，闭合开关两灯都正常发光，小华取下L1，发现L2 （选填“熄灭”或“还亮”），接着小华将L1接好，取下L2，观察L1的发光情况，于是得出结论：在串联电路中各用电器 （选填“相互”或“互不”）影响； （3）如图乙所示的电路中，为了探究开关S1的作用，在观察灯泡发光情况时，她应该 ； A．同时观察两个支路上的灯泡 B．只观察S1所在支路上的灯泡 C．只观察S2所在支路上的灯泡 （4）小刚连接了一个两只灯泡组成的电路，闭合开关两灯都亮，但连线比较杂乱一时难以看清，要想简单迅速地判断两灯的连接方式可采取的办法是 。 【能力培优】 14.小德想利用这些材料为收发室设计一个实物电路。要求：红灯亮时，电铃响，表示前门来人；绿灯亮时，电铃响，表示后门来人。连接完如图所示的电路时，他发现手中只剩两根导线，请你帮他补充完整。 15．（23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习）学习小组在探究串并联电路的实验中： （1）小刚连接了如图甲所示电路，如果合上开关，电路所处的状态是 ； （2）小刚想将电路全部拆散，重新连接，小强认为只需拆除一根导线 （选填：“a”“b”“c”或“d”）就能成为串联电路； （3）小强认为，在小刚最初连接的电路中，如果只改动一根导线就能成为两灯并联的正确电路，请在图中把你要去掉的导线上打上“×”号，并画出改动后的导线；( ) （4）小马和小程想比较并联电路中L1和L2中的电流的大小关系，他们的方案是：按照图乙所示的电路，只闭合S1测出L2中的电流I1，只闭合S2测出L1中的电流I2，比较I1和I2的大小。请你评估：他们的方案是 （选填：“可行”或“不可行”）的，理由是 ，他们在电路中只拆除图乙中的电流表（保持其他连接不变），再用电流表测出L1中的电流I1=0.5A，L2的电流如图丙，则图中通过M点的电流为 A。 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$