第15章 专题特训(二)&(三)动态电路串、并联的识别与连接电路图与实物图的转换&简单电路的设计-【拔尖特训】2024-2025学年九年级全一册物理(人教版)

32 　　　 专题特训（二）　动态电路串、并联的识别与连接 电路图与实物图的转换　　▶“答案与解析”见P13 类型一 动态电路串、并联的识别与连接 1. 下列关于如图所示电路的判断,正确的是 ( ) (第1题) A. 只闭合开关S1,灯泡L1、L2串联 B. 只闭合开关S2,灯泡L2、L3并联 C. 只闭合开关S2、S3,灯泡L2、L3串联 D. 闭合所有开关后,灯泡L1、L2并联,L3被 短路 (第2题) 2. 在如图所示的电路中,当 只闭合S3 时,灯 L1、L2 (填“串联”或“并 联”);要使灯 L1、L2 并 联,需要 闭 合 的 开 关 是 ;当同时闭合开关S1 和S3 时,能发 光的 灯 是 (填“L1”“L2”或“L1 和L2”)。 3. 请根据表中给出的信息,用笔画线代替导线, 将图中的实物连接成完整电路。 开关状态 灯泡发光情况 闭合S,断开S1、S2 L1、L2均不发光 闭合S、S1,断开S2 L1发光,L2不发光 闭合S、S2,断开S1 L1不发光,L2发光 断开S,闭合S1、S2 L1、L2均不发光 (第3题) 类型二 电路图与实物图的转换 4. (2024·大同期中)根据实物图,在虚线框中 画出电路图。 (第4题) 5. ★如图所示为由电灯L1、L2、L3 以及开关S1 与S2组成的电路,在虚线框中画出与此实物 电路相对应的电路图。 (第5题) 6. 根据图示电路图连接实物电路。 (第6题) 答案讲解 7. (2024·济南一模)为了提高旅客进 站的效率,高铁站的自助检票闸机 (如图)可实现自动检票。当摄像头 扫描出人脸时开关S1闭合,刷身份证或人脸 识别成功时(相当于闭合开关S2或S3),电动 机才启动,闸门打开放行。请在虚线框中设 计出符合要求的电路图。 (第7题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(人教版)九年级全一册 33 专题特训（三）　简单电路的设计 ▶“答案与解析”见P14 类型一 简单串、并联类 答案讲解 1. (2024·包头期末)“光控开关”在光 照弱时自动闭合,光照强时自动断 开;“声控开关”在有声音时自动闭 合,一段时间后,若再无声音,则自动断开。 现设计一个电路,要求满足以下条件:① 灯 能一直亮;② 灯可以在光照较弱且有声音时 才亮。小明和小华设计了如图甲、乙所示的 两个电路,其中能达到设计要求的电路是 (填“甲”或“乙”);另一个电路无法 达到设计要求,原因是无法实现上述要求 (填“①”或“②”)。 (第1题) 2. (2024·银川期末)科技人员利用“光敏”材料 制成光控开关,天黑时开关自动闭合,天亮时 开关自动断开;同时利用“声敏”材料制成声 控开关,当有人走动发出声音时开关自动闭 合,无人走动时开关自动断开。将这两种开 关配合使用,就可使楼道照明灯变得“聪明”, 达到节约用电的目的。请根据以上特点将图 中的电路连接完整。 (第2题) 3. (2024·德州段考)小轿车内都装有一个指示 灯,四个车门相当于四个开关,任何一个车门 没关好(相当于此处开关断开)时,指示灯都 发光;只有四个门都关好(相当于开关闭合) 时,指示灯才不发光。给出电源、灯、四个开 关、定值电阻,请用笔画线代替导线将它们连 接成符合要求的电路。 (第3题) 类型二 单刀双掷开关类 4. 汽车转向灯的电路要求如下:左转弯时,只能 出现前后左转向灯亮;右转弯时,只能出现前 后右转向灯亮。小明设计了下列四种电路, 其中最合理的是 ( ) A. B. C. D. 5. ★如图所示为简易手动交通信号灯模拟电路 的一部分,请补画一根导线,使开关S接1 时,只有L1、L2 亮,开关S接2时,只有L3、 L4亮。 (第5题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十五章　电流和电路 4. C [解析] A选项电路中,两灯串 联,开关可以同时控制两盏灯,但两灯 的发光情况互相影响,故A不符合题 意;B选项电路中,开关断开时,两灯 串联,开关闭合时,L2 会被短路,只有 L1 发光,即开关只能控制一盏灯,故 B不符合题意;C选项电路中,两灯并 联,发光情况互不影响,开关在干路, 可以同时控制两盏灯,故C符合题 意;D选项电路中,两灯并联,发光情 况互不影响,但开关在支路,只能控制 其中一盏灯,故D不符合题意。 串联电路与并联电路的主要区别 串联电 路:电 流 只 有 一 条 路 径,各用电器相互影响,只需要一 个开关就可以控制所有的用电器; 并联电路:电流有多条路径,各用 电器互不影响,干路的开关控制整 个电路,支路的开关控制各自的支路。 5. B [解析] 电铃与灯串联,弹簧上 的金属片B 相当于开关,闭合时将电 铃短接,此时灯亮,电铃不响。当有人 把物品搬离展台时,金属片B 在弹力 作用下与金属片A、C分开,灯和电铃 串联,此时灯亮,电铃响。故B符合题 意,A、C、D不符合题意。 6. C [解析] 根据题意可知,电动机 M1驱动扇叶送常温风,M2 驱动内部 制冷装置,将所送的常温风变为凉风, 说明两电动机工作时互不影响,是并 联的;此款空调扇不会单独进行制冷, 这说明干路中有一个开关,电动机M2 所在的支路有一个开关,故C符合题 意,A、B、D不符合题意。 7. 断路 通路 短路 8. 断开开关,将其中一个小灯泡取 下,再闭合开关,观察另一个小灯泡是 否发光,若发光,则两个小灯泡是并联 的;若不发光,则两个小灯泡是串联的 [解析] 利用串联和并联的特点来判 断电路的连接形式。 9. 两 发光 互不影响 L1 和L2 L1 L2 10. 如图所示 (第10题) [解析] 若将电源置于下面的虚线框 中,开关置于上面的虚线框中,则两个 开关都闭合后,上面的灯泡被开关短 路,只剩下面的灯泡在工作,不符合要 求;若将电源置于上面的虚线框中,开 关置于下面的虚线框中,两个开关都闭 合时,两灯泡可组成并联电路,符合要 求,根据箭头可知,电源的下端为负极。 11. 如图所示 (第11题) [解析] 根据题意可知,当把钥匙插入 插孔,接通电源后电动机才能工作,闭 合S1 后车灯才会亮,闭合S2 后铃才 会响,这说明开关S为总开关,车灯与 铃互不影响,且S1 控制车灯、S2 控 制铃。 12. (1) 如图(a)所示 (2) 如图(b) 所示 (第12题) [解析] (1) 根据表格信息知,当 M、 N 两根导线分别接A、B 时,L1 不发 光,L2 发光,说明A、B 之间有电源; 当M、N 两根导线分别接B、C 时,两 灯泡均不发光,说明电路存在断路;当 M、N 两根导线分别接A、C 时,两灯 泡均发光,但都较暗,说明两灯泡串联 在电路中;根据以上分析可知,电源在 A、B 之间,L1 位于B、C 之间,A、C 之间断路,如图(a)所示。(2) 由(1) 得L1与L2 串联在电路中,所以实物 图如图(b)所示。 专题特训（二）　动态电路 串、并联的识别与连接 电路图与实物图的转换 1. D [解析] 由图知,只闭合开关S1 时,电流从电源正极流出后,依次通过 L3、S1、L1后回到电源负极,所以灯泡 L1、L3 串联,故A错误;由图知,只闭 合开关S2 时,电流从电源正极流出 后,依次通过L3、S2、L2后回到电源负 极,所以灯泡L2、L3 串联,故B错误; 由图知,只闭合开关S2、S3 时,L3 被 短路,电流从电源正极流出后通过L2 后回到电源负极,电路是L2的简单电 路,故C错误;由图知,闭合所有开关 时,L3 被短路,电流从电源正极流出 并经过S3后分成两支,一支通过L2, 另一支通过L1,所以灯泡L1、L2 并 联,故D正确。 2. 串联 S1、S2 L1 [解析] 只闭 合S3 时,则电流只有一条路径:正 极→L2→S3→L1→负极,因此L1、L2 串联;只闭合S1、S2时,则电流有两条 路径:正极→S1→L1→负极,正极→ L2→S2→负极,所以L1、L2 并联;当 同时闭合开关S1 和S3 时,L2 被短 路,能发光的灯是L1。 3. 如图所示 (第3题) [解析] 根据表格内容可判定该电路 为并联电路,由“断开S,闭合S1、S2, L1、L2均不发光”,可确定开关S在干 路上;由“闭合S、S1,断开S2,L1 发 光,L2 不发光”和“闭合S、S2,断开 S1,L1不发光,L2发光”,可确定S1控 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 31 制L1所在支路,S2控制L2所在支路。 4. 如图所示 (第4题) 5. 如图所示 (第5题) [解析] 先分析电路,然后按分析结果 画出电路图。此题由于电灯和开关都 较多,因此可用电流法分析电路。当 开关S1 和S2 都闭合后,电流从电源 正极流出,在A 接线柱处分为三支: 一支经过电灯L1到达电灯L3的右侧 接线柱B;另一支经过电灯L2之后与 经过电灯L1的电流汇合,也到达接线 柱B;第三支先经过开关S2,再经过 电灯L3之后,也到达接线柱B。三条 支路的电流在B 点汇合,最后经过开 关S1回到电源负极。综上所述可知, 电灯L1、L2和L3 是并联的。开关S1 在干路上,三盏电灯的电流通与断都由 开关S1 控制,所以开关S1 是总开关。 开关S2与电灯L3处在同一条支路上, 开关S2只控制电灯L3电流的通与断。 根据分析结果可画出对应电路图。 电流法在识别电路 连接方式中的应用 电流法是识别电路连接方式 最常用的方法。识别因开关断开、 闭合引起电路连接方式变化时,可 先按要求断开、闭合开关,再据电 流的流向来识别电路连接方式。 若电路中的电流没有分支,则电路 为串联电路;若电路中的电流流到 某点后分为几条支路,则电路为并 联电路。 6. 如图所示 (第6题) [解析] 电路图中,两灯并联,开关S2 与灯L2串联,只控制这盏灯;S1 控制 整个电路,根据电路图连接实物图,如 图所示。 7. 如图所示 (第7题) [解析] 由题可知,当摄像头扫描出人 脸时开关S1闭合,刷身份证或人脸识 别成功时(相当于闭合开关S2 或 S3),电动机才启动,闸门打开放行,这 说明开关S2与S3 并联,S1 串联在干 路,如图所示。 专题特训（三）　简单 电路的设计 1. 甲 ① [解析] 甲、乙两电路相 比,若要满足灯能一直亮,甲只要同时 闭合S1和S2,即可实现灯能一直亮, 乙由于光控开关在干路中,故只有在 光照较弱时才能实现灯亮,乙无法满 足灯能一直亮;若要满足灯在光照较 弱且有声音时才亮,甲只闭合干路开 关S2即可,乙也是闭合S2;故综上所 述,甲可以同时满足两个要求,而乙无 法满足要求①。 2. 如图所示 (第2题) [解析] 由题意可知,为了达到节约用 电的目的,光控开关和声控开关应同 时控制一盏灯,同时符合光照弱到一 定程度且有一定声音时,灯泡才能发 光,故两个开关和灯泡之间应该是串 联关系。 3. 如图所示 (第3题) [解析] 根据题意可知,电路设计要求 是四个开关同时闭合时灯不发光,否 则只要一个开关未闭合,灯就发光,说明 四个开关同时闭合后,灯被局部短路。 4. B [解析] 汽车的每一侧各有两 个转向灯,一共有四个灯;由生活经验 可知,左侧、右侧各自的两个灯在工作 时互不影响(即同一侧的一个灯泡损 坏时,另一个灯仍然会发光),所以同 一侧的两个灯的连接方式为并联,故 A、C错误;由于在操作过程中,不能 出现左、右转向灯同时亮的情况,所以 电路只能由一个单刀双掷开关进行控 制,故B正确,D错误。 5. 如图所示 (第5题) [解析] 由题图可知,将灯L3 的右端 接线柱与电源正极连接,则可实现开 关S接1时,只有L1、L2亮(L1、L2 并 联),开关S接2时,只有灯L3、L4 亮 (L3、L4并联),如图所示。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 41 设计电路的一般步骤 (1) 仔细审题,分析需要哪些 电路元件。(2) 根据题意,弄清用 电器之间该如何连接。(3) 找准开 关和 用 电 器 之 间 的 连 接 方 式。 (4) 画出电路的框架草图,将电学 元件填入电路中。(5) 对照题目要 求,检 查 电 路 连 接 是 否 正 确。 (6) 画出电路图,所画的电路图要 简洁、美观。 第4节　电流的测量 1. A 2. C 电流表的使用方法 使用电流表时既要注意与被 测用电器串联,同时又要使接线柱 连接正确,即电流要从电流表的正 接线柱流入,从负接线柱流出。 3. D 4. B [解析] A图中,两只灯泡并 联,闭合开关,电流表测量通过L2 的 电流,不会损坏电流表;B图中,闭合 开关,电流从电源正极经电流表直接 回到电源负极,造成电源短路,会烧坏 电流表和电源;C图中,两只灯泡串 联,闭合开关,电流表测量电路中的电 流,不会损坏电流表;D图中,两只灯 泡并联,闭合开关,电流表被短路,不 会损坏电流表。 5. B [解析] 由图可知,该电路是串 联电路,电路中任意一处断路,则灯都 不能工作。导线分别连接ab、bc、cd 和ac,灯L1、L2 均不发光,说明电路 故障为断路;当导线并联在a、c两点 间时,灯L1、L2 均不发光,说明c、d 间有断路,即灯L2 断路;当导线并联 在b、c两点间时,灯L1、L2均不发光, 说明L1、L2 可能都断路;当导线并联 在c、d 两点间时,灯L1、L2 均不发 光,说明可能是灯L1 断路或开关断 路;当导线并联在b、d 两点间时,灯 泡L1发光,说明灯L1正常,b、d间发 生断路,因此电路故障为灯L2与开关 S均断路。 6. A 7. 正确 电流表的正、负接线柱接反 了 电流表并联在电路中了 8. 断路 L1 断路 [解析] 由图可 知,灯泡L1和L2串联,电流表测量电 路的电流,闭合开关时,发现灯泡L1、 L2均不亮,电流表指针几乎没有偏 转,说明电路出现断路。将导线并联 在L1两端,灯泡L1被短路,没有电流 通过,发现L2 亮,电流表指针发生偏 转,说明灯泡L2 没有问题,因此电路 故障可能是灯泡L1断路。 9. 如图所示 (第9题) 10. (1) 不发光 电流表A2、灯L2被 短路 (2) 如图所示 (第10题) [解析] (1) 灯L2 与电流表A2 串联 后与导线并联,故观察到灯L2 不发 光;即该电路存在的问题是电流表 A2、灯L2 被短路。(2) L1、L2 并联, 电流表A1测干路电流,电流表A1 接 在干路上,电流表A2 测通过灯L2 的 电流,电流表A2 与灯L2 串联,开关 控制所有用电器,开关接在干路上,注 意电流从电流表正接线柱流入,从负 接线柱流出,如图所示。 11. [解析] (1) 10s内通过该导体横 截面的电荷量是2C,导体中的电流 I=Qt= 2C 10s=0.2A 。(2) 在t时间 内电子移动的距离L=vt,导体的横 截面积S=π d2 2 =14πd 2,t时间 内通过导体某一横截面的电子数 N=nSL=nπvtd 2 4 ,t时间内通过导体 某一 横 截 面 的 电 荷 量 Q=Ne= nπevtd2 4 ,则通过导体的电流I=Qt= nπevtd2 4t = nπevd2 4 。 第5节　串、并联电路中 电流的规律 1. A 2. 并 4 3. 等于 L1 4. (1) S2 S1、S3 (2) 不变 不变 变小 5. C [解析] 用电流表测得通过灯 泡L1 的电流为0.2A,通过灯泡L2 的电流为0.2A,由于串联电路中电 流处处相等,所以两只灯泡可能是串 联的;如果使用相同规格的灯泡并联, 那么两条支路的电流也可能相同,所 以两只灯泡也可能是并联的,故A、B 错误;若取下一只灯泡,闭合开关,另 一只还发光,则说明两只灯泡可以独 立工作,所以两只灯泡一定是并联的, 故C正确;用导线接到电源两端,会 造成电源短路,闭合开关,两只灯泡无 论是串联还是并联都不会发光,故D 错误。 6. B [解析] 由电路图可知,该电路 中的电流路径有3条,所以三灯为并 联,故A错误;由电路图可知,电流表 A1测干路电流,电流表A2 测通过灯 L1与L2的电流,电流表A3测通过灯 L2与L3的电流,所以通过灯L1 的电 流I1=IA1-IA3=1.5A-1A= 0.5A,通过灯L2 的电流I2=IA2- I1=0.6A-0.5A=0.1A,通过灯L3 的电 流I3=IA1-IA2 =1.5A- 0.6A=0.9A,故B正确,C、D错误。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 51