内容正文:
第十五章 电流和电路
课题3 串联电路和并联电路
模块导引:
学习目标 思维导图 知识精讲
考点解析 课后作业
1. 知道电流的形成及电流方向。
2. 认识电路的基本结构,能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
3. 会用电路图来表示电路。
4. 认识通路、断路、短路。
一、串联和并联
1. 串联电路
(1)定义:两个或两个以上的用电器顺次连接到电路中,这种连接方式叫做串联。
(2)串联电路的特点:
①连接特点:逐个顺次---首尾相连。
②电流路径:只有一个。
③开关控制特点:开关能同时控制所有的用电器,与开关的位置没有关系。
④用电器工作特点:各用电器互相影响,一个用电器坏了,其他用电器都不能工作。
2. 并联电路
(1)定义:两个或两个以上用电器并列连在一起再连接到电路中,这种连接方式叫做并联。
(2)并联电路的特点:
①连接特点:并列连接---首首尾尾相连。
②电流路径:电流有两条(或多条)路径;
③开关控制特点:干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制本支路。
④用电器工作特点:各元件可以独立工作,一个用电器坏了,其他支路用电器不受影响。
(3)室外的路灯、家庭中各用电器都是并联的,电冰箱中的灯泡和压缩机之间是并联的。
3. 串并联电路的区别
项目
串联电路
并联电路
概念
电路元器件逐个首尾顺次连接的电路连接方式叫串联
电路元器件并列连在电路中的电路连接方式叫并联
电流流
向图
特点
电流只有一条路径,没有分支,无干路、支路之分
电路有两条或多条分支,干路和任一支路可构成一条电流路径,电流有两条或多条路径
有无分叉
无
有
开关作用
开关控制整个电路,开关位置对它的控制作用没有影响
干路开关控制整个电路,支路开关只控制它所在的那条支路
用电器间
是否相互
千扰
各用电器互相干扰,若其中一个断开,其他用电器均无法工作
各用电器互不干扰,若其中一个断开,其他用电器可照常工作
二、串联和并联的识别方法
方法
串联电路
并联电路
定义法
各用电器首尾顺次连接
各用电器“首与首相连,尾与尾相连”,并联连接
电流流向法(电流路径法)
电路只有一条路径
电流在某处分为几条支路,在另一处又重新汇合,即有多条电流的路径
拆除法(断路法)
拆除一个用电器,电路是断路,其他用电器也不能工作
拆除一个用电器,其他用电器仍有电流通过,仍能工作
短路法
用导线将某一用电器短路,其他用电器仍能工作
用导线将某一用电器短路:其他用电器不能工作。此时电源短路,为防止损坏电源,要用触接法
节点法(移点法)
不论导线多长,只要其间没有电源和用电器等,导线的两端可以看成同一个点,从而找出各用电器两端的公共点。具体方法如下:第一步,把共线的节点用同一符号表示,如图所示
第二步,把同一符号的节点移到一起,如图所示
第三步,整理成规范的电路图,利用电流路径法判断
三、电路图与实物图的对应画法
1. 根据实物图画电路图的方法
(1)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,再将符号整理成规范电路图的一种方法。
(2)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:如下图所示,先找出节点(并联电路的分流点和汇流点)的位置,画出干路如图甲;对照实物图找出各条支路并画出来,如图乙;将干路与支路连接起来组成完整的电路图,如图丙。
2. 根据电路图连接实物图的方法(以并联电路为例)
(1)分析电路图,在电路图上找出分流点和汇流点,明确每个元器件所处的位置。
(2)先支后干法:
3. 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。
四、生活中的电路
1.生活中的串联电路
用来装饰店堂、居室,烘托欢乐气氛的彩色小灯泡多数是串联的,有少数是串联和并联组合而成的。
2.生活中的并联电路
家庭中各个用电器都是并联的,街道两旁的路灯是并联的,竟赛用的抢答器的电路是并联的,电冰箱中的灯泡和压缩机是并联的。
考点一:辨析电路的并串联
1.如图所示的电路中,各元件完好,关于整个电路的连接,下列判断中正确的是( )
A.若只闭合S1,L、R2串联
B.若只闭合S2,R1、R2并联
C.若只闭合S2,R1、R2串联
D.若S1、S2都断开,R1、R2、L串联
2.如图所示的电路图中,当开关S闭合后,两盏灯并联的电路是( )
A.B.
C.D.
3.某兴趣小组为了研究利用单刀双掷开关控制小直流电动机的正转、反转和不转,设计了如图所示的电路,、为单刀双掷开关,、为指示灯。规定电流从电动机M的左端流入,电动机正转。下列说法正确的是( )
A.接、接时,、均发光,电动机不转
B.接、接时,只有发光,电动机反转
C.接、接时、只有发光,电动机反转
D.接、接时、、均发光,电动机正转
考点二:根据描述判断电路连接是否正确
4.如图是人体红外线感应灯。当人走进照明范围时人体感应开关闭合,离开照明范围时人体感应开关断开;光敏开关仅在光线暗时才会闭合。能实现环境光线非常暗时人来灯亮人走灯灭的电路是( )
A. B.
C. D.
5.图中是人脸识别门禁闸机,常用于图书馆和宿舍门口,只有人脸信息符合时,电动机才能转动打开闸门,和该人脸识别门禁闸机原理相同的电路图是( )
A. B.
C. D.
6.某科创小组想设计一个简易电路来模拟火车站安检门的功能。该电路能实现:只要开关断开,整个电路不工作;开关闭合,电路工作,指示灯L亮起,检测到金属时才闭合,电铃响起。符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
考点三:通过改变导线实现串并联电路的转换
7.如图所示电路中,下列说法正确的是( )
A.该电路的连接是正确的
B.该电路中两灯是并联的
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线de
D.要使两灯组成并联电路,应将导线bc的c端改接到d端
8.如图所示的电路中,在下列情况下,正确的是( )
A.当S1、S2都断开时,L1、L3并联,L2断路
B.当S1、S2都闭合时,L1、L2、L3都亮且并联
C.当S1断开,S2闭合时,L2、L3串联,L1断路
D.当S1闭合,S2断开时,L1、L2并联,L3短路
9.如图所示,接线盒的上部有两只相同规格的灯泡,导线接在盒的内部,接线盒的另两个接线柱与电压未知的电源和开关相连。闭合开关,两只灯泡发光。若要判断两只灯泡的连接方式,下列操作合理,并能达到目的的是( )
A.用导线将a、d连接 B.将L1和L2的位置互换
C.任意取下一只灯泡 D.用电压表分别测L1和L2的电压
考点四:串联电路的设计
10.为了提高旅客的乘车通行效率,长沙火车站实施“验检合一”,乘客通过检票处“一道闸”,当身份信息和人脸信息都符合时(相当于闭合开关),电动机转动,打开闸门直达站台,下列电路设计符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
11.“一盔一带”守护安全,如图为配备了头盔的共享电动车。骑车时需要先扫码(相当于闭合开关)开锁,然后佩戴头盔(相当于闭合开关)才能启动。没有使用头盔或头盔低于设定高度,电动车的中控系统将断开开关,自动控制电动车停止行驶。下列符合条件的电路设计是( )
A. B.
C. D.
12.旅客乘坐高铁。进站时,需要通过人脸识别系统,并刷身份证,在确保“人”“证”一致后(对应开关闭合),电动闸门 M 便会打开. 下列电路图可实现上述要求的是( )
A.
B.
C.
D.
考点五:并联电路的设计
13.如图所示,小聪居住的小区安装了智能门禁系统,他进入小区必须通过刷卡或人脸识别,当门禁系统接通电源后,指示灯发光。刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关),电动机工作,控制门打开。下列关于门禁系统的简化电路设计合理的是( )
A.
B.
C.
D.
14.随着科技的发展,双控型抽油烟机的开关既有触摸式的触屏开关,也有利用红外线的感应开关。操作任意一个开关均可以使油烟机内的电动机开始运转或停止工作,给人们带来了好的生活体验。如图是小明设计的四个抽油烟机模拟电路,电动机用符号M表示,能满足上述要求的是( )
A. B.
C. D.
15.临沂是“中国物流之都”,仓储管理尤为重要。某仓库管理员设计了一个电路,确保无论前后门来人按下开关,电铃都会响起,但代表前后门的灯会分别被点亮。下列四种设计,最佳的是( )
A. B.
C. D.
一、单选题
1.下列情况中不属于并联的是( )
A.教室里的各盏明灯 B.马路上的各盏路灯
C.节日的小彩灯 D.家庭电路中的电冰箱和电视机等
2.老师展示了四个电路图,当开关S闭合后,灯L与电阻R串联的电路图是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,灯L1与灯L2的规格相同,下列说法正确的是( )
A.S闭合后,灯L2将发生短路,L1会发光
B.要使小灯泡L1、L2串联,可去掉导线b
C.只改动一根导线,此电路不可能变为灯L1、L2并联
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,S1只能控制L1
4.图中,与所示实物图相对应的电路图是( )
A. B.
C. D.
5.在小明的卧室里,同一盏吊顶灯用两个开关控制,一个安装在进门处,另一个安装在床头附近.操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯,下面四幅图中能够满足要求的是(其中A中的S1及C中的S1,S2为单刀双掷开关)
A. B.
C. D.
6.如图,用导线连接接线柱A、B、C、D、E可使灯L1和L2组成并联电路的正确方法是( )
A.先连接A、E,再连接C、E
B.先连接A、C,再连接C、E
C.先连接A、B,再连接C、E
D.先连接A、C,再连接B、E
7.将两只灯泡分别接在甲、乙两个电路中,以下实验现象不可能的是( )
A.在甲电路中,当L1和L2都发光时,取下L1后,L2会熄灭
B.在甲电路中用导线连接L1的两个接线柱,接通电路后,L1不发光L2发光
C.在乙电路中,当L1和L2都发光时,取下L1后,L2不会熄灭
D.在乙电路中用导线连接L1的两个接线柱,接通电路后,L1不发光L2发光
8.在连接串、并联电路的实验中,下列做法中没有必要的是( )
A.开关应是断开的
B.画好电路图,确认电路图无误后,再根据电路图连接电路
C.连接电路时,一定要从电源正极出发,直至电源负极
D.连接完毕后,要仔细检查电路连接是否正确,不允许发生短路
9.图所示的四个实物图中,若将开关S闭合,灯泡L1与L2并联的电路是( )
A. B.
C. D.
10.目前,我国的无人机技术已处于国际领先水平。如图所示的无人机,当开关闭合时指示灯亮起,再闭合时电动机启动,无人机起飞。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.街边的路灯总是同时亮,同时灭,它们是 的。学校常用的应急照明灯,当外部电路有电时,应急灯不亮,停电时应急灯发光,小李将应急灯中的任意一个灯泡断开,另一个灯泡仍然发光。则应急灯的两个灯泡是 的。(选填“串联”或“并联”)
12.如图所示的电路中,若要使灯和电铃组成串联电路,只需闭合开关 ;若要使灯和电铃组成并联电路,只需闭合开关 ;同时闭合所有开关是绝不允许的,因为电路出现 现象。
13.如下图所示,L1、L2,是两个相同的小灯泡,A、B、C、D是四个接线柱,若用导线将AB和CD分别连接起来,则灯L1、L2是 联的;若用导线只将BD连接起来,则灯L1、L2是 联的;若用导线只将AC连接起来,则会发生 .
14.如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把压在B上的物品搬离时,金属片B在弹簧作用下与金属片A、C分开,这时灯 ,电铃 。
15.如图所示电路中,开关闭合,将会出现 (选填“L1”、“L2”或“电源”)短路现象;要使两灯组成串联电路,应拆除导线 (选填“a”、“b”或“c”)。
16.如图所示是一种车位占用提醒电路,虚线框内的元件一个是灯泡,一个是定值电阻,当开关S断开时,a和b是 联的。该电路设计要求:有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则 (选填“a”或“b”)是灯泡,当车位未占用时,开关S是 的。
三、作图题
17.疫情防控期间,某学校有前后两个门,在前后门各有一个开关,学校保卫室有甲、乙两灯和电池组。要求:前门来人甲灯亮,后门来人乙灯亮。请设计这个电路,画出电路图并连接实物图。
四、实验题
18.按要求连接如图所示电路并在虚线框内画出相应的电路图:
①两灯并联,开关控制两个灯泡
②电流表A1测干路电流
③电流表A2测通过灯泡L2的电流
④导线不要交叉.
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第十五章 电流和电路
课题3 串联电路和并联电路
模块导引:
学习目标 思维导图 知识精讲
考点解析 课后作业
1. 知道电流的形成及电流方向。
2. 认识电路的基本结构,能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
3. 会用电路图来表示电路。
4. 认识通路、断路、短路。
一、串联和并联
1. 串联电路
(1)定义:两个或两个以上的用电器顺次连接到电路中,这种连接方式叫做串联。
(2)串联电路的特点:
①连接特点:逐个顺次---首尾相连。
②电流路径:只有一个。
③开关控制特点:开关能同时控制所有的用电器,与开关的位置没有关系。
④用电器工作特点:各用电器互相影响,一个用电器坏了,其他用电器都不能工作。
2. 并联电路
(1)定义:两个或两个以上用电器并列连在一起再连接到电路中,这种连接方式叫做并联。
(2)并联电路的特点:
①连接特点:并列连接---首首尾尾相连。
②电流路径:电流有两条(或多条)路径;
③开关控制特点:干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制本支路。
④用电器工作特点:各元件可以独立工作,一个用电器坏了,其他支路用电器不受影响。
(3)室外的路灯、家庭中各用电器都是并联的,电冰箱中的灯泡和压缩机之间是并联的。
3. 串并联电路的区别
项目
串联电路
并联电路
概念
电路元器件逐个首尾顺次连接的电路连接方式叫串联
电路元器件并列连在电路中的电路连接方式叫并联
电流流
向图
特点
电流只有一条路径,没有分支,无干路、支路之分
电路有两条或多条分支,干路和任一支路可构成一条电流路径,电流有两条或多条路径
有无分叉
无
有
开关作用
开关控制整个电路,开关位置对它的控制作用没有影响
干路开关控制整个电路,支路开关只控制它所在的那条支路
用电器间
是否相互
千扰
各用电器互相干扰,若其中一个断开,其他用电器均无法工作
各用电器互不干扰,若其中一个断开,其他用电器可照常工作
二、串联和并联的识别方法
方法
串联电路
并联电路
定义法
各用电器首尾顺次连接
各用电器“首与首相连,尾与尾相连”,并联连接
电流流向法(电流路径法)
电路只有一条路径
电流在某处分为几条支路,在另一处又重新汇合,即有多条电流的路径
拆除法(断路法)
拆除一个用电器,电路是断路,其他用电器也不能工作
拆除一个用电器,其他用电器仍有电流通过,仍能工作
短路法
用导线将某一用电器短路,其他用电器仍能工作
用导线将某一用电器短路:其他用电器不能工作。此时电源短路,为防止损坏电源,要用触接法
节点法(移点法)
不论导线多长,只要其间没有电源和用电器等,导线的两端可以看成同一个点,从而找出各用电器两端的公共点。具体方法如下:第一步,把共线的节点用同一符号表示,如图所示
第二步,把同一符号的节点移到一起,如图所示
第三步,整理成规范的电路图,利用电流路径法判断
三、电路图与实物图的对应画法
1. 根据实物图画电路图的方法
(1)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,再将符号整理成规范电路图的一种方法。
(2)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:如下图所示,先找出节点(并联电路的分流点和汇流点)的位置,画出干路如图甲;对照实物图找出各条支路并画出来,如图乙;将干路与支路连接起来组成完整的电路图,如图丙。
2. 根据电路图连接实物图的方法(以并联电路为例)
(1)分析电路图,在电路图上找出分流点和汇流点,明确每个元器件所处的位置。
(2)先支后干法:
3. 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。
四、生活中的电路
1.生活中的串联电路
用来装饰店堂、居室,烘托欢乐气氛的彩色小灯泡多数是串联的,有少数是串联和并联组合而成的。
2.生活中的并联电路
家庭中各个用电器都是并联的,街道两旁的路灯是并联的,竟赛用的抢答器的电路是并联的,电冰箱中的灯泡和压缩机是并联的。
考点一:辨析电路的并串联
1.如图所示的电路中,各元件完好,关于整个电路的连接,下列判断中正确的是( )
A.若只闭合S1,L、R2串联
B.若只闭合S2,R1、R2并联
C.若只闭合S2,R1、R2串联
D.若S1、S2都断开,R1、R2、L串联
【答案】D
【详解】A.若只闭合S1,电流从电源正极流出,经过R2、开关S1回到电源的负极,电路为R2的简单电路,故A错误;
BC.若只闭合S2,电流从电源正极流出,经过开关S2、灯泡L直接回到电源的负极,电路为L的简单电路,故BC错误;
D.若S1、S2都断开,电流从电源的正极流出,依次经过R2、R1、灯泡L回到电源的负极,电路是R2、R1、灯泡L串联,故D正确。
故选D。
2.如图所示的电路图中,当开关S闭合后,两盏灯并联的电路是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【详解】A.图中电流从正极出发,经L1、开关、灯泡L2、回负极,只有一条电流路径,故为串联电路,故A错误;
B.图中电路从正极出发,开始分支,一支流向灯泡L1,一支流向灯泡L2,然后共同经开关S回负极为并联,故B正确;
C.由图可知,电流从正极出发,经开关S,灯泡L2、L1回负极,只有一条电流路径,为串联电路,故C错误;
D.由图可知,电流从正极出发,经灯泡L1、L2、开关S回负极,只有一条电流路径,为串联电路,故D错误。
故选B。
3.某兴趣小组为了研究利用单刀双掷开关控制小直流电动机的正转、反转和不转,设计了如图所示的电路,、为单刀双掷开关,、为指示灯。规定电流从电动机M的左端流入,电动机正转。下列说法正确的是( )
A.接、接时,、均发光,电动机不转
B.接、接时,只有发光,电动机反转
C.接、接时、只有发光,电动机反转
D.接、接时、、均发光,电动机正转
【答案】C
【详解】A.接、接时,由图可知电流无法从电源正极出发后回到电源负极,整个电路没有构成闭合回路,电路中没有电流通过,则、均不发光,电动机不转,故A错误;
B.接、接时,由图可知电流从电源正极出发后经、电动机回到电源负极,则只有发光,电流从电动机的左端流入,电动机正转,故B错误;
C.接、接时,由图可知电流从电源正极出发后经、电动机回到电源负极,则只有发光,电流从电动机的右端流入,电动机反转,故C正确;
D.接、接时、由图可知电源没有接入电路,则、均不发光,电动机不转,故D错误。
故选C。
考点二:根据描述判断电路连接是否正确
4.如图是人体红外线感应灯。当人走进照明范围时人体感应开关闭合,离开照明范围时人体感应开关断开;光敏开关仅在光线暗时才会闭合。能实现环境光线非常暗时人来灯亮人走灯灭的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题知,要求灯只有在光线暗、有人体靠近时才会自动发光,在人离开时自动关闭,说明光敏开关和人体感应器同时控制灯泡,即光敏开关和人体感应开关、灯泡三者串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.图中是人脸识别门禁闸机,常用于图书馆和宿舍门口,只有人脸信息符合时,电动机才能转动打开闸门,和该人脸识别门禁闸机原理相同的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意知,当身份信息开关和人脸信息开关同时闭合时,电动机才工作,说明两开关相互影响,即两开关、电动机串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.某科创小组想设计一个简易电路来模拟火车站安检门的功能。该电路能实现:只要开关断开,整个电路不工作;开关闭合,电路工作,指示灯L亮起,检测到金属时才闭合,电铃响起。符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】开关断开,整个电路不工作;开关闭合,电路工作,说明在干路 。指示灯L亮起,检测到金属时才闭合,电铃响起,说明L与电铃并联,控制电铃。
A.电铃与L串联,、均闭合时,指示灯和电铃才同时工作, 不符合L先亮、电铃后响的要求,故A不符合题意;
B.B图中,在干路,控制整个电路;L与电铃并联,控制电铃,故B符合题意;
C.C图中,闭合时,电铃被短路,不会响,故C不符合题意;
D.只控制L,不能控制整个电路,故D不符合题意。
故选B。
考点三:通过改变导线实现串并联电路的转换
7.如图所示电路中,下列说法正确的是( )
A.该电路的连接是正确的
B.该电路中两灯是并联的
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线de
D.要使两灯组成并联电路,应将导线bc的c端改接到d端
【答案】D
【详解】AB.由图知,闭合开关时,电流不经过用电器而直接流回电源负极,会发生电源短路,会损坏电流表和电源,故AB错误;
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线cf,故C错误;
D.要使电路中的两灯并联,可以将导线bc的c端改接到d或e端,电流从正极流出在f点分开,分别经过两个灯泡后在d点或e点汇合后经过开关回到负极,故D正确。
故选D。
8.如图所示的电路中,在下列情况下,正确的是( )
A.当S1、S2都断开时,L1、L3并联,L2断路
B.当S1、S2都闭合时,L1、L2、L3都亮且并联
C.当S1断开,S2闭合时,L2、L3串联,L1断路
D.当S1闭合,S2断开时,L1、L2并联,L3短路
【答案】B
【详解】A.当S1、S2都断开时,电流只有一条路径,依次流过三只灯泡,所以L1、L2、L3是串联的,故A错误;
B.当S1、S2都闭合时,电流有三条路径,分别通过三只灯泡,最后再汇合回到电源负极,所以L1、L2、L3是并联的,故B正确;
C.当S1断开,S2闭合时,L1、L2被短路,电流只有一条路径,是灯L3的简单电路,故C错误.
D.当S1闭合,S2断开时,L2、L3断路,电流只有一条路径,是灯L1的简单电路,故D错误.
故选B。
9.如图所示,接线盒的上部有两只相同规格的灯泡,导线接在盒的内部,接线盒的另两个接线柱与电压未知的电源和开关相连。闭合开关,两只灯泡发光。若要判断两只灯泡的连接方式,下列操作合理,并能达到目的的是( )
A.用导线将a、d连接 B.将L1和L2的位置互换
C.任意取下一只灯泡 D.用电压表分别测L1和L2的电压
【答案】C
【详解】A.用导线将a、d连接,则电源可能被短路,电源烧坏,故A不符合题意;
B.无论是串联还是并联,互换灯泡位置,不影响发光情况,故B不符合题意;
C.串联电路相互影响,并联电路相互不影响。取下一只灯泡,观察另一灯,如果仍然能发光,不受影响,表明是并联;如果熄灭则为串联,故C符合题意;
D.两灯规格相同,无论是串联还是并联,两端电压都是相同的,故D不符合题意。
故选C。
考点四:串联电路的设计
10.为了提高旅客的乘车通行效率,长沙火车站实施“验检合一”,乘客通过检票处“一道闸”,当身份信息和人脸信息都符合时(相当于闭合开关),电动机转动,打开闸门直达站台,下列电路设计符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据题意可知,只有两个开关都闭合的情况下,电动机才工作,这说明两个开关相互影响,是串联的关系,然后与电动机串联。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.“一盔一带”守护安全,如图为配备了头盔的共享电动车。骑车时需要先扫码(相当于闭合开关)开锁,然后佩戴头盔(相当于闭合开关)才能启动。没有使用头盔或头盔低于设定高度,电动车的中控系统将断开开关,自动控制电动车停止行驶。下列符合条件的电路设计是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,只有闭合两个开关车才会启动,且断开开关,自动控制电动车停止行驶,即两个开关、相互影响共同控制电动机,是串联的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12.旅客乘坐高铁。进站时,需要通过人脸识别系统,并刷身份证,在确保“人”“证”一致后(对应开关闭合),电动闸门 M 便会打开. 下列电路图可实现上述要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】进站时,在确保“人”“证”一致后,即两个对应的开关均闭合后电动闸门才会打开,故两个开关应与电动机串联接入电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
考点五:并联电路的设计
13.如图所示,小聪居住的小区安装了智能门禁系统,他进入小区必须通过刷卡或人脸识别,当门禁系统接通电源后,指示灯发光。刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关),电动机工作,控制门打开。下列关于门禁系统的简化电路设计合理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由题意可知,人脸识别、刷卡识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使电动机启动工作,所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上;灯泡与电动机能独立工作,是并联的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
14.随着科技的发展,双控型抽油烟机的开关既有触摸式的触屏开关,也有利用红外线的感应开关。操作任意一个开关均可以使油烟机内的电动机开始运转或停止工作,给人们带来了好的生活体验。如图是小明设计的四个抽油烟机模拟电路,电动机用符号M表示,能满足上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.两开关串联再与电动机串联,只有两个开关都闭合时电动机才能启动工作,故A不符合题意;
B.两个单刀双掷开关串联,操作任意一个开关均可以使油烟机内的电动机开始运转或停止工作,故B符合题意;
C.一个单刀双掷开关和一个单刀开关串联,如图S2不闭合,S1掷向哪个接头都不能使电路形成通路,电动机不能工作,故C不符合题意;
D.两个单刀开关并联,闭合任一开关,电动机都能启动;但只有两个开关都断开时,电动机才能停止工作,故D不符合题意。
故选B。
15.临沂是“中国物流之都”,仓储管理尤为重要。某仓库管理员设计了一个电路,确保无论前后门来人按下开关,电铃都会响起,但代表前后门的灯会分别被点亮。下列四种设计,最佳的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】无论前后门来人按下开关,电铃都会响起,但代表前后门的灯会分别被点亮,电铃最好放在干路上,两个灯并联,各用一个开关控制,比使用两个电铃更加简便,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
一、单选题
1.下列情况中不属于并联的是( )
A.教室里的各盏明灯 B.马路上的各盏路灯
C.节日的小彩灯 D.家庭电路中的电冰箱和电视机等
【答案】C
【详解】AB.教室里的各盏照明灯、马路上的各盏路灯如果有一个损坏,则其它的灯正常工作,它们互不影响、独立工作,所以它们之间属于并联电路,故AB不符合题意;
C.家庭装饰用的一串小彩灯,如果一个坏了,不亮,则其它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C符合题意;
D.家庭电路中的各用电器之间也能独立工作,所以也属于并联电路,故D不符合题意。
故选C。
2.老师展示了四个电路图,当开关S闭合后,灯L与电阻R串联的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.闭合开关,电流只有一个通路依次通过灯泡和电阻,属于串联,故A符合题意;
B.闭合开关,灯泡L被开关短路,电流只通过电阻,故B不符合题意;
CD.闭合开关,电流同时通过灯泡和电阻,灯泡和电阻两个用电器独立工作,互不影响,属于并联,故CD不符合题意。
故选A。
3.如图所示,灯L1与灯L2的规格相同,下列说法正确的是( )
A.S闭合后,灯L2将发生短路,L1会发光
B.要使小灯泡L1、L2串联,可去掉导线b
C.只改动一根导线,此电路不可能变为灯L1、L2并联
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,S1只能控制L1
【答案】B
【详解】A.S闭合后,L1、L2被导线b短路,灯不亮,而且导致电源短路,会损坏电源,故A错误;
B.要使L1、L2串联,电路中各个元件首尾相连,可去掉导线b,故B正确;
C.将导线c从接线柱B改接到接线柱A上,则S闭合后,电流分两支,分别流向L1、L2,则此时L1、L2并联,故C错误;
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,若S1闭合,则电源会被短路,两灯都不亮。故D错误。
故选B。
4.图中,与所示实物图相对应的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由实物图可知,开关闭合时,两灯串联,开关控制整个电路。
A.图中两灯串联,开关控制两盏灯,与实物图对应,故A符合题意;
B.图中两灯串联,开关闭合时其中一个灯泡会短路,与实物图不对应,故B不符合题意;
C.图中两灯并联,开关在干路控制整个电路,与实物图不对应,故C不符合题意;
D.图中两灯并联,开关在其中一条支路上,与实物图不对应,故D不符合题意。
故选A。
5.在小明的卧室里,同一盏吊顶灯用两个开关控制,一个安装在进门处,另一个安装在床头附近.操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯,下面四幅图中能够满足要求的是(其中A中的S1及C中的S1,S2为单刀双掷开关)
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、图中S1为单刀双掷开关,S2为单刀开关,当S2断开时,无论S1往哪个方向掷,灯泡都不能发光,故不能满足要求;
B、图中两个单刀开关串联,相互影响,只有两个开关都闭合时,灯泡才发光,故不能满足要求;
C、图中S1和S2为单刀双掷开关,S1接1时灯泡不发光,S1接2时灯泡发光;S2接1时灯泡发光,S2接2掷时灯泡不发光,任意一个开关都可以开灯、关灯,故可以满足要求;
D、图中两个单刀开关并联,闭合S1或S2都能使灯泡发光,但是只有两个开关都断开时,灯泡才熄灭,故不能满足要求.
6.如图,用导线连接接线柱A、B、C、D、E可使灯L1和L2组成并联电路的正确方法是( )
A.先连接A、E,再连接C、E
B.先连接A、C,再连接C、E
C.先连接A、B,再连接C、E
D.先连接A、C,再连接B、E
【答案】D
【详解】A.先连接A、E,再连接C、E,闭合开关后,形成电源短路,故A不符合题意;
B.先连接A、C再连接C、E,闭合开关后,形成电源短路,故B不符合题意;
C.先连接A、B再连接C、E时,灯泡被短路,电路为的基本电路,故C不符合题意;
D.先连接A、C和B、E时,两灯泡的首首相连,尾尾相连,即两灯泡并联,故D符合题意。
故选D。
7.将两只灯泡分别接在甲、乙两个电路中,以下实验现象不可能的是( )
A.在甲电路中,当L1和L2都发光时,取下L1后,L2会熄灭
B.在甲电路中用导线连接L1的两个接线柱,接通电路后,L1不发光L2发光
C.在乙电路中,当L1和L2都发光时,取下L1后,L2不会熄灭
D.在乙电路中用导线连接L1的两个接线柱,接通电路后,L1不发光L2发光
【答案】D
【分析】串联电路中,电流只有一条路径,各用电器相互影响,如其中一个损坏,另一个也不能工作;并联电路中,电流路径有多条,各支路用电器互不影响,如其中一条支路损坏,其余支路不受影响。
【详解】A.在甲电路中,两灯串联,相互影响,当灯和都发光时,取下灯,灯将会熄灭,故A不符合题意;
B.在甲电路中用导线连接的两个接线柱,接通电路后,被断路,电路为的基本电路,因此不发光,故B不符合题意;
C.在乙电路中,两灯并联,互不影响,当灯和都发光时,取下后,不会熄灭,故C不符合题意;
D.在乙电路中用导线连接的两个接线柱,接通电路后,形成电源断路,因此灯泡和都不发光,故D符合题意。
故选D。
8.在连接串、并联电路的实验中,下列做法中没有必要的是( )
A.开关应是断开的
B.画好电路图,确认电路图无误后,再根据电路图连接电路
C.连接电路时,一定要从电源正极出发,直至电源负极
D.连接完毕后,要仔细检查电路连接是否正确,不允许发生短路
【答案】C
【详解】A.为保护电路,连接电路时,开关要断开,故A不符合题意;
B.画好电路图,确认电路图无误后,再根据电路图连接电路,防止连接错误,故B不符合题意;
C.连接电路时,按一定顺序即可,不一定要从电源正极出发,从电源负极出发也可以,故C符合题意;
D.连接完毕后,要仔细检查电路连接是否正确,不允许发生短路,故D不符合题意。
故选C。
9.图所示的四个实物图中,若将开关S闭合,灯泡L1与L2并联的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.开关S闭合后,电流的路径只有一条,小灯泡L1、L2串联,故A不符合题意;
B.开关S闭合后,电流的路径有两条,小灯泡L1、L2并联,故B符合题意;
C.开关S闭合后,小灯泡L1被短路,故C不符合题意;
D.开关S闭合后,电源被短路,故D不符合题意。
故选B。
10.目前,我国的无人机技术已处于国际领先水平。如图所示的无人机,当开关闭合时指示灯亮起,再闭合时电动机启动,无人机起飞。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】经分析可知,指示灯和电动机并联,开关S1位于干路,开关S2位于电动机支路;
A.由电路图可知,开关S1闭合时电动机工作,再闭合S2时指示灯亮起,故A不符合题意;
B.由电路图可知,开关S1闭合时电动机和指示灯都不工作,再闭合S2时电动机和指示灯同时工作,故B不符合题意;
C.由电路图可知,开关S1闭合时指示灯亮起,再闭合S2时电动机工作,故C符合题意;
D.由电路图可知,开关S1闭合时电动机和指示灯都工作,再闭合S2时会造成电源短路,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
11.街边的路灯总是同时亮,同时灭,它们是 的。学校常用的应急照明灯,当外部电路有电时,应急灯不亮,停电时应急灯发光,小李将应急灯中的任意一个灯泡断开,另一个灯泡仍然发光。则应急灯的两个灯泡是 的。(选填“串联”或“并联”)
【答案】 并联 并联
【详解】[1][2]路灯和应急灯中任一个灯泡断开时,其它灯泡仍然发光,两灯的工作互不影响,连接方式都是并联。
12.如图所示的电路中,若要使灯和电铃组成串联电路,只需闭合开关 ;若要使灯和电铃组成并联电路,只需闭合开关 ;同时闭合所有开关是绝不允许的,因为电路出现 现象。
【答案】 、 短路
【详解】[1]若要使灯和电铃组成串联电路,则只需闭合开关S2,此时灯与电铃首尾顺次连接。
[2]若要使灯和电铃组成并联电路时,则要断开开关S2,闭合开关S1和S3,此时灯和电铃并列地连接。
[3]若同时闭合S1、S2、S3,电流从正极出发,不经用电器直接回负极,发生电源短路,会烧坏电源,是绝不允许的。
13.如下图所示,L1、L2,是两个相同的小灯泡,A、B、C、D是四个接线柱,若用导线将AB和CD分别连接起来,则灯L1、L2是 联的;若用导线只将BD连接起来,则灯L1、L2是 联的;若用导线只将AC连接起来,则会发生 .
【答案】 并 串 短路
【详解】若将接线柱A与B连接,接线柱C与D连接,则电路中有两条电流的流通路径,所以灯L1、L2并联,如下图:
若用导线只将BD连接起来,则电路中有一条电流的路径,所以灯L1、L2串联,如下图:
若用导线只将AC连接起来,则会造成电源短路
14.如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把压在B上的物品搬离时,金属片B在弹簧作用下与金属片A、C分开,这时灯 ,电铃 。
【答案】 亮 响
【详解】[1][2]当把重物压在B上时,金属片B下移与金属片A、C接触时,电铃被短接,电路中只有小灯有电流通过,小灯发光。当将物品搬离后,金属片B与A、C分开,电铃与小灯串联,灯亮,铃响。
15.如图所示电路中,开关闭合,将会出现 (选填“L1”、“L2”或“电源”)短路现象;要使两灯组成串联电路,应拆除导线 (选填“a”、“b”或“c”)。
【答案】 L2 a
【详解】[1]由图可知,电流从电源正极流出,经过开关S和灯泡L1,回到电源负极;灯泡L2与导线并联,被短路。
[2]灯泡L2与导线a并联,被短路,所以拆除导线a,即可使灯泡L1和L2串联。
16.如图所示是一种车位占用提醒电路,虚线框内的元件一个是灯泡,一个是定值电阻,当开关S断开时,a和b是 联的。该电路设计要求:有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则 (选填“a”或“b”)是灯泡,当车位未占用时,开关S是 的。
【答案】 串 a 闭合
【详解】[1][2][3]由图可知,开关S断开时,a和b首尾相连,a和b串联,开关S闭合时,a元件被短路,电路是只有b的简单电路,再根据有车时灯泡亮,无车时灯泡灭可知,灯泡不是始终是亮的,所以a处是灯泡。由题意可知,当车位未被占用时,灯泡熄灭,即灯泡被短路,所以开关S是闭合的。
三、作图题
17.疫情防控期间,某学校有前后两个门,在前后门各有一个开关,学校保卫室有甲、乙两灯和电池组。要求:前门来人甲灯亮,后门来人乙灯亮。请设计这个电路,画出电路图并连接实物图。
【答案】
【详解】由题意可知,前门来人按下开关时甲灯亮,后门来人按下开关时乙灯亮,说明两灯互不影响、能独立工作,即甲、乙两个电灯应并联,且前门开关控制甲灯、后门开关控制乙灯,据此画出电路图,根据电路图连接实物图,如图所示:
四、实验题
18.按要求连接如图所示电路并在虚线框内画出相应的电路图:
①两灯并联,开关控制两个灯泡
②电流表A1测干路电流
③电流表A2测通过灯泡L2的电流
④导线不要交叉.
【答案】
【详解】(1)从电源的正极出发,首先进入电流表A1的正接线柱,从负接线柱出来,后分成两条支路,一条支路是A2、L2,另一条支路只有L1,两条支路汇合共同经过开关后回到电源的负极,如下图:
(2)两个灯泡并联,电流表A1测干路电流,所以A1串联在干路中;电流表A2测通过灯泡L2的电流,所以A2与L2串联,根据实物图画出电路图.如下图:
【点睛】要解决此题,需要掌握串联电路和并联电路的区别:串联电路各元件逐个顺次连接起来,电流只有一条通路;并联电路各元件并列地连接起来,电流有多条通路,并注意电表的量程.
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