15.3 串联电路和并联电路 讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版
2025-08-07
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第3节 串联电路和并联电路 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.54 MB |
| 发布时间 | 2025-08-07 |
| 更新时间 | 2025-08-07 |
| 作者 | 优胜教育工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53371588.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
15.3 串联电路和并联电路
【思维导图+知识讲解+例题讲解+巩固练习】
学习目标:
1.知道串联电路和并联电路的定义。
2.能说出串联电路和并联电路的基本特点(电流路径、用电器间影响、开关作用等)。
3.会连接简单的串联电路和并联电路。
4.会画简单的串联和并联电路图。
5.能识别生活中的串联电路和并联电路。
思维导图
知识讲解
知识点一、串联电路
1.定义: 把电路元件逐个顺次连接起来组成的电路,叫做串联电路。
2.电路图(以两个灯泡串联为例):
3.连接特点: 电路中各元件是逐个顺次连接,无分支。
4.电流路径: 电流从电源正极出发,只有一条路径,依次经过各个用电器,最后回到电源负极。
5.用电器间的相互影响: 各用电器相互影响,一个用电器断路(不工作),其他所有用电器都不能工作。
6.开关的作用: 串联电路中,开关控制整个电路的通断,开关位置改变,其控制作用不变。
7.实例: 节日里装饰用的小彩灯(部分老式)、某些手电筒内的电池连接(多节干电池顺次连接)。
知识点二、并联电路
1.定义: 把电路元件并列地连接在电路中的两点之间(干路的两个分支点之间)所组成的电路,叫做并联电路。 (干路:电源到分支点、分支点到电源的部分;支路:两个分支点之间的每条电路)
2.电路图(以两个灯泡并联为例):
3.连接特点: 电路中有分支点,各用电器并列连接在两个分支点之间。
4.电流路径: 电流从电源正极出发,在第一个分支点分成几条支路,分别经过各支路的用电器,然后在第二个分支点汇合,共同回到电源负极。即电流有两条或两条以上的路径。
5.用电器间的相互影响: 各用电器互不影响,一个用电器断路(不工作),其他支路的用电器仍能正常工作。
6.开关的作用:
(1)干路开关: 控制整个电路的通断。
(2)支路开关: 只控制所在支路的用电器的通断。
7.实例: 家庭电路中的用电器(如电灯、电视机、电冰箱等)都是并联的;教室里的日光灯、各个插座等。
知识点三、串联电路和并联电路的识别方法
1.电流路径法(最根本): 从电源正极出发,沿着电流方向“走”一圈,回到电源负极。
(1)如果电流只有一条路径,途中没有分支,则为串联电路。
(2)如果电流在某点“分叉”,形成两条或多条路径,然后在另一点“汇合”,则为并联电路。
2.用电器相互影响法:
(1)闭合开关,取下(或断开)其中一个用电器,若其他用电器都不能工作,则为串联电路。
(2)若其他用电器仍能工作,则为并联电路。
3.节点法/拆除法(针对电路图): 观察电路图中是否有明显的分支点和汇合点。或者想象拆除一个用电器,看其他用电器是否受影响。
4.电路结构法: 串联电路元件是“串”起来的,像糖葫芦;并联电路元件是“并排”连接在两点之间的。
知识点四、连接串联电路和并联电路的实验注意事项
1.连接电路时,开关必须断开。 (这是为了安全,防止电路连接错误时损坏器材或触电。)
2.按照电路图连接实物。 可以从电源正极开始,也可以从负极开始,逐个顺次连接。
3.注意认清电路元件的正负极(如果有的话,如电池、发光二极管)。 (对于电池,应注意正负极连接正确;对于发光二极管,电流应从长脚(正极)流入,短脚(负极)流出才能发光。)
4.导线要连接牢固,不要出现接触不良的情况。
5.连接完毕后,要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关。 特别要检查是否有电源短路的情况(电源正负极直接用导线相连)。
6.实验结束后,应先断开开关,再拆除电路。
本节小结:
1.串联电路:逐个顺次连接,一条电流路径,用电器相互影响,开关控制整个电路。
2.并联电路:并列连接在两点间,多条电流路径,用电器互不影响,干路开关控全局,支路开关控支路。
3.区分串并联的关键是看电流路径和用电器间是否相互影响。
例题讲解
考点一:串联电路和并联电路的辨别
【例题1】小汽车行驶到后海大道与海德一道十字路口时,司机向右打转向灯,此时小汽车右边前、后的转向灯同时亮起。行驶到海德一道后,右边前、后的转向又灯同时熄灭,则右边前、后两盏灯的连接方式是 ( )
A.串联 B.并联
C.可能是串联、也可能是并联 D.无法确定
【答案】B
【解析】【解答】汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,如果其中一个损坏时,另一个仍能正常工作。这两个转向灯在电路中的连接方式为并联,故B正确;
故答案为:B。
【分析】汽车的转向灯泡互不影响,是并联的。
【例题2】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
【解析】【解答】 AB、如图所示的电路中,闭合开关,电流直接沿导线流回电源的负极,所以引起电源短路,会损坏电源,两灯均不发光,故A、B错误;
C、要使电路中的两灯串联,电流应依次经过L1、L2,应拆除导线cf,故C错误;
D、要使电路中的两灯并联,电流应分别流入两个灯泡,可以需将导线bc的c端改接到d端,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)电路的三种状态:通路,开路(断路),短路。电源短路是指用导线将电源两极直接连接起来的电路。
(2)串联电路中各用电器是逐个顺次连接,电流只有一条路径;
(3)并联电路中各用电器是并联接在电路的两端之间,电流有多条流通路径。
【例题3】如图所示,在电路中,要使和串联,应只闭合开关 ,如果和闭合,断开,两灯 (选填“串联”或“并联”),如果所有开关全部闭合,则会出现 (选填“短路”或“断路”)。
【答案】S2;并联;短路
【解析】【解答】解:只闭合开关S2时,电流从电源正极流出,依次流过开关S2、灯L2、L1回到负极,所以灯L1、L2串联;
如果S1和S3闭合,S2断开时,电流从电源正极流出经过开关S1分支,一支经过灯L1,另一支经过灯L2、开关S3,然后两支汇合共同回到负极,所以灯L1、L2并联;
如果所有开关全部闭合,电流从电源正极经过S2、S3直接到电源负极,形成了电源短路,这种电路时不允许的。
故答案为:S2;并联;短路。
【分析】(1)串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;
(2)电源短路是指用导线直接将电源两端相连,这种电路时不允许的。
二、考点二:串、并联电路的设计
【例题1】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
【解析】【解答】ABCD、由题意可知, 当身份信息和人脸信息都符合时(相当于两个开关),电动机才工作,这说明两个开关都闭合时,电路才会形成通路,故两开关一定是串联的关系,然后与电动机串联。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】根据题意分析电路的连接方式,然后选出正确的答案。
【例题2】为了减少炒菜时对油烟的吸入,厨房里安装了一台抽油烟机。抽油烟机上面的照明灯和电动机既可以同时工作又可以独立工作。以下关于抽油烟机内部电路设计,你认为符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【解答】根据题意可知,照明灯和电动机既可以同时工作又可以独立工作,这说明它们之间互不影响,照明灯和电动机应该并联连接。照明灯和电动机都能单独控制,则两个支路上各有一个开关与它们串联。
故选A。
【分析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联。干路开关控制所有用电器,支路开关只控制它所在支路上的用电器。
【例题3】按要求将图中的各器件连成电路图,要求:L1与L2组成并联电路;S1控制L1,S2同时控制L1与L2。
【答案】
【解析】【解答】根据要求,灯泡并联,在不同支路上,S1控制L1,与L1串联,S2同时控制L1与L2,S2在干路中。如图所示:
【分析】各用电器在不同支路上,是并联电路;干路开关控制所有用电器,支路开关控制支路用电器。
【例题4】电动切割机有两开关S1,S2,必须两手同时用力各压一个开关,切割机才会工作,最大限度保护操作人员。把图中各元件连成一个电路,使其能按上述要求工作。
【答案】
【解析】【解答】必须两手同时用力各压一个按钮,电动机才工作,因此S1、S2相互影响和电动机串联;如图所示:
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
巩固练习
一、选择题
1.两个小灯泡连接在电路中,无法观察到它们是串联还是并联。闭合开关时,两灯都正常发光。以下判断正确的是( )
A.若灯两端电压都相等,则两灯肯定是并联
B.若流过灯的电流相等,则两灯肯定是串联
C.若取下一根导线两灯都不亮,则原来两灯肯定是串联
D.若取下一灯,另一灯不亮,则原来两灯肯定是串联
【答案】D
【解析】【解答】A.当两灯并联时,各个灯泡两端电压都相等且等于电源电压,但是当两个完全一样的小灯泡串联时,各个灯泡两端电压也会相等且等于电源电压的一半,所以若灯两端电压都相等,两灯也可能是串联,A不符合题意;
B.若两个完全一样的小灯泡并联时,由于灯泡的电阻相等,两端电压相等,流过灯的电流也相等,所以若流过灯的电流相等,两灯也可能是并联,B不符合题意;
C.在并联电路中,若在干路取下一根导线,两灯都不会亮,所以取下一根导线两灯都不亮,原来两灯也可能是并联,C不符合题意;
D.串联电路是各用电器顺次连接,只有一条闭合回路,若取下一灯,就造成电路断路,另一灯就会不亮,所以若取下一灯,另一灯不亮,则原来两灯肯定是串联,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据并联和串联电路的用电器工作特点分析判断。并联时各个用电器是相互不影响工作的,而串联时用电器是要相互影响工作的。
2.如图所示电路中,开关能同时控制两盏灯,若一盏灯的灯丝断了,不影响另一盏灯的工作的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【解答】由题意可知,两个灯泡是互不影响的,所以它们应是并联的;而开关能同时控制这两个灯泡,所以开关应是干路上的,符合以上两点的电路图是A图,故选A。
【分析】 明确串联和并联电路的特点,:串 联电路中,各用电器相互影响,一处断路,整个电路都不工作;开关控制整个电路。并联电路中,各用电器互不影响,一条支路断路,不影响其他支路工作;干路开关控制整个电路,支路开关控制所在支路。根据题目要求(开关能同时控制两盏灯,一盏灯灯丝断了不影响另一盏灯工作),逐一分析选项。
3.小明打开家里的抽油烟机时,发现抽油烟机的灯是熄灭的,但此时抽油烟机的压缩机仍在继续工作。关于抽油烟机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.可能并联,也可能串联 D.条件不足,无法判断
【答案】B
【解析】【解答】解:由题意知,家里的抽油烟机时,发现抽油烟机的灯是熄灭的,但此时抽油烟机的压缩机仍在继续工作,由此可知,抽油烟机内的灯和压缩机能够独立工作、并且互不影响,因此它们是并联的。
故选:B。
【分析】用电器串联时,各用电器相互影响,不能独立工作;用电器并联时,各用电器互不影响,能独立了工作;据此分析解答。
4.不戴头盔存在安全隐患,于是小华同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【解答】根据要求,骑行前,扫码成功后,开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;戴上头盔后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作,则灯泡与电机工作时互不影响,是并联的;若只戴头盔不扫码则无法骑行,则开关S1在干路中控制整个电路,开关S2与电机在一条支路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】开关闭合后,各用电器互不影响,是并联电路,干路开关控制所有用电器,支路开关控制支路用电器。
5.新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【解答】图中,左右转向灯独立工作,互不影响,是并联的;转向灯亮时,蜂鸣器都响,则蜂鸣器在干路上,能向左或向右拨动,利用了单刀双掷开关控制,故C符合题意。ABD不符合题意。
故选C。
【分析】各灯泡分别发光,则灯泡是并联的;单刀双掷开关能分别控制不同电路。
6.如图是校园智慧门禁系统,采用“人脸识别”与“刷卡识别”两种通行方式,“人脸识别”匹配成功(开关闭合)或“刷卡识别”匹配成功(开关闭合)后,电动机均能工作,闸门打开。夜晚光线较暗时,人靠近闸机(光控开关自动闭合),摄像头开启补光灯。符合上述情况的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】【解答】“人脸识别”匹配成功(开关闭合)或“刷卡识别”匹配成功(开关闭合)后,电动机均能工作,闸门打开,所以和并联, 夜晚光线较暗时,人靠近闸机(光控开关自动闭合),摄像头开启补光灯 ,所以灯泡和电机单独工作,属于并联,S3和灯泡串联,D正确,ABC错误;
综上选D。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,并联:电路元件首首相连,尾尾相接,所以电阻和变阻器并联。
7.铁路系统实行电子检票,乘客进站需识别身份证和人脸,当“人”“证”一致(两个开关均闭合)时,识别电路被接通,闸门M自动打开。 以下电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【解答】根据题意可知,只有“人”“证”一致的情况下,闸机自动打开,这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响,是串联的,然后与电动机串联,故ACD不符合题意,B符合题意;
故选B。
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式,从而得出正确的电路图。
8.党的二十大报告指出“必须坚持科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养,开展了STEM科创教育,在此期间,科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码(该开关闭合)或投币(该开关闭合)完成自动出售服务;当光线较暗时,光控开关闭合,还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】【解答】根据要求,扫码时闭合开关或投币时闭合开关,都能启动电动机,扫码开关和投币开关并联,共同控制电动机;光控开关闭合,灯泡照明,灯泡与光控开关串联,与电动机并联。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】用电器工作互不影响,是并联电路;多个开关分别控制用电器,则开关是并联的。
二、填空题
9.如图是学校楼道中安装的应急照明灯,外部供电线路有电时应急灯不亮,供电线路对应急照明灯内的蓄电池充电,把电能转化为化学能,此时蓄电池相当于 (填“电源”或“用电器”);供电线路停电时,应急灯正常发光,取下其中的一个灯泡,另一个灯泡仍然发光,说明应急灯的两个灯泡是 (选填“串联”或“并联”)的。
【答案】用电器;并联
【解析】【解答】充电时蓄电池消耗电能,相当于一个用电器。应急灯取下其中一个灯泡时,另一个灯泡仍然发光,说明是并联。
综上 第1空、 用电器; 第2空、并联。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,并联:电路元件首首相连,尾尾相接,所以电阻和变阻器并联;
2、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
10.夜幕降临,小明看到汕头的街道上华灯齐放,这些灯同时发光同时熄灭,据此 (选填“能”或“不能”)判断其连接方式。如果看到其中一盏灯因故障而熄灭,但其他灯依然发光,由此可以断定这盏灯与其他灯的连接方式为 (选填“串”或“并”)联。小明回到家中,按下开关,电灯亮了,开关与电灯的连接方式是 联。
【答案】不能;并;串
【解析】【解答】串并联电路,灯泡均可以使得灯泡同时亮灭,所以不能判断其连接方式,看到其中一盏灯因故障而熄灭,但其他灯依然发光,所以灯泡互相不影响,所以连接方式为并联。按下开关,电灯亮了,开关与电灯的连接方式是串联,开关可以控制灯泡。
综上 第1空、不能; 第2空、并; 第3空、串。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
11.如图所示的电路中,若只需要灯L1亮,则需要闭合开关 ;要使灯L1、L2 串联,则应只闭合开关 ;要使灯L1、L2并联,则应只闭合开关 .
【答案】S1;S3;S1、S2
【解析】【解答】图中,只让灯L1亮,只闭合开关S1,L1的电路接通;若灯Ll、L2串联,两灯需顺次连接,应只闭合S3,电路只有一条路径;若两灯L1、L2并联,在不同路径上,只需闭合开关S1、S2,灯Ll、L2并列连接,组成并联电路。
【分析】串联电路中,各用电器顺次连接,电路只一条路径;并联电路中,各用电器在不同支路,并列连接在电源两侧。
12.如图所示,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置。为了实现课间音乐定时播放,应将定时器开关安装在 导线上(选填“a”或“b”)。当该装置定时播放音乐时,定时器开关应处于 状态,此时播放器和指示灯是 联。
【答案】b;断开;串
【解析】【解答】(1)根据图片可知,当“定时开关”在b点时,如果它处于闭合状态,则播放器被短路,那么播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐。同理,当定时开关断开时,有电流经过播放器,此时它会播放音乐,因此定时开关应该接在b上。
(2)根据上面的分析可知,到达设定时间,“定时开关”断开,“播放器”形成通路,此时小灯泡和播放器处首尾相连,应该为串联。
【分析】(1)根据图片分析定时开关在b点时,它处于闭合和断开两种状态下播放器的工作状态即可;
(2)播放器播放音乐时,应该有电流经过播放器。用电器首尾相连为串联,并排连接在电路两点之间为并联。
三、作图题
13.用笔画线代替导线,把下面的两个实物电路补充完整,导线不能交叉。要求开关同时控制两个灯泡。
【答案】
【解析】【解答】开关同时控制两个灯泡,若两灯并联,开关接在干路上,若灯泡串联,开关控制两用电器,如图所示:
【分析】灯泡并联时,开关在干路上,控制所有用电器;在串联电路中,开关控制所有用电器。
14.按要求完成下列作图。常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关均会断开而暂停手机解锁功能,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,请在下面的虚线框内设计出符合要求的模拟电路图。
【答案】
【解析】【解答】根据可知,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁,则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响,两个开关S1、S2为并联,锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能,则锁定开关S3位于干路,然后与灯泡、电源组成电路,如图
【分析】根据电路的串并联作图
路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁,则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响,两个开关S1、S2为并联,锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能,则锁定开关S3位于干路。
15.在如图所示的电路中要求只添加一根导线,使灯和并联,开关S只控制灯。
【答案】
【解析】【解答】根据题意可知,灯L1和L2并联,则二者并排连接在电路两点之间。开关S只控制灯L2,则开关S只与L2串联在同一支路上,则将灯泡L2右端与电源负极相连即可,如下图所示:
【分析】用电器首尾相连为串联,用电器并排连接为并联。干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器,据此结合图片补充即可。
16.“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
【答案】
【解析】【解答】根据要求,开关闭合时,若导线完好,则电铃不响;而当导线被拉断后电铃响,则导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;为了保护电路,灯泡应串联在干路中,如图:
【分析】导线和电铃并联时,导线使电铃短路,电铃不工作,导线断开,灯泡和电流串联,灯亮、铃响。
17.将如图所示中的符号连接起来,符合下述要求的电路图(设灯泡不会被烧坏):
①只闭合开关,红、绿灯都亮;
②只闭合开关,红、绿灯都不亮;
③开关和都闭合,红灯亮,绿灯不亮。
【答案】
【解析】【解答】根据要求,闭合开关S1两灯泡串联,开关S2,灯都不亮,开关都闭合,红灯亮,绿灯不亮,则S2与绿灯并联,开关S2闭合后使绿灯被短路,如图所示:
【分析】开关和用电器并联时,开关闭合,用电器短路。
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15.3 串联电路和并联电路
【思维导图+知识讲解+例题讲解+巩固练习】
学习目标:
1.知道串联电路和并联电路的定义。
2.能说出串联电路和并联电路的基本特点(电流路径、用电器间影响、开关作用等)。
3.会连接简单的串联电路和并联电路。
4.会画简单的串联和并联电路图。
5.能识别生活中的串联电路和并联电路。
思维导图
知识讲解
知识点一、串联电路
1.定义: 把电路元件逐个顺次连接起来组成的电路,叫做串联电路。
2.电路图(以两个灯泡串联为例):
3.连接特点: 电路中各元件是逐个顺次连接,无分支。
4.电流路径: 电流从电源正极出发,只有一条路径,依次经过各个用电器,最后回到电源负极。
5.用电器间的相互影响: 各用电器相互影响,一个用电器断路(不工作),其他所有用电器都不能工作。
6.开关的作用: 串联电路中,开关控制整个电路的通断,开关位置改变,其控制作用不变。
7.实例: 节日里装饰用的小彩灯(部分老式)、某些手电筒内的电池连接(多节干电池顺次连接)。
知识点二、并联电路
1.定义: 把电路元件并列地连接在电路中的两点之间(干路的两个分支点之间)所组成的电路,叫做并联电路。 (干路:电源到分支点、分支点到电源的部分;支路:两个分支点之间的每条电路)
2.电路图(以两个灯泡并联为例):
3.连接特点: 电路中有分支点,各用电器并列连接在两个分支点之间。
4.电流路径: 电流从电源正极出发,在第一个分支点分成几条支路,分别经过各支路的用电器,然后在第二个分支点汇合,共同回到电源负极。即电流有两条或两条以上的路径。
5.用电器间的相互影响: 各用电器互不影响,一个用电器断路(不工作),其他支路的用电器仍能正常工作。
6.开关的作用:
(1)干路开关: 控制整个电路的通断。
(2)支路开关: 只控制所在支路的用电器的通断。
7.实例: 家庭电路中的用电器(如电灯、电视机、电冰箱等)都是并联的;教室里的日光灯、各个插座等。
知识点三、串联电路和并联电路的识别方法
1.电流路径法(最根本): 从电源正极出发,沿着电流方向“走”一圈,回到电源负极。
(1)如果电流只有一条路径,途中没有分支,则为串联电路。
(2)如果电流在某点“分叉”,形成两条或多条路径,然后在另一点“汇合”,则为并联电路。
2.用电器相互影响法:
(1)闭合开关,取下(或断开)其中一个用电器,若其他用电器都不能工作,则为串联电路。
(2)若其他用电器仍能工作,则为并联电路。
3.节点法/拆除法(针对电路图): 观察电路图中是否有明显的分支点和汇合点。或者想象拆除一个用电器,看其他用电器是否受影响。
4.电路结构法: 串联电路元件是“串”起来的,像糖葫芦;并联电路元件是“并排”连接在两点之间的。
知识点四、连接串联电路和并联电路的实验注意事项
1.连接电路时,开关必须断开。 (这是为了安全,防止电路连接错误时损坏器材或触电。)
2.按照电路图连接实物。 可以从电源正极开始,也可以从负极开始,逐个顺次连接。
3.注意认清电路元件的正负极(如果有的话,如电池、发光二极管)。 (对于电池,应注意正负极连接正确;对于发光二极管,电流应从长脚(正极)流入,短脚(负极)流出才能发光。)
4.导线要连接牢固,不要出现接触不良的情况。
5.连接完毕后,要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关。 特别要检查是否有电源短路的情况(电源正负极直接用导线相连)。
6.实验结束后,应先断开开关,再拆除电路。
本节小结:
1.串联电路:逐个顺次连接,一条电流路径,用电器相互影响,开关控制整个电路。
2.并联电路:并列连接在两点间,多条电流路径,用电器互不影响,干路开关控全局,支路开关控支路。
3.区分串并联的关键是看电流路径和用电器间是否相互影响。
例题讲解
考点一:串联电路和并联电路的辨别
【例题1】小汽车行驶到后海大道与海德一道十字路口时,司机向右打转向灯,此时小汽车右边前、后的转向灯同时亮起。行驶到海德一道后,右边前、后的转向又灯同时熄灭,则右边前、后两盏灯的连接方式是 ( )
A.串联 B.并联
C.可能是串联、也可能是并联 D.无法确定
【答案】B
【解析】【解答】汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,如果其中一个损坏时,另一个仍能正常工作。这两个转向灯在电路中的连接方式为并联,故B正确;
故答案为:B。
【分析】汽车的转向灯泡互不影响,是并联的。
【例题2】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
【解析】【解答】 AB、如图所示的电路中,闭合开关,电流直接沿导线流回电源的负极,所以引起电源短路,会损坏电源,两灯均不发光,故A、B错误;
C、要使电路中的两灯串联,电流应依次经过L1、L2,应拆除导线cf,故C错误;
D、要使电路中的两灯并联,电流应分别流入两个灯泡,可以需将导线bc的c端改接到d端,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)电路的三种状态:通路,开路(断路),短路。电源短路是指用导线将电源两极直接连接起来的电路。
(2)串联电路中各用电器是逐个顺次连接,电流只有一条路径;
(3)并联电路中各用电器是并联接在电路的两端之间,电流有多条流通路径。
【例题3】如图所示,在电路中,要使和串联,应只闭合开关 ,如果和闭合,断开,两灯 (选填“串联”或“并联”),如果所有开关全部闭合,则会出现 (选填“短路”或“断路”)。
【答案】S2;并联;短路
【解析】【解答】解:只闭合开关S2时,电流从电源正极流出,依次流过开关S2、灯L2、L1回到负极,所以灯L1、L2串联;
如果S1和S3闭合,S2断开时,电流从电源正极流出经过开关S1分支,一支经过灯L1,另一支经过灯L2、开关S3,然后两支汇合共同回到负极,所以灯L1、L2并联;
如果所有开关全部闭合,电流从电源正极经过S2、S3直接到电源负极,形成了电源短路,这种电路时不允许的。
故答案为:S2;并联;短路。
【分析】(1)串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;
(2)电源短路是指用导线直接将电源两端相连,这种电路时不允许的。
二、考点二:串、并联电路的设计
【例题1】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
【解析】【解答】ABCD、由题意可知, 当身份信息和人脸信息都符合时(相当于两个开关),电动机才工作,这说明两个开关都闭合时,电路才会形成通路,故两开关一定是串联的关系,然后与电动机串联。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】根据题意分析电路的连接方式,然后选出正确的答案。
【例题2】为了减少炒菜时对油烟的吸入,厨房里安装了一台抽油烟机。抽油烟机上面的照明灯和电动机既可以同时工作又可以独立工作。以下关于抽油烟机内部电路设计,你认为符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【解答】根据题意可知,照明灯和电动机既可以同时工作又可以独立工作,这说明它们之间互不影响,照明灯和电动机应该并联连接。照明灯和电动机都能单独控制,则两个支路上各有一个开关与它们串联。
故选A。
【分析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联。干路开关控制所有用电器,支路开关只控制它所在支路上的用电器。
【例题3】按要求将图中的各器件连成电路图,要求:L1与L2组成并联电路;S1控制L1,S2同时控制L1与L2。
【答案】
【解析】【解答】根据要求,灯泡并联,在不同支路上,S1控制L1,与L1串联,S2同时控制L1与L2,S2在干路中。如图所示:
【分析】各用电器在不同支路上,是并联电路;干路开关控制所有用电器,支路开关控制支路用电器。
【例题4】电动切割机有两开关S1,S2,必须两手同时用力各压一个开关,切割机才会工作,最大限度保护操作人员。把图中各元件连成一个电路,使其能按上述要求工作。
【答案】
【解析】【解答】必须两手同时用力各压一个按钮,电动机才工作,因此S1、S2相互影响和电动机串联;如图所示:
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
巩固练习
一、选择题
1.两个小灯泡连接在电路中,无法观察到它们是串联还是并联。闭合开关时,两灯都正常发光。以下判断正确的是( )
A.若灯两端电压都相等,则两灯肯定是并联
B.若流过灯的电流相等,则两灯肯定是串联
C.若取下一根导线两灯都不亮,则原来两灯肯定是串联
D.若取下一灯,另一灯不亮,则原来两灯肯定是串联
2.如图所示电路中,开关能同时控制两盏灯,若一盏灯的灯丝断了,不影响另一盏灯的工作的电路是( )
A. B.
C. D.
3.小明打开家里的抽油烟机时,发现抽油烟机的灯是熄灭的,但此时抽油烟机的压缩机仍在继续工作。关于抽油烟机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.可能并联,也可能串联 D.条件不足,无法判断
4.不戴头盔存在安全隐患,于是小华同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
5.新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
6.如图是校园智慧门禁系统,采用“人脸识别”与“刷卡识别”两种通行方式,“人脸识别”匹配成功(开关闭合)或“刷卡识别”匹配成功(开关闭合)后,电动机均能工作,闸门打开。夜晚光线较暗时,人靠近闸机(光控开关自动闭合),摄像头开启补光灯。符合上述情况的电路是( )
A. B.
C. D.
7.铁路系统实行电子检票,乘客进站需识别身份证和人脸,当“人”“证”一致(两个开关均闭合)时,识别电路被接通,闸门M自动打开。 以下电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
8.党的二十大报告指出“必须坚持科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养,开展了STEM科创教育,在此期间,科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码(该开关闭合)或投币(该开关闭合)完成自动出售服务;当光线较暗时,光控开关闭合,还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
9.如图是学校楼道中安装的应急照明灯,外部供电线路有电时应急灯不亮,供电线路对应急照明灯内的蓄电池充电,把电能转化为化学能,此时蓄电池相当于 (填“电源”或“用电器”);供电线路停电时,应急灯正常发光,取下其中的一个灯泡,另一个灯泡仍然发光,说明应急灯的两个灯泡是 (选填“串联”或“并联”)的。
10.夜幕降临,小明看到汕头的街道上华灯齐放,这些灯同时发光同时熄灭,据此 (选填“能”或“不能”)判断其连接方式。如果看到其中一盏灯因故障而熄灭,但其他灯依然发光,由此可以断定这盏灯与其他灯的连接方式为 (选填“串”或“并”)联。小明回到家中,按下开关,电灯亮了,开关与电灯的连接方式是 联。
11.如图所示的电路中,若只需要灯L1亮,则需要闭合开关 ;要使灯L1、L2 串联,则应只闭合开关 ;要使灯L1、L2并联,则应只闭合开关 .
12.如图所示,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置。为了实现课间音乐定时播放,应将定时器开关安装在 导线上(选填“a”或“b”)。当该装置定时播放音乐时,定时器开关应处于 状态,此时播放器和指示灯是 联。
三、作图题
13.用笔画线代替导线,把下面的两个实物电路补充完整,导线不能交叉。要求开关同时控制两个灯泡。
14.按要求完成下列作图。常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关均会断开而暂停手机解锁功能,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,请在下面的虚线框内设计出符合要求的模拟电路图。
15.在如图所示的电路中要求只添加一根导线,使灯和并联,开关S只控制灯。
16.“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
17.将如图所示中的符号连接起来,符合下述要求的电路图(设灯泡不会被烧坏):
①只闭合开关,红、绿灯都亮;
②只闭合开关,红、绿灯都不亮;
③开关和都闭合,红灯亮,绿灯不亮。
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