内容正文:
第15.3课时 串联和并联
重点知识
1.串联和并联
(1)串联电路
定义:把电路元件逐个 ① 连接起来的电路叫做串联电路.
电路图:
特点:电流有且只有 ② 条路径;各串联用电器相互制约,一处断路,整个电路都断开;
(2)并联电路
定义:把元件 ③ 地连接起来组成的电路叫做并联电路.
电路图:
特点:电流至少有 ④ 路径;各用电器独立工作,互不影响;
注意:不要误以为两个灯泡同时亮,同时灭,就一定是串联电路.其实,若两个灯泡组成并联电路,开关位于干路上,也可以实现两个灯泡同时亮、灭.
2.串联电路和并联电路中开关的控制特点:
(1)串联电路:开关控制 ⑤ 用电器,开关的位置 ⑥ 它对用电器的控制作用。
(2)并联电路:干路开关控制 ⑦ 用电器,支路开关控制 ⑧ 用电器。
3.生活中的串联和并联电路:
(1)家庭中的电灯、电吹风机、电冰箱、电视机、电脑等大多是 ⑨ 在电路中。
(2)装饰居室、烘托欢乐气氛的彩色小灯泡可能是 ⑩ 组合而成。
答案:①顺次 ②1条 ③并列 ④2条 ⑤所有 ⑥不影响 ⑦所有 ⑧所在支路 ⑨并联 ⑩串联
考点1 串联电路
定义:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,就是串联电路。
串联电路的特点:①电流只有一条路径;②用电器不能独立工作;
开关的作用与位置的关系:控制整个电路,开关的作用与位置无关。
应用:用来装饰店堂、居室、烘托欢乐气氛的一些彩色小灯泡,有的就是串联的。
考点2 并联电路
定义:把电路元件并列地接起来的电路,就是并联电路.
并联电路的特点:①电流有两条或多条路径;②用电器可以独立工作,互不影响;
开关的作用与位置的关系:开关的控制作用与所在位置有关,干路开关控制整个电路,支路开关只能控制本支路。
应用:家庭电路、公路上的路灯等生活中的电路都是并联的。
考点3 串并联电路的对比
串联电路
并联电路
连接特点
用电器首尾相连
用电器并列连接在两点之间
电流路径
电流从电源正极出发,只有一条路径回到电源负极
干路电流在节点处分别流经各支路,再在另一节点处汇合流回电源负极
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
用电器间是否互相干扰
各用电器之间相互影响,若其中一个断开,其他用电器就不能正常工作。
各并列用电器之间互不影响,若其中一个用电器断开,其他用电器可正常工作。
无论是串联还是并联,只要开关闭合,所有用电器是同时工作的,不分先后。
补充:电路图中导线可以交叉,但是实物图中,导线一定不能交叉。
重点过关练习题:
一、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.[3分]图中的电加热眼罩,可以缓解眼睛疲劳,它有两个发热电阻。当开关S1闭合时,R1工作,为低温状态;再闭合S2,R1、R2同时工作,为高温状态;若断开S1,眼罩停止发热。下面电路图符合以上要求的是( )
A.B.C. D.
2.[3分]如图所示,下列说法中正确的是( )
A.开关闭合,三灯都发光,L1、L2先并联,再与L3串联
B.开关闭合,三灯都发光,L1、L2、L3是并联
C.开关闭合,L1、L2被短路,只有L3发光
D.开关闭合,L2、L3被短路,只有L1发光
3.[3分]如图所示的四个电路中,开关能够同时控制两盏灯,且两灯发光情况互不影响的
A.B.C. D.
4.[3分]某电动公共汽车,当公交车前、后两门(电路开关)中的任意一个门没有关好,公交车都无法行驶,则图中符合要求的电路图是( )
A.B. C. D.
5.[3分]某种电脑键盘清洁器有两个开关,开关 S1只控制照明用灯泡 L,开关 S2只控制吸尘用的电动机。在如图所示的四个电路图中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.[3分]如图小灯泡和组成并联电路需要( )
A.只闭合开关 B.只闭合开关和
C.只闭合开关和 D.闭合开关、和
7.[3分]某种电子测温枪靠近被测者额头,闭合测温开关S1,只有热敏电阻R工作,测温枪显示被测者额头温度。在环境看不清示数时,再闭合开关S2,显示屏补光灯泡L发光;测温开关S1断开S2闭合时灯泡L不发光。关于热敏电阻R与补光灯泡L在电路中的连接方式,图中的电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.[3分]有一款“空调扇”既能送常温风,又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机,其中电动机 ,驱动扇叶送风, 驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”,此款风扇不会只有水循环而不送风。下列小明 设计的电路图中符合要求的是
A. B.C. D.
9.[3分]电动独轮车(如图)是青年人追求时尚的代步工具。当电源开关S1闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态;当人站在独轮车上时开关S2自动闭合,电动机才能启动,开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A.B.C. D.
10.[3分]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.
11.[3分]下列电路中,符合直行方向交通信号灯(只考虑红灯和绿灯)模拟设计的是( )
A. B.
C. D.
12.[3分]我市城区运营的公交车后门两个扶杆上均装有一个有色按钮(如图),每一个按钮相当于一个开关,当乘客按下任一按钮,驾驶台上的指示灯亮,提醒司机有人下车。下列电路图能实现上述目标的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共4小题,共16分)
13.[4分]如图是某取暖器的简化工作电路图。图中元件M是装有扇叶的电动机,元件R通电时会产生热。若要取暖器只送风,应闭合开关 。为了安全起见,取暖器一般都要安装一个跌倒开关S,当取暖器倾倒时整个电路断开,则跌倒开关S应安装在图中的 处(选填“a”“b”或“c”)。
14.[4分]如图所示,如果要使灯L1和L2并联发光,则应该闭合开关 ;绝对不允许同时闭合的开关是 。
15.[4分]如图所示的电路中,若闭合开关S2,断开S1和S3,则小灯泡L1、L2的连接方式为 ,若闭合开关S1和S3,断开S2,则小灯泡L1、L2的连接方式为 ;若开关S1、S2、S3均闭合,则电路为 ,此时对电源会有很大损害。
16.[4分]如图所示是一种灯的结构示意图(虚线圆圈),内有三只规格相同的LED灯,分别为L1、L2、L3,且在“a”和“b”处应该分别接入合适的电源或开关S3,下列分析正确的是 ( )
①“a”接开关S3,“b”接电源,S3断开,S1和S2闭合,三个灯并联
②“a”接开关S3,“b”接电源,三个开关都闭合,灯L2、L3并联
③“a”接电源,“b”接开关S3,三个开关都闭合,三个灯并联
④“a”接电源,“b”接开关S3,S2断开,S1和S3闭合,灯L1、L2并联
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.只有②④
三、实验题(本大题共2小题,共12分)
17.[6分]一个封闭盒子的上表面有两个接线柱和两个灯座,但是看不到盒子内部的电路是如何连接的.现将两个灯泡L1、L2分别安装在两个灯座上,按如图所示的方式连接在电路中,电源两端的电压保持不变.当闭合开关后,L1、L2同时发光,断开开关时,L1、L2同时熄灭.请在不添加器材、不打开盒子的情况下,判断两个灯泡是串联连接还是并联连接的.写出实验步骤 和判断方法 .
18.[6分]居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电。但是,如果有人夜晚出来,没有灯又很不方便。科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”,它的作用是天黑时自动闭合,天亮时自动断开;利用“声敏”材料制成“声控开关”,它的作用是当有人走动发出声音时自动闭合,无人走动时自动断开。请设计一电路,使它满足只有人夜晚出来走动时灯才亮的电路。开关符号用“”表示; 开关符号用“”表示。(电路图画在方框内)
四、综合题(本大题共1小题,共12分)
19.[12分]小华家的汽车尾部上标有“1.5T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压”的标识,是利用高温、高压的废气去冲击废气涡轮高速旋转,来带动同轴的进气涡轮也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的,汽车在高速公路上以100km/h行驶时为发动机满负荷工作运行的最佳状态,曲轴转速1800r/min,油耗6.8L/100km。如图所示小轿车的仪表盘上,有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯,只要四个车门中有一个没关闭(此时装在车门上的开关处于断开),指示灯就发光提醒,下面四个电路中,能体现该装置工作原理的是哪个选项?
A. B. C. D.
五、作图题(本大题共5小题,共24分)
20.[4分]请根据如图所示的实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
21.[4分]如图所示,是AB两地间的输电示意图,双横线为输电线,每千米输电线的电阻约为0.2Ω,输电线在B地某处发生了短路,为确定短路的位置距A处的距离,检修员在A地利用电压表、电流表、开关、导线和电源接成电路进行测量计算,便可知道短路处到A地的距离。请在虚线框内帮检修员设计并画出电路图。
22.[4分]如图是小聪在实验中连接的实物图,请在方框内画出对应的电路图。
23.[6分]电吹风的主要工作元件是发热丝()、电风扇()及开关。闭合开关,电吹风即吹出风来;若同时还闭合,吹出热风;若只闭合,不吹风也不发热。请根据要求用笔划线代替导线,完成电路设计。
24.[6分]电冰箱的压缩机(电动机)是由温控开关控制的,冷藏室中的照明灯是由门控开关控制的,即开冰箱门时照明灯亮、关冰箱门时照明灯灭.请在上右图中用笔画线连接好符合上述特点的电冰箱工作电路图.
参考答案
1.【答案】A
【详解】由题意可知,R1、R2应并联,开关S1位于干路,开关S2位于R2支路;
A.由该电路图可知,开关S1闭合时,只有R1工作,电路的总电阻最大,总功率最小,为低温状态;再闭合S2后,R1、R2并联同时工作,电路的总电阻最小,总功率最大,为高温状态;若断开S1,电路断路,眼罩停止发热,故A符合题意;
B.由该电路图可知,开关S2闭合时,只有R2工作,再闭合S1后,R1与R2同时工作,故B不符合题意;
C.由该电路图可知,开关S1闭合时,R1与R2同时工作,再闭合S2后,只有R1工作,故C不符合题意;
D.由该电路图可知,开关S1闭合时,R1与R2同时工作,再闭合S2后,只有R2工作,故D不符合题意。
2.【答案】B
【详解】由图中可知,当开关闭合后,电流有三条路径,一条是经过灯泡L1,一条是经过灯泡L2,还有一条是经过灯泡L3,回到电源负极,三只灯泡工作时互不影响,彼此之间是并联,故ACD错误,B正确。
故选B。
3.【答案】B
【详解】开关能够同时控制两盏灯,电路既可以串联又可以并联,但并联时开关必须在干路上;两灯发光情况互不影响,两灯应该是并联的.综上可知,符合要求的电路应该是并联电路,并且开关在干路上;
A.导线将灯泡L2短路,闭合开关S,只有灯泡L1发光,不符合题意;
B.两个灯泡并联,开关在干路中,符合题意;
C.两个灯泡串联,不符合题意;
D.导线将灯泡L1短路,闭合开关S,只有灯泡L2发光,不符合题意.
4.【答案】C
【详解】因为电动机要由前、后两门(电路开关)关闭同时控制,任意一个门没有关闭好电动机都不能工作,则电动公交车无法行驶,所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机,故C符合题意,ABD不符合题意。
5.【答案】D
【详解】
A.开关S1为总开关,控制灯泡和电动机,开关S2只控制小灯泡,故A不符合题意;
B.开关S1为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S2只控制电动机,故B不符合题意;
C.开关S2为总开关,控制小灯泡和电动机,开关S1只控制小灯泡,故C不符合题意;
D.开关S1只控制小灯泡,开关S2只控制吸尘用的电动机,二者互不影响,故D符合题意。
故选D。
6.【答案】B
【详解】A.只闭合S3,断开S1、S2,电流的路径只有一条,两个灯泡串联接入电路中,故A不符合题意;
B.若只闭合开关S1和S2,电路中有两条电流路径,灯泡L1和L2组成并联电路,故B符合题意;
C.若只闭合开关S2和S3,灯L2短路,电流不经过灯L2,只有灯L1连入电路,则灯L1发光,故C不符合题意;
D.若闭合开关S1、S2和S3,电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极,从而形成电源短路,故D不符合题意。
7.【答案】D
【详解】
由题意可知,同时闭合开关S2和S1时,补光灯泡L发光;补光灯泡L不发光时热敏电阻也能正常工作,说明补光灯泡与热敏电阻并联,图中的电路符合要求的是D选项的电路图。
故选D。
8.【答案】C
【详解】A.开关 闭合,电动机 和 串联同时工作; 、 都闭合,电动机 被短路不能工作,故A不合题意;
B.开关 闭合,电动机 工作,驱动扇叶送风; 闭合,电动机 工作驱动机内水循环,水循环和送风互不影响,故B不合题意;
C.开关 闭合,电动机 工作,驱动扇叶送风;再闭合开关 ,电动机 工作,驱动机内水循环,使所送的风成为“凉风”;若 断开,无论 是否闭合,电动机 都不能工作,故C符合题意;
D.闭合开关 ,电动机 工作,驱动机内水循环;再闭合开关 ,电动机 工作,驱动扇叶送风,故D不合题意。
9.【答案】A
【详解】由题意可知,电动机和指示灯可以互不影响地工作,所以电动机和指示灯并联在电路中。
A.由电路图可知,当电源开关S1闭合时指示灯亮起,再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合,电动机才能启动,故A符合题意;
B.由电路图可知,指示灯和电动机串联,只有两开关均闭合时,指示灯和电动机才工作,否则均不工作,故B不符合题意;
C.由电路图可知,当电源开关S1闭合时电动机工作,再当人站在独轮车上时开关S2自动闭合,指示灯才亮起,故C不符合题意;
D.由电路图可知,两开关均闭合时会造成电源短路,故D不符合题意。
10.【答案】C
【详解】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;
11.【答案】C
【详解】A.两灯是串联关系,两个开关均闭合时才能工作,且红绿灯会同时亮,故A不符合题意;
B.闭合开关S1和S2时绿灯亮,只闭合开关S1时红灯绿灯都亮,故B不符合题意;
C.闭合开关S1,开关S2接触上接线柱时绿灯亮;闭合开关S1,开关S2接触下接线柱时红灯亮,两灯工作互不影响,故C符合题意;
D.当只闭合开关S1时,红灯发光;闭合开关S1和S2时,红灯和绿色同时亮,故D不符合题意。
12.【答案】B
【详解】只要按下任何一个按钮,装在驾驶台上的指示灯都会发光,说明这两个开关互不影响,两开关是并联的,灯泡串联在干路中,故B符合题意,ACD不符合题意。
13.【答案】;a
【详解】若要取暖器只送风,应闭合开关S1、断开S2,只让电动机工作;依题意得,跌倒开关S控制整个电路,应在干路上,则跌倒开关S应安装在图中的a处。
14.【答案】 S1和S3; S2和S3
【详解】
[1]由图可得,要使L1、L2组成并联电路,则需让电流从电源流出,分别流入两灯中,再汇合共同流入电源负极,则需闭合开关S1和S3。
[2]若同时闭合开关S2和S3,会形成短路现象,造成电流过大,烧坏电源,发生事故;所以同时闭合开关S2和S3是绝对不允许的。
15.【答案】串联;并联;短路
【详解】由图可知,若闭合开关S2,断开S1和S3,电流从电源正极流出,依次通过小灯泡L1、S2、L2,回到电源负极,只有一条路径,则连接方式为串联。若闭合开关S1和S3,断开S2,电流从电源正极流出,分别通过小灯泡L1、S3和S1、L2,有两条路径,则连接方式为并联。若开关S1,S2、S3均闭合,不经过用电器而直接跟电源的两极相连,电路为短路,此时电路中的电流过大,可能电源会烧毁。
16.【答案】C
【详解】
①
“a”接开关S3,“b”接电源,S3断开,S1和S2闭合,L2、L3并联后与L1串联,故①错误
②
“a”接开关S3,“b”接电源,三个开关都闭合,电流从电源正极流出分成两条支路,分别经过L2、L3,然后两条支路汇合回到电源负极,所以L2、L3并联,L1被短路,故②正确
③
“a”接电源,“b”接开关S3,三个开关都闭合时,电流从电源正极流出分成三条支路,分别经过L1、L2、L3,然后三条支路汇合回到电源负极,因此三个灯泡并联,故③正确
④
“a”接电源,“b”接开关S3,S2断开,S1和S3闭合,灯L1、L2并联,故④正确
17.【答案】步骤:断开开关,将其中一个灯座上的灯泡L1(或L2)取下,闭合开关,观察另一个灯泡L2(或L1)的发光情况;
判断方法:若另一个灯泡L2(或L1)发光,则说明两个灯泡是并联连接的,若另一个灯泡L2(或L1)不发光,则说明两个灯泡是串联连接的.
【分析】
串联电路的电流路径只有一条,串联电路各用电器的工作特点是同时工作、同时不工作,互相之间有影响,某处发生断路时,整个电路不工作;由于并联电路的电流路径有多条,所以并联电路各用电器的工作特点是可以独立工作,互不影响.
【详解】
(1)实验步骤:断开开关,将其中一个灯座上的灯泡L1(或L2)取下,闭合开关,观察另一个灯泡L2(或L1)的发光情况;
(2)判断方法:若另一个灯泡L2(或L1)发光,则说明两个灯泡是并联连接的;若另一个灯泡L2(或L1)不发光,则说明两个灯泡是串联连接的.
18.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)电路中开关控制用电器时,开关和用电器是串联的;
(2)光控开关和声控开关同时控制一盏灯,当光线暗到一定程度,而且有一定的声音时电灯才发光,因此两个开关串联后共同控制灯泡。
【解答】解:根据题意可得,声控开关和光控开关、灯泡串联在电源的两端,如图所示:
19.【答案】(1)B;
解:(1)A.开关都闭合时,灯泡才发光,故A错误;
B.开关都闭合时,灯泡被短路,当任何一个开关断开时,灯泡发光,故B正确;
C.只要有一个开关闭合,灯泡就发光,故C错误;
D.只要开关S1断开,无论另外三个开关什么状态,灯泡都不发光,故D错误。
故选B。
20.【答案】见详解
【详解】根据实物图可知,灯泡L1和L2并联,开关S1控制灯泡L1,开关S2在干路上,同时控制两灯,如图所示
21.【答案】
【详解】已知输电线每千米的电阻为0.2Ω,要想求短路位置,需要用电流表测量电流,电压表测量电压,根据欧姆定律算出输电线的电阻,所以虚线框内需要有电流表、电压表和电源及开关,电流表串联在电路中,电压表并联在电源的两端,如图所示
22.【答案】
【详解】由实物图知,两灯并联,开关S1在干路上,开关S2在灯L2所在支路上,电路图如图所示:
23.【答案】
【详解】由于闭合开关S1,电吹风即吹出风来,同时闭合S2,吹出热风,则发热丝与电风扇并联;只闭合S2,不吹风也不发热,则开关S1在干路中,开关S2与发热丝串联在其中一条支路。
【关键点拨】电路设计步骤:(1)仔细审题,分析需要哪些电路元件;(2)根据题意,弄清用电器之间如何连接;(3)找准开关和用电器之间的连接方式;(4)综合以上分析,画出草图;(5)对照题目要求,检查电路连接是否正确。
24.【答案】见详解
【详解】由题意可知:灯和压缩机是并联关系,且电动压缩机与温控开关串联,照明灯泡与门控开关串联,如下图所示:
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