11.4串联电路和并联电路&11.5串联电路和并联电路中电流、电压的特点(重难点训练)物理新教材沪科版(五四学制)九年级上册
2026-08-28
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内容正文:
11.4串联电路和并联电路&
11.5串联电路和并联电路中电流、电压的特点
题型01 判断电路的串联和并联
题型02 设计电路
题型03 探究串并联电路中电流的规律
题型04 串并联电路中电流规律的应用
题型05 探究串并联电路中电压的规律
题型06 串并联电路中电压规律的应用
▌题型01 判断电路的串联和并联
1.串联和并联
(1)串联:用电器依次相连(或首尾相连)。
(2)并联:用电器两端分别相连(或并列连接)。
并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路,单独使用的那部分电路叫支路
2.串联电路和并联电路特点
(1)串联电路的特点:①电流路径只有1条,无干路和支路之分;②用电器之间互相影响;③开关控制整个电路且与在电路中的位置的无关。
(2)并联电路的特点:①电流路径有多条,有干路和支路之分;②各支路上用电器之间互不影响;③干路的开关能控制整个电路,支路的开关只能控制它所在的支路。
3.生活中的电路
(1)生活中的并联电路:家庭电路、红绿灯、马路边路灯等。
(2)生活中的串联电路:节日用的一串小彩灯等。
1.(25-26九年级上·天津西青·阶段检测)在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.当只闭合开关S2时,L1、L2并联
B.当只闭合开关S1、S3时,L1、L2串联
C.当只闭合开关S1、S2时,L1发光、L2不发光
D.当只闭合开关S2、S3时,灯L1、L2都发光
【答案】C
【解析】A.只闭合S2时,电流路径为电源正极→L1→S2→L2→电源负极,L1、L2串联,故A错误;
B.只闭合S1、S3时,电流分两路,一路经L1、S1回负极,另一路经S3、L2回负极,L1、L2并联,故B错误;
C.只闭合S1、S2时,L2被短路不发光,电路为L1的简单电路,L1发光,故C正确;
D.只闭合S2、S3时,L1被短路不发光,电路为L2的简单电路,L2发光,故D错误。
故选C。
2.如图所示,充电宝同时给多部手机充电,这些手机的连接方式是____ (选填“串联”或“并联”)。
【答案】并联
【解析】充电宝同时给手机充电时,拔下一部手机后,另一部手机仍可以正常充电;各手机之间在充电时互不干扰,所以这些手机在充电时的连接方式是并联。
3.(25-26九年级上·福建福州·阶段检测)街道上的路灯同时发光同时熄灭,我们可以判断路灯的连接方式为________联(填“串”或“并”);因为一盏灯坏了其他的灯也能用,之所以亮的时候是同时亮和同时灭,是因为开关接在了________(选填“干路”或“支路”)上,可以控制整个电路的灯。
【答案】并 干路
【解析】因为并联电路各支路上的用电器互不影响可以独立工作,并且实际生活中一盏路灯损坏其余路灯仍可正常工作,所以路灯为并联。
因为并联电路干路上的开关可以控制整个电路的通断,所以该开关接在干路上了,这样就可实现所有路灯同时亮灭。
4.如图所示,当电路中闭合开关、时灯泡____________发光,只闭合开关时灯泡和是____________联。
【答案】、 串
【解析】闭合、时,电流分为两条独立支路,分别通过和,两灯并联,两灯均有电流通过,故、都发光。只闭合时,电流只有一条路径,依次经过、,故两灯串联。
5.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)如图所示,要使两灯串联应断开开关______和______只闭合开关______;闭合开关和,两灯______联;为了避免电源短路,不能同时闭合开关______和______。
【答案】 并
【解析】串联要求电流只有一条路径,依次经过两个灯泡。当断开、,只闭合时,电流从电源正极出发,会依次经过、、回到电源负极,两灯顺次连接,实现串联。
当闭合和时,电流从电源正极出发后分成两条独立路径,一条经过,另一条经过、,最后共同回到电源负极,两灯各自在一条支路上,因此是并联。
若同时闭合和,电流会从电源正极出发,不经过任何用电器,直接通过、回到电源负极,造成电源短路,会烧坏电源,因此绝对不能同时闭合这两个开关。
▌题型02 设计电路
电路设计的标准步骤
1.明确用电器连接方式 :根据题目要求判断。若要求各用电器独立工作、互不影响(如教室照明、门前指示灯),则必须采用 并联 ;若要求相互依赖、同时工作,则采用串联。
2.确定开关与电表位置 :根据控制逻辑确定开关是放在干路还是支路。
3.绘制并检查电路图 :使用标准元件符号,确保 接线柱位置不变 、电源极性不颠倒,整理成规范的电路图
6.家用电冰箱内的制冷系统主要由蒸发器、压缩机和冷凝器三部分组成,如图所示的电冰箱压缩机和冰箱内照明灯泡连接电路示意图中,是压缩机用的电动机,受温控开关控制,是电冰箱内的照明灯泡,受门控开关控制,电动机和照明灯泡既能各自单独工作又能同时工作,其中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】电动机和照明灯泡既能各自单独工作又能同时工作,则它们是并联的,温控开关控制压缩机工作,门控开关控制灯泡工作。
A.电动机与灯泡串联,都不能单独工作,故A不符合题意;
B.只开关S2闭合时电动机与灯泡串联;两个开关都闭合时电动机被短路,只有灯泡工作,电动机无法单独工作,故B不符合题意;
C.开关接在干路中,控制整个电路,灯不能独立工作,故C不符合题意;
D.由电路图可知,电动机与灯并联,各支路有一个开关控制,电动机和照明灯泡既能各自单独工作又能同时工作,故D符合题意。
故选D。
7.如图所示是某动感单车扶手的示意图。正常骑行中,只有按压显示屏的“开始”按钮(相当于开关S1闭合),且将双手握住“手握感应片”(相当于开关S2闭合)时,显示屏才能接通电源,显示骑行数据。下列符合要求的模拟电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,开关和同时闭合时,显示屏才能工作,说明两开关相互影响,应串联在电路中控制显示屏。
A.、与显示屏串联,两开关同时闭合电路接通,显示屏工作,故A符合题意;
B.、并联,显示屏在S1支路,闭合会造成电源短路,故B不符合题意;
C.、并联,闭合任意一个开关显示屏都能工作,故C不符合题意;
D.和显示屏并联,闭合、断开时显示屏工作,闭合时显示屏被短路,故D不符合题意。
故选A。
8.如图,冲洗照片用的“曝光箱”内有红白两个灯泡,箱外有两个开关、,根据需要,当先闭合时,只有红灯发光,再闭合时,红灯和白灯均发光;并要求在闭合前,即使先接通,也不发光。根据上述要求设计的下列电路中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】AB. 在干路,仅闭合 时干路断开,电路无电流, 不发光,不符合题意,故AB错误;
C. 、 并联,、 分别在支路,根据并联电路特点,仅闭合 时 支路接通, 发光,不符合题意,故C错误;
D. 在干路, 在 支路,、 并联。仅闭合 时, 发光, 不发光;再闭合 时, 发光; 断开时干路断路,即使闭合 , 也不发光,符合题意,故D正确。
故选D。
9.(25-26九年级上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)如图所示是智能纸巾盒,闭合开关 ,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关闭合,电动机M转动送纸;断开开关 ,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意分析电路连接要求,闭合 ,L 亮,说明 控制 L 或位于干路; 闭合,M 转,说明 控制 M;断开 ,M 不转,说明 控制 M。 综上, 位于干路,L 与 M 并联, 位于 M 支路。
A.由图可知, 在干路,L 与 M 并联, 在 M 支路。闭合 ,L 所在支路接通,L 亮;再 闭合,M 所在支路接通,M 转;断开 ,干路断路,M 不转,故 A符合题意;
B.由图可知, L 与 M 并联, 在 L 支路, 在 M 支路。断开 ,闭合 ,M 所在支路仍接通,M 转动,故 B不符合题意;
C.由图可知, L 在干路, 与 M 支路并联。若 、 均闭合,M 被短路不转;若断开 ,闭合 ,M 与 L 串联,M 转动,故 C 不符合题意;
D.由图可知,电路中各元件串联。闭合 , 断开,电路断路,L 不亮,故 D 不符合题意;
故选 A。
10.中国的高铁技术世界领先,给人们的出行带来了极大的便利。如图甲所示,旅客进站需要验证身份证(相当于闭合开关S1)的同时通过人脸识别(相当于闭合开关S2)才能开启闸机(用表示),请在图乙中设计符合需求的电路。
【答案】
【解析】根据题意可知,只有两个开关都闭合的情况下,闸机门自动打开,因此,开关S1和S2应串联,然后与电动机M和电源共同组成一个串联电路
▌题型03 探究串并联电路中电流的规律
1.连接好电路前开关要断开;
2.更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
11.(25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段检测)在“连接串联电路”的实验中,实验电路如图所示。
(1)在连接电路时,开关应该处于___________状态;
(2)连接好电路后闭合开关S,小慧发现两只灯泡都不亮,她用手按一下灯泡仍然都不亮,按一下灯泡,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是___________;
A.灯丝断了 B.灯丝断了 C.短路 D.与灯座接触不良
(3)在老师闭合开关的时候,细心的小慧观察到灯比亮些。她认为这是因为比更靠近电源正极。在不增加其他器材的条件下,能证实小慧的判断是否正确的做法是___________;
(4)如果用电流表分别测出电路中各处的电流相等,你会得出的结论是:___________
【答案】(1)断开 (2)D (3)调换L₁和L₂的位置,闭合开关后观察两灯的亮度 (4)串联电路中各处的电流都相等
【解析】(1)连接电路时将开关断开,防止连接过程中误闭合开关造成电源短路,保护电路元件。
(2)闭合开关,两灯都不亮,表明电路中可能存在断路,按压能临时让接线接触、电路导通,两灯就发光,表明两灯均不存在断路,松开后又恢复断路,表明L2与灯座接触不良,故选D。
(3)只需调换两灯位置,改变它们距离电源正极的远近,若靠近电源正极的灯泡更亮,则能证实小慧的判断正确,若灯泡亮度无变化,则证明小慧的判断是错误的。
(4)若电路中各处的电流相等,则说明串联电路的各处电流大小相等。
12.小亮和小睿为了探究并联电路电流规律设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应该___________。
(2)闭合开关,他们发现两灯都亮了,但由于连线较乱,一时无法检查两灯是串联的还是并联的,小亮灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯串联。小睿认为他的做法不正确,因为如果他拆的是并联电路的___________(填“支路”或“干路”)导线,那么两灯也会都熄灭。
(3)他们计划先测A处的电流,并将电流表接入电路中。闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,则接下来应该___________;排除问题后闭合开关,发现指针又偏向图乙所示位置,其原因是______________________。
(4)他们纠正(3)中错误后,分别测出图甲中A、B、C三处的电流值,结果如表所示。由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处是______________________(写出一条)。
位置
A处
B处
C处
电流/A
0.18
0.18
0.36
(5)另一小组连接了图丙所示的实物电路图。现要测通过的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接(先在需改动的导线上画“×”,再画出重新连接后的导线)。
【答案】(1)断开 (2)干路 (3)调零 电流表正负接线柱接反了 (4)只进行了一次实验,实验次数太少,得出的结论不具有普遍性
(5)
【解析】(1)为保护电路,在连接电路时开关应断开。
(2)并联电路的干路通断会影响整个电路,所以如果拆掉的是并联电路中的干路导线,两灯也会都熄灭。
(3)[1]闭合开关前电流表指针没指在零刻度,属于使用前的指针未归零,需要调零;
[2]有电流通过电流表时,指针反偏,说明电流表正负接线柱接反了。
(4)本次实验只用了两个规格完全相同的灯泡,得出“各支路电流相等”是特殊情况,且仅测量了一组数据,没有换用不同规格灯泡多次重复实验,结论无法代表所有并联电路的普遍规律。
(5)要测通过灯L1的电流,需要让电流表与灯L1串联,所以将灯L2与电流表负接线柱之间的导线去掉,然后将灯L2与电流表0.6A接线柱连接到一起即可。
13.(25-26九年级上·江苏常州·阶段检测)实验室,同学们在探究“并联电路中电流的特点”。
(1)连接电路时,某同学发现电流表指针如图乙所示,原因是________________
(2)第1组的同学按图甲连接好电路后,闭合开关发现两盏灯都亮,由于导线较凌乱,不能判断两盏灯是串联还是并联,以下操作及现象能判断出电路连接方式的是________
A.拧下一个灯泡,另一个也不亮 B.拆掉一根导线,两个都不亮
C.断开开关,两个都不亮 D.观察两个灯的亮度不同
(3)图丙是他们对照图甲连接的实物电路图,此时电流表测的是________(//)处的电流。小明说只需要改动一根导线就可以测量通过的电流,请在改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线完成正确的电路________;
(4)将测量的数据记录在表格中:
序号
规格
规格
/A
/A
/A
1
甲
甲
0.12
0.12
0.24
2
乙
丙
0.15
0.20
0.35
3
甲
丁
0.12
0.14
0.26
4
丁
0.15
0.14
0.29
①多次测量的目的是__________________________________________________;
②通过对测量数据的分析,可以总结出并联电路中电流的规律:____________;
③第4组灯泡的规格,可能是规格________(选填“甲”“乙”“丙”“丁”)灯泡;
(5)兴趣小组又利用器材设计了如图丁的电路,希望在不拆电路的情况下,只通过开关的通断,直接测量通过、的电流。此方案是否可行?________(是/否),原因是_____________________________。
【答案】(1)电流表未调零 (2)A (3)C (4)寻求普遍规律 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 乙 (5)否 电流表的正负接线柱接反
【解析】(1)连接电路时,某同学发现电流表指针如图乙所示,指针没有指在零刻度线,说明电流表未调零。
(2)A.并联电路各支路互不影响,故若为并联电路,拧下一个灯泡,另一个灯泡不受影响,仍然可以发光;串联电路只有一个回路,若拧下一个灯泡,电路断路,另一个也不亮,故A符合题意;
B.串联电路只有一个回路,若拆掉一根导线,电路断路,两个都不亮;若为并联电路,拆除的导线在干路上,则也会导致整个电路断路,从而出现两灯都不亮的情况,不能判断串并联,故B不符合题意;
C.开关若接在并联电路的干路上,断开开关整个电路断路,从而出现两灯都不亮的情况,与串联电路现象相同,故C不符合题意;
D.两灯规格不同时,不论是串联还是并联,两灯的亮度都会不同,故D不符合题意。
故选A。
(3)图丙中,电流表在干路上,测的是C点的电流。
要测量通过的电流,把电流表连接右侧的导线打 ×,改接到电流表负接线柱,使电流表和在支路上串联,测支路电流。如图所示:
(4)本实验是探究类实验,多次测量的目的是寻求普遍规律。
分析表格数据,,所以可以总结出并联电路中电流的规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
第4组灯泡的电流与第2组灯泡的电流相同,所以第4组灯泡的规格与第2组灯泡的规格可能相同,都是乙。
(5)由图丁可知,闭合、断开时,电流表可测量通过灯泡的电流;闭合、断开时,电流表可测量通过灯泡的电流。但这两种情况下,通过电流表的电流的方向发生了变化,其中一次测量时,电流表的正负接线柱接反,指针会反向偏转,无法测量电流的大小。所以,此方案不可行。
▌题型04 串并联电路中电流规律的应用
1.串联电路的电流规律:
串联电路中电流处处相等,表达式为:I=I1=I2。
2.并联电路的电流规律:
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:I=I1+I2。
通过两个用电器的电流相等,不一定是串联电路,也可能是并联电路。通过两个用电器的电流不相等,一定是并联电路。
14.(25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段检测)如图,有A、B两个导体,A、B材料相同,A的直径是B的4倍,当A通过0.4A的电流时,则B通过的电流为( )
A.0.1A B.0.2A C.1.6A D.0.4A
【答案】D
【解析】由图可知,导体A与B串联。串联电路电流处处相等,当A通过0.4A的电流时,则B通过的电流也是0.4A。
故选D。
15.(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)如图所示的电路,闭合开关后,通过小灯泡的电流为,通过小灯泡的电流为,则电流表、的示数分别是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由实物图可知,灯泡与并联,电流表串联在干路中测总电流,电流表与串联测通过的电流。电流表的示数等于通过小灯泡的电流
根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,电流表的示数
故、的示数分别是、。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
16.(25-26九年级上·江西赣州·期中)如图甲是探究串联电路中的电流关系的电路图,开关闭合后电流表的示数如图乙所示,那么电流表的示数应是__________,电流表的示数为__________。
【答案】
【解析】图乙中电流表选用的是量程,该量程的分度值为0.02A,指针指向0.4A后第2小格,读数为。
由图甲可知,两个灯泡和两个电流表串联在电路中,根据初中物理串联电路的电流特点:串联电路中各处电流都相等,因此电流表A2的示数和A1相同,也为0.44A。
17.如图所示,电流表的示数是1.3A,电流表的示数如图所示,这时通过灯泡的电流是_____________A,通过灯泡的电流是__________A。
【答案】0.5 0.8
【解析】由电路图可知,与并联,测干路电流,测支路的电流。因并联电路干路电流大于任一支路电流,故选用量程,分度值,示数为,即通过的电流
由并联电路电流规律可知,通过的电流为
18.(25-26九年级上·内蒙古包头·阶段检测)分析如图甲所示的电路并解答下面的问题:
(1)只闭合开关时,请判断此时是什么电路?若电流表的示数为,则通过灯泡的电流是多少,请说明理由;
(2)只闭合开关时,请判断此时是什么电路?电流表的示数如图乙所示,则通过灯泡的电流是多少?
(3)只闭合开关、时,请判断此时是什么电路?若电流表的示数为,此时通过灯泡的电流是多少?
【答案】(1)串联,0.1A,串联电路中,电流处处相等 (2)电路为灯L2的简单电路,0.26A (3)并联,0.24A
【解析】(1)只闭合开关S3时,灯L1与L2串联。串联电路中各处电流相等,电流表A1的示数为0.1A,因此通过灯L1的电流为
(2)只闭合开关S2时,电路为灯L2的简单电路,灯L1所在支路断路。电流表A2选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.26A,且A2与L2串联,因此通过灯L2的电流为
(3)只闭合开关S1、S2时,灯L1与L2并联。电流表A1测干路电流,A2测L2支路电流。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和。
因为通过灯L2的电流为,通过L1的电流为
▌题型05 探究串并联电路中电压的规律
1.连接好电路前开关要断开;
2.更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
19.如图所示电路探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
(1)连接电路时,开关应处于_________状态。
(2)正确连接电路后,测出小灯泡L1、L2两端电压和电源两端电压分别是2.6V、2.7V和2.8V。分析数据发现三次测量值有差异,认为是以下两种原因造成的,其中合理的是_______(填数字序号);
①电路接触不良 ②测量电压有误差
(3)换用___________的小灯泡,重做上述实验。分析实验数据,得出的结论是___________________。
【答案】(1)断开 (2)② (3)不同规格 并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等
【解析】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)实验中三次测量的数值非常接近,微小差异属于正常的测量误差,是电压表精度、读数偏差等因素导致的;如果是电路接触不良,电路会出现时通时断、电压示数大幅波动甚至为0的情况,和题目中的数据特征不符,因此选②。
(3)为了避免偶然性,得到普遍规律,应换用不同规格的小灯泡,重做上述实验。
在误差允许范围内,小灯泡L1、L2两端电压和电源两端电压相等,由此可得出的结论是并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等。
20.(25-26九年级上·山东聊城·阶段检测)小明组同学在探究“串联电路电压的规律”实验中,设计了如题图甲所示的电路。
(1)检查实验器材,小明发现电压表指针如图乙所示,原因是______________________________;
(2)按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测、、间的电压,每次拆接电压表时,开关应该是____________的(选填“断开”或“闭合”);
(3)接下来小明要用电压表测两端的电压,连接实物图如图丙所示,图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(4)正确连接好电路后,小明进行实验并把数据记录在如下表中。分析实验数据得出两个实验结论:
2.0
2.0
4.0
①串联电路电源两端的电压等于各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等:
实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因可能是实验时所选小灯泡的规格___________(选填“相同”或“不同”),另外小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是________。
【答案】(1)电压表使用前没有调零 (2)断开 (3) (4)相同 只进行了一次实验,实验结论不具有普遍性
【解析】(1)连接电路前,由图乙可知,电压表指针不在零刻度,说明电压表未进行调零。
(2)为了保护电路,每次拆接电压表时,开关应该断开。
(3)两个灯泡串联,用电压表测两端的电压,电压表和灯泡并联,如图所示:
(4)由表中数据可知,串联电路中,各用电器两端电压相等,可能是实验时所选小灯泡的规格相同造成的,实验中只测量一组数据,实验结论具有偶然性,不具有普遍性,应换不同规格灯泡多次实验。
21.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)某物理兴趣小组在进行“探究串联电路中的电压规律”实验时,电路图设计如图所示。
(1)小李同学按照“先串后并”的思路先完成串联主回路的连接,方法是:从电源的正极出发依次连接开关、灯泡L1、灯泡L2和电源负极。试触开关发现L2发光,L1不发光。出现灯泡L1不发光的原因可能是_____(填写选项字母即可);
A.通过L1的电流比L2的电流小 B.灯泡L1的灯丝断了
C.灯泡L1的灯座处可能短路了 D.灯泡L1靠近电源正极
(2)排除故障后,小李在测出L1两端的电压后断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间去测L2两端的电压值时,同组的小王认为小李的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线直接改接到C点即可。小王的办法是_____(选填“正确”或“不正确”)的,原因是:这样改接后会导致_________________
(3)小李用电压表测出L1两端电压为U1,L2两端电压为U2,L1和L2两端电压为U3,将数据记录到设计的表格中并由此得出实验结论串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。其不足之处是:①_____________;②_________________;
测量次数
L1两端电压为U1/V
L2两端电压为U2/V
L1和L2两端电压为U3/V
1
1.5
1.5
3
(4)连接电路时,粗心的小张不小心将电压表串联在电路中,闭合开关后,电压表_____(选填“有”或“无”)示数,灯泡的发光情况是_____(填写选项字母即可)。
A.两盏灯都不发光 B.只有一盏灯发光 C.两盏灯都发光
【答案】(1)C (2)不正确 电压表正负接线柱接反 (3)实验只进行了一次,得出的结论具有偶然性 选用的两个灯泡规格相同 (4)有 A
【解析】(1)A.两灯泡串联,通过两灯泡的电流相等,故A不符合题意;
B.如果灯泡L1的灯丝断了,电路断路,两灯泡都不发光,故B不符合题意;
C.如果小灯泡L1灯座处短路了,L1不发光,而L2发光,故C符合题意;
D.灯泡不发光与灯泡是否靠近电源正极无关,故D不符合题意。
故选C。
(2)当前测L₁电压时,A点接的是电压表的正接线柱、B点接负接线柱,若直接把A点的导线改接到C点,电流会从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,违反电压表“正进负出”的使用规则,导致指针反偏,不能正常测量。
(3)实验中用规格相同的灯泡只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性。
(4)电压表的内部电阻极大,串联在电路中时,电路电流极小,因此两盏灯都无法达到发光的功率,都不发光;此时电压表相当于直接接在电源两端,测量电源电压,因此电压表有示数。
▌题型06 串并联电路中电压规律的应用
1.串联电路的电压规律:
串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和,表达式为:U=U1+U2。
2.并联电路的电压规律:
并联电路中电源两端电压与各并联用电器两端电压相等,表达式为:U=U1=U2。
用电器两端电压相等用电器不一定是并联,也可能是串联,如两个用电器规格相同。用电器两端电压不相等,两用电器一定为串联。
22.(25-26九年级上·山东枣庄·期中)在如图甲所示电路中,V1、V2都是有“0~3V”和“0~15V”两个量程的电压表。当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电压表V1的示数、R2两端的电压分别为( )
A.9.6V,2.4V B.2.4V,12V C.2.4V,9.6V D.12V,2.4V
【答案】D
【解析】由图可知,与串联,电压表测电源电压,测两端电压。根据串联电路电压规律,总电压大于分电压,即的示数大于的示数。两个电压表指针偏转角度相同,说明二者量程不同。故根据图乙指针位置可知,用大量程,分度值为0.5V,读数为。用小量程,分度值为0.1V,读数为,则两端电压为,故选D。
23.(25-26九年级上·甘肃天水·期中)如图,电源两端电压恒定,闭合开关,发现灯泡比亮,则判断正确的是( )
A.通过的电流比的大 B.通过的电流比的小
C.断路后电压表示数变大 D.短路后电压表示数变大
【答案】D
【解析】AB.图中灯泡L1和L2串联,根据串联电路的电流特点,电路中各处的电流相等,即通过L1的电流等于通过L2的电流,故AB错误;
C.L1和L2串联,电压表测量L2两端的电压U2,根据串联电路的分压规律,U₂小于电源电压U。当L1断路后,整个电路变为开路,电压表与电源断开,电压表示数由U2变为0V,示数变小,故C错误;
D.L1和L2串联,电压表测量L2两端的电压U2,当L1短路后,电路中只有L2接入电路,电压表测量L2两端的电压,即电源电压U。因为U > U2,所以电压表示数变大,故D正确。
故选D。
24.(25-26九年级上·贵州贵阳·阶段检测)如图所示电路,当开关闭合后电压表的示数为,则电压表的示数为___________V。
【答案】3
【解析】、并联,电压表V测电源电压,电压表测两端电压;由并联电路电压规律得
25.(25-26九年级上·广东湛江·阶段检测)一种节日小彩灯上标注的正常工作电压是11V,则应将______个这样的小彩灯______(选填“串”或“并”)联在家庭电路两端,这种小彩灯正常工作时的电压______(选填“会”或“不会”)对人体造成危险。
【答案】20 串 不会
【解析】[1]并联时小彩灯两端电压等于家庭电路电压220V,远超其额定电压,故小彩灯使用时需串联连接。
[2]需串联的小彩灯个数为
[3]因对人体安全的电压不高于36V,11V低于该安全值,故不会对人体造成危险。
26.如图所示,电源电压保持不变。当断开,S2、闭合时,电压表示数为12V。
(1)电源电压是多少?(简要说明理由)
(2)当、断开,S2闭合时,电压表示数为8V,则L1、L2两端的电压为多少伏?
(3)当、闭合,S2断开时,电流表A和的示数分别为1.0A和0.4A,则通过L1、L2的电流分别为多少安?此时电压表示数为多少伏?
【答案】(1)12V,该状态下电路为L2的简单电路,电压表测电源电压,示数等于电源电压 (2)L1两端电压为4V,L2两端电压为8V (3)通过L1的电流为0.4A,通过L2的电流为0.6A,电压表示数为12V
【解析】(1)S1断开、S2和S3闭合时,L1被短路,电路为L2的简单电路,电压表测电源电压。电源电压
(2)S1、S3断开,S2闭合时,L1与L2串联,电压表测L2两端电压。L2两端电压
由串联电路电压规律得L1两端电压为
(3)S1、S3闭合,S2断开时,L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路电流,电压表测L2两端电压。通过L1的电流为
由并联电路电流规律得通过L2的电流
由并联电路电压规律得电压表示数
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11.4串联电路和并联电路&
11.5串联电路和并联电路中电流、电压的特点
题型01 判断电路的串联和并联
题型02 设计电路
题型03 探究串并联电路中电流的规律
题型04 串并联电路中电流规律的应用
题型05 探究串并联电路中电压的规律
题型06 串并联电路中电压规律的应用
▌题型01 判断电路的串联和并联
1.串联和并联
(1)串联:用电器 相连(或首尾相连)。
(2)并联:用电器 分别相连(或并列连接)。
并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫 ,单独使用的那部分电路叫
2.串联电路和并联电路特点
(1)串联电路的特点:①电流路径只有 条,无干路和支路之分;②用电器之间 影响;③开关控制 电路且与在电路中的位置的 。
(2)并联电路的特点:①电流路径有 条,有干路和支路之分;②各支路上用电器之间 影响;③ 的开关能控制整个电路, 的开关只能控制它所在的支路。
3.生活中的电路
(1)生活中的并联电路:家庭电路、红绿灯、马路边路灯等。
(2)生活中的串联电路:节日用的一串小彩灯等。
1.(25-26九年级上·天津西青·阶段检测)在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.当只闭合开关S2时,L1、L2并联
B.当只闭合开关S1、S3时,L1、L2串联
C.当只闭合开关S1、S2时,L1发光、L2不发光
D.当只闭合开关S2、S3时,灯L1、L2都发光
2.如图所示,充电宝同时给多部手机充电,这些手机的连接方式是____ (选填“串联”或“并联”)。
3.(25-26九年级上·福建福州·阶段检测)街道上的路灯同时发光同时熄灭,我们可以判断路灯的连接方式为________联(填“串”或“并”);因为一盏灯坏了其他的灯也能用,之所以亮的时候是同时亮和同时灭,是因为开关接在了________(选填“干路”或“支路”)上,可以控制整个电路的灯。
4.如图所示,当电路中闭合开关、时灯泡____________发光,只闭合开关时灯泡和是____________联。
5.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)如图所示,要使两灯串联应断开开关______和______只闭合开关______;闭合开关和,两灯______联;为了避免电源短路,不能同时闭合开关______和______。
▌题型02 设计电路
电路设计的标准步骤
1.明确用电器连接方式 :根据题目要求判断。若要求各用电器独立工作、互不影响(如教室照明、门前指示灯),则必须采用 并联 ;若要求相互依赖、同时工作,则采用串联。
2.确定开关与电表位置 :根据控制逻辑确定开关是放在干路还是支路。
3.绘制并检查电路图 :使用标准元件符号,确保 接线柱位置不变 、电源极性不颠倒,整理成规范的电路图
6.家用电冰箱内的制冷系统主要由蒸发器、压缩机和冷凝器三部分组成,如图所示的电冰箱压缩机和冰箱内照明灯泡连接电路示意图中,是压缩机用的电动机,受温控开关控制,是电冰箱内的照明灯泡,受门控开关控制,电动机和照明灯泡既能各自单独工作又能同时工作,其中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示是某动感单车扶手的示意图。正常骑行中,只有按压显示屏的“开始”按钮(相当于开关S1闭合),且将双手握住“手握感应片”(相当于开关S2闭合)时,显示屏才能接通电源,显示骑行数据。下列符合要求的模拟电路是( )
A. B.
C. D.
8.如图,冲洗照片用的“曝光箱”内有红白两个灯泡,箱外有两个开关、,根据需要,当先闭合时,只有红灯发光,再闭合时,红灯和白灯均发光;并要求在闭合前,即使先接通,也不发光。根据上述要求设计的下列电路中正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(25-26九年级上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)如图所示是智能纸巾盒,闭合开关 ,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关闭合,电动机M转动送纸;断开开关 ,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10.中国的高铁技术世界领先,给人们的出行带来了极大的便利。如图甲所示,旅客进站需要验证身份证(相当于闭合开关S1)的同时通过人脸识别(相当于闭合开关S2)才能开启闸机(用表示),请在图乙中设计符合需求的电路。
▌题型03 探究串并联电路中电流的规律
1.连接好电路前开关要 ;
2.更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:
11.(25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段检测)在“连接串联电路”的实验中,实验电路如图所示。
(1)在连接电路时,开关应该处于___________状态;
(2)连接好电路后闭合开关S,小慧发现两只灯泡都不亮,她用手按一下灯泡仍然都不亮,按一下灯泡,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是___________;
A.灯丝断了 B.灯丝断了 C.短路 D.与灯座接触不良
(3)在老师闭合开关的时候,细心的小慧观察到灯比亮些。她认为这是因为比更靠近电源正极。在不增加其他器材的条件下,能证实小慧的判断是否正确的做法是___________;
(4)如果用电流表分别测出电路中各处的电流相等,你会得出的结论是:___________
12.小亮和小睿为了探究并联电路电流规律设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应该___________。
(2)闭合开关,他们发现两灯都亮了,但由于连线较乱,一时无法检查两灯是串联的还是并联的,小亮灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯串联。小睿认为他的做法不正确,因为如果他拆的是并联电路的___________(填“支路”或“干路”)导线,那么两灯也会都熄灭。
(3)他们计划先测A处的电流,并将电流表接入电路中。闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,则接下来应该___________;排除问题后闭合开关,发现指针又偏向图乙所示位置,其原因是______________________。
(4)他们纠正(3)中错误后,分别测出图甲中A、B、C三处的电流值,结果如表所示。由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处是______________________(写出一条)。
位置
A处
B处
C处
电流/A
0.18
0.18
0.36
(5)另一小组连接了图丙所示的实物电路图。现要测通过的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接(先在需改动的导线上画“×”,再画出重新连接后的导线)。
13.(25-26九年级上·江苏常州·阶段检测)实验室,同学们在探究“并联电路中电流的特点”。
(1)连接电路时,某同学发现电流表指针如图乙所示,原因是________________
(2)第1组的同学按图甲连接好电路后,闭合开关发现两盏灯都亮,由于导线较凌乱,不能判断两盏灯是串联还是并联,以下操作及现象能判断出电路连接方式的是________
A.拧下一个灯泡,另一个也不亮 B.拆掉一根导线,两个都不亮
C.断开开关,两个都不亮 D.观察两个灯的亮度不同
(3)图丙是他们对照图甲连接的实物电路图,此时电流表测的是________(//)处的电流。小明说只需要改动一根导线就可以测量通过的电流,请在改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线完成正确的电路________;
(4)将测量的数据记录在表格中:
序号
规格
规格
/A
/A
/A
1
甲
甲
0.12
0.12
0.24
2
乙
丙
0.15
0.20
0.35
3
甲
丁
0.12
0.14
0.26
4
丁
0.15
0.14
0.29
①多次测量的目的是__________________________________________________;
②通过对测量数据的分析,可以总结出并联电路中电流的规律:____________;
③第4组灯泡的规格,可能是规格________(选填“甲”“乙”“丙”“丁”)灯泡;
(5)兴趣小组又利用器材设计了如图丁的电路,希望在不拆电路的情况下,只通过开关的通断,直接测量通过、的电流。此方案是否可行?________(是/否),原因是_____________________________。
▌题型04 串并联电路中电流规律的应用
1.串联电路的电流规律:
串联电路中电流处处 ,表达式为: 。
2.并联电路的电流规律:
并联电路中,干路电流等于各支路电流之 ,表达式为: 。
通过两个用电器的电流相等,不一定是串联电路,也可能是并联电路。通过两个用电器的电流不相等,一定是并联电路。
14.(25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段检测)如图,有A、B两个导体,A、B材料相同,A的直径是B的4倍,当A通过0.4A的电流时,则B通过的电流为( )
A.0.1A B.0.2A C.1.6A D.0.4A
15.(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)如图所示的电路,闭合开关后,通过小灯泡的电流为,通过小灯泡的电流为,则电流表、的示数分别是( )
A. B. C. D.
16.(25-26九年级上·江西赣州·期中)如图甲是探究串联电路中的电流关系的电路图,开关闭合后电流表的示数如图乙所示,那么电流表的示数应是__________,电流表的示数为__________。
17.如图所示,电流表的示数是1.3A,电流表的示数如图所示,这时通过灯泡的电流是_____________A,通过灯泡的电流是__________A。
18.(25-26九年级上·内蒙古包头·阶段检测)分析如图甲所示的电路并解答下面的问题:
(1)只闭合开关时,请判断此时是什么电路?若电流表的示数为,则通过灯泡的电流是多少,请说明理由;
(2)只闭合开关时,请判断此时是什么电路?电流表的示数如图乙所示,则通过灯泡的电流是多少?
(3)只闭合开关、时,请判断此时是什么电路?若电流表的示数为,此时通过灯泡的电流是多少?
▌题型05 探究串并联电路中电压的规律
1.连接好电路前开关要 ;
2.更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:
19.如图所示电路探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
(1)连接电路时,开关应处于_________状态。
(2)正确连接电路后,测出小灯泡L1、L2两端电压和电源两端电压分别是2.6V、2.7V和2.8V。分析数据发现三次测量值有差异,认为是以下两种原因造成的,其中合理的是_______(填数字序号);
①电路接触不良 ②测量电压有误差
(3)换用___________的小灯泡,重做上述实验。分析实验数据,得出的结论是___________________。
20.(25-26九年级上·山东聊城·阶段检测)小明组同学在探究“串联电路电压的规律”实验中,设计了如题图甲所示的电路。
(1)检查实验器材,小明发现电压表指针如图乙所示,原因是______________________________;
(2)按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测、、间的电压,每次拆接电压表时,开关应该是____________的(选填“断开”或“闭合”);
(3)接下来小明要用电压表测两端的电压,连接实物图如图丙所示,图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(4)正确连接好电路后,小明进行实验并把数据记录在如下表中。分析实验数据得出两个实验结论:
2.0
2.0
4.0
①串联电路电源两端的电压等于各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等:
实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因可能是实验时所选小灯泡的规格___________(选填“相同”或“不同”),另外小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是________。
21.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)某物理兴趣小组在进行“探究串联电路中的电压规律”实验时,电路图设计如图所示。
(1)小李同学按照“先串后并”的思路先完成串联主回路的连接,方法是:从电源的正极出发依次连接开关、灯泡L1、灯泡L2和电源负极。试触开关发现L2发光,L1不发光。出现灯泡L1不发光的原因可能是_____(填写选项字母即可);
A.通过L1的电流比L2的电流小 B.灯泡L1的灯丝断了
C.灯泡L1的灯座处可能短路了 D.灯泡L1靠近电源正极
(2)排除故障后,小李在测出L1两端的电压后断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间去测L2两端的电压值时,同组的小王认为小李的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线直接改接到C点即可。小王的办法是_____(选填“正确”或“不正确”)的,原因是:这样改接后会导致_________________
(3)小李用电压表测出L1两端电压为U1,L2两端电压为U2,L1和L2两端电压为U3,将数据记录到设计的表格中并由此得出实验结论串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。其不足之处是:①_____________;②_________________;
测量次数
L1两端电压为U1/V
L2两端电压为U2/V
L1和L2两端电压为U3/V
1
1.5
1.5
3
(4)连接电路时,粗心的小张不小心将电压表串联在电路中,闭合开关后,电压表_____(选填“有”或“无”)示数,灯泡的发光情况是_____(填写选项字母即可)。
A.两盏灯都不发光 B.只有一盏灯发光 C.两盏灯都发光
▌题型06 串并联电路中电压规律的应用
1.串联电路的电压规律:
串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压 ,表达式为: 。
2.并联电路的电压规律:
并联电路中电源两端电压与各并联用电器两端电压 ,表达式为: 。
用电器两端电压相等用电器不一定是并联,也可能是串联,如两个用电器规格相同。用电器两端电压不相等,两用电器一定为串联。
22.(25-26九年级上·山东枣庄·期中)在如图甲所示电路中,V1、V2都是有“0~3V”和“0~15V”两个量程的电压表。当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电压表V1的示数、R2两端的电压分别为( )
A.9.6V,2.4V B.2.4V,12V C.2.4V,9.6V D.12V,2.4V
23.(25-26九年级上·甘肃天水·期中)如图,电源两端电压恒定,闭合开关,发现灯泡比亮,则判断正确的是( )
A.通过的电流比的大 B.通过的电流比的小
C.断路后电压表示数变大 D.短路后电压表示数变大
24.(25-26九年级上·贵州贵阳·阶段检测)如图所示电路,当开关闭合后电压表的示数为,则电压表的示数为___________V。
25.(25-26九年级上·广东湛江·阶段检测)一种节日小彩灯上标注的正常工作电压是11V,则应将______个这样的小彩灯______(选填“串”或“并”)联在家庭电路两端,这种小彩灯正常工作时的电压______(选填“会”或“不会”)对人体造成危险。
26.如图所示,电源电压保持不变。当断开,S2、闭合时,电压表示数为12V。
(1)电源电压是多少?(简要说明理由)
(2)当、断开,S2闭合时,电压表示数为8V,则L1、L2两端的电压为多少伏?
(3)当、闭合,S2断开时,电流表A和的示数分别为1.0A和0.4A,则通过L1、L2的电流分别为多少安?此时电压表示数为多少伏?
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