13.2《电路的组成和连接方式》科素养同步分层练习设计（培优版）-2026-2027学年初中物理九年级上册（沪粤版新教材）

**基本信息** 《电路的组成和连接方式》同步分层练习（培优版），适用于初中物理九年级上册沪粤版新授课，以“基础理解—综合应用—拓展探究”分层设计，通过生活情境与实验操作融合，巩固电路知识并培养科学思维与探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础理解|电路组成、串并联设计|以智能开锁、燃气热水器等生活情境命题，考查串并联电路设计逻辑，强化物理观念| |综合应用|电路状态判断、串并联辨别|通过电路改接（如导线换接）、状态分析（通路/断路/短路），提升科学推理与模型建构能力| |拓展探究|实验操作、科普阅读、综合计算|结合串并联电路连接实验、感应发光冰块科普阅读及热水器效率计算，培养科学探究与社会责任|

13.2《电路的组成和连接方式》科素养同步分层练习设计（培优版）初中物理九年级上册（沪粤版新教材） 一、选择题 1．科技小组模拟保险箱的“智能开锁”设计电路。当“指纹”“人脸”“密码”验证成功时，对应的开关闭合。要求：“身份+密码”验证成功时，电动机才能开锁，而“身份”又可以通过“指纹”或“人脸”来进行识别。下列电路设计符合该要求的是 A． B． C． D． 【答案】A 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】 A、“指纹”和“人脸”开关并联，只要其中一个闭合，“身份”验证就通过；“密码”开关与这一组串联，必须同时闭合，电动机才能工作，完全符合“身份（指纹或人脸）+ 密码”同时验证成功才能开锁的要求，故A正确。 B、“指纹”“人脸”“密码”三个开关并联，任意一个开关闭合，电动机就会工作，不符合“必须身份+ 密码同时验证” 的条件，故B错误。 C、“指纹”“人脸”“密码”三个开关全部并联，任意一个开关闭合，电动机就能工作，无法实现“身份+ 密码”双重验证的逻辑，故C错误。 D、“指纹”和“人脸”开关串联，必须同时闭合才能通过“身份” 验证，不符合“指纹或人脸任意一个即可”的设计要求，故D错误。 故选：A。 【分析】 (1)题干身份验证为“指纹、人脸任选其一”，并联电路恰好满足单一导通即可通路；密码为必填项，串联在干路可实现密码必须接通才能整体通路，电路逻辑和题干要求一一匹配。 (2)指纹、人脸、密码并联，三个条件变成满足其一就通路，跳过了身份 + 密码双重核验的硬性要求，电路控制逻辑不符合题意。 (3)电路连接方式和B一致，三开关并联，任意一种验证单独生效即可开锁，无法限制必须同时完成身份、密码两项验证。 (4)指纹、人脸串联后，身份验证变更为两项全部通过才有效，由“或条件”变成“且条件”，违背指纹或人脸即可完成身份核验的设定。 2．燃气热水器使用时，都会先启动抽气机Ｍ，再点火。下列四个电路图中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】A、闭合总开关，抽气机 M 与点火装置同时工作，无法实现先启动抽气机、后点火，故 A 错误； B、总开关闭合，抽气机 M 立刻工作；点火支路上另有开关，闭合该开关后点火装置才工作，可以做到先启动抽气机，再点火，故 B 正确； C、电路元件不是抽气机和点火装置，电路结构不符合题目要求，故 C 错误； D、闭合开关，抽气机 M 与点火装置同时工作，不能控制点火装置延后工作，故 D 错误； 故答案为：B； 【分析】A、考查并联电路开关作用；支路开关只能控制本支路，此图两个支路同时接通。 B、考查并联电路开关作用；干路开关控制抽气机，点火装置由单独支路开关控制，满足先后工作。 C、考查电路识别；图中用电器为灯泡，与题干抽气机、点火装置不对应。 D、考查并联电路开关作用；只有干路开关，两条支路同步通电，无法实现延时点火。 3．随着AI技术的发展，智能空气净化器已具备语音控制和环境自适应功能。某型号智能净化器中，滑动变阻器R1用于手动调节风速；PM2.5传感器(可视为可变电阻 ，其阻值随空气中 PM2.5浓度增大而减小)用于根据空气质量自动调节风速。电源电压恒定。下列符合要求的电路是 (　　) A． B． C． D． 【答案】A 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】由题意可知，滑动变阻器手动调节风速，PM2.5传感器阻值随PM2.5浓度增大而减小，实现自动调节风速，说明、都要能够改变电路中的电流大小，二者应当与电动机串联。 A、、与电动机串联。PM2.5浓度变大，阻值减小，电路总电阻减小，电流变大，风速变大；移动滑片，总电阻改变，可以手动调节电流，实现手动调风速，满足题目要求，故A正确。 B、滑动变阻器与电动机并联，并联电路各支路互不影响，调节无法改变电动机支路的电流，不能手动调节风速，故B错误。 C、滑动变阻器滑片右侧电阻接入电路，滑片移动时接入电阻不变，无法手动调节风速，故C错误。 D、单独一条支路，电动机和为另一条支路，二者并联，阻值变化不会改变电动机支路电流，无法根据PM2.5浓度自动调节风速，故D错误； 故答案为：A； 【分析】A、考查串联电路特点。串联电路总电阻等于各电阻之和，电阻变化会改变电路电流，同时实现手动、自动双重调节。 B、考查并联电路特点。并联支路之间互不干扰，并联的滑动变阻器不能改变另一支路的电流。 C、考查滑动变阻器使用。滑动变阻器需要“一上一下”接线，改变接入电路电阻丝长度，才能改变电阻。 D、考查动态电路分析。并联电路各支路独立工作，传感器电阻变化不会影响电动机所在支路。 4．如图，是一款感应式垃圾桶，其工作原理如下：启动开关闭合后，指示灯亮起，这时垃圾桶才能正常使用；扔垃圾时，只需将手伸到感应区上方，感应开关自动闭合，动力装置工作，桶盖打开；手离开5秒后，感应开关就会自动断开。下列电路符合要求是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】A、开关在干路，只有闭合，整个电路才有电，指示灯亮起；指示灯与动力装置并联，感应开关单独控制动力装置，闭合动力装置工作，断开则停止，完全符合题目要求，故A正确； B、与动力装置串联，闭合只会接通动力装置，指示灯不会亮起，不符合“闭合指示灯亮起”的条件，故B错误； C、与指示灯并联，若只闭合会短路指示灯，灯不亮，不符合题意，故C错误； D、指示灯与动力装置串联，断开时整个电路断路，指示灯也会熄灭，与题意矛盾，故D错误； 故答案为：A。 【分析】A、考查并联电路与干路开关，干路控制整个电路，支路单独控制动力装置； B、考查开关控制对象，无法控制指示灯通断，不符合题干逻辑； C、考查短路现象，闭合会短路指示灯，指示灯不能正常发光； D、考查串联电路特点，串联电路一处断开全部用电器停止工作，不符合使用要求。 5．如图是可调速蒸发型加湿器，其顶部是一个小型风扇。当水量充足时开关S1闭合，室内湿度低于设定值时开关S2闭合。当水量充足且室内湿度低于设定值时，加湿器开始工作。以下电路图符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】A、S1与S2串联，只有两个开关同时闭合，电动机才能通电工作，符合题意，故A正确； B、S1与S2并联，任意一个开关闭合电动机即可工作，不符合题意，故B错误； C、仅闭合S1电动机就能工作，S2单独闭合电路断路，不符合题意，故C错误； D、S1控制电动机支路，S2与滑动变阻器串联在另一条支路，两开关互不影响，不符合题意，故D错误。 故选：A。 【分析】电路中两个开关需要同时满足闭合条件，电动机才能通电工作，说明两个开关必须相互制约、缺一不可，这种控制方式对应的电路连接方式为串联；串联开关的特点是只有全部开关闭合，整条电路才会导通，任意一个开关断开，电路就会断路，用电器无法工作。 6．学校食堂的储藏室需要低温、干燥的环境，为此物理小组设计了报警电路。当温度升高或湿度变大，任意一项达到预定值时，灯泡发光同时报警铃响(报警铃符号)。 是温控开关，S2是湿控开关。下列电路图符合设计要求的是 A． B． C． D． 【答案】D 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】A、S1闭合时，报警铃被短路，铃不响，故A错误； B、S1、S2串联，必须同时闭合才报警，不符合 “任意一项达标就报警”要求，故B错误； C、S1只控制灯泡，S2只控制电铃，单独一个开关闭合只有一个用电器工作，不能同时亮灯响铃，故C 错误； D、S1、S2并联，任意开关闭合，干路导通，灯泡和报警铃串联同时工作，符合题意，故D正确。 故选：D。 【分析】温度、湿度任意一项达到预定值就灯泡发光且报警铃响，说明两个开关为并联关系，只要其中一个开关闭合电路即可导通，同时灯泡和报警铃需要同步工作，因此灯泡与报警铃串联在干路当中。 二、多选题 7．如图所示的电路，字母A、B、C、D表示电路元件的接线柱，字母a、b是L2两端的导线。闭合开关S能使两盏灯同时亮起的操作及其连接情况说法正确的是(　　) A．去掉B、D间的导线，两灯并联 B．导线a的一端从B换接到A，两灯并联 C．导线b的一端从D 换接到 C，两灯串联 D．导线a的一端从B 换接到A，b的一端从D 换接到C，两灯并联 【答案】B,D 【知识点】串、并联电路的设计；电路的基本连接方式 【解析】【解答】解：A、去掉B、D间的导线后，电流从电源正极出发，经开关S、D点后，只能依次经过L2、L1，再回到电源负极，两灯为串联，而非并联，故A错误； B、将导线a的一端从B换接到A后，电流从电源正极经开关S、D点后，会分成两条支路：一条经L1回到负极，另一条经L2回到负极，两灯并联，故B正确； C、将导线b的一端从D换接到C后，电流从电源正极经开关S、C点后，会直接通过导线 b 回到负极，造成电源短路，两灯均不工作，故C错误； D、将导线a的一端从B换接到A，同时将导线b的一端从D换接到C后，电流从电源正极经开关S、C点后，会分成两条支路：一条经L1回到负极，另一条经L2回到负极，两灯并联，故D正确。 故选：BD。 【分析】（1）去掉B、D间导线后，电流路径只有一条； （2） 导线a从B换接到A后，电流从D点分为两路； （3） 导线b从D换接到C后，电流从C点经b直接回到负极，不经过任何用电器，形成电源短路，会损坏电源。 （4） 导线a从B换接到A，导线b从D换接到C后，电流从C点分为两路。 8．如图，开关S闭合时，灯泡L1与L2组成串联电路的是 (　　) A． B． C． D． E． F． 【答案】A,C,F 【知识点】串联电路和并联电路的辨别 【解析】【解答】将各用电器首尾顺次连接到电源两端的电路，电流路径只有一条，这样的电路为串联电路，所以开关S闭合时，ACF为串联电路，BD为并联电路，E图中灯L2被短路，只有灯L1接入电路；故ACF符合题意，BDE不符合题意。 故选ACF。 【分析】串联： 将各用电器首尾顺次连接到电源两端的电路，电流路径只有一条； 并联：将各用电器并列地接到电源两端的电路，电流路径有多条。 三、填空题 9．城市绿波速度是指在绿波带路段上，经交通部门科学计算后给出的建议车速，车辆保持在这个速度范围内行驶，就能连续绿灯通过多个路口，减少红灯停车次数，用来提升通行效率，缓解拥堵。某城市将一条平直主干道设置为绿波带路段，绿波速度为45～50 km/h。若这条主干道上有两个相邻的红绿灯路口A和B，相距1.8 km，一辆电动汽车正以绿波速度行驶在这条公路上。请问： （1）行驶中的电动汽车相对于红绿灯是　 　的。 （2）电动汽车在减速时，车载芯片自动启动能量回收开始反向给车载电池充电，此时车载电池属于电路中的　 　。 （3）A路口绿灯时，该电动汽车正以50 km/h的速度匀速通过A路口驶向B路口，前进了1 km时，发现非机动车临时占道，立即减速后匀速行驶，减速后匀速行驶的速度不得低于　 　km/h，否则不能绿灯通过B路口（减速时间忽略不计）。 【答案】（1）运动 （2）用电器 （3）40 【知识点】速度公式及其应用；参照物及其选择；电路的构成及电路图 【解析】【解答】（1）行驶的电动汽车与红绿灯有位置变化，以红绿灯为参照物，电动汽车是运动的。 （2）电路中，用电器消耗电能，为电池充电时，电能转化为化学能，电池消耗电能，是用电器。 （3）已知A、B 两路口相距，绿波最低速度为45 km/h，通过AB路口的最长允许时间为，电动汽车以50km/h行驶1km的时间 剩余路程，剩余时间 减速后最低速度，即速度不得低于，才能绿灯通过B路口。 【分析】（1）根据运动和静止的相对性，物体间有位置变化，是运动的； （2）电路中，用电器消耗电能； （3）根据，计算速度，结合，计算行驶的时间。 （1）根据运动和静止的相对性，行驶的电动汽车与红绿灯的相对位置持续变化，因此电动汽车相对于红绿灯是运动的。 （2）电路中用电器是消耗电能的装置，车载电池充电时，电能转化为内部化学能，此时电池消耗电能，属于电路中的用电器。 （3）已知A、B 两路口相距，绿波最低速度为45 km/h，所以通过AB路口的最长允许时间为 电动汽车以50km/h行驶1km的时间 剩余路程 剩余时间 减速后最低速度 即速度不得低于才能绿灯通过B路口。 10． 华为公司于2024年9月10日推出三折叠手机 HUAWEI MateXT非凡大师，可在单屏态、双屏态、三屏态间灵活切换，打破了移动终端的场景边界。那么三个屏幕的连接方式为　 　，该手机支持无线超级快充，在充电时，手机电池相当于　 　。 【答案】并联；用电器 【知识点】电路的构成及电路图；串联电路和并联电路的辨别 【解析】【解答】 （1）根据“ 可在单屏态、双屏态、三屏态间灵活切换 ”可知，三个屏幕可以独立工作，互不影响，所以这三个屏幕是并联的。 （2） 该手机在充电时电池将电能转化为化学能，即消耗电能，此时电池相当于用电器。 【分析】（1）用电器相互影响为串联，用电器不相互影响为并联； （2）用电器消耗电能，电源提供电能。 11．如图所示是一种定时课间播放音乐的装置原理图。闭合开关S，装置在课间时，有电流通过“播放器”时，会播放音乐，此时“定时开关”处于　 　（选填“闭合”或“断开”）状态 【答案】断开 【知识点】电路的三种状态 【解析】【解答】当装置播放音乐时，有电流通过“播放器”，这说明电流必须流经播放器所在的支路。若“定时开关”处于闭合状态，它会将指示灯和播放器短路，电流会直接从定时开关流过，播放器中没有电流，不会播放音乐。若“定时开关”处于断开状态，电流会流经播放器和指示灯，此时播放器中有电流，就会播放音乐。因此，“定时开关”应处于断开状态。 故答案为：断开。 【分析】1、短路现象：当一根导线直接连接在用电器两端时，用电器会被短路，电流不再经过用电器，用电器不工作。 2、电路的工作状态：通路：电路处处连通，用电器正常工作。 断路（开路）：电路某处断开，用电器不工作。 短路：电源两极直接被导线连接，或用电器被导线直接连接，会导致电流过大，损坏电源或用电器。 3、电路设计逻辑：在这个装置中，定时开关的作用就是控制播放器的工作状态。平时（非课间）定时开关闭合，播放器被短路不工作；到了课间，定时开关断开，播放器接入电路开始工作。 12．如图所示，当开关S1、S2断开时，电路是　 　；当S1闭合、S2断开时，电路是　 　；当S1、S2都闭合时，电路是　 　。（均选填“通路”“断路”或“短路”） 【答案】断路；通路；短路 【知识点】电路的三种状态 【解析】【解答】解：开关S1在干路中，当S1断开时，整个电路断路， 当S1闭合，S2断开时，电路中有电流通过灯泡，处于通路状态； 当开关S1，S2都闭合时，导线直接连接电源的两端，电路处于短路状态。 故答案为：断路；通路；短路。 【分析】通路：电路连接好后，闭合开关，处处相通的电路叫做通路； 断路：即断路，开关未闭合，或电线断裂、接头松脱致使路线在某处断开的电路，断路电路中没有电流； 短路：导线不经过任何用电器直接跟电源两端连接的电路。 四、实验探究题 13．在连接串、并联电路的实验中，小明连接了如图所示的电路。 （1）在连接电路的过程中，开关应　 　； （2）图中电路闭合开关后，观察到的现象是　 　，原因是　 　； （3）若在原电路的基础上，改成两灯串联的正确电路，应拆除导线　 　； （4）若在原电路的基础上，改成两灯并联的正确电路，请你在需改动的导线上打“”，用笔画线代替导线，画出正确的连线（只改动一处导线）。 【答案】（1）断开 （2）两灯均不发光；电源短路 （3）b （4） 【知识点】电路的三种状态；串联电路和并联电路的辨别 【解析】【解答】（1）为了保护电路，电路在连接过程中，开关应断开的； （2）如图所示，当开关闭合后，电流从电源正极流出后，不经过灯泡，直接回到电源负极，造成电源短路，故两只灯泡都不发光； （3）如图所示，若需两灯串联，则当开关闭合后，电路中只有一条电流路径，即电流从电源正极出发，先后通过开关、灯L2、灯L1，最后回到电源负极，此过程中电流不需通过导线b，故应拆除导线b； （4）如图所示，若在原电路的基础上，改成两灯并联的正确电路，则电流有两条电流路径，一条经过L1，另一条经过L2，需将导线c与L2左端的导线改接到L2右端的接线柱，改正后电路如图所示： 故答案为：（1）断开；（2）两灯均不发光；电源短路；（3）b；（4）。 【分析】 （1）为了保护电路，开关应该断开； （2）短路包括局部短路和电源短路，局部短路是指导线将用电器两端连在一起；电源短路是指导线将电源两极连在一起；电源短路是绝对不允许的； （3）串联：电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式，只有一条电流路径，无分叉； （4）并联：电路元件并列连结在电路中的电路连接方式，至少有两条电流路径，有分叉。 （1）电路在连接过程中，为了保护电路，开关应该是断开的。 （2）[1][2]如图所示，当开关闭合后，相当于有一根导线直接连接在电源两端，电源短路，此时两只灯泡均没有电流通过，不发光。 （3）如图所示，若需两灯串联，则当开关闭合后，电路中电流只有一条路径，即电流从电源正极出发，先后通过开关、灯L2、灯L1，最后回到电源负极，此过程中电流不需通过导线b，故若改成两灯串联的正确电路，应拆除导线b。 （4）如图所示，若在原电路的基础上，改成两灯并联的正确电路，则两只灯泡需并列连接在两点之间。改正后电路如图所示： 14．物理课上，老师给同学们出示了一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内)，如图所示. （1）木盒内电路在连接时，开关应　 　(选填“断开”或“闭合”). （2）当老师闭合开关时，两只灯泡都亮了；断开开关，两灯泡又同时熄灭. ①请你判断：在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件，它是 . ②根据上述现象，你　 　(选填“能”或“不能”)断定这两只灯泡是串联的. （3）经过检验，这两只灯泡确实是串联的，但在老师闭合开关的时候，细心的小华观察到 L1 比L2亮些.她认为这是因为L1 比L2更靠近电源正极的缘故. ①你认为小华的判断是　 　(选填“正确”或“错误”)的； ②在不增加其他器材的条件下，能证实小华的判断是否正确的做法是　 　 【答案】（1）断开 （2）电源 （3）错误；断开开关，将两灯位置互换，闭合开关后观察两灯明暗情况 【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电路的基本连接方式 【解析】【解答】（1）为保护电路，连接电路时开关应断开； （2）①在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件是电源，因为没有电源来提供电压，就不可能产生电流； ②根据上述现象，我们不能断定这两只小灯泡是串联的。因为如果开关在干路上，同样可以看到闭合开关时，两只小灯泡都亮了，断开开关，两灯泡又熄灭的现象； （3）灯L1比L2亮些，并不是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故。在不增加其他器材的条件下，能验证小华的判断是否正确的做法是断开开关，将两灯位置互换，将两只灯泡交换位置，再比较两灯亮度，若交换位置后，原先较亮的灯泡，依然较亮，说明与是否靠近电源的正极无关。 故答案为：（1）断开；（2）①电源或电池； ②不能；（3）①错误； ②断开开关，将两灯位置互换，闭合开关后观察两灯明暗情况。 【分析】（1）为保护电路，连接电路时开关应断开； （2）电路中有电源且电路闭合时，灯泡发光，因此，电源是电路中不可缺少的； （3）串联电路中，开关控制整个电路，而并联电路中，在干路上的开关也可以控制所有灯泡，因此，我们在判断时，应根据串联电路各用电器互相影响，并联电路各用电器互不影响来找出判断的方法； 串联电路电流处处相等，灯的亮暗与是否靠近电源正极无关；调换两灯泡的位置关系，看灯泡亮度是否变化，即可做出判断。 五、科普阅读题 15．感应发光冰块是食品级PS材料及电子元件组成的产品，采用先进的触水式开关。其外形仿如真实冰块一般，具有入水即亮的特性（液体感应）。感应发光冰块采用电池供电，无化学变化，无毒无害，可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛。感应发光冰块内部的电子元件有：液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是：将发光冰块清洁干净放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻，之后再放入饮料内，可以降低饮料的温度。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。 （1）液体感应器是先进的触水式　 　（选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）； （2）冷冻后的感应发光冰块通过　 　的方式改变饮料的内能，饮料的内能　 　（选填“增大”或“减小”）； （3）某位同学在研究LED 灯的特点时，发现将一只LED灯接在电池两端没有亮，对调电池正负极后亮了，说明LED灯具有　 　性。LED灯泡发光时，将电能主要转化为　 　能； （4）用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于　 　状态。 【答案】（1）开关 （2）热传递；减小 （3）单向导电；光 （4）断路 【知识点】热传递改变物体内能；电路的构成及电路图；半导体特点及作用 【解析】【解答】（1）[1]对于液体感应器，从题干描述“先进的触水式开关”可知，它在电路中起控制作用，因此是开关，故1空填开关。 （2）[1]冷冻后的冰块放入饮料中，两者存在温度差，通过热传递的方式使饮料内能减小（温度降低），故1空填热传递； [2]冰块温度低，饮料温度高，热量从饮料传递到冰块，导致饮料放热，内能减小，温度降低，故2空填减小； （3）[1]LED灯接电池正反不同结果说明它具有单向导电性，只有当电流从正极流入、负极流出时才能导通发光，反向则不导通，故1空填单向导电； [2] 发光时主要将电能转化为光能，故2空填光； （4）[1]感应发光冰块的工作条件是“入水即亮”，因为水作为开关，当用布擦干后，没有液体接触开关断开，感应器无法导通，故1空填断路； 【分析】（1）解题关键是理解液体感应器起到控制电路通断的作用，属于触发装置，不是提供电能的电源也不是消耗电能的用电器；突破点在于题干中明确其为“触水式开关”； （2）易错点：内能变化容易与“增大”混淆，应抓住冷冻冰块温度低于饮料，饮料放热内能减小；易忽略用布擦干后液体感应器不再被触发，电路无法形成通路。 （1）液体感应器的作用是检测是否接触液体，当接触到水时，它会接通电路，使LED灯亮起。这相当于一个控制电路通断的装置，即开关。 （2）[1][2]将冷冻后的冰块放入饮料中，冰块温度低，饮料温度高，热量从饮料传递到冰块，导致饮料放热，内能减小，温度降低。这种通过热传递方式改变物体内能的过程，叫做热传递。 （3）[1][2]LED是发光二极管，具有单向导电性：只有当电流从正极流入、负极流出时才能导通发光；反向则不导通。所以第一次没亮，是因为接反了；对调后正向导通，就亮了，其发光时，电能主要转化为光能。 （4）感应发光冰块的工作条件是“入水即亮”，因为水作为导体，使得液体感应器闭合电路。当用布擦干后，没有液体接触，感应器无法导通，电路被切断。所以此时电路处于断开状态，即断路。 六、综合题 16．如图为某款燃气热水器结构示意图，其工作原理是天然气燃烧产生的热量对热交换器中的冷水加热。该燃气热水器的技术参数如表。（=J/（kg・C）） 适用燃气 天然气 热值 J/m3 额定耗气量 3.6m3/h （1）闭合热水器电源开关，水没达到设定温度时，开关S接通A，红灯亮；水达到设定温度时，开关S接通B，绿灯亮。请把右侧的电路图补充完整　 　。 （2）燃气热水器以额定耗气量正常工作10min，消耗的天然气体积为?m3。若燃气完全燃烧，放出的热量为多少？ （3）热交换器在10min内将质量为120kg的水温度升高了30℃，求该过程中燃气热水器的效率？ 【答案】（1） （2）解：热水器的额定耗气量为3.6m3/h，10min消耗燃气的体积：， 燃气完全燃烧放出的热量： （3）解：水吸收的热量： 热水器的效率： 【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；串、并联电路的设计 【解析】【解答】（1）图中，水没达到设定温度时，开关S接通A，红灯亮；水达到设定温度时，开关S接通B，绿灯亮。说明两个指示灯互不影响，为并联，如图所示： 【分析】（1）水没达到设定温度时，开关S接通A，红灯亮；水达到设定温度时，开关S接通B，绿灯亮，确定两个指示灯的连接方式，画出电路图； （2）知道热水器的额定耗气量，计算10min消耗燃气的体积，再利用Q放=qV，计算燃气完全燃烧放出的热量； （3）利用Q吸=c水mΔt，计算水吸收的热量，热水器的效率等于水吸收的热量与燃气完全燃烧放出的热量的比值。 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.2《电路的组成和连接方式》科素养同步分层练习设计（培优版）初中物理九年级上册（沪粤版新教材） 一、选择题 1．科技小组模拟保险箱的“智能开锁”设计电路。当“指纹”“人脸”“密码”验证成功时，对应的开关闭合。要求：“身份+密码”验证成功时，电动机才能开锁，而“身份”又可以通过“指纹”或“人脸”来进行识别。下列电路设计符合该要求的是 A． B． C． D． 2．燃气热水器使用时，都会先启动抽气机Ｍ，再点火。下列四个电路图中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 3．随着AI技术的发展，智能空气净化器已具备语音控制和环境自适应功能。某型号智能净化器中，滑动变阻器R1用于手动调节风速；PM2.5传感器(可视为可变电阻 ，其阻值随空气中 PM2.5浓度增大而减小)用于根据空气质量自动调节风速。电源电压恒定。下列符合要求的电路是 (　　) A． B． C． D． 4．如图，是一款感应式垃圾桶，其工作原理如下：启动开关闭合后，指示灯亮起，这时垃圾桶才能正常使用；扔垃圾时，只需将手伸到感应区上方，感应开关自动闭合，动力装置工作，桶盖打开；手离开5秒后，感应开关就会自动断开。下列电路符合要求是（　　） A． B． C． D． 5．如图是可调速蒸发型加湿器，其顶部是一个小型风扇。当水量充足时开关S1闭合，室内湿度低于设定值时开关S2闭合。当水量充足且室内湿度低于设定值时，加湿器开始工作。以下电路图符合要求的是（　　） A． B． C． D． 6．学校食堂的储藏室需要低温、干燥的环境，为此物理小组设计了报警电路。当温度升高或湿度变大，任意一项达到预定值时，灯泡发光同时报警铃响(报警铃符号)。 是温控开关，S2是湿控开关。下列电路图符合设计要求的是 A． B． C． D． 二、多选题 7．如图所示的电路，字母A、B、C、D表示电路元件的接线柱，字母a、b是L2两端的导线。闭合开关S能使两盏灯同时亮起的操作及其连接情况说法正确的是(　　) A．去掉B、D间的导线，两灯并联 B．导线a的一端从B换接到A，两灯并联 C．导线b的一端从D 换接到 C，两灯串联 D．导线a的一端从B 换接到A，b的一端从D 换接到C，两灯并联 8．如图，开关S闭合时，灯泡L1与L2组成串联电路的是 (　　) A． B． C． D． E． F． 三、填空题 9．城市绿波速度是指在绿波带路段上，经交通部门科学计算后给出的建议车速，车辆保持在这个速度范围内行驶，就能连续绿灯通过多个路口，减少红灯停车次数，用来提升通行效率，缓解拥堵。某城市将一条平直主干道设置为绿波带路段，绿波速度为45～50 km/h。若这条主干道上有两个相邻的红绿灯路口A和B，相距1.8 km，一辆电动汽车正以绿波速度行驶在这条公路上。请问： （1）行驶中的电动汽车相对于红绿灯是　 　的。 （2）电动汽车在减速时，车载芯片自动启动能量回收开始反向给车载电池充电，此时车载电池属于电路中的　 　。 （3）A路口绿灯时，该电动汽车正以50 km/h的速度匀速通过A路口驶向B路口，前进了1 km时，发现非机动车临时占道，立即减速后匀速行驶，减速后匀速行驶的速度不得低于　 　km/h，否则不能绿灯通过B路口（减速时间忽略不计）。 10． 华为公司于2024年9月10日推出三折叠手机 HUAWEI MateXT非凡大师，可在单屏态、双屏态、三屏态间灵活切换，打破了移动终端的场景边界。那么三个屏幕的连接方式为　 　，该手机支持无线超级快充，在充电时，手机电池相当于　 　。 11．如图所示是一种定时课间播放音乐的装置原理图。闭合开关S，装置在课间时，有电流通过“播放器”时，会播放音乐，此时“定时开关”处于　 　（选填“闭合”或“断开”）状态 12．如图所示，当开关S1、S2断开时，电路是　 　；当S1闭合、S2断开时，电路是　 　；当S1、S2都闭合时，电路是　 　。（均选填“通路”“断路”或“短路”） 四、实验探究题 13．在连接串、并联电路的实验中，小明连接了如图所示的电路。 （1）在连接电路的过程中，开关应　 　； （2）图中电路闭合开关后，观察到的现象是　 　，原因是　 　； （3）若在原电路的基础上，改成两灯串联的正确电路，应拆除导线　 　； （4）若在原电路的基础上，改成两灯并联的正确电路，请你在需改动的导线上打“”，用笔画线代替导线，画出正确的连线（只改动一处导线）。 14．物理课上，老师给同学们出示了一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内)，如图所示. （1）木盒内电路在连接时，开关应　 　(选填“断开”或“闭合”). （2）当老师闭合开关时，两只灯泡都亮了；断开开关，两灯泡又同时熄灭. ①请你判断：在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件，它是 . ②根据上述现象，你　 　(选填“能”或“不能”)断定这两只灯泡是串联的. （3）经过检验，这两只灯泡确实是串联的，但在老师闭合开关的时候，细心的小华观察到 L1 比L2亮些.她认为这是因为L1 比L2更靠近电源正极的缘故. ①你认为小华的判断是　 　(选填“正确”或“错误”)的； ②在不增加其他器材的条件下，能证实小华的判断是否正确的做法是　 　 五、科普阅读题 15．感应发光冰块是食品级PS材料及电子元件组成的产品，采用先进的触水式开关。其外形仿如真实冰块一般，具有入水即亮的特性（液体感应）。感应发光冰块采用电池供电，无化学变化，无毒无害，可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛。感应发光冰块内部的电子元件有：液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是：将发光冰块清洁干净放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻，之后再放入饮料内，可以降低饮料的温度。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。 （1）液体感应器是先进的触水式　 　（选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）； （2）冷冻后的感应发光冰块通过　 　的方式改变饮料的内能，饮料的内能　 　（选填“增大”或“减小”）； （3）某位同学在研究LED 灯的特点时，发现将一只LED灯接在电池两端没有亮，对调电池正负极后亮了，说明LED灯具有　 　性。LED灯泡发光时，将电能主要转化为　 　能； （4）用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于　 　状态。 六、综合题 16．如图为某款燃气热水器结构示意图，其工作原理是天然气燃烧产生的热量对热交换器中的冷水加热。该燃气热水器的技术参数如表。（=J/（kg・C）） 适用燃气 天然气 热值 J/m3 额定耗气量 3.6m3/h （1）闭合热水器电源开关，水没达到设定温度时，开关S接通A，红灯亮；水达到设定温度时，开关S接通B，绿灯亮。请把右侧的电路图补充完整　 　。 （2）燃气热水器以额定耗气量正常工作10min，消耗的天然气体积为?m3。若燃气完全燃烧，放出的热量为多少？ （3）热交换器在10min内将质量为120kg的水温度升高了30℃，求该过程中燃气热水器的效率？ 答案解析部分 1．【答案】A 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】 A、“指纹”和“人脸”开关并联，只要其中一个闭合，“身份”验证就通过；“密码”开关与这一组串联，必须同时闭合，电动机才能工作，完全符合“身份（指纹或人脸）+ 密码”同时验证成功才能开锁的要求，故A正确。 B、“指纹”“人脸”“密码”三个开关并联，任意一个开关闭合，电动机就会工作，不符合“必须身份+ 密码同时验证” 的条件，故B错误。 C、“指纹”“人脸”“密码”三个开关全部并联，任意一个开关闭合，电动机就能工作，无法实现“身份+ 密码”双重验证的逻辑，故C错误。 D、“指纹”和“人脸”开关串联，必须同时闭合才能通过“身份” 验证，不符合“指纹或人脸任意一个即可”的设计要求，故D错误。 故选：A。 【分析】 (1)题干身份验证为“指纹、人脸任选其一”，并联电路恰好满足单一导通即可通路；密码为必填项，串联在干路可实现密码必须接通才能整体通路，电路逻辑和题干要求一一匹配。 (2)指纹、人脸、密码并联，三个条件变成满足其一就通路，跳过了身份 + 密码双重核验的硬性要求，电路控制逻辑不符合题意。 (3)电路连接方式和B一致，三开关并联，任意一种验证单独生效即可开锁，无法限制必须同时完成身份、密码两项验证。 (4)指纹、人脸串联后，身份验证变更为两项全部通过才有效，由“或条件”变成“且条件”，违背指纹或人脸即可完成身份核验的设定。 2．【答案】B 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】A、闭合总开关，抽气机 M 与点火装置同时工作，无法实现先启动抽气机、后点火，故 A 错误； B、总开关闭合，抽气机 M 立刻工作；点火支路上另有开关，闭合该开关后点火装置才工作，可以做到先启动抽气机，再点火，故 B 正确； C、电路元件不是抽气机和点火装置，电路结构不符合题目要求，故 C 错误； D、闭合开关，抽气机 M 与点火装置同时工作，不能控制点火装置延后工作，故 D 错误； 故答案为：B； 【分析】A、考查并联电路开关作用；支路开关只能控制本支路，此图两个支路同时接通。 B、考查并联电路开关作用；干路开关控制抽气机，点火装置由单独支路开关控制，满足先后工作。 C、考查电路识别；图中用电器为灯泡，与题干抽气机、点火装置不对应。 D、考查并联电路开关作用；只有干路开关，两条支路同步通电，无法实现延时点火。 3．【答案】A 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】由题意可知，滑动变阻器手动调节风速，PM2.5传感器阻值随PM2.5浓度增大而减小，实现自动调节风速，说明、都要能够改变电路中的电流大小，二者应当与电动机串联。 A、、与电动机串联。PM2.5浓度变大，阻值减小，电路总电阻减小，电流变大，风速变大；移动滑片，总电阻改变，可以手动调节电流，实现手动调风速，满足题目要求，故A正确。 B、滑动变阻器与电动机并联，并联电路各支路互不影响，调节无法改变电动机支路的电流，不能手动调节风速，故B错误。 C、滑动变阻器滑片右侧电阻接入电路，滑片移动时接入电阻不变，无法手动调节风速，故C错误。 D、单独一条支路，电动机和为另一条支路，二者并联，阻值变化不会改变电动机支路电流，无法根据PM2.5浓度自动调节风速，故D错误； 故答案为：A； 【分析】A、考查串联电路特点。串联电路总电阻等于各电阻之和，电阻变化会改变电路电流，同时实现手动、自动双重调节。 B、考查并联电路特点。并联支路之间互不干扰，并联的滑动变阻器不能改变另一支路的电流。 C、考查滑动变阻器使用。滑动变阻器需要“一上一下”接线，改变接入电路电阻丝长度，才能改变电阻。 D、考查动态电路分析。并联电路各支路独立工作，传感器电阻变化不会影响电动机所在支路。 4．【答案】A 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】A、开关在干路，只有闭合，整个电路才有电，指示灯亮起；指示灯与动力装置并联，感应开关单独控制动力装置，闭合动力装置工作，断开则停止，完全符合题目要求，故A正确； B、与动力装置串联，闭合只会接通动力装置，指示灯不会亮起，不符合“闭合指示灯亮起”的条件，故B错误； C、与指示灯并联，若只闭合会短路指示灯，灯不亮，不符合题意，故C错误； D、指示灯与动力装置串联，断开时整个电路断路，指示灯也会熄灭，与题意矛盾，故D错误； 故答案为：A。 【分析】A、考查并联电路与干路开关，干路控制整个电路，支路单独控制动力装置； B、考查开关控制对象，无法控制指示灯通断，不符合题干逻辑； C、考查短路现象，闭合会短路指示灯，指示灯不能正常发光； D、考查串联电路特点，串联电路一处断开全部用电器停止工作，不符合使用要求。 5．【答案】A 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】A、S1与S2串联，只有两个开关同时闭合，电动机才能通电工作，符合题意，故A正确； B、S1与S2并联，任意一个开关闭合电动机即可工作，不符合题意，故B错误； C、仅闭合S1电动机就能工作，S2单独闭合电路断路，不符合题意，故C错误； D、S1控制电动机支路，S2与滑动变阻器串联在另一条支路，两开关互不影响，不符合题意，故D错误。 故选：A。 【分析】电路中两个开关需要同时满足闭合条件，电动机才能通电工作，说明两个开关必须相互制约、缺一不可，这种控制方式对应的电路连接方式为串联；串联开关的特点是只有全部开关闭合，整条电路才会导通，任意一个开关断开，电路就会断路，用电器无法工作。 6．【答案】D 【知识点】串、并联电路的设计 【解析】【解答】A、S1闭合时，报警铃被短路，铃不响，故A错误； B、S1、S2串联，必须同时闭合才报警，不符合 “任意一项达标就报警”要求，故B错误； C、S1只控制灯泡，S2只控制电铃，单独一个开关闭合只有一个用电器工作，不能同时亮灯响铃，故C 错误； D、S1、S2并联，任意开关闭合，干路导通，灯泡和报警铃串联同时工作，符合题意，故D正确。 故选：D。 【分析】温度、湿度任意一项达到预定值就灯泡发光且报警铃响，说明两个开关为并联关系，只要其中一个开关闭合电路即可导通，同时灯泡和报警铃需要同步工作，因此灯泡与报警铃串联在干路当中。 7．【答案】B,D 【知识点】串、并联电路的设计；电路的基本连接方式 【解析】【解答】解：A、去掉B、D间的导线后，电流从电源正极出发，经开关S、D点后，只能依次经过L2、L1，再回到电源负极，两灯为串联，而非并联，故A错误； B、将导线a的一端从B换接到A后，电流从电源正极经开关S、D点后，会分成两条支路：一条经L1回到负极，另一条经L2回到负极，两灯并联，故B正确； C、将导线b的一端从D换接到C后，电流从电源正极经开关S、C点后，会直接通过导线 b 回到负极，造成电源短路，两灯均不工作，故C错误； D、将导线a的一端从B换接到A，同时将导线b的一端从D换接到C后，电流从电源正极经开关S、C点后，会分成两条支路：一条经L1回到负极，另一条经L2回到负极，两灯并联，故D正确。 故选：BD。 【分析】（1）去掉B、D间导线后，电流路径只有一条； （2） 导线a从B换接到A后，电流从D点分为两路； （3） 导线b从D换接到C后，电流从C点经b直接回到负极，不经过任何用电器，形成电源短路，会损坏电源。 （4） 导线a从B换接到A，导线b从D换接到C后，电流从C点分为两路。 8．【答案】A,C,F 【知识点】串联电路和并联电路的辨别 【解析】【解答】将各用电器首尾顺次连接到电源两端的电路，电流路径只有一条，这样的电路为串联电路，所以开关S闭合时，ACF为串联电路，BD为并联电路，E图中灯L2被短路，只有灯L1接入电路；故ACF符合题意，BDE不符合题意。 故选ACF。 【分析】串联： 将各用电器首尾顺次连接到电源两端的电路，电流路径只有一条； 并联：将各用电器并列地接到电源两端的电路，电流路径有多条。 9．【答案】（1）运动 （2）用电器 （3）40 【知识点】速度公式及其应用；参照物及其选择；电路的构成及电路图 【解析】【解答】（1）行驶的电动汽车与红绿灯有位置变化，以红绿灯为参照物，电动汽车是运动的。 （2）电路中，用电器消耗电能，为电池充电时，电能转化为化学能，电池消耗电能，是用电器。 （3）已知A、B 两路口相距，绿波最低速度为45 km/h，通过AB路口的最长允许时间为，电动汽车以50km/h行驶1km的时间 剩余路程，剩余时间 减速后最低速度，即速度不得低于，才能绿灯通过B路口。 【分析】（1）根据运动和静止的相对性，物体间有位置变化，是运动的； （2）电路中，用电器消耗电能； （3）根据，计算速度，结合，计算行驶的时间。 （1）根据运动和静止的相对性，行驶的电动汽车与红绿灯的相对位置持续变化，因此电动汽车相对于红绿灯是运动的。 （2）电路中用电器是消耗电能的装置，车载电池充电时，电能转化为内部化学能，此时电池消耗电能，属于电路中的用电器。 （3）已知A、B 两路口相距，绿波最低速度为45 km/h，所以通过AB路口的最长允许时间为 电动汽车以50km/h行驶1km的时间 剩余路程 剩余时间 减速后最低速度 即速度不得低于才能绿灯通过B路口。 10．【答案】并联；用电器 【知识点】电路的构成及电路图；串联电路和并联电路的辨别 【解析】【解答】 （1）根据“ 可在单屏态、双屏态、三屏态间灵活切换 ”可知，三个屏幕可以独立工作，互不影响，所以这三个屏幕是并联的。 （2） 该手机在充电时电池将电能转化为化学能，即消耗电能，此时电池相当于用电器。 【分析】（1）用电器相互影响为串联，用电器不相互影响为并联； （2）用电器消耗电能，电源提供电能。 11．【答案】断开 【知识点】电路的三种状态 【解析】【解答】当装置播放音乐时，有电流通过“播放器”，这说明电流必须流经播放器所在的支路。若“定时开关”处于闭合状态，它会将指示灯和播放器短路，电流会直接从定时开关流过，播放器中没有电流，不会播放音乐。若“定时开关”处于断开状态，电流会流经播放器和指示灯，此时播放器中有电流，就会播放音乐。因此，“定时开关”应处于断开状态。 故答案为：断开。 【分析】1、短路现象：当一根导线直接连接在用电器两端时，用电器会被短路，电流不再经过用电器，用电器不工作。 2、电路的工作状态：通路：电路处处连通，用电器正常工作。 断路（开路）：电路某处断开，用电器不工作。 短路：电源两极直接被导线连接，或用电器被导线直接连接，会导致电流过大，损坏电源或用电器。 3、电路设计逻辑：在这个装置中，定时开关的作用就是控制播放器的工作状态。平时（非课间）定时开关闭合，播放器被短路不工作；到了课间，定时开关断开，播放器接入电路开始工作。 12．【答案】断路；通路；短路 【知识点】电路的三种状态 【解析】【解答】解：开关S1在干路中，当S1断开时，整个电路断路， 当S1闭合，S2断开时，电路中有电流通过灯泡，处于通路状态； 当开关S1，S2都闭合时，导线直接连接电源的两端，电路处于短路状态。 故答案为：断路；通路；短路。 【分析】通路：电路连接好后，闭合开关，处处相通的电路叫做通路； 断路：即断路，开关未闭合，或电线断裂、接头松脱致使路线在某处断开的电路，断路电路中没有电流； 短路：导线不经过任何用电器直接跟电源两端连接的电路。 13．【答案】（1）断开 （2）两灯均不发光；电源短路 （3）b （4） 【知识点】电路的三种状态；串联电路和并联电路的辨别 【解析】【解答】（1）为了保护电路，电路在连接过程中，开关应断开的； （2）如图所示，当开关闭合后，电流从电源正极流出后，不经过灯泡，直接回到电源负极，造成电源短路，故两只灯泡都不发光； （3）如图所示，若需两灯串联，则当开关闭合后，电路中只有一条电流路径，即电流从电源正极出发，先后通过开关、灯L2、灯L1，最后回到电源负极，此过程中电流不需通过导线b，故应拆除导线b； （4）如图所示，若在原电路的基础上，改成两灯并联的正确电路，则电流有两条电流路径，一条经过L1，另一条经过L2，需将导线c与L2左端的导线改接到L2右端的接线柱，改正后电路如图所示： 故答案为：（1）断开；（2）两灯均不发光；电源短路；（3）b；（4）。 【分析】 （1）为了保护电路，开关应该断开； （2）短路包括局部短路和电源短路，局部短路是指导线将用电器两端连在一起；电源短路是指导线将电源两极连在一起；电源短路是绝对不允许的； （3）串联：电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式，只有一条电流路径，无分叉； （4）并联：电路元件并列连结在电路中的电路连接方式，至少有两条电流路径，有分叉。 （1）电路在连接过程中，为了保护电路，开关应该是断开的。 （2）[1][2]如图所示，当开关闭合后，相当于有一根导线直接连接在电源两端，电源短路，此时两只灯泡均没有电流通过，不发光。 （3）如图所示，若需两灯串联，则当开关闭合后，电路中电流只有一条路径，即电流从电源正极出发，先后通过开关、灯L2、灯L1，最后回到电源负极，此过程中电流不需通过导线b，故若改成两灯串联的正确电路，应拆除导线b。 （4）如图所示，若在原电路的基础上，改成两灯并联的正确电路，则两只灯泡需并列连接在两点之间。改正后电路如图所示： 14．【答案】（1）断开 （2）电源 （3）错误；断开开关，将两灯位置互换，闭合开关后观察两灯明暗情况 【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电路的基本连接方式 【解析】【解答】（1）为保护电路，连接电路时开关应断开； （2）①在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件是电源，因为没有电源来提供电压，就不可能产生电流； ②根据上述现象，我们不能断定这两只小灯泡是串联的。因为如果开关在干路上，同样可以看到闭合开关时，两只小灯泡都亮了，断开开关，两灯泡又熄灭的现象； （3）灯L1比L2亮些，并不是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故。在不增加其他器材的条件下，能验证小华的判断是否正确的做法是断开开关，将两灯位置互换，将两只灯泡交换位置，再比较两灯亮度，若交换位置后，原先较亮的灯泡，依然较亮，说明与是否靠近电源的正极无关。 故答案为：（1）断开；（2）①电源或电池； ②不能；（3）①错误； ②断开开关，将两灯位置互换，闭合开关后观察两灯明暗情况。 【分析】（1）为保护电路，连接电路时开关应断开； （2）电路中有电源且电路闭合时，灯泡发光，因此，电源是电路中不可缺少的； （3）串联电路中，开关控制整个电路，而并联电路中，在干路上的开关也可以控制所有灯泡，因此，我们在判断时，应根据串联电路各用电器互相影响，并联电路各用电器互不影响来找出判断的方法； 串联电路电流处处相等，灯的亮暗与是否靠近电源正极无关；调换两灯泡的位置关系，看灯泡亮度是否变化，即可做出判断。 15．【答案】（1）开关 （2）热传递；减小 （3）单向导电；光 （4）断路 【知识点】热传递改变物体内能；电路的构成及电路图；半导体特点及作用 【解析】【解答】（1）[1]对于液体感应器，从题干描述“先进的触水式开关”可知，它在电路中起控制作用，因此是开关，故1空填开关。 （2）[1]冷冻后的冰块放入饮料中，两者存在温度差，通过热传递的方式使饮料内能减小（温度降低），故1空填热传递； [2]冰块温度低，饮料温度高，热量从饮料传递到冰块，导致饮料放热，内能减小，温度降低，故2空填减小； （3）[1]LED灯接电池正反不同结果说明它具有单向导电性，只有当电流从正极流入、负极流出时才能导通发光，反向则不导通，故1空填单向导电； [2] 发光时主要将电能转化为光能，故2空填光； （4）[1]感应发光冰块的工作条件是“入水即亮”，因为水作为开关，当用布擦干后，没有液体接触开关断开，感应器无法导通，故1空填断路； 【分析】（1）解题关键是理解液体感应器起到控制电路通断的作用，属于触发装置，不是提供电能的电源也不是消耗电能的用电器；突破点在于题干中明确其为“触水式开关”； （2）易错点：内能变化容易与“增大”混淆，应抓住冷冻冰块温度低于饮料，饮料放热内能减小；易忽略用布擦干后液体感应器不再被触发，电路无法形成通路。 （1）液体感应器的作用是检测是否接触液体，当接触到水时，它会接通电路，使LED灯亮起。这相当于一个控制电路通断的装置，即开关。 （2）[1][2]将冷冻后的冰块放入饮料中，冰块温度低，饮料温度高，热量从饮料传递到冰块，导致饮料放热，内能减小，温度降低。这种通过热传递方式改变物体内能的过程，叫做热传递。 （3）[1][2]LED是发光二极管，具有单向导电性：只有当电流从正极流入、负极流出时才能导通发光；反向则不导通。所以第一次没亮，是因为接反了；对调后正向导通，就亮了，其发光时，电能主要转化为光能。 （4）感应发光冰块的工作条件是“入水即亮”，因为水作为导体，使得液体感应器闭合电路。当用布擦干后，没有液体接触，感应器无法导通，电路被切断。所以此时电路处于断开状态，即断路。 16．【答案】（1） （2）解：热水器的额定耗气量为3.6m3/h，10min消耗燃气的体积：， 燃气完全燃烧放出的热量： （3）解：水吸收的热量： 热水器的效率： 【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值；串、并联电路的设计 【解析】【解答】（1）图中，水没达到设定温度时，开关S接通A，红灯亮；水达到设定温度时，开关S接通B，绿灯亮。说明两个指示灯互不影响，为并联，如图所示： 【分析】（1）水没达到设定温度时，开关S接通A，红灯亮；水达到设定温度时，开关S接通B，绿灯亮，确定两个指示灯的连接方式，画出电路图； （2）知道热水器的额定耗气量，计算10min消耗燃气的体积，再利用Q放=qV，计算燃气完全燃烧放出的热量； （3）利用Q吸=c水mΔt，计算水吸收的热量，热水器的效率等于水吸收的热量与燃气完全燃烧放出的热量的比值。 学科网（北京）股份有限公司 $