内容正文:
第3节 串联电路和并联电路
(人教版九年级全一册·第十五章 电流和电路)
A组·基础达标(巩固基础知识)
一、选择题(每题只有一个正确答案)
1.关于串联电路,下列说法中错误的是( )
A.串联电路中电流只有一条路径
B.串联电路中,若有一个用电器断路,其余用电器均不能工作
C.串联电路中,开关的位置改变,其控制作用也随之改变
D.串联电路中,一个开关可以控制所有用电器
2.(2026·宿迁中考) 在实践活动中,某学习小组设计了未系安全带提示系统:当乘客坐在座椅上时,开关S₁闭合,报警器(电铃)报警;若系好安全带,则开关S₂闭合,报警器停止工作。下列电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示的电路,若同时闭合开关S₁和S₃、断开S₂,则小灯泡L₁与L₂是______的;若只闭合开关S₂,则小灯泡L₁与L₂是______的。
A.串联;并联 B.并联;串联 C.串联;串联 D.并联;并联
4.如图所示是电冰箱的简化电路图,图中M是压缩机内的电动机,L是电冰箱内的照明灯。下列判断正确的是( )
A.S₁闭合、S₂断开时,照明灯亮、电动机停止工作
B.S₁、S₂都闭合时,照明灯与电动机串联
C.关上冰箱门时,S₂自动断开,使照明灯熄灭
D.冰箱内温度降低到设定温度时,S₁自动断开,照明灯熄灭
5.(2024·长沙中考改编)中国高铁技术世界领先。乘客进站时,需同时通过身份证验证(相当于闭合S₁)和人脸识别(相当于闭合S₂),方可开启闸机(电动机M工作)。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.马路上的路灯总是同时亮、同时灭,根据这一现象______(选填“能”或“不能”)判断其连接方式。如果其中一盏灯因故障熄灭,其他灯仍然发光,由此可以断定路灯的连接方式为______联。
A.能;串 B.能;并 C.不能;串 D.不能;并
二、填空题
7.串联电路中,开关可以控制______用电器,开关位置的改变______(选填"影响"或"不影响")它对用电器的控制作用。并联电路中,干路开关控制______用电器,支路开关只控制______的用电器。
8.家庭电路中,电视机、电灯、电冰箱等家用电器的连接方式是______联;每盏电灯都有一个开关,电灯和控制它的开关是______联的。
9.如图所示电路中,当开关______闭合时,L₁、L₂串联;当开关______闭合时,L₁、L₂并联;当开关______同时闭合时,电路会发生电源短路,这是不允许的。(以上均填S₁、S₂、S₃的组合)
B组·能力提升(强化应用能力)
一、选择题
10.如图是某超市自助结账机。对商品扫码时(开关S₁闭合),仅指示灯亮;扫完商品,付款成功后(开关S₁、S₂均闭合),指示灯亮同时音箱提示支付成功;未对商品扫码时(开关S₁断开),音箱不能独立工作。下列电路图中满足上述要求的是( )
A. B.
C. D.
11.(2025秋·广安区校级期末)试卷在切割工序时,为保护人员安全,需将双手放在指定位置,此时开关 和 闭合,电动机才开始切割,同时警示灯 亮起;若仅有一只手放在指定位置,则电动机和警示灯均无法工作;若警示灯 损坏,电动机仍能工作。如图所示,符合上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
12.(2025秋·长沙校级期末)厨房里的抽油烟机往往配有电灯。开关 闭合时,抽油烟机工作,再闭合开关 ,电灯亮起。下列电路最符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
13.(2025秋·巴音郭楞州期末)关于如图所示电路,下列说法正确的是( )
A. 三个开关均闭合时,电路短路
B. 三个开关均闭合时,灯泡 和 并联
C. 只闭合开关 时,灯泡 和 串联
D. 只闭合开关 时,灯泡 和 串联
14.如图所示电路,下列说法正确的是( )
A.只闭合S₁时,L₁、L₂、L₃串联
B.只闭合S₁、S₂时,L₁发光,L₂、L₃被短路
C.闭合S₁、S₃,断开S₂时,L₁、L₂、L₃并联
D.S₁、S₂、S₃都闭合时,三个灯都亮
二、填空题
15.如图所示,是未全部连通的电路图,图中a、b、c、d是四个接线柱。当用导线将接线柱______直接连接时,电源将被短路,这是不允许的;若要使灯L₁、L₂、L₃并联,应用导线分别连接接线柱______和______;若使L₁与L₃并联,应用导线连接接线柱______;若使L₂与L₃串联,应用导线连接接线柱______。
16.(2025秋·兴庆区校级月考)某实验小组做“连接串联电路和并联电路”的实验,请完成以下问题。
(1)按照图甲电路图连接串联电路,观察开关控制两个小灯泡发光的情况。
①请用箭头在图甲中标出电路闭合时电流的方向;
②闭合开关 ,发现两个灯泡都不亮,她用一根导线接在灯泡 两端,两个灯泡仍然不亮,将导线接在灯泡 两端,灯泡 亮,则故障可能是 ______(选填“ 灯丝断了”或“ 灯丝断了”)。
(2)按照图乙连接并联电路,观察各开关控制小灯泡发光的情况。
①请在虚线框内画出图乙的电路图;
②图乙电路中,能同时控制两个灯泡的是 ______,只能控制灯泡 的是 ______,只能控制灯泡 的是 ______。(均填图中开关所对应的字母)
C组·拓展探究(对接中考·综合提升)
17.为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关 闭合。若未系安全带,则开关 断开,仪表盘上的指示灯 亮起;若系上安全带,则开关 闭合,指示灯 熄灭。下列电路图中合理的是( )
18.物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的木盒,盒盖上有两只灯泡和一个开关(电路的其他部分隐藏在盒内),如图所示。当老师闭合开关时,两只小灯泡都亮了;断开开关,两只小灯泡又都熄灭。
(1)根据上述现象,你______(选填“能”或“不能”)断定这两只小灯泡是串联的,理由是______。
(2)请你写出一种简便的判断方法:在不拆开盒子的前提下,______,若另一只灯泡仍然发光,则两灯是______联;若另一只灯泡不发光,则两灯是______联。
(3)请你对上述判断方法所依据的物理原理作简要说明:串联电路中各用电器______(选填“互相影响”或“互不影响”);并联电路中各支路用电器______(选填“互相影响”或“互不影响”)。
19.(2025秋·沾化区校级月考)小海在课外活动中利用菜篮子设计组装了一个电路,他将两个灯泡( 和 )和两个开关( 和 )放在篮子外面,线路放在篮子里面,让小芳来猜他设计的电路。小芳闭合开关 ,发现两灯都能发光,再闭合开关 ,却发现只有灯 能发光,她很快就猜出了电路。
(1)请在方框中画出小海所设计的电路图。
(2)闭合开关 和 ,灯 之所以不发光,是因为它被 _____________。
20.(生活应用题)“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。
请用笔画线代替导线,将下图中的器材连接成符合要求的电路(器材:电源、开关S、灯泡、电铃、细导线AB)。
(提示:灯泡始终串联在电路中,细导线AB并联在电铃两端。
参考答案与解析
1.【答案】C
【解析】串联电路中电流只有一条路径,A正确;串联电路中一处断路整个电路都不通,B正确;串联电路中开关控制整个电路,其位置改变不影响控制作用,C错误,D正确。故选C。
2.【答案】A
【解析】A、乘客坐下,S₁闭合,电铃接入电路报警;系好安全带,S₂闭合,电铃被短路停止发声,电路串联保护电阻,不会造成电源短路,符合设计要求,故A正确;B、S₂在干路,S₁并联在电铃两端。S₂断开时整个电路断路,和题意不符,故B错误;C、S₁闭合直接电源短路,会烧坏电源,故C错误;D、S₁、S₂串联,只有两个开关同时闭合电铃才响,与题意相反,故D错误;故选 A。
3.【答案】B
【解析】闭合S₁、S₃、断开S₂时,电流从电源正极流出后分为两条独立支路,分别经过L₁和L₂,再汇合回到电源负极,故L₁、L₂并联;只闭合S₂时,电流只有一条路径,依次经过L₁、L₂,故L₁、L₂串联。选B。
4.【答案】C
【解析】由图可知,照明灯L与电动机M并联,S₁控制电动机,S₂控制照明灯。S₁闭合、S₂断开时,电动机工作、灯不亮,A错;S₁、S₂都闭合时,两者并联,B错;关上冰箱门时S₂断开,照明灯熄灭,C正确;温度降低时S₁断开,电动机停止工作,但与照明灯无关,D错。故选C。
5.【答案】A
【解析】题目要求身份证验证(S₁闭合)和人脸识别(S₂闭合)两个条件同时满足才能开闸,说明两个开关必须串联(相互影响),共同控制电动机。A图中S₁、S₂、M依次串联,两个开关都闭合电动机才工作,符合要求;B图两开关并联,任一闭合即可开闸,不符合;C、D图存在短路问题。故选A。
6.【答案】D
【解析】路灯同时亮、同时灭,可能是串联,也可能是并联且开关在干路,因此不能仅凭此判断连接方式。一盏灯损坏后其他灯仍能发光,说明各灯之间互不影响,符合并联电路的特点。故选D。
7.【答案】所有(全部);不影响;所有(整个电路的);所在支路
【解析】本题考查串并联电路中开关的作用,属于基础知识点。串联电路只有一条路径,开关控制所有用电器,位置不影响控制效果;并联电路有干路和支路之分,干路开关控制整个电路,支路开关只控制本支路用电器。
8.【答案】并;串
【解析】家庭电路中各用电器需要独立工作、互不影响,因此是并联连接;开关要控制用电器的通断,必须与被控制的用电器串联。
9.【答案】S₂;S₁、S₃; S₂、S₃
【解析】只闭合S₂时,电流依次经过L₁、S₂、L₂,两灯串联;闭合S₁、S₃、断开S₂时,电流分为两条支路分别经过L₁和L₂,两灯并联;若S₂、S₃同时闭合,电源的两极直接用导线连接起来了,造成电源短路。
10.【答案】A
【解析】根据题意:当商品扫码时,开关 闭合,指示灯亮,这说明 能控制指示灯;付款成功时,开关 闭合,音箱提示支付成功;只闭合开关 ,音箱不提示,这说明音响和指示灯能独立工作,是并联的, 在干路中, 在音箱的支路中,故A正确。故选: 。
11.【答案】C
【解析】将双手放在指定位置,此时开关 和 闭合,电动机才开始切割,说明两个开关是串联的,电动机工作,警示灯 亮起。若警示灯 损坏,电动机仍能工作。说明电动机和指示灯并联,故C正确。故选: 。
12.【答案】D
【解析】根据灯泡和电动机不是同时工作,说明互不影响,因而两个用电器必须并联,开关 闭合时,抽油烟机工作,再闭合开关 ,电灯亮起,说明开关 控制电灯。A. 图中串联电路,只有当 和 都闭合时,电路才接通,抽油烟机 和电灯 才会同时工作。如果只闭合 ,电路是断开的, 不工作,故A不符合题意;B. 图中闭合 , 短路,导致 停止工作,故B不符合题意;C. 当只闭合 时,电流会流过电灯 所在的支路,导致电灯 亮起,而抽油烟机 不工作,故C不符合题意。D. 由图可知,这是一个并联电路。 在干路上,开关 闭合时,抽油烟机工作,再闭合开关 ,电灯亮起。故D符合题意。故选: 。
13.【答案】B
【解析】三个开关均闭合时, 被短路,灯泡 和 并联连接,即灯泡 和 并联,故A错误,B正确;C.只闭合开关 时,灯泡 和 首尾相连接入电路,即灯泡 和 串联,故C错误;D.只闭合开关 时,灯泡 和 首尾相连接入电路,即灯泡 和 串联,故D错误。故选:B。
14.【答案】C
【解析】只闭合S₁时,电流从电源正极流出经S₁后,L₁和L₂、L₃混联,A错;只闭合S₁、S₂时,S₂闭合使L₂、L3短路,只有L₁发光,B错;闭合S₁、S₃断开S₂时,电流经S₁后分成三条独立支路分别经过L₁、L₂、L₃,三灯并联,C正确;S₁、S₂、S₃都闭合时,电流不经过灯泡直接从正极回到负极,造成电源短路,三灯都不亮,D错。故选C。
15.【答案】b、c(或a、d);a、b;c、d(或a、c和b、d);b、c;b、c(L2与L3串联需连接b-c,L2左端接b,L3右端接d,电流从b经L2、c、L3到d)
【解析】连接b、c会使电流从a经b、c直接到d(L2和L3被短路路径干扰),实际上要形成短路应是直接用导线将电源正负极相连——即a和d直接相连,或b和c直接相连后形成不经用电器的回路。三灯并联需将a-b相连(使L1左端、L2左端同电位),c-d相连(使L3右端与电源正极侧同电位),这样三灯两端都分别连到电源两极。L1与L3并联需连接b、c,使L1和L3并列。L2与L3串联需连接b和c使电流依次经L2、L3。
16.【答案】(1)①; ② 灯丝断了;
(2) ①;② ; ; 。
【解析】(1) ①电路闭合时电流的方向是从电源的正极流向负极,作图如下:
②闭合开关 ,发现两个灯泡都不亮,说明电路断路,她用一根导线接在灯泡 两端,两个灯泡仍然不亮,电路仍然断路,将导线接在灯泡 两端,灯泡 亮,说明此时电路通路,由此可知故障的可能原因是 的灯丝断路了;
(2)①根据图乙实物图的连接方式画出对应的电路图;
②干路开关 能同时控制两个的灯泡的工作情况,支路开关 只控制本支路灯泡 的工作情况,支路开关 只控制本支路 的工作情况。
17.【答案】B
【解析】由题知, 闭合、开关 断开指示灯亮, 闭合,指示灯熄灭。A、两开关串联,只有乘客坐下,系上安全带 闭合时指示灯才会发光,故A不符合题意;B、指示灯与 串联,与 并联,乘客坐下时 闭合指示灯亮,系上安全带时 闭合,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,故B符合题意;C、指示灯与 串联,与 并联,乘客坐下时 闭合指示灯亮,系上安全带时 闭合,指示灯被短路熄灭,但出现电源短路,故C不符合题意;D、两开关并联后与指示灯串联,无论是乘客坐下时 闭合还是系上安全带时 闭合,指示灯都会发光,故D不符合题意;故选:B。
18.【答案】(1)不能;并联电路中如果开关在干路上,也能同时控制所有支路的灯泡,两灯同样会同时亮、同时灭;(2)拧下其中一只灯泡,闭合开关观察另一只灯泡是否发光;并;串;(3)互相影响;互不影响。
【解析】(1)串联电路的开关可以控制所有用电器,并联电路中干路开关也可以控制所有用电器,因此仅凭开关的控制作用无法判断连接方式。(2)判断方法是"拆除法":取下一个灯泡,观察另一个是否还能工作。若能工作,说明两灯互不影响,是并联;若不能工作,说明相互影响,是串联。(3)这是串并联电路的核心区别:串联相互影响,并联互不影响。
19.【答案】(1)(2)短路
【解析】由题意可知,小芳闭合 ,发现两灯都能发光,这说明开关 能同时控制两个灯泡;再闭合 ,却发现只有 能发光,这说明灯泡 被短路了,所以该电路为串联电路(若两灯并联, 被短路时, 也被短路,同时电源也被短路), 与灯泡 并联,开关 串联在电路中,如图所示:
20.【答案】电路连接方法:①从电源正极出发,依次连接开关S、灯泡;②灯泡后分两条路径:一条经电铃回到电源负极;另一条经细导线AB回到电源负极(即细导线AB并联在电铃两端)。
【解析】原理:开关S闭合且AB完好时,电铃被AB短路,电流从AB通过,电铃不响,只有灯亮;当房门被打开,AB被扯断后,短路解除,电流必须经过电铃,电铃响,灯仍然亮,实现自动报警。这种设计利用了“短路”原理:导线并联在用电器两端会使用电器短路不工作,一旦导线断开,用电器即接入电路工作。
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