九年级物理全一册举一反三系列专题15.3串联和并联【四大题型】(人教版)(原卷版+解析)

这是一份九年级物理全一册举一反三系列专题15.3串联和并联【四大题型】(人教版)(原卷版+解析)，共16页。

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\l "_Tc1161" 【题型1 辨析电路的串并联】
\l "_Tc25206" 【题型2 按照要求设计连接串并联电路】
\l "_Tc9103" 【题型3 开关在串并联电路中的作用】
\l "_Tc9103" 【题型4 作图与设计】
【知识点1 辨析电路的串并联】
1.定义法，若用电器是逐个依次首尾相连，属于串联。
2.电流法，如果电流从电源正极出发，始终是一条路径，没有分流，属于串联。
3.将电路中的一个用电器拆除，根据其它用电器中有无电流通过来识别电路。
【题型1 辨析电路的串并联】
【例1】（2022·广西柳州·中考真题）如图所示电路，两只小灯泡规格相同，先闭合S，L2正常发光，再闭合S1，则L1（ ）
A．被短路B．被烧坏C．与L2并联D．与L2串联
【变式1-1】（2022·广西河池·中考真题）在图甲所示的电路中，闭合开关后电流表的示数如图乙所示。下列描述正确的是（ ）
A．灯泡L1与L2并联B．电压表测L2两端的电压
C．通过L1、L2的电流相等D．通过L1的电流为0.22A
【变式1-2】（2022·湖北鄂州·中考真题）老师展示了四个电路图，当开关S闭合后，灯L与电阻R串联的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
【变式1-3】（2022·湖北恩施·中考真题）小明断开客厅的灯后，到书房去闭合书房的灯进行学习，这两盏灯的连接方式（ ）
A．一定并联B．一定串联
C．可能串联D．无法判断
【知识点2 按照要求设计连接串并联电路】
理解串联电路与并联电路的连接特点，会连接简单的串联电路与并联电路，会画出简单的串联电路与并联电路的电路图。
【题型2 按照要求设计连接串并联电路】
【例2】（2022·广西玉林·中考真题）如图所示，某同学设计一个楼道照明“智能化”电路，即利用“光控开关”（天黑时自动闭合，天亮时自动断开）和“声控开关”（当有人走过发出声音时，自动闭合，无人走过没有声音时，自动断开）来控制灯泡。下列符合要求的电路图是（ ）
A．B．C．D．
【变式2-1】（2022·湖南常德·中考真题）常德市在旧城改造中，对空巢老人居住的房屋优先实施改造。志愿者小唐对刘奶奶的厨房电路进行了改造，用LED灯替换了白炽灯，添加了一个换气扇，刘奶奶说开关要方便且省电。选项图中符合要求的电路是（ ）
A．B．C．D．
【变式2-2】（2022·广东广州·中考真题）两款温控开关K1和K2，当温度低于50℃时，K1保持闭合，K2保持断开；当温度高于50℃时，K1保持断开，K2保持闭合，某保温水壶用其中一款开关检测水温，其加热电阻R在水温低于50℃时工作，在水温高于50℃时不工作，下列电路图中符合用电安全且能实现该保温水壶功能的是（ ）
A．B．
C．D．
【变式2-3】（2022·湖北黄冈·中考真题）给某型号电烤箱设定好工作时间和温度，即闭合定时开关S1和温控开关S2，再闭合启动开关S，电烤箱开始工作。当达到了设定的工作时间或温度时，定时开关S1或温控开关S2断开，电烤箱就停止工作。下列电路符合要求的是（ ）
B．
C． D．
【题型3 开关在串并联电路中的作用】
【例3】（2022·广西梧州·中考真题）学生发明了一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（）接收到信号，再转动电动车钥匙（），车才能正常启动，下列电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【变式3-2】（2022·江苏扬州·中考真题）医院入口处的扫码测温系统工作时，扫码为绿码，开关闭合；测温正常，开关闭合。只有扫码为绿码且测温正常，系统才会启动电动机打开闸门放行。下列电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【变式3-3】（2022·贵州毕节·中考真题）喜欢观察的小明发现，教室的投影仪内有一个降温风扇和一个投影灯泡，当闭合投影仪的电源开关S1时，只有风扇工作，再闭合S2时，灯泡和风扇同时工作。当只闭合S2时，风扇和灯泡都不工作，以下电路设计符合要求的是（ ）
A．B．C．D．
【题型4 作图与设计】
【例4】（2022·贵州贵阳·中考真题）如图所示是未完成连接的实物电路，请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求：两灯并联，开关S同时控制两灯，电流表测量干路电流，导线不能交叉。
【变式4-1】（2022·内蒙古赤峰·中考真题）（1）如图甲所示，在路灯（A点表示）的照射下，地面上出现了小树BC的影子BD，请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置；
（2）如图乙所示，用弹簧测力计测量钩码的重力，请作出钩码对测力计挂钩拉力F的示意图；
（3）根据图丙实物电路，在答题卡虚线框内画出对应的电路图。
【变式4-2】（2022·四川达州·中考真题）某船上装有平衡警示电路，其中S为重力开关，金属片M可绕O点自由转动。当船水平时，M在a、b中间；当船左倾到一定程度时，绿灯亮、电铃响；当船右倾到一定程度时、红灯亮、电铃响。请完成电路图。
【变式4-3】（2022·山东济宁·中考真题）家庭的卫生间一般都要安装照明灯和换气扇（用表示）。使用时，有时需要各自独立工作，有时需要同时工作，请你在图的虚线框中画出符合上述要求的电路图。
专题15.3 串联和并联【四大题型】
【人教版】
TOC \ "1-3" \t "正文,1" \h
\l "_Tc1161" 【题型1 辨析电路的串并联】
\l "_Tc25206" 【题型2 按照要求设计连接串并联电路】
\l "_Tc9103" 【题型3 开关在串并联电路中的作用】
\l "_Tc9103" 【题型4 作图与设计】
【知识点1 辨析电路的串并联】
1.定义法，若用电器是逐个依次首尾相连，属于串联。
2.电流法，如果电流从电源正极出发，始终是一条路径，没有分流，属于串联。
3.将电路中的一个用电器拆除，根据其它用电器中有无电流通过来识别电路。
【题型1 辨析电路的串并联】
【例1】（2022·广西柳州·中考真题）如图所示电路，两只小灯泡规格相同，先闭合S，L2正常发光，再闭合S1，则L1（ ）
A．被短路B．被烧坏C．与L2并联D．与L2串联
【答案】C
【解析】
两只小灯泡规格相同，先闭合S，只有L2接入电路，L2正常发光；再闭合S1，L1与L2并联接入电路，两端电压不变，L1和L2正常发光，L1 没有造成短路，也不会被烧坏。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【变式1-1】（2022·广西河池·中考真题）在图甲所示的电路中，闭合开关后电流表的示数如图乙所示。下列描述正确的是（ ）
A．灯泡L1与L2并联B．电压表测L2两端的电压
C．通过L1、L2的电流相等D．通过L1的电流为0.22A
【答案】C
【解析】
AC．由图甲可知，电流从电源正极流出，依次经L1、L2后，再通过电流表、开关，回到电源的负极。因此灯泡L1与L2串联。由串联电路的电流特点可知，通过L1、L2的电流相等。故A错误，C正确；
B．电压表接在灯泡L1的两端，与灯泡L1并联，因此测灯泡L1两端的电压。故B错误；
D．由图乙可知，导线接在“0.6”接线柱上，因此电流表选择小量程，分度值为0.02A，读数为0.24A，所以通过L1的电流为0.24A。故D错误。
故选C。
【变式1-2】（2022·湖北鄂州·中考真题）老师展示了四个电路图，当开关S闭合后，灯L与电阻R串联的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】
A．闭合开关，电流只有一个通路依次通过灯泡和电阻，属于串联，故A符合题意；
B．闭合开关，灯泡L被开关短路，电流只通过电阻，故B不符合题意；
CD．闭合开关，电流同时通过灯泡和电阻，灯泡和电阻两个用电器独立工作，互不影响，属于并联，故CD不符合题意。
故选A。
【变式1-3】（2022·湖北恩施·中考真题）小明断开客厅的灯后，到书房去闭合书房的灯进行学习，这两盏灯的连接方式（ ）
A．一定并联B．一定串联
C．可能串联D．无法判断
【答案】A
【解析】
串联开关控制整个电路，而并联开关只控制所在支路的电路。小明断开客厅的灯后，到书房去闭合书房的灯进行学习，证明两个开关各控制各自支路的线路，才能相互不影响，故A符合题意。
故选A。
【知识点2 按照要求设计连接串并联电路】
理解串联电路与并联电路的连接特点，会连接简单的串联电路与并联电路，会画出简单的串联电路与并联电路的电路图。
【题型2 按照要求设计连接串并联电路】
【例2】（2022·广西玉林·中考真题）如图所示，某同学设计一个楼道照明“智能化”电路，即利用“光控开关”（天黑时自动闭合，天亮时自动断开）和“声控开关”（当有人走过发出声音时，自动闭合，无人走过没有声音时，自动断开）来控制灯泡。下列符合要求的电路图是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
A．当声控开关闭合时，形成电源短路，电灯不亮，故A不符合题意；
B．光控开关和声控开关是并联的，光暗到一定程度或有声音时都能使电灯发光，故B不符合题意；
C．当光控开关闭合时，形成电源短路，电灯不亮，故C不符合题意；
D．光控开关、声控开关和电灯是串联的，光控开关、声控开关同时闭合时电路形成通路，电灯发光，故D符合题意。
故选D。
【变式2-1】（2022·湖南常德·中考真题）常德市在旧城改造中，对空巢老人居住的房屋优先实施改造。志愿者小唐对刘奶奶的厨房电路进行了改造，用LED灯替换了白炽灯，添加了一个换气扇，刘奶奶说开关要方便且省电。选项图中符合要求的电路是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】
用LED灯替换了白炽灯，添加了一个换气扇，刘奶奶说开关要方便且省电，即开关可以单独控制两个用电器，且两个用电器可以独立工作，即两用电器并联，且各自一个开关控制，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【变式2-2】（2022·广东广州·中考真题）两款温控开关K1和K2，当温度低于50℃时，K1保持闭合，K2保持断开；当温度高于50℃时，K1保持断开，K2保持闭合，某保温水壶用其中一款开关检测水温，其加热电阻R在水温低于50℃时工作，在水温高于50℃时不工作，下列电路图中符合用电安全且能实现该保温水壶功能的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】
AB．由电路图可知，电路中加热电阻R与开关并联，当开关闭合时会对电源短路，将会烧坏电源，故AB不符合题意；
CD．由电路图可知，加热电阻R与开关串联，加热电阻在水温低于50℃时工作，即水温低于50℃时开关应闭合；加热电阻在水温高于50℃时不工作，即水温高于50℃时开关应断开，由题意可知，符合这一规律的应该是K1，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
【变式2-3】（2022·湖北黄冈·中考真题）给某型号电烤箱设定好工作时间和温度，即闭合定时开关S1和温控开关S2，再闭合启动开关S，电烤箱开始工作。当达到了设定的工作时间或温度时，定时开关S1或温控开关S2断开，电烤箱就停止工作。下列电路符合要求的是（ ）
B．
C． D．
【答案】A
【解析】
由题意，当启动开关S、定时开关S1或温控开关S2断开时，电烤箱就停止工作，因此启动开关S、定时开关S1或温控开关S2为串联，故A符合题意，故BCD不符合题意。
故选A。
【题型3 开关在串并联电路中的作用】
【例3】（2022·广西梧州·中考真题）学生发明了一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（）接收到信号，再转动电动车钥匙（），车才能正常启动，下列电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】
根据题意可知，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，这说明两个开关相互影响，单独一个开关闭合不能启动电动机，故两个开关是串联在一起的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【变式3-2】（2022·江苏扬州·中考真题）医院入口处的扫码测温系统工作时，扫码为绿码，开关闭合；测温正常，开关闭合。只有扫码为绿码且测温正常，系统才会启动电动机打开闸门放行。下列电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】
A．只要扫码为绿码，开关闭合或者测温正常，开关闭合，电动机就会工作，故A不符合题意；
B．若测温正常，开关闭合，电动机就工作，故B不符合题意；
C．若扫码为绿码，开关闭合，电功机就工作了，故C不符合题意；
D．只有扫码为绿码，开关闭合，且测温正常，开关闭合，电动机才会工作，故D符合题意。
故选D。
【变式3-3】（2022·贵州毕节·中考真题）喜欢观察的小明发现，教室的投影仪内有一个降温风扇和一个投影灯泡，当闭合投影仪的电源开关S1时，只有风扇工作，再闭合S2时，灯泡和风扇同时工作。当只闭合S2时，风扇和灯泡都不工作，以下电路设计符合要求的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
A．图中开关S2连接在干路上，当仅闭合开关S1时，风扇和灯泡均不能工作，故A不符合题意；
B．图中开关S1、开关S2、风扇和灯泡均串联在电路中，当仅闭合开关S1或仅闭合开关S2时，风扇和灯泡均不能工作，故B不符合题意；
C．图中风扇和灯泡并联，开关S1控制通过风扇的电流，开关S2控制通过灯泡的电流，当只闭合开关S2时，灯泡能工作，风扇不能工作，故C不符合题意；
D．图中风扇和灯泡并联，开关S1连接在干路上，开关S2控制通过灯泡的电流，当闭合开关S1时，只有风扇工作，再闭合S2时，灯泡和风扇同时工作，当只闭合S2时，风扇和灯泡都不工作，故D符合题意。
故选D。
【题型4 作图与设计】
【例4】（2022·贵州贵阳·中考真题）如图所示是未完成连接的实物电路，请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求：两灯并联，开关S同时控制两灯，电流表测量干路电流，导线不能交叉。
【答案】
【解析】
由题可知，两灯并联，则电流的路径有两条；开关控制干路，则开关接在干路上；电流表测量干路电流，则电流表串联在干路上，实物连接如图所示：
【变式4-1】（2022·内蒙古赤峰·中考真题）（1）如图甲所示，在路灯（A点表示）的照射下，地面上出现了小树BC的影子BD，请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置；
（2）如图乙所示，用弹簧测力计测量钩码的重力，请作出钩码对测力计挂钩拉力F的示意图；
（3）根据图丙实物电路，在答题卡虚线框内画出对应的电路图。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）因为光是沿直线传播的，当光照射到小树BC上时，光线被遮挡，在小树的右边光照射不到的地方形成影子CD。如图所示，连接AC，并延长AC到水平面，与水平面交于D点，则BD为小树的影子，如下图所示
（2）用弹簧测力计测量钩码的重力，钩码受到弹簧测力计竖直向上的拉力，由于力的作用是相互的，钩码对测力计挂钩拉力F竖直向下，如下图所示
（3）由图丙可知，该电路为串联电路，电压表测的电压，则电路图如下图所示
【变式4-2】（2022·四川达州·中考真题）某船上装有平衡警示电路，其中S为重力开关，金属片M可绕O点自由转动。当船水平时，M在a、b中间；当船左倾到一定程度时，绿灯亮、电铃响；当船右倾到一定程度时、红灯亮、电铃响。请完成电路图。
【答案】
【解析】
当船左倾到一定程度时，重力开关M与a接通，此时绿灯亮、电铃响，则将绿灯和电铃接入电路中；当船右倾到一定程度时、重力开关M与b接通，此时红灯亮、电铃响，则将红灯和电铃接入电路中。两种情况下电铃都响，则电铃在干路中，红灯、绿灯单独工作，互不影响，则红灯和绿灯并联，如图所示：
【变式4-3】（2022·山东济宁·中考真题）家庭的卫生间一般都要安装照明灯和换气扇（用表示）。使用时，有时需要各自独立工作，有时需要同时工作，请你在图的虚线框中画出符合上述要求的电路图。
【答案】
【解析】
根据题意可知，照明灯和换气扇相互不影响，能够独立工作，所以照明灯和换气扇应该是并联的，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开关，故符合要求的电路图如图所示：