初中物理沪科版九年级全册第三节 连接串联电路和并联电路课时训练
展开14.3 连接串联电路和并联电路
基础巩固
一、单选题
1.为防止工人操作机器时受伤,厂家设计了一种新型切纸机,工人必须同时用双手分别按住左、右开关,机器才能正常工作,同时指示灯亮起,如图所示的电路设计可行的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
A.闭合灯泡会工作,闭合电动机会工作,故A不符合题意;
B.闭合任何一个开关,电路都会正常工作,故B不符合题意;
C.只有两个开关都闭合,机器才能正常工作,同时指示灯亮起,故C符合题意;
D.闭合后,机器能正常工作,同时指示灯亮起,故D不符合题。
故选C。
2.小云家卫生间安装了换气扇和照明灯,换气扇和照明灯的电路连接如图所示,下列说法中正确的是
A.换气扇和照明灯不能同时工作
B.换气扇和照明灯只能同时工作
C.换气扇和照明灯工作时,通过它们的电流一定相等
D.换气扇和照明灯工作时,它们两端的电压一定相等
【答案】D
【解析】
AB、两电器并联并且都有单独开关控制,则通过电键的控制两用电器可以单独工作,也可以同时工作,故AB错误;
C、由于两电器功率不同,则电流不一定相同;故C错误;
D、由并联电路的特点可知工作时两端的电压一定相等,故D正确.
故选D.
3.在如图所示的电路中,正确的说法是( )
A.闭合S1,断开S2,L1发光,L2不发光
B.闭合S1,S2,L1,L2都发光
C.S1,S2都断开,L1,L2都不发光
D.闭合S2,断开S1,L1,L2都发光
【答案】D
【解析】
由电路图知道只要闭合S1,就会造成短路,故AB错误;S1,S2都断开,电路中只有L1,且发光,故C错误;闭合S2,断开S1,L1,L2并联,且都发光,故D正确.
4.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.
【答案】C
【解析】
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;
5.如下图所示的电路图中,当开关S闭合后,两盏灯并联的电路是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
A.由图可知,电流从正极出发,经开关S,灯泡L2、L1回负极,只有一条电流路径,故为串联电路;
B.由图可知,电流从正极出发,经灯泡L1、L2、开关S回负极,只有一条电流路径,故为串联电路;
C.图中电流从正极出发,经L1,开关、灯泡L2、回负极,也是只有一条电流路径,故为串联电路;
D.图中电路从正极出发,开始分支,一支流向灯泡L1,一支流向灯泡L2,然后共同经开关S回负极,故为并联.
故选D.
6.下面是小华同学对身边的一些电路进行观察分析后作出的判断,不正确的是
A.厨房中的抽油烟机里装有照明灯和电动机,它们既能同时工作又能单独工作,它们是并联的
B.马路两旁的路灯,晚上同时亮早晨同时灭,它们是串联的
C.楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且有声音时才能亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的
D.一般家庭中都要安装照明灯和其它用电器,使用时互不影响,它们是并联的
【答案】B
【解析】
A.厨房中的抽油烟机里的照明灯和电动机既能同时工作又能单独工作,互不影响,因此他们是并联的,故A正确,不符合题意。
B.马路两旁的路灯, 虽然晚上同时亮早晨同时灭,但当其中一个灯泡不亮时,其他灯泡仍能继续工作,互不影响,因此他们是并联的,故B错误,符合题意;
C.楼道中的电灯只有在声控开关和光控开关同时闭合时才会亮,因此他们是串联的,故C正确,不符合题意;
D.家庭中的照明灯和其他电器可以不同时工作,互不影响,因此他们是并联的,故D正确,不符合题意。
7.某同学设计了道路井盖移动报警电路.当井盖没有被移动,井盖开关S闭合,警示灯L不亮;当井盖被移动,井盖开关S断开,警示灯L发光,R0为保护电阻.图中符合设计要求的电路图是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
A题中警示灯与保护电阻串联,闭合开关,灯泡发光;断开开关,灯泡不发光,故A不符合题意;
由B图知道,闭合开关,灯泡被短路不能发光;断开开关,灯泡和定值电阻串联,灯泡能够发光,故B符合题意;
由C图知道,闭合开关,灯泡发光;断开开关,灯泡不发光,故C不符合题意;
由D图知道,无论开关是否闭合,灯泡都能发光,故D不符合题意.
8.新型电动公共汽车的动力来源于电动机。它的设计充分考虑了要保证人身安全,前、后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,车都无法行驶。图中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
图中要求:前、后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,车都无法行驶,所以两门中的电路开关应串联同时控制电动机。
故选A。
9.高铁每节车厢都有两间洗手间,只有当两间洗手间的门都关上时(每扇门的插销都相当于一个开关),车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”。下列所示电路图能实现上述目标的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
A.由电路图可知,两开关都闭合时灯泡发光,符合题意;
B.由电路图可知,只有闭合S2时指示灯才能亮,不符合题意;
C.由电路图可知,只有闭合S1时指示灯才能亮,不符合题意;
D.由电路图可知,闭合任意一个开关,灯泡都发光,不符合题意。
故选A。
10.将两只灯泡分别接在甲、乙两个电路中,以下实验现象不可能的是( )
A.在甲电路中,当L1和L2都发光时,取下L1后,L2会熄灭
B.在甲电路中用导线连接L1的两个接线柱,接通电路后,L1不发光L2发光
C.在乙电路中,当L1和L2都发光时,取下L1后,L2不会熄灭
D.在乙电路中用导线连接L1的两个接线柱,接通电路后,L1不发光L2发光
【答案】D
【解析】
A.在甲电路中,两灯串联,相互影响,当灯和都发光时,取下灯,灯将会熄灭,故A不符合题意;
B.在甲电路中用导线连接的两个接线柱,接通电路后,被断路,电路为的基本电路,因此不发光,故B不符合题意;
C.在乙电路中,两灯并联,互不影响,当灯和都发光时,取下后,不会熄灭,故C不符合题意;
D.在乙电路中用导线连接的两个接线柱,接通电路后,形成电源断路,因此灯泡和都不发光,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
11.在图中要连接一个两盏灯的并联电路,小聪想用开关S控制两盏灯,应将线端M接在图中______点;小丽想用开关S只控制灯L2,则应将线端M接在图中______点。
【答案】B A
【解析】
[1]在图中要连接一个两盏灯的并联电路,小聪想用开关S控制两盏灯,那么开关S需要在干路上,故应将线端M接在图中B点。
[2]小丽想用开关S只控制灯L2,那么开关S应该与灯泡L2在一条支路上,故应将线端M接在图中A点。
12.某新型手电筒由电池,开关和三粒相同的LED灯珠连接而成,工作时每粒灯珠都正常发光且电压都为U.为探究三粒灯珠的连接方式,小明从正在发光的手电筒中取下其中一粒灯珠,发现另外两粒灯珠不亮,则手电筒中三粒灯珠是________联的,手电筒正常工作时通过三粒灯珠的电流___________(相等/不相等),手电筒电池的电压为_________.
【答案】串 相等 3U
【解析】
由于串联电路中的用电器是相互影响的,现在取下一只灯珠时,发现另外两只不亮,故说明这些灯珠间是相互影响的,故它们是串联电路;串联电路的电流相等,所以通过三个灯珠的电流是相等的;串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电源电压等于灯珠电压的3倍,即3U.
三、实验题
13.请将下列实验报告中的空缺部分填写完整.
探究串、并联电路的特点:
①小明用图乙所示的电路探究了串联电路中开关的位置改变时它的控制作用是否改变.他把开关先后接在a、b、c三处,实验获得的结果如下表所示:
开关状态 灯泡状态 | a处 | b处 | c处 | |||
闭合 | 断开 | 闭合 | 断开 | 闭合 | 断开 | |
灯L1 | 亮 | 不亮 | 亮 | 不亮 | 亮 | 不亮 |
灯L2 | 亮 | 不亮 | 亮 | 不亮 | 亮 | 不亮 |
由上面的实验可以看出:在串联电路中,开关的位置改变时,它的控制作用______.
②小明又按照图乙的电路图,连接了实物,把开关闭合后,发现两个小灯泡都亮了,然后把其中的一个小灯泡拧下来,发现另一个小灯泡______,由此说明,串联电路中,各用电器之间相互______
【答案】不变 不亮 影响
【解析】
①分析表中现象得出结论;
②串联电路只有一条路径,据此分析.
解答:
①由上面的实验可以看出:当开关断开(或闭合)时,不论在什么位置,两灯都不亮(亮),故在串联电路中,开关的位置改变时,它的控制作用不变;
②小明又按照图乙的电路图,连接了实物,把开关闭合后,发现两个小灯泡都亮了,然后把其中的一个小灯泡拧下来,则电路断路,故发现另一个小灯泡不亮,由此说明,串联电路中,各用电器之间相互影响.
四、作图题
14.在图中,将实物电路补充完整,使灯L1、L2并联,且开关控制整个电路.
(________)
【答案】
【解析】
先把两灯泡首首相连、尾尾相连组成并联,然后它们与开关串联,如图所示.
五、计算题
15.如图,当开关闭合后,电流表A1的示数为0.2A,通过小灯泡Ll的电流是多少安?电流表A2的示数是多少安?
【答案】0.2A,0.2A
【解析】
因为两灯泡串联,两电流表测量的都是串联电路的电流,所以电流都相等,都是0.2A,故通过小灯泡的电流是0.2A,电流表的示数是0.2A。
重点突破
一、单选题
1.举重比赛有甲、乙、丙三个裁判_其中甲为主裁判,乙和丙为副裁判.若裁判认定杠铃已被举起,就按一下自己前面的按钮.要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己前面的按钮时,指示杠铃被举起的灯泡L才亮.以下符合这一要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
由题意可知,当两个副裁判对应的按钮可以单独工作、并且互不影响,而主裁判的按钮与副裁判的按钮工作时相互影响,因此两个副裁判对应的开关并联连接后与主裁判对应的开关串联连接,即乙、丙并联后与甲串联,故选B.
2.汽车装有安全带未系提示系统,当乘客坐在副驾驶座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起,蜂鸣器工作;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭,蜂鸣器不工作。图设计的电路图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
A、系上安全带时开关S2闭合,会造成电源短路,故A不符合题意;
B、当乘客坐在副驾驶座椅上时,开关S1闭合,蜂鸣器和指示灯均工作,系上安全带后开关S2闭合,蜂鸣器和指示灯被短路均不工作,此时电路安全,故B符合题意;
C、只有当乘客坐在副驾驶座椅上且系上安全带时,两开关闭合,蜂鸣器和指示灯才工作,故C不符合题意;
D、当乘客坐在副驾驶座椅上时,开关S1闭合,蜂鸣器和指示灯均工作,系上安全带后开关S2闭合,蜂鸣器和指示灯仍工作,故D不符合题意。
3.在汽车转向灯电路中,要求左转弯时只能左转向灯亮,右转弯时只能右转向灯亮,不能出现在操作转向开关时左、右转向灯同时亮的情况。下列设计中最合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
AD.汽车的每一侧各有两个转向灯,一共有4个灯泡;由生活经验可知,左侧、右侧的两个灯泡在工作时互不影响(即:同一侧的一个灯泡损坏时,另一灯泡仍然会发光),所以同一侧的两个灯泡的连接方式是并联的,故AD不符合题意;
BC.由于在操作过程中,不能出现左、右转向灯同时亮的情况,所以电路中只能由一个单刀双掷开关进行控制,故B不符合题意,C符合题意。故选C。
4.如图所示的电路图中,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该是( )
A.只闭合S3 B.同时闭合S1和S3,断开S2
C.同时闭合S1和S2,断开S3 D.只闭合S2
【答案】B
【解析】
A.只闭合S3时电流只有一条路径,是L2的简单的电路,不合题意;
B.同时闭合S1和S3,断开S2时,电流有两条路径,分别流经灯泡L1和L2,属并联电路,符合题意;
C.同时闭合S1和S2时电流会不经用电器直接从电源正极流向负极,属电源短路,是错误的,不合题意;
D.只闭合S2时电流只有一条路径,电流依次流过L2、L1和开关S2,属串联电路,不合题意.
5.如右图为一款带有开关和指示灯的移动接线板的实物图.当把接线板的插头接上电源,指示灯不亮;闭合开关后指示灯才亮.这时,各种家用电器的插头接上接线板均可正常工作.下列反映接线板内部结构的电路图是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
当把接线板的插头接上电源,指示灯不亮;闭合开关后指示灯才亮,根据题意选择B。
6.如图所示为一台电压力锅,它结合了高压锅和电饭锅的优点,省时省电、安全性高.当电压力锅内部气压过大或温度过高时,发热器都会停止工作.下图中S1为过压保护开关,S2为过热保护开关,压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开.下图分别表示S1、S2和锅内发热器的连接情况,其中符合上述工作要求的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
由题意可知,压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开,两者都会造成发热器停止工作,说明两开关串联共同控制发热器.
A、两个开关断开任何一个时,发热器都会停止工作,故A符合题意;
B、两个开关断开任何一个时,发热器还会正常工作,故B不符合题意;
CD、两开关都闭合时,发热体会短路,不工作,故CD不符合题意;
故选A.
7.行驶的汽车准备拐弯时,司机会拨动转向灯开关,同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭.如果这两个转向灯有一个损坏,另一个仍能正常闪亮工作.根据上述现象可判断,下列说法中正确的是
A.两灯一定是并联 B.两灯一定是串联
C.两灯的电阻一定相等 D.通过两灯的电流一定相等
【答案】A
【解析】
AB.由题知,汽车转向时,同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,说明这两个转向灯工作时互不影响,所以它们是并联的,故A项正确,B项错误;
CD.两灯的规格不一定相同,故电阻不一定相等;并联电路中各支路的电压相等,但由于两灯的电阻不一定相等,所以通过两灯的电流不一定相等,故CD项错误.
8.小明为自家的花卉大棚设计了一套智能电路管理系统,整个电路的通断可以通过手动控制开关S1或手机远程控制开关S2实现.当大棚内光线较暗时,光控开关S3自动闭合,接通灯泡;当需要给大棚通风时,闭合开关S4,启动风机.灯泡和风机均可独立工作,以下简化电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
由题知,整个电路的通断可以通过手动控制开关S1或手机远程控制开关S2实现,说明两开关能独立工作、互不影响,则S1和S2应并联在干路上;由题知,光线较暗时,光控开关S3自动闭合,接通灯泡提供照明,说明开关S3与灯泡串联,闭合开关S4,启动风机,说明开关S4与风机串联,而灯泡和风机均可独立工作,所以灯泡与风机应并联,综上结合选项可知,ABD不符合题意,C符合题意.
9.由一个电源、两个小灯泡、一个电键和几根导线连接成一个电路.当断开电键时,两个灯泡都不发光;闭合电键,两个灯泡都发光,则下面说法中正确的是
A.两灯泡一定是串联连接 B.两灯泡一定是并联连接
C.以上两种情况都有可能 D.以上都不对
【答案】C
【解析】只要电键在干路,两灯串联并联都可以,C对.
10.汽车的手动刹车器(简称“手刹”)在拉起时处于刹车制动状态,放下时处于解除刹车状态.如果手刹处在拉起状态,汽车也能运动,但时间长了会损坏刹车片.有一款汽车设计了一个提醒司机的电路:汽车启动,开关S1闭合,手刹拉起,开关S2闭合,仪表盘上的指示灯会亮;汽车不启动,开关S1断开,指示灯熄灭,或者放下手刹,开关S2断开,指示灯也熄灭.下列电路图符合上述设计要求的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
由题意可知,当开关S1与S2同时闭合时,指示灯亮,当开关S1与S2中有一个断开时,
指示灯熄灭,由此可见,两开关是串联关系,由电路图知,A图中,两开关与灯泡串联,符合要求,故A符合题意;图B、C、D电路中开关是并联关系,不符合题意.
二、填空题
11.在如图所示的电路中,有三个开关S1、S2、S3 ,如果仅将开关S3闭合,S1、S2断开,则灯L1、L2_______联;如果将开关S1、S2闭合,S3断开,则灯L1、L2_______联。
【答案】串 并
【解析】
[1]由电路图可知,当S3闭合,S1、S2断开时,电流路径只有一条,所以灯L1、L2串联。
[2]当开关S1、S2闭合,S3断开时,电流路径有两条,即电流从电源正极分别经过灯L1、L2流回电源负极,所以灯L1、L2并联。
12.如图所示,若使灯L1、L2串联应闭合开关_____;若闭合开关S1、S2,则灯_______发光。若使灯L1、L2并联应闭合开关_____和______。
【答案】S1 L2 S2 S3
【解析】
[1]若使灯L1、L2串联,由图可知,电流从正极出发经灯泡L2、L1、开关S1回负极,则应只闭合开关S1,断开开关S2、S3。
[2]若闭合开关S1、S2,灯泡L1被短路,没有接入电路中,只有灯泡L2接入电路中,灯L2发光。
[3][4]要使灯L1和L2组成并联电路,由图可知,电流从正极出发分两支,一支经开关S3、灯泡L1,另一支经灯泡L2,然后共同经开关S2回负极,故要使灯L1和L2组成并联电路,应闭合开关S2、S3。
三、实验题
13.在图甲中,闭合开关后,通过灯泡L1的电流为0.5A,通过灯泡L2的电流为0.4A,试根据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来.
(_____)
【答案】见解析所示
【解析】
原电路中,两灯并联,通过灯泡L2的电流为0.4A,故电流表A2选用小量程与灯L2串联,根据并联电路电流的规律,干路电流为:I=0.5A+0.4A=0.9A;故电流表选用大量程串联在干路上,根据电路图连接实物图,如下所示:
四、作图题
14.如图中,请在圈内填入合适的电表,使L1、L2组成并联电路。
(________)
【答案】
【解析】
闭合开关,要使其成为正确的电路,电流从电源正极出发,然后经过灯泡,灯泡,回到负极;因此,左边和上面电表为电流表,右下方电表为电压表;若上面电表为电压表,电压表相当于断路;若右下方为电流表,则灯泡将被短路;若左面为电压表,则会造成断路,如图所示:
五、计算题
15.如图所示电路,电流表A1读数为0.2A,电流表A2读数为0.5A,通过灯泡L3的电流为0.4A,求:
(1)通过L1和L2的电流分别是多大?
(2)电流表A3的读数是多少?
【答案】(1)0.2A, 0.3A;(2)0.9A.
【解析】
试题分析:(1)由电路图可知,三灯泡并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测L1和L2支路的电流之和,电流表A3测干路电流,等效电路图如下图所示:
则通过L1的电路:I1=IA1=0.2A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过L2的电流:I2=IA2-IA1=0.5A-0.2A=0.3A;
(2)电流表A3的读数:IA3=IA2+I3=0.5A+0.4A=0.9A.
答:(1)L1的电流为0.2A,L2的电流为0.3A;(2)电流表A3的读数是0.9A.
考点:电路的简化与计算;并联电路的电流规律.
六、综合题
16.若将发光二极管按两种方式接入电路中,则会出现如图所示情况,这说明发光二极管具有单向导电性.利用其这一特性,我们可以来判断电路中的电流方向,若想判断图电路中的电流方向,请你将所设计的电路图画在方框内.
(_______)
按你所设计的电路图说明你的判断方法:________________.发光二极管的电路符号为
【答案】 见详解
【解析】
【详解】
[1]把发光二极管与小灯泡串联接入电路,电路图如图所示:
[2]按电路图所示连接电路,闭合开关,若二极管发光,则原电路中灯L中的电流方向为从B流向A,若二极管不发光,则原电路中灯L的电流方向为从A流向B;
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