串、并联电路
类型一 串、并联电路的识辨
1.[2021·广安] 如图所示,开关S闭合时,灯泡L1、L2组成并联电路的是 ( )
2.[2021·重庆] 关于如图所示电路的判断,正确的是 ( )
A.只闭合开关S1时,灯泡L1、L3并联 B.只闭合开关S2时,灯泡L2、L3并联
C.只闭合开关S2、S3时,灯泡L2、L3串联 D.闭合所有开关时,灯泡L1、L2并联,L3短路
3.[2021·黄冈] 在参观人民检察院未成年人法治教育基地时,小明发现,在一处地面上有“沉迷网络”和“交友不慎”两个圆形模块。用脚踩其中任何一个模块,与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片。下列有关分析正确的是 ( )
A.两个模块相当于开关,彼此串联 B.两个模块相当于开关,彼此并联
C.两个模块相当于电源,彼此并联 D.两个模块相当于电源,彼此串联
4.[2021·苏州] 如图所示电路中,电源电压为3 V,R1和R2阻值相等,若断开S2,闭合S1、S3,两电阻的连接方式为 (填“串联”或“并联”);若断开S1、S3,闭合S2,此时电压表的示数为 V。
类型二 串、并联电路的设计
5.[2020·福建] 小明为养鸡场设计报警电路。养鸡场的前、后门分别装有开关S1、S2,动物闯入时开关会自动闭合。要求:只要动物闯入任意一个门,电铃都能响起报警。图中符合设计要求的是 ( )
6.[2021·广西] 如图所示,某一型号的锁设置了三种打开方式:密码(S1)、特定指纹(S2)或应急钥匙(S3),三者都可以单独使电动机M工作而打开门锁,下列电路设计符合要求的是 ( )
7.空调扇因同时具有“送风、加湿和降温”等功能而成为人们夏季消暑纳凉的常用电器。空调扇工作时,若只闭合送风开关,送风电动机工作;若同时闭合送风开关和加湿开关,两个电动机都工作;若只闭合加湿开关,加湿电动机不工作。图中电路设计符合上述要求的是( )
8.爱动脑筋的小华对如图所示的闹钟进行了探究;当要设定响铃时间时,先将闹铃开关闭合,再将定时指针调到指定时间,只有当时针转至与定时指针重叠时,定时开关也闭合,此时电动机工作,带动铃锤敲击铃碗,铃才能发声。图中三个电路图,能满足上述要求的是 。
类型三 串、并联电路的电流规律
9.[2021·兰州] 将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,下列说法中正确的是 ( )
A.电流表测量干路电流 B.L1与L2的亮度一定相同
C.通过L1和L2的电流一定相等 D.只断开S2,L1发光且亮度不变
10.[2021·锦州] 在研究并联电路电流特点时,小明按如图甲所示电路图连接好电路。闭合开关S和S1,观察电表示数,再闭合开关S2,示数保持不变的电流表是 (电源电压不变),同时小明观察到电流表A2的示数如图乙所示,为了使测量更精确,断开开关后,接下来的操作是 。
类型四 串、并联电路的电压规律
11.[2021·自贡] 如图甲所示电路,当闭合开关S后,两个电压表的指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为 ( )
A.8 V 2 V B.10 V 2 V C.2 V 8 V D.2 V 10 V
12.[2021·邵阳] 小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了如图甲所示的实物电路图,请你协助完成:
(1)在图乙虚线框内画出与图甲对应的电路图,并在电路图中标上L1、L2。
(2)在某次测量时,电压表的示数如图丙所示,此时灯L1两端的电压为 V。
(3)闭合开关后,小芳发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3 V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (填“短路”或“开路”)。
(4)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是 。
13.在“研究串联电路电压特点”的实验中,某同学进行了如下探究:
测量元件 电压/V
灯L1 2.7
灯L2 1.8
电源 4.5
[实验步骤]
①连接好如图所示的电路,闭合开关,观察两灯发光情况;
②分别用电压表测灯L1、L2和电源两端电压,并将读数记录在下表内。
请你用笔画线代替导线,将电压表接入电路中,电压表测电源电压。
[得出结论]比较表中数据可知:串联电路的总电压等于各分电压之和。
[反思交流]要使上述结论更具普遍性,同学们讨论了以下三种方案:
方案甲:反复断开、闭合开关,测出各电压值。
方案乙:更换不同规格的灯泡,测出各电压值。
方案丙:增加电池节数,测出各电压值。
以上三种方案,你认为不可行的是 。
答案
1.C 图A中电流只有一条路径,依次经过灯L1、L2,因此是串联电路;图B中开关断开时,两灯组成串联电路,开关闭合时,灯L2短路;图C中开关闭合时,电流有两条路径,分别经过灯L1、L2,是并联电路;图D中开关闭合时,灯泡L2短路,是只有L1的简单电路。
2.D 只闭合开关S1时,电流从电源正极流出后,依次通过灯L3→S1→灯L1后回到电源负极,所以灯泡L1、L3串联;只闭合开关S2时,电流从电源正极流出后,依次通过灯L3→S2→灯L2后回到电源负极,所以灯泡L2、L3串联;只闭合开关S2、S3时,L3短路,电流从电源正极流出后通过L2后回到电源负极,电路是L2的简单电路;闭合所有开关时,L3短路,电流从电源正极流出经过S3后分成两支,一支通过L2,另一支通过L1,所以灯泡L1、L2并联。
3.B 由题知,脚踩其中任何一个模块,与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片,其中两个模块相当于两个开关,与模块相连的电视能够独立工作,所以两个模块是并联的,故B正确。
4.并联 1.5 (1)若断开S2,闭合S1、S3,R1和R2并列连接在电源两端,即为并联;(2)若断开S1、S3,闭合S2,R1和R2依次连接即为串联,电压表测R1两端的电压;由于R1和R2阻值相等,根据串联电路的分压特点可知:电压表的示数U1=U=×3 V=1.5 V。
5.A 由题意可知,只要动物闯入任意一个门,电铃都能响起报警,这说明这两个开关应该并联,故A符合题意。
6.D 由题意可知,密码(S1)、特定指纹(S2)、应急钥匙(S3)是三个开关,三者都可以单独使电动机M工作而打开门锁,所以开关S1、S2、S3为并联,且电动机M位于干路,由各选项电路图可知,选项D符合要求,ABC不符合要求。
7.B 图A中,加湿开关只控制加湿电动机,送风开关控制送风电动机;图B中,送风开关为总开关,加湿开关只控制加湿电动机;图C中,加湿开关为总开关,送风开关控制送风电动机,加湿开关闭合加湿电动机会工作;图D中,加湿开关闭合,加湿电动机工作,送风开关和送风电动机短路。
8.A 由题知,闹铃开关和定时开关都闭合时,电动机工作,带动铃锤敲击铃碗,铃发声。图A中闹铃开关、定时开关、电阻R0与电动机串联,只有两个开关都闭合时电动机才能工作(即电铃工作),断开任意一个开关都不工作;图B中闹铃开关和定时开关并联,只要有一个开关闭合后电动机都能工作;图C中只闭合闹铃开关时,电铃就开始工作,两开关都闭合后,电动机短路不能工作。
9.D 由图知,灯泡L1、L2并列接在电路中,即两灯并联;电流表和L1在一条支路上,则电流表测量通过L1的电流;开关S2和L2在另一条支路上,开关S2只控制灯L2;开关S1在干路上,则开关S1控制整个电路。由图知,电流表和L1在一条支路上,电流表测量通过L1的电流;灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,则L1与L2的亮度不相同;灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,则通过L1和L2的电流不相等;灯泡L1、L2并联在同一电路中,只断开S2,只有L1发光,因并联电路各支路互不影响,所以L1的亮度不变。
10.A1 将导线从电流表A2的“3”接线柱改接到“0.6”接线柱上
(1)由图知,闭合开关S和S1时,电路为L1的简单电路,电流表A1测通过L1的电流;再闭合开关S2,两只灯泡并联,A1仍然测通过L1的电流,A2测量L2支路电流,电流表A2的示数变大;由于并联电路各支路互不影响,所以电流表A1的示数保持不变。(2)由图可知,电流表A2的指针向右偏转幅度很小,说明所测的电流较小,电流表选择的量程过大,所以需要改接小量程,也就是将导线从电流表A2的“3”接线柱改接到“0.6”接线柱上。
11.A 由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表指针位置相同,所以,电压表V1的量程为0~15 V,分度值为0.5 V,则电源电压U=10 V,电压表V2的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,则R2两端的电压U2=2 V,R1两端的电压:U1=U-U2=10 V-2 V=8 V。
12.(1)如图所示
(2)1.9
(3)开路
(4)电压表的正、负接线柱接反
(1)由实物图分析可知,两盏灯串联,开关控制整个电路,电压表测量灯泡L1两端的
电压。
(2)由图甲可知,电源由2节干电池串联组成,则电源电压大约为3 V,因此图丙电压表选用的是小量程,其分度值是0.1 V,此时电压表的示数是1.9 V。
(3)闭合开关后,灯L1、L2均不发光,说明电路中可能有开路故障,而电压表的示数大小接近电源电压3 V,说明此时电压表的正、负接线柱与电源两极相连,故灯L1发生开路。
(4)如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出,即存在的问题是电压表的正、负接线柱接反。
13.如图所示 方案甲
(1)电源有三节干电池,电压为1.5 V×3=4.5 V,所以电压表应选择0~15 V的量程;电压表并联在电源两端。
(2)方案乙和方案丙:换用不同规格的灯泡或增加电池节数,改变电源电压,测出电源电压和灯泡L1、L2两端的电压,可以得到串联电路电压关系的普遍性规律;而方案甲中反复断开、闭合开关,测出各电压值,得出的结论不具有普遍性,不可行。