人教版九年级物理全册预习学案——15.3 串联和并联（含答案）

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第十五章 电流和电路
第3节 串联和并联
要点一、串联和并联
1、串联电路
(1）把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路，电流只有一条通路，没有干路和支路之分。
(2）在串联电路中用电器之间互相影响，一个灯泡不发光，所有的灯泡都不发光，即“一断都断”。
(3）串联电路开关控制整个电路，开关的位置改变了，开关的作用没有改变。
(4)如声、光控电灯的两个开关;节日家庭窗户上装饰的小彩灯，圣诞树上的小彩灯等都是串联的。
2、并联电路
(1)把电路元件并列连接起来的电路叫并联电路，电路有两条或两条以上的路径，有干路和支路之分。
(2〉并联电路各支路的用电器之间互不影响，当某一条支路断路时，其它支路仍可为通路。
(3）并联电路干路的开关控制整个电路，各支路的开关控制各支路。
(4）家庭电路的各用电器、学校教室的照明灯、马路的路灯等都是并联的。
3、电路图:
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要点诠释:
串联并联电路的判断及特点:
电流不走回头路，正极出来，负极回；串联电路一个圈;并联电路圈套圈。
要点二、串联电路和并联电路的辨认
1.定义法:若电路个元件是逐个顺次首尾相连，此电路是串联电路;若各元件首首相连，尾尾相连，此电路为并联电路
2.电流法:若电流从电源正极出发经过个用电器回到负极，途中不分流，电流始终是一条路径，这些用电器的连接方式是串联；如果电流在某处分为几条支路，这些用电器的连接方式就是并联。
3.拆除法：在串联电路中，拆除任何一个用电器，其它用电器就没有电流通过，这是串联电路；在并联；电路里，拆除任何用电器，其它用电器仍有电路通过。
4.等效法:所谓等效法"就是不论导线有多长，只要中间没有电源、用电器，导线两端点均可以看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点.如图甲所示的电路结构相对复杂，用等效法识别电路时，把A、B、等效成A点，D、E、F等效成F点，得到图乙.图乙即图甲的等效电路图。
要点诠释：
a.让电流从电源正极出发经过各用电器回到电源负极，途中不分流就是串联，否则就是并联。
b.将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。
c.识别不规范的电路过程中，不论导线多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端点均可看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。
d.对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。
e.开关与用电器串联:开关闭合时用电器有电流通过，开关断开时用电器没有电流通过。
f.开关与用电器并联:开关闭合时用电器没有电流通过，开关断开时用电器有电流通过。
要点三、生活中的电路
圣诞节圣诞树上的小彩灯是串联的:楼道里声光控灯泡的两个开关是串联的。
2、节日里建筑物上的彩灯常常是并联的
3、教室里的各盏照明灯、家用电器、马路的路灯等都是开联的。
1.能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例,培养观察能力。
2.能连接简单的串联电路和并联电路；通过实验的方法了解串、并联电路的区别。
【例题1】按照图甲的电路图，用笔画线表示导线，把图乙中所示的实物连接起来，并用箭头在电路图中标出干路和两个支路在开关闭合时的电流方向。
【分析】
根据图甲所示电路图，分析清楚电路结构，根据电路图连接实物电路图。
【解答】
解：由图甲可知，两灯泡并联，开关S1控制干路，开关S2控制灯L2所在支路，先把电源、开关S1、开关S2、灯L2串联接入电路，然后把灯L1并联在灯L2、S2串联电路两端，电流从电源的正极出来，经过开关和用电器后回到电源的负极，电路图如图所示：
【例题2】请分别根据图所示的两个实物电路画出它们的电路图。
【分析】
（1）两个灯泡串联，开关S的位置在两个灯泡之间整个电路，根据实物图画出电路图；
（2）灯泡与电动机并联，S1控制整个电路，S2控制灯电动机，根据实物图画出电路图。
【解答】
解：（1）由图知：电流从电源的正极流出，经灯L2、开关S、灯L1回负极，如图所示：
（2）由图知：电流从电源的正极流出，开始分支，一支电动机、开关S2，另一支经灯泡L；然后再汇合到S1，一起回到电源的负极。如图所示：
【例题3】如图所示，学校有前、后两个门，在前、后门各装一个按钮开关，学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组。要求：前门来人按下开关时甲灯亮，后门来人按下开关时乙灯亮。请虚线框内设计出电路图，并在实物图中连线（导线不要交叉）。
【分析】由题意可知，甲、乙两盏灯泡可以独立工作、互不影响即为并联，且前门开关控制甲灯、后门开关控制电灯。
【解答】二由题意知，甲、乙两个电灯并联，前门开关控制甲灯、后门开关控制电灯；即甲灯亮时表示前门有人；乙灯亮时，表示后面有人，实物电路图和电路图如下图所示：
1. 如图是某型号纯电动汽车，当给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于电路组成中的 。该汽车配有倒车雷达和倒车影像，倒车时，倒车影像可以显示车后的情况同时倒车雷达可以测量距障碍物的距离并报警，若影像损坏雷达仍可以使用，则倒车雷达和倒车影像电路的连接方式是 联。
2. 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（　　）
3. 小明设计了一个电吹风，其电路图如图所示，a、b、c、d为四个固定触点，转动扇形金属触片P的位置可同时接触两个触点，使电吹风可处于关机、吹热风和吹冷风三种工作状态（　　）
A．触片P同时接触b、c,电吹风吹热风
B．触片P同时接触a、b,电吹风吹热风
C．触片P同时接触c、d,电吹风吹冷风
D．触片P同时接触a、b,电吹风吹冷风
4. 根据如图所示的实物电路，在答题卡中相应的方框内画出它的电路图，并在图中对应的灯泡附近标出L1和L2。
5. 现有电源6V、灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。请用笔画线代替导线连接实物电路，要求：
（1）电流表测通过灯泡的电流（约0.4A）；
（2）电压表测灯泡两端的电压（正常发光时灯泡两端的电压约为3.8V）；
（3）滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。
6. 等效电路图
如图所示电路，请你画出下列各情况的等效电路图：
①当开关S1、S2都断开时；
②当开关S1、S2都闭合时。
1.阅读短文，回答问题：
冰箱内的温度控制器
图甲是冰箱内的温度控制器，它控制冰箱压缩机的运转时间，从而来控制冰箱的温度。
图乙是某冰箱中的温度控制器内部结构图，它主要由感温包和膜盒、弹簧、调温凸轮旋钮、触点式微型开关等组成。硬杆OAB可绕固定点O转动，感温包内充有感温剂气体，膜盒内会因感温包内气体压强的变化而改变对A点的压力。当冷藏室内温度低于温控器设定温度时，感温包内气体压力减小，使触点断开，压缩机停止工作。
电冰箱的制冷温度可调节，调节调温凸轮上的调温旋钮，转动旋钮，由于凸轮半径不同，会改变弹簧的拉力，从而改变设定的温度。电冰箱的工作时间受周围环境的影响，夏天由于周围的环境温度较高，若冰箱设定的温度过低，冰箱会很难达到设定的温度，这样会使压缩机在高温下长时间运转。当然冬天冰箱设定的温度也不宜太高，否则会影响电冰箱的性能。
（1）冰箱内的温度控制器在电路中与压缩机 （串联/并联）。
（2）当冷藏室内温度升高时，关于硬杆OAB和硬杆EFG说法正确的是 。
A．硬杆OAB和硬杆EFG都属于省力杠杆
B．硬杆OAB和硬杆EFG都属于费力杠杆
C．硬杆OAB是省力杠杆，硬杆EFG是费力杠杆
D．硬杆OAB是费力杠杆，硬杆EFG是省力杠杆
（3）若将调温旋钮逆时针旋转，冰箱内设定的制冷温度会 （升高/降低）。
（4）冬天冰箱设定的温度不宜太高，是因为若设定太高会导致压缩机 。
（5）随温度升高，膜盒、弹簧对杆OAB的作用力F1与F2关系图像正确的是 。
2. 读材料，回答问题。
汽车动能回收系统
为节约能源，某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中，同时蓄电池又能将部分能量通过电动机向车轮输送。表中所示是该型号汽车的部分技术参数，其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能并储存在蓄电池的效率。耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的质量。测试中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭发电机两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek，作出动能Ek随路程s变化的图像，如图所示。
××型汽车
满载总质量（kg） 1500
储能效率（%） 60
耗油量（kg/100km） 7
（1）汽车发动机是用水作冷却剂的，这是利用了水的 大的性质；汽车转弯时，同侧前后两个转向灯会同时闪亮，若其中一只灯坏了，另一只灯仍会闪亮。则该两个转向灯是 （选填：“串联”或“并联”）的。
（2）汽车消耗燃油正常行驶10km,完全燃烧这些燃油产生的热量为2.94×107J，则燃油的热值为 J/kg,若燃油没有完全燃烧，则燃油的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；在1标准大气压下，这些热量能将100kg初始温度为40℃的水加热至 ℃【水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）】。
（3）发电机发电过程中，动能除了转化为电能外，由于发电机的线圈会发热导致温度升高，因此还有部分能量转化为 能。由图像可知，表示开启发电机进行测试的图线是 （填“①”或“②”），判断的依据是：开启发电机后，有一部分动能转化为电能；而关闭发电机后，动能全部用于转化为内能。
（4）若满载的汽车正常行驶时的动能为Ek0=3.75×105J，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作直至汽车停下来，最终有 J的动能转化为内能；汽车重新启动加速后，汽车采用纯电动模式在平直公路上匀速行驶时，若汽车蓄电池的电能转化为汽车机械能的效率为80%，汽车匀速行驶时受到阻力为车总重的0.1倍，则汽车可利用刚刚回收的动能（Ek0=3.75×105J）前进 m。
参考答案：
热身训练：
用电器；并；
D；
B；
；
；
（1）①根据电流的流向，当S1、S2都断开时，电流从电源正极流出，电流依次通过L1、L3和电流表回到电源负极，由此画出等效电路如图所示：
根据电流的流向，S1、S2都闭合时电流从电源正极流出分成两支，一支通过L2、S2，一支通过L1，汇合后经开关S2、电流表回到电源负极，由此画出等效电路如图所示：
拓展阅读：
（1）串；（2）B；（3）升高；（4）长时间不工作；（5）C；
（1）比热容；并联；（2）4.2×107；不变；100；（3）内；②；（4）1.5×105；120。
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