15.3 串联和并联
一、单选题
1.(2022秋·广东江门·九年级统考期末)关于摩擦起电和电路,下列说法正确的是( )
A.图甲中,两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都带正电
B.图乙中,玻璃棒在丝绸上摩擦后,失去电子带正电
C.图丙中,可以用导线将电池正负极长时间直接连接
D.图丁中,小彩灯之间的连接方式是并联
2.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)共享电瓶车上有一款智能头盔,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(S1)接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙(S2),电瓶车才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
3.(2022秋·广东东莞·九年级统考期末)有一种日光灯,如图所示,在启动时要用启辉器,但当日光灯启动后,可以取下启辉器,日光灯依然能正常工作,下列说法正确的是( )
A.A是启辉器
B.B是启辉器
C.A、B都是启辉器
D.A、B中不管谁是启辉器都可以让灯管正常工作
4.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)如图是玩具汽车的电路图,M表示玩具汽车的电动机。下列说法正确的是( )
A.开关S1控制整个电路 B.开关S2控制整个电路
C.电动机、灯泡可以独立工作 D.电动机与灯泡是串联的
5.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)电动公交既节能、又环保。乘坐电动公交车时,车的前后两门(电路开关)中的任意一个门没有关闭好,电动公交车都无法行驶,下面符合题要求的电路是( )
A. B.
C. D.
6.(2022秋·广东肇庆·九年级统考期末)许多家庭的卫生间都安装有照明灯和换气扇。使用时,有时需要各自独立工作,有时需要它们同时工作。如图所示的电路中,你认为符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
7.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)小华家的卧室吊灯L用两个开关控制,一个安装在进门处,另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯(其中B中的S1,C中的S1 S2为单刀双掷开关)。图中能够满足要求的电路是( )
A. B.
C. D.
8.(2022秋·广东潮州·九年级统考期末)“快递100米”智能快递柜是针对电子商务和快递行业开发的一套速运自助服务系统,它通过手机扫码使开关S1闭合,也可通过输入密码使开关S2闭合,启动柜门(电动机)完成取件。如图是某同学根据快递柜功能自行设计的电路,符合上述情况的是( )
A.B.C. D.
9.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)如图所示的电路中,当开关S1、S2断开或闭合时,下列关于三灯连接的情况正确的是( )
A.S1、S2闭合,L1、L2并联 B.S1、S2断开,L1、L3并联
C.S1断开,S2闭合,L1、L2串联 D.S1断开,S2闭合,L1、L2并联
二、多选题
10.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)在图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1时,灯泡L1、L2串联
B.只闭合开关S2时,灯泡L1、L2串联
C.只闭合开关S1、S3时,灯泡L1、L2并联
D.闭合开关S1、S2、S3时,灯泡L1、L2均发光
三、填空题
11.(2022秋·广东江门·九年级统考期末)小明对家中的小汽车进行了一些研究:汽车动力来自一台单缸四冲程汽油机,正常工作时转速为1800r/min,汽缸外面有“水套”循环降温;汽车照明灯的灯泡内装有较亮的远光灯丝和较暗的近光灯丝,两根灯丝可根据需要交替工作。
(1)汽车照明灯内的近光灯丝和远光灯丝是 联连接的;
(2)如图所示是汽油机的一个工作循环,其四个冲程的正确顺序是 ;用力将活塞迅速下压,筒内硝化棉燃烧,该过程能量转化的特点与汽油机 (填冲程名称)冲程的能量转化相同;
(3)汽油机1秒钟对外做功 次;
(4)因为水的比热容较大,汽车上的散热器采用水作为冷却剂,这是通过 方式来改变内能的;
(5)有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值 (填“更大”、“一样大”或“更小”)。
12.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)电动自行车具有节能、环保等特点。充电过程中的电动自行车相当于电路中的 (填电路元件),如图所示同一充电桩的各插座之间是 (选填“串联”或“并联”)的。启动时只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车就通电了,车钥匙相当于电路中的 (填电路元件);充满电的车行驶过程能的转化是 。
13.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)如图所示是一个能吹出冷风和热风的电吹风简化电路图,图中A是吹风机,B是电热丝。闭合开关 电吹风吹出热风,闭合开关 吹出冷风,在电路正常的情况下,此吹风机 (填“会”或“不会”)出现电热丝发热而吹风机不送风的工作状态。
14.(2022秋·广东云浮·九年级统考期末)如图所示,要使R2、R3并联,应闭合开关 ;要使R1、R2串联,开关S1、S2应 (“闭合”或“断开”);当同时合上开关S1、S2时,则 (有、没有)电流通过R1。
15.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)汽车照明灯内装有较亮的远光灯丝和较暗的近光灯丝,两根灯丝可根据需要交替工作,由此可以判断这两根灯丝是 联连接的;汽缸外面有“水套”循环降温,这是因为水的 较大,因此汽车上的散热器采用水作为冷却剂;“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,因此它比普通轿车(L型)更节能,那么,同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值 (填“更大”、“一样大”或“更小”)。
16.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)小华有一发光棒,闭合开关,众小灯齐发光;一段时间后,其中一小灯熄灭,如图所示,请根据该小灯熄灭的原因判断众小灯的电路连接方式:若该小灯处短路,则众小灯 联;若该小灯处断路,则众小灯 联。小华想进一步确定小灯的连接方式,她取出其中一个小灯,此时所有的灯都不发光,说明发光棒众小灯是 联。
17.(2022秋·广东中山·九年级统考期末)给手机充电时,手机电池是 (选填“用电器”或“电源”)。汽车在转弯前,要打开转向灯,司机需拨动一下方向盘旁的一根杆,位于同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮,这根杆的作用相当于电路中的 ,但如果前转向灯坏了时,后转向灯还能亮,则位于汽车同侧的前后两个转向灯的连接方式为 (选填“串联”或“并联”)。
18.(2022秋·广东肇庆·九年级统考期末)如图所示电路,若要使小灯泡L1、L2串联,应只闭合开关 ;若要使小灯泡L1、L2并联,应同时闭合两个开关 ;若同时闭合两个开关 ,则会造成电源短路,是不允许的。
19.(2022秋·广东梅州·九年级统考期末)如图所示电路中,要让L1、L2串联,需要闭合开关 ,断开开关 ;同时闭合开关 会造成电源短路。
四、作图题
20.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)有电源、两个开关(S1和S2)、两个小灯泡(L1和L2)、导线若干。请在如图虚框中画出电路图,要求:S1和S2都闭合时,L1亮,L2不亮;S1闭合S2断开时,两灯都亮。
21.(2022秋·广东中山·九年级统考期末)根据图甲的电路图,用笔代替导线连接好图乙的实物图。(导线不能交叉)
22.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)如图所示电路中,各元件及连接均完好。
(1)闭合开关,电流表 损坏(选填“会”或“不会”),灯L1 。(选填“亮”或“不亮”),灯L2 (选填“亮”或“不亮”);
(2)拆掉一根导线 (选填a、b、c、d),可以让L1和L2串联;
(3)只改动一根导线可以让L1与L2并联,请在图中表示出来 ,(用“×”划掉改动的线)。
23.(2022秋·广东湛江·九年级统考期末)防控疫情期间,为了严格控制外来车辆出入小区,很多小区安装了门禁系统,如图甲所示。系统可以通过电子眼自动识别车辆,若是小区内部车辆,则由自动开关S1控制电动机启动横杆;若是外部车辆,需要工作人员按动按钮开关S2,控制电动机启动横杆。请依照上面的叙述,补全图乙中的模拟电路图。
24.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)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。
25.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)请在图中用笔画线代替导线连接电路,要求:两灯并联,开关S同时控制两盏灯泡,导线不允许交叉。
26.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)如图甲所示,电路盒内有电源和导线,面板上有两个灯泡L1、L2,两个开关S1、S2。小华多次实验发现,只闭合开关S1时,两灯都亮;只闭合开关S2时,两灯都不亮;同时闭合开关S1、S2时,灯泡L1亮,L2不亮。请你帮小华在图中的虚线框内画出电路盒内的电路图。
五、实验题
27.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)在连接电路时,如发现有连接错误,不少同学习惯于将电路全部拆散,重新连接。其实,有时只要思考一下,拆除或改接某些导线就能解决问题,如图是某同学连接的电路:
(1)如果合上开关,将出现 现象(选填“通路”、“开路”或“短路”);
(2)对于这个电路,只须拆除 (选填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)导线,就能成为一个正确的串联电路;
(3)对于这个电路还可以只改动一根导线 (选填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”),就能成为一个正确的并联电路,请你在答题纸上将改动的导线画“×”,并将正确的连接画出来 。
六、综合题
28.(2022秋·广东湛江·九年级统考期末)汽车已经进入千家万户,应用了物理热、力、电等很多方面的知识与技术,请你运用所学的物理知识回答下列问题:
(1)汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高,为了确保安全,可用水循环进行冷却,用水来冷却是因为水的 较大。汽车的发动机是汽油机,它利用内能来做功的机械,甲、乙两图中属于汽油机做功冲程的是 图;
(2)行车中要左转弯时,需先打开左转向灯。向下轻拨方向盘旁的一根“杆子”,前后的左转向灯便同时闪烁起来,则“杆子”实际上起到 的作用;两个左转向灯是 连接的,这是因为一个灯泡坏了,另一个仍能发光;
(3)新交通法规定驾驶员必须系安全带,汽车上设置了“安全带指示灯”,提醒驾驶员系好安全带:当安全带系好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;安全带未系好时,相当于断开开关,指示灯发光。如图中符合上述要求的电路图是 。
参考答案:
1.B
【详解】A.图甲中,两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都同种电荷,因为同种电荷相互排斥,故A错误;
B.玻璃棒在丝绸上摩擦后,玻璃棒对电子的束缚能力比较弱,失去电子带正电,故B正确;
C.不能用导线将电池正负极长时间直接连接,发了电源短路,会烧坏电路,故C错误;
D.图丁中,小彩灯之间首尾相连,故小彩灯的连接方式是串联,故D错误。
故选B。
2.B
【详解】A.图中两个开关并联,再和电动机串联,闭合任意一个开关,电动机都工作,故A不符合题意;
B.图中两个开关、电动机串联在电路中,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号闭合后,再转动电动车钥匙(S2),电瓶车才能正常启动,故B符合题意;
C.闭合开关S1,电源发生短路,只闭合开关S2,电源发生短路,故C不符合题意;
D.闭合开关S1,电源发生短路,故D不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】由图可知,元件B与灯管并联,元件A串联在干路上;当日光灯启动发光后,元件A一定是接通的。
A.若A是启辉器,当取下启辉器时,整个电路断开,日光灯不能工作,故A错误;
BCD.若B是启辉器,当取下启辉器时,日光灯与元件A串联(元件A为控制日光灯的开关),电路处于通路状态,日光灯依然能正常工作,故B正确,CD错误。
故选B。
4.C
【详解】由图可知,开关S1和S2闭合后,电动机和小灯泡并联,它们能同时工作;开关S2在小灯泡所在的支路中,开关S2控制小灯泡所在的支路;开关S1在电动机所在的支路中,开关S1控制电动机所在的支路,因此它们也可以独立工作。故C正确,ABD错误。
故选C。
5.B
【详解】因为电动机要由前、后两门(电路开关)关闭同时控制,否则电动公交车无法行驶,所以前后两门中的电路开关应串联连接,且同时控制电动机,所以电动机与两个开关串联,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.A
【详解】根据要求电灯与换气扇相互不影响,能独立工作,故应使电灯与风扇并联,有时需要各自独立工作,有时需要它们同时工作,所以各自的支路有一个开关控制,干路上没有开关。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.C
【详解】A.图中两个单刀开关并联,闭合S1或S2都能使灯泡发光,但是只有两个开关都断开时,灯泡才熄灭,故A不符合题意;
B.图中S1为单刀双掷开关,S2为单刀开关,当S2断开时,无论S1往哪个方向掷,灯泡都不能发光,故B不符合题意;
C.图中S1和S2为单刀双掷开关,S1接上面时灯泡不发光,S1接下面时灯泡发光;S2接上面时灯泡发光,S2接下面时灯泡不发光,任意一个开关都可以开灯、关灯,故C符合题意;
D.图中两个单刀开关串联,相互影响,只有两个开关都闭合时,灯泡才发光,故D不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】由题意可知,智能快递柜门的开启有两种方式,可以通过手机扫码使开关S1闭合,也可通过输入密码使开关S2闭合,因此S1、 S2应并联接入电路,且开启门的电动机接在干路,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.A
【详解】A.当S1、S2闭合时,电流从正极出发后分别流经灯泡L1、L2,L3被短路,所以灯泡L1、L2的连接方式是并联,故A正确;
B.当S1、S2都断开时,电流从正极出发后依次流经灯泡L1、L3,所以灯泡L1、L3连接方式是串联,故B错误;
CD.当S1断开、S2闭合时,电流从正极出发后经灯泡L1回到电源的负极,L3被短路,所以是L1的基本电路,故CD错误。
故选A。
10.BC
【详解】A.只闭合开关S1时,只有灯泡L1接入电路,故A错误;
B.只闭合开关S2时,灯泡L1、L2均接入电路,电流只有一条路径,故灯泡L1、L2串联,故B正确;
C.只闭合开关S1、S3时,灯泡L1、L2均接入电路,电流有两条路径,故灯泡L1、L2并联,故C正确;
D.闭合开关S1、S2、S3时,电源正负极通过导线直接相连,电路发生短路,灯泡L1、L2不发光,故D错误。
故选BC。
11. 并 乙甲丁丙 压缩 15 热传递 一样大
【详解】(1)[1]由题意可知,两根灯丝可根据需要交替工作,所以这种灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式是并联。
(2)[2]甲图两气阀紧闭,活塞向上压缩,是压缩冲程;乙图吸气阀打开,排气阀关闭,活塞下行,是吸气冲程;丙图排气阀打开,吸气阀关闭,活塞上行,是排气冲程;丁图两气阀关闭,火花塞点火,是做功冲程。汽油机冲程的顺序是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,所以甲乙丙丁作为一个工作循环的排序是乙甲丁丙。
[3]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来,这是因为压缩筒内空气做功,使空气的内能增加、温度升高;该实验中,压缩筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
(3)[4]由题意可知,单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min,即每1s转30圈,完成15个工作循环,做功15次。
(4)[5]汽车发动机开始工作一段时间后,散热器中水的内能会增加,这是由于散热器中的水从发动机上吸取热量导致的,所以这是通过热传递方式来改变内能的。
(5)[6]热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,因此同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内热值一样大。
12. 用电器 并联
开关
电能转化为机械能
【详解】[1]充电过程中的电动自行车将电能转化为化学能储存起来,所以此时电动自行车相当于电路中的用电器。
[2]同一充电桩的电动自行车充电时互不影响,故同一充电桩的各插座之间是并联的。
[3]电路中不可缺少的装置是开关、电源、用电器、导线,将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,相当于闭合开关,所以车钥匙相当于电路中的开关。
[4]充满电的车行驶时消耗电能,产生机械能,所以充满电的车行驶时将电能转化为机械能。
13. S1、S2 S2 不会
【详解】[1][2]开关S2在干路上,S1在B所在的支路,只闭合开关S2时,电热丝所在支路的开关是断开的,电热丝不工作,只有吹风机接入电路,吹出冷风;同时闭合开关S1、S2时,电热丝与吹风机并联接入电路,同时工作,吹出热风。
[3]在电路正常的情况下,只闭合开关S1时,此时干路开关S2是断开的,电路没有接通,所有用电器都不工作,所以不会出现电热丝发热而吹风机不送风的工作状态。
14. S1、S2 断开 没有
【详解】[1]要使R2、R3并联,电流从电源的正极流出经过电流表后,分成两条支路,分别流经R2、R3,最后回到电源负极,故应闭合S1、S2。
[2]要使R1、R2串联,电流从电源的正极流出经过电流表后,先后经过R1、R2,最后回到电源负极,开关S1、S2应断开。
[3]当同时合上开关S1、S2时,则R1被短路,因此没有电流通过R1。
15. 并 比热容 一样大
【详解】[1]由题意可知,两根灯丝可根据需要交替工作,所以这两根灯丝在工作时互不影响,在电路中的连接方式是并联。
[2]汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量不及时带走会影响机器的正常工作;与其它液体比较,水的比热容大,在质量和升高的温度相同时,由公式知,水吸收的热量多,冷却效果最好。
[3]热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,因此同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内热值一样大。
16. 串 并 串
【详解】[1][2]一段时间后,若该小灯处短路导致熄灭,但其他灯不受影响,说明众小灯是串联的,若是并联,一个小灯被短路则全部被短路;若该小灯处断路导致熄灭,但其他灯不受影响,说明众小灯各自形成电流回路,即是并联的。
[3]她取出其中一个小灯,相当于此处断开,此时所有的灯都不发光,说明发光棒众小灯是串联,只有一条电流回路。
17. 用电器 开关 并联
【详解】[1]给手机充电时,手机电池是用电器,将电能转化储存为化学能。
[2]司机拨动方向盘旁的一根杆,位于同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮,这根杆的作用相当于电路中的开关,控制电路中电流的通断。
[3]前、后两个转向灯工作相互不受影响,则可知两个转向灯的连接方式为并联,各自形成电流回路。
18. S3 S1、S2 S2、S3
【详解】[1]要使灯L1和L2串联,电流从电源正极流出需要流经L1、L2然后经过S3回到电源负极,由图可知应只闭合S3,断开S1、S2。
[2]要使两灯泡并联,电流从电源正极流出需要分别经过灯泡支路L1和支路S2、L2,然后再流S1回电源负极,因此应闭合开关S1、S2。
[3]当闭合开关S2、S3时,电流不经过用电器直接从电源的正极流回电源负极,从而形成电源短路,故不能同时闭合开关S2、S3。
19. 、 、
【详解】[1][2][3]若想让灯泡L1和L2串联工作,即两个灯首尾相连然后连入电路,所以应闭合开关S2,断开S1、S3;若同时闭合开关 S1、S2,会用导线不经过用电器而直接将电源的正负两极相连,而造成短路,是绝对不允许的。
20.
【详解】S1闭合和S2断开时两灯都亮,说明开关S1控制两个灯泡;S1和S2闭合时,L2不亮,这说明L2与S2并联,两灯应串联,根据题意设计电路图如图所示:
21.
【详解】由电路图知,两灯并联,开关S2在干路上,S1在L2支路上。实物图连接如图所示:
22. 会 不亮 不亮 c
【详解】(1)[1][2][3]从电路图中可知此时电路中L1L2均被短路了,故电路中电流很大,因而电流表损坏,并且L1和L2均不亮。
(2)[4]由电路图中可知L1L2是被c电线短路的,故拆掉电路后L1和L2串联。
(3)[5]根据电流的流向可知此时只要将d导线接在L1灯泡左端接线柱即可让L1L2并联,如下图所示
23.。
【详解】由题意知,若是小区内部车辆,由自动开关S1控制电动机启动横杆;若是外部车辆,需要工作人员按动按钮开关S2,控制电动机启动横杆,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后,再与电动机串联,电路图如图所示:
24.
【详解】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:
25.
【详解】由题可知,两灯并联,开关S同时控制两盏灯泡,所以开关应在干路上;图中电流从电源正极流出后,经过开关后应分成两支,分别通过两盏灯泡后再汇合回到电源负极,故应将L1的右侧与L2的左侧相连,L2的右侧接电源负极,如图所示:
26.
【详解】只闭合开关S1,两灯都亮,则两灯可能串联,也可能并联,并联时S1接在干路上,但此时开关S2在任一支路上,处于断开状态,则两灯不能同时亮,所以两灯应是串联连接。只闭合S2,两灯都不亮,则S2不能控制整个电路。同时闭合S1、S2时,L1亮,L2不亮,说明S2将L2短路了,那么电路图如下:
27. 短路 c e
【详解】(1)[1]如图所示,合上开关后,电流从正极经导线a、开关、导线d、c、e流回负极,会出现短路现象。
(2)[2]对于这个电路,只须拆除导线c,此时电流路径只有一条,L1、L2就会形成串联电路。
(3)[3][4]对于这个电路还可以只改动一根导线e,把e接L2右侧接线柱接到L1左侧,如下图所示:
28. 比热容 乙 开关 并联 D
【详解】(1)[1]汽车发动机工作时产生大量热量,这些热量如果不迅速转移,就可能损害发动机,因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收。
[2]如图,甲图中两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;乙图进气门和排气门都是关闭的,火花塞放电,活塞向下,可以判断是做功冲程。
(2)[3][4]司机拨动方向盘旁的杆子,转向灯才会工作,所以这根杆子起到了开关的作用。一个灯泡坏了,另一个仍能发光,说明两个左转向灯可以单独工作,所以它们是并联的。
(3)[5]由题意知,闭合开关,指示灯不亮;断开开关,指示灯发光,所以指示灯与S并联,但整个电路不会出现短路,即电路中必须串联一个电阻保护电路,故D符合题意。