2023-2024学年沪科版物理九全同步教学 14.3 连接串联电路和并联电路 同步练习（含解析）

14.3 连接串联电路和并联电路
一、单选题
1．下列是四种模拟病房呼叫电路的设计图，其中设计最佳的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图所示的电路图，下列说法中正确的是（　　）
①闭合S2，断开S1、S3，时，两灯串联
②闭合S1、S3，断开S2时，两灯并联
③闭合S1、S2，断开S3时，两灯并联
④闭合S2、S3，断开S1时，L1发光而L2不发光
A．只有②④ B．只有①④ C．只有①②③ D．只有①②④
3．小綦在学习了“简单电路”之后，明白了手机屏幕“密码解锁”“指纹解锁”“人脸解锁”功能的实质就是相当于三种开关，这三种解锁方式中使用任意其中一种就能打开并点亮手机屏幕。他分别用S1代替“密码解锁”，S2代替“指纹解锁”，S3代替“人脸解锁”，小灯泡L代替手机屏幕设计了一个手机解锁电路。如图所示的电路图中能实现上述功能的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示实物图相对应的电路图是（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
5．下面是小强同学对身边的一些电路连接进行观察分析后得出的结论：其中分析正确的是（　　）
A．一般家庭中都有几盏照明灯和其他用电器，它们在使用时互不影响，它们之间的连接方式是并联的
B．马路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，它们之间的连接方式是串联的
C．楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的，只有在天黑并且有声音时才能亮，所以声控开关、光控开关及电灯是串联的
D．厨房里的抽油烟机装有照明灯和电动机，它们可以同时工作，它们之间的连接方式是串联的
三、填空题
6．马路上的路灯总是同时亮，同时灭，它们是_____的，家里的电视机和电冰箱是_____的。（选填“串联”或“并联”）
7．如图所示，要使两灯并联，应闭合开关___________，不能同时闭合开关___________。
8．如图所示是电冰箱的简化电路图，图中M是压缩机的电动机，L是电冰箱内部的照明灯。当打开正在工作的电冰箱的门时，开关S1与S2的状态是：S1___________，S2___________。（均选填“闭合”或“断开”）
9．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，同时闭合S1、S2、S3会出现___________现象。
10．为了保护环境，生产电动汽车，当给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于___________（选填“用电器”或“电”）；汽车各转向灯能独立工作，则它们工作时是___________联的。
四、实验题
11．小刚和小强在组成串并联电路的实验中。
（1）在连接过程中，开关应该是___________（选填“断开”或“闭合”）的；
（2）小刚连接了如图所示电路，如果合上开关，两个灯泡都将___________（选填“不会发光”或“会被烧坏”），出现___________（选填“开路”或“短路”）现象；
（3）小刚想将电路全部拆散，重新连接。小强认为只需拆除___________（填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”）这一根导线， 就能成为两灯串联的正确电路；其开关在电路中的作用___________。
（4）小强认为，在小刚连接的电路中，如果将某根导线的一端移接到另一位置，电路就能成为两灯并联的正确电路了。请在图中要移接的导线上打上“×”号，并用虚线画出改动后的导线；( )
（5）小刚连接了一个两个灯泡组成的电路，闭合开关两灯都亮，但连线比较杂乱一时难以看清， 要想简单迅速地判断两灯的连接方式可采取的办法___________。
12．在“连接串联电路”的实验中，实验电路图如图甲所示。
（1）在连接如图甲电路的过程中，下列几点要求中没有必要的是 _____。
A．连接完毕对照电路图仔细检查电路，确认无误再闭合开关
B．按照电路图连接电路的过程中，开关应是断开的
C．每处接线必须接牢
D．必须从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极
（2）连接好电路后闭合开关S，小张发现两个灯泡都不亮，于是小张将一根导线接在灯L1两端，发现灯L2发光，然后再将导线接在灯L2两端，发现灯L1不发光，则故障可能是 _____。
A．L1灯丝断了
B．L1短路
C．L2灯丝断了
D．L2短路
（3）排除好故障后，闭合开关，两灯都亮，小张想要测量电路中的电流，误将电流表与L2并联，闭合开关S，可能出现的现象是 _____。
A．L1、L2都发光
B．L1发光、L2不发光
C．L1不发光、L2发光
D．L1、L2都不发光
（4）如图乙所示，若要将该电路组成并联电路，小张需要把导线b的另一端接到电路中的______（填下列选项）。
A．A点
B．C点
C．E点
D．F点
13．小虎用图甲所示的电路探究“串联电路中电压特点”。
（1）在串联电路中，开关位置的改变 ___________（填：“影响”或“不影响”）他对用电器的控制；
（2）小虎测量了灯L2两端的电压，电压表的示数如图乙所示，则此时灯L2两端的电压为 ___________V；
（3）小虎在测量了灯L2两端的电压后，断开开关，然后将ab导线的a端松开，接到L1的f端上，闭合开关测量L1两端的电压，他的做法是 ___________（填“正确”或“错误”）的。在图甲中，小虎要测电电压应该将导线怎样移动___________。
14．近年来，多旋翼无人机发展迅速。由于其机动性和灵活性强，广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。如图所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，还拥有北斗定位系统。携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。
（1）遥控无人机的升空原理与 ___________（选填“风筝”、“火箭”或“热气球”）相同；
（2）无人机在匀速向上飞行时，机械能 ___________（选填“变大”或“变小”），只要增加 ___________侧两个旋翼的转速，就能使无人机左侧抬升，向右倾斜飞行；
（3）拍摄地面图像时，减小悬停高度可以使图像 ___________（选填“变大”或“变小”），为了使照片清晰，还应将摄像机的镜头适当 ___________（选填“前推”或“后缩”）；
（4）电动机在工作时保持其工作电压恒定不变，通过电子调速器来调节电动机的电流从而控制电动机的功率，每一个电动机连接一个电子调速器，那么电动机和电子调速器的连接方式是 ___________联。
15．科学馆里有一种游戏，绕环在螺旋金属管里穿行，若不小心绕环碰到金属管壁，灯会亮同时铃会响。小明经过观察发现，这套游戏装置除了警灯和电铃外，还有电池，而绕环和金属管可以看成是一个开关。
（1）请把你这套游戏装置的电路画在方框内（电路图中电铃符号用表示）。
（2）游戏采用团体赛形式进行，每队派甲、乙、丙三人，都从起点开始绕到碰触点停止，三人的绕管速度的平均值作为团队成绩。
①请你设计：记录每个团队成绩的数据表格
②如何测量每个团体的平均绕管速度，写出测量器材和步骤
五、计算题
16．请画出图实物图所对应的电路图。
17．如图所示的电路，若电电压为6V，在方框内画出各问的等效电路，并完成相关计算：
（1）当只闭合S2和S4时，电压表的示数为3.8V，电流表A1的示数为0.2A。
①L1和L2两端的电压各为多少？
②通过L1和L2的电流各为多少？
（2）当只闭合S1和S3时，电流表A1和A2的示数分别为0.28A和0.6A，求灯L1和L2通过的电流为多少？
（3）同时闭合S2、S3、S4，电压表的示数为多少？
18．小华家的汽车尾部上标有“1.5T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”的标识，是利用高温、高压的废气去冲击废气涡轮高速旋转，来带动同轴的进气涡轮也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的，汽车在高速公路上以100km/h行驶时为发动机满负荷工作运行的最佳状态，曲轴转速1800r/min，油耗6.8L/100km。
（1）如图所示小轿车的仪表盘上，有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯，只要四个车门中有一个没关闭（此时装在车门上的开关处于断开），指示灯就发光提醒，下面四个电路中，能体现该装置工作原理的是哪个选项？
A． B．
C． D．
（2）如下图所示是四缸四冲程汽油机的工作瞬间，此汽油机一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷最佳状态工作时做功冲程中燃气对活塞的平均压力为5×103N。当发动机满负荷工作时（不计摩擦），输出功率是多少？
（3）发动机的效率是多少？
19．如图所示，请在图中的方框内分别填上电流表和小灯泡的元件符号，使两灯并联。
20．如图所示，电电压恒定不变，R1=10Ω，R2=30Ω，滑动变阻器R3最大阻值为20Ω。当滑动变阻器R3的滑片位于最右端，S1闭合，S2、S3断开时，电压表V1的示数为12V。求：
(1)电电压；
(2)当滑动变阻器R3的滑片位于最右端，S1闭合，S2、S3断开时，发现在1min内通过R1的电荷量为72C，则通过R1的电流为多少；
(3)将滑动变阻器的滑片调至某位置，同时闭合开关S1、S2、S3，此时通过R3的电流为1.6A，电流表A的示数为2A，则通过R2的电流为多少；
(4)仅闭合开关S1，并将滑动变阻器的滑片从最右端移至某处，此过程中电压表V1的示数变化了4V，则此时V1和V2的示数各为多少？
参考答案：
1．C
【详解】AC．两电路图开关闭合后，灯都亮，且不同的开关控制不同的灯泡，可以区分不同的呼叫病号，但C有电铃提示，A没有提示，设计最佳的是C，故A不符合题意，C符合题意；
B．开关S1在干路上，闭合后L1会持续亮，电铃会持续响，故B不符合题意；
D．串联电路，各个用电器互相影响，且无法区分是哪个病号呼叫的，故D不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】①由电路图知，闭合S2，断开S1、S3时，L1、L2顺次连接，因此L1、L2串联，故①正确；
②由电路图知，闭合S1、S3，断开S2时，L1、L2并列连接，因此L1、L2并联，故②正确；
③由电路图知，闭合S1、S2，断开S3时，电短路，故③错误；
④由电路图知，闭合S2、S3，断开S1时，L2短路，只有L1连入电路，所以Ll发光而L2不发光，故④正确。综上可知，只有①②④正确。故ABC错误，D正确。
故选D。
3．B
【详解】由题意知，三个开关任意一个闭合，手机屏幕能工作，所以三个开关应并联后再与小灯泡L串联。
A．图示电路中，三个开关都闭合，灯泡才能工作，只闭合任意一开关，电路处于开路，故A不符合题意；
B．图示电路中，三个开关并联后再与灯泡串联，故B符合题意；
C．图示电路中，只闭合任一开关，电路处于开路，须同时闭合开关S1和S3或S2和S3灯泡才能工作，故C不符合题意；
D．图示电路中，须同时闭合开关S1和S3或S1和S2灯泡才能工作，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】根据实物图可知，两灯并联，L2和S2串联，S2只控制L2，S1在干路上控制整个电路，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
5．AC
【详解】A．家庭电路中的用电器不会互相影响，独立工作，所以是并联，故A正确；
B．路灯同时熄灭，同时亮，但是生活实际中，一个坏了，其他的还可以发光，所以是并联，故B错误；
C．天黑时，光控开关闭合，有声音，声控开关闭合，灯才能亮，所以是光控开关和声控开关和灯都是串联，故C正确；
D．照明灯和电动机能同时工作，也可以单独工作，故是并联，故D错误。
故选AC。
6． 并联 并联
【详解】[1]马路上的路灯总是同时亮，同时灭，但一灯坏时，其它灯能亮，故由并联电路中各个用电器互不影响工作知，路灯是并联的。
[2]家里的电视机和电冰箱互不影响工作，所以连接方式是并联。
7． S1、S3 S1、S2、S3
【详解】[1]要使两灯并联，电路中有两条路径，电流分别经过两个灯泡，所以需要开关S1、S3同时闭合，开关S2断开。
[2]同时闭合开关S1、S2、S3，电的两端被导线相连，将形成电短路，损坏电。
8． 闭合 闭合
【详解】[1][2]当打开正在工作的电冰箱门时，照明灯、压缩机都工作，开关S1与S2都要闭合，此时照明灯和压缩机并联，且照明灯和压缩机并联都能工作。
9． 串 并 短路
【详解】[1]当开关S3闭合，S1、S2断开时，电流从电正极流出，依次流过L1、开关S3、L2回到负极，所以灯L1、L2串联。
[2]当开关S1、S2闭合，S3断开时，电流从电正极开关分支，一支经过S1、L2，另一支经过L1、S2；然后两支汇合共同回到负极，所以灯L1、L2并联。
[3]当同时闭合S1、S2、S3时，形成了电短路，电路中的电流过大，会烧坏电，这种电路是不允许的。
10． 用电器 并
【详解】[1]给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以此时蓄电池相当于用电器。
[2]汽车各转向灯能独立工作、互不影响，因此各转向灯是并联的。
11． 断开 不会发光 短路 c 控制整个电路 可以拧下一只灯泡，若另一只灯泡不亮则是串联，否则并联
【详解】（1）[1]为了保护电路，在连接过程中，开关应该是断开状态。
（2）[2][3]根据电路图可知，闭合开关时，导线将电两极直接连接起来，形成了电短路，因此两个灯泡都不发光。
（3）[4][5] 根据电路图可知，拆除c这一根导线，电流从电正极依次经过两个灯泡回到电负极，就能成为两灯串联的正确电路；其开关在电路中的作用控制整个电路。
（4）[6]将导线b，从D接线柱改接到C接线柱，电路就成为两灯并联的正确电路，如下所示:
（5）[7]要想简单迅速的判断两灯的连接方式，可以拧下一只灯泡，若另一只灯泡不亮则是串联，否则并联。
12． D A B D
【详解】（1）[1] A．为了保护电路元件，按照电路图连接电路的过程中，开关应该是断开的，故A不符合题意；
B．连接完毕对照电路图仔细检查电路，确认无误后再闭合开关，故B不符合题意；
C．每处线都必须接牢，否则会接触不良，故C不符合题意；
D．连接图甲电路时，只要按一定顺序把各元件接入电路即可，没有必要从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极，故D符合题意；
故选D。
（2）[2]闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路；用导线先并联在L1两端时，发现L2亮，灯L1不亮，说明电路通路，两灯泡不可能短路，L2不可能断路；同时因导线与灯L2并联，两灯均不亮，说明灯L1不可能短路，故只能为灯L1发生了断路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（3）[3]实验过程中，误将电流表与L2并联，闭合开关S，这个灯L2会短路，不发光，但L1与电连通，会看到小灯泡L1亮，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（4）[4] A．若接A点，电路中无电流，属于断路，故A不符合题意；
BC．若接C或E点，则会造成电短路，不允许，故BC不符合题意；
D．将用电器并列接在电两点间的连接方法叫并联，为了形成并联电路，小强需要把导线b的另一端连接到电路中的F，故D符合题意。
故选D。
13． 不影响 1.2 错误 将cd导线的d端松开，接到L1的f端上
【详解】（1）[1]在串联电路中，开关可以控制所有用电器，且开关位置的改变时不影响它对所有用电器的控制作用。
（2）[2]由图甲可知，图乙中电压表选用的是小量程，其分度值是0.1V，此时电压表的示数是1.2V。
（3）[3][4]如图，如果将ab导线的a端松开，接到L1的f端上测量灯L1两端的电压，这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入，从“+”接线柱流出了，电压表的正负接线柱接反了，则小虎的做法是错误的；在图甲中，小虎要测电电压，则电压表应并联在L1和L2的两端，具体做法是：将cd导线的d端松开，接到L1的f端上。
14． 火箭 变大 左 变大 前推 串
【详解】（1）[1]四旋翼无人机，当电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施加向下的作用力，根据物体间力的作用是相互的，空气对它施加向上的反作用力，即为升力，与火箭的工作原理相同；风筝的工作原理是流体压强与流速的关系，热气球的工作原理是物体的浮沉条件。
（2）[2]无人机在匀速向上飞行时，质量不变，速度不变，动能不变；高度变大，重力势能变大，所以机械能变大。
[3]若增大左侧两个旋翼的转速，则左侧旋翼对空气向下的作用力变大，因物体间力的作用是相互的，所以空气对左侧旋翼向上作用力变大，能使左侧抬升，向右倾斜飞行。
（3）[4][5]摄像机的镜头是凸透镜，成倒立缩小的实像，当拍摄地面图像时减小悬停高度即物距减小，像距变大，所成的像也变大，所以还应将摄像机的镜头适当前推。
（4）[6]由题意知，每一个电动机连接一个电调，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，故电动机和电调的连接方式是串联。
15．见详解
【详解】（1）绕环和金属管可以看成是一个开关，绕环碰到金属管壁，灯会亮同时铃会响，说明开关控同时制灯和电铃，电路图如图（两个其中一个皆可）
（2） ①要计算三人的绕管速度的平均值作为团队成绩，需记录每个成员绕管的距离和时间，还需要计算每个成员的绕管速度，最后计算团队成员的平均速度，每个团队成绩的数据表格如图
绕管距离s（m） 绕管时间t（s） 绕管速度v（m/s） 平均速度 （m/s）
甲
乙
丙
②测量器材：米尺，秒表
测量步骤
（1）让甲先从起点开始绕管，直到绕环触碰到金属管，用米尺量出起点至触碰点之间的距离，记为s1；并用秒表量出经过这一段路程所用时间t1。用公式 计算出甲的绕管速度。
（2）类似地，分别测量乙和丙的距离，记为s2、s3；所用时间t2、t3。用公式 分别计算乙和丙的绕管速度v2、v3。
（3）最后计算出三人的平均速度
16．
【详解】由实物图可知，两灯泡并联，S2控制L2，电流表测通过L2的电流，S1在干路上控制整个电路，由此画出电路图如图所示：
17．等效电路见解析；（1）①3.8V，2.2V；②0.2A，0.2A；（2）0.28A，0.32A；（3）6V
【详解】解：（1）由电路图可知，当只闭合S2和S4时，L1和L2串联，电压表测L1两端电压，电流表A1和A2测串联电路中的电流。等效电路如下图1：
电压表的示数为3.8V，即L1两端的电压U1＝3.8V，由串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得，L2两端的电压
②根据串联电路的电流处处相等的特点可知：通过L1和L2的电流相等为0.2A；
（2）由电路图可知，当只闭合S1和S3时，L1和L2并联，电流表A1测L1的电流，A2测干路电流；等效电路如图2：
电流表A1示数0.28A，即通过L1的电流I1＝0.28A，电流表A2的示数0.6A，即干路电流I＝0.6A，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得，通过L2的电流
（3）由电路图可知，同时闭合S2、S3、S4，只有L1接入电路，电压表测电电压；等效电路如图3：
电压表示数为6V。
答：（1）L1和L2两端的电压分别为3.8V、2.2V；通过L1和L2的电流都是0.2A；
（2）当只闭合S1和S3时，灯L1和L2通过的电流分别为0.28A和0.32A；
（3）同时闭合S2、S3、S4，电压表的示数为6V。
18．（1）B；（2）15000W；（3）24.3%
【详解】解：（1）A．开关都闭合时，灯泡才发光，故A错误；
B．开关都闭合时，灯泡被短路，当任何一个开关断开时，灯泡发光，故B正确；
C．只要有一个开关闭合，灯泡就发光，故C错误；
D．只要开关S1断开，无论另外三个开关什么状态，灯泡都不发光，故D错误。
故选B。
（2）汽油机一次做的功为
四缸发动机1min做功的次数为
1min做的总功为
因此四缸发动机的功率为
（3）行驶100km消耗汽油的质量为
完全燃烧是释放的热量为
发动机每小时做的功为
可得发动机的效率为
答：（1）能体现该装置工作原理的是B选项。
（2）发动机满负荷工作时，输出功率是15000W。
（3）发动机的效率是24.3%。
19．
【详解】解：由图所示电路图可知，下边的元件若是电流表，则会形成电短路，所以应填小灯泡；则上边是电流表，电压表可视为断路，两灯并联，如下所示：
20．(1)12V；(2)1.2A；(3)0.4A；(4)8V，4V
【详解】解：(1)S1闭合，S2、S3断开时，滑动变阻器R3的滑片位于最右端，接入电路中电阻为0，则电压表V1直接接到了电两端，此时V1的示数为12V，故电电压为12V。
(2)1min内通过R1的电荷量为72C，则通过R1的电流为
(3)将滑动变阻器的滑片调至某位置，同时闭合开关S1、S2、S3，则电阻R2、滑动变阻器R3并联，电阻R2被开关S3短路。此时通过R3的电流为1.6A，电流表A的示数为2A，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和规律，通过R2的电流为
(4)仅闭合开关S1，则滑动变阻器R3与电阻R1首尾相接，为串联电路。滑动变阻器的滑片移动之前，电压表V1的示数为12V，滑片从最右端移至某处过程中电压表V1的示数变化了4V，则V1示数变成了
12V-4V=8V
则加在滑动变阻两端的电压V2为4V。
答：(1)电电压为12V；
(2)通过R1的电流为1.2A；
(3)过R2的电流为0.4A；
(4)V1示数为8V，V2的示数为4V。