考前突破02:串并联电路设计识别
一、单选题
1.小明用如图所示的电路探究串联电路的特点,接通电路,在电路中进行以下操作,下列现象中不可能出现的是(??? )
A.?取下L1后,L2熄灭??????????????????????????????????????????????B.?用一根导线接在L1两端,L2变亮
C.?用一根导线接在L1两端,L1熄灭?????????????????????????D.?再串联一只灯泡后,L1和L2均变亮
2.家庭厨房安装的抽油烟机里有照明灯和换气扇。它们既能单独工作,又能同时工作,如图所示电路中,符合上述要求的是(??? )
A.???????????????????????????????????????B.?
C.????????????????????????????????????????D.?
3.新交通法规定驾驶员不系安全带记3分,罚100元,汽车上设置了“安全带指示灯”是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,安全带未系时,相当于断开开关,指示灯发光,下列图中符合上述要求的电路图是( ??)
A.??????? ????B .??
C.???????????????????D .??
4.如图,某种电脑键盘清洁器有两个开关,开关S1只控制照明用的小灯泡L,开关S2只控制吸尘用的电动机M。如图所示的四个电路图中,符合上述要求的是( )
A.???????????B.?????????????C.???????????D.?
5.小明看了电动玩具车的介绍得知:玩具车内部电路是由电源、开关、电动机、指示灯各一个组成.他将玩具车的电池取下,保持开关闭合,转动车轮时发现车上的指示灯还能发光,则下列推断中正确的是(?? )
A.?指示灯发光时,将电能全部转化成光能
B.?电动机与发电机的工作原理可能是相同的
C.?该玩具车电路中的电动机与指示灯一定是并联
D.?该玩具车电路中的电动机与指示灯可能是并联;也可能是串联
6.如图所示的电路中,下列说法中正确的是(????)
A.?电灯L1、L2是串联??????????????????????????????????????????B.?电流表测电灯L1的电流
C.?电流表测电灯L2的电流??????????????????????????????????????D.?开关S只控制电灯L2
7.如图所示,已知电源电压不变,为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如下的电路,其中不可行的是( )
A.???????????????????????????????????B.?
C.??????????????????????????????D.?
8.如图所示,为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统.当乘客坐在座椅上时,座椅上的开关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;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭,下列设计比较合理的是( )
A.???????????B.??????????C.????????D.?
9.如图所示的台秤原理图,电源电压恒定,能满足“物体质量增大时,电压表或电流表示数也增大”要求的是( )
A.????????????????????????????????B.?
C.??????????????????????????????????D.?
10.右图是电阻甲和乙的 图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是 (?? )
A.?当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.?当乙两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C.?将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D.?将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
二、填空题
11.如图为国产广汽丰田雷凌油电混合动力汽车,行驶时其内部电动机和内燃机交替工作。该车内蓄电池充电时,蓄电池相当于________?(“电源”或“用电器”);汽车各转向灯能独立工作,它们是________联的;干毛巾刚擦完车玻璃,很容易吸附灰尘,是因为带电体有________的性质。
12.如图所示,要使灯L1和灯L2并联在电路中,应闭合的开关是 ________;要使灯L1和灯L2 串联在电路中,应闭合的开关________?;开关________不能同时闭合,否则会发生短路。
13.如图所示的电路图中,要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该闭合开关________,若要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该闭合开关________。不能同时闭合的两个开关是S1和S2 , 原因是:________?。
14.两只水果点亮了一只发光二极管(如图),金属片A是水果电池的________(填“正极”或“负极”),两水果之间________(填“串联”或“并联”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时水果电池的正负极之间________(填“有”或“没有”)电压.
15.通过两个电阻R1、R2的电流随电压变化的图像如图所示。若将电阻R1和R2串联在电路中,电源电压为3V且保持不变,闭合开关后,通电5min,则电路消耗的总电能为________J。
16.如图所示,是小华依据所学简单电路知识,设计的控制楼梯灯的三种方案电路.从安全用电角度对方案进行评估,其中合理的是________.理由是________.
17.汽车在转向前,司机会拨动方向盘旁边的横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,司机所拨动的这根横杆就相当于电路中的________?;当某一个坏了不亮时另一个还能发光,这两个转向灯在电路中的连接方式为________?.
18.现在智能手机的屏幕做的越来越大,同时也带来了需要频繁充电的烦恼.于是,一种叫做“充电宝”的便携式充电设备应运而生,平时空闲时,可以通过家中的插座将其充满电,这样等到出门在外、手机没电时,就可以用它给手机充电.如图,“充电宝”正在给一台手机充电,其中主要涉及到能量转化过程为:?________能→电能→?________能.
19.如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为9W,在乙图中灯L1的功率为16W。设灯丝电阻不变,则:L1、L2两灯灯丝电阻之比是________;甲、乙两图电路消耗的总功率之比是________。
20.汽车在转弯时,位于同侧的前后两个转向灯会同时闪亮,但偶尔也有车在转弯时只亮前灯或后灯。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”、“并联”)。要打开转向灯,司机要拨动一下方向盘旁的一根杆子,这根杆子的作用相当于电路中的________?。
三、解答题
21.家用电冰箱主要工作部件为压缩机,冰箱室内有照明灯,压缩机与照明灯是用串联还是并联方式连接?请说出你判断的方法。
22.如图所示在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一限导线的两端,可以用图示方法侧试,其操作过程如下:用两个颜色不同的小灯泡接入电路,分别用导线连接D、E、F,通过观察现象,就可判断出所有导线的首尾.请你完成判断,并将结果填入下表中.
答案解析部分
一、单选题
1. D
【解析】解答:A、根据电路图可知,两灯串联,各用电器相互影响,接通电路,灯L1和L2都发光,取下灯L1 , 灯L2将会熄灭,A不符合题意;B、用一根导线接在L1两端,L1被短路,电路为L2的基本电路,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,则L2变亮,B不符合题意;C、用一根导线接在L1两端,L1被短路,即L1熄灭,C不符合题意;D、在电路中再串联一个小灯泡,电路中总电阻增大,电路中电流变小,L1和L2均变暗,D符合题意.
故答案为:D.
分析:串联电路总各用电器互相影响,串联的用电器越多,功率越小.
2. D
【解析】解答:要求照明灯与风扇既能单独工作,又能同时工作,故应使照明灯与风扇并联,且各自的支路有一个开关控制,干路上没有开关。D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
分析:结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
3. A
【解析】解答:根据题意知,指示灯与S并联,但电路不会出现短路,即电路中必须串联一个保护电阻;结合选项可知A符合题意,BCD不符合题意.
故答案为:A.
分析:根据题意要使灯泡与开关并联,使开关闭合时灯泡短路.
4. A
【解析】解答:根据题意知道,开关S1 只控制照明用的小灯泡L,开关S2只控制吸尘用的电动机M,说明小灯泡L和电动机M独立工作、互不影响即为并联。
故答案为:A。
分析:各用电器可以独立工作的电路是并联电路,并联电路各支路开关只控制支路用电器。
5. C
【解析】解答:解:A、指示灯发光时,将电能转化成光能和内能,故A错误;
B、发电机的工作原理是电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流.电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.故B错误;
CD、转动车轮,车轮带动电动机转动,电动机变成了发电机,转动车轮,车上的指示灯还能发光,说明此时电动机、指示灯构成闭合回路,故电动机与指示灯是并联的,故C正确,D错误.
故选C.
分析:(1)用电器是消耗电能的,将电能转化为其它形式的能.(2)发电机的工作原理是电磁感应,电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.(3)串联的各电路元件相互影响,不能独立工作,并联的各电路元件互不影响,能独立工作;根据题意与实验现象判断灯泡与电动机的连接方式.
6. B
解析:A、由图可知电灯L1、L2是并联,所以选项A不正确.
B、由图可知电流表测L1的电流,所以选项B正确.
C、由图可知电流表测L1的电流,所以选项C不正确.
D、由图可知开关只控制所有用电器,所以选项D不正确.
故选B.
7. D
【解析】解答:解:A、两个电阻串联,电压表V1测量电阻串联的总电压,电压表V2测量电阻R2两端的电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,这样就可以得到两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较电阻的大小.
B、两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较出电阻的大小.
C、开关闭合电路为R1的简单电路,开关断开时两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压,利用电源的电压不变建立等式,通过比较电流之间的关系得出电阻的大小关系.
D、两电阻并联,电压表测电源的电压,电流表测量干路电流,只能测出电路的总电阻,不能求出或测出电阻R2、R1的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小.
故选D.
分析:(1)串联电路中,各处电流相等,阻值大的电阻两端的电压大,阻值小的电阻两端的电压小;
(2)并联电路中,各支路电阻两端的电压相等,阻值大的电阻通过的电流小,阻值小的电阻通过的电流大.
8. C
【解析】解答:解:
A、两开关并联,无论乘客坐下,还是系上安全带,指示灯都会发光,不符合题意;
B、两开关串联,只有乘客坐下,系上安全带时指示灯才会发光,不符合题意;
C、指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,符合题意;
D、指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,但出现电源短路,不符合题意.
故选C.
分析:由题意知,只有坐在座位上时,指示灯才亮,故S1可控制灯,当开关S2闭合时,灯又不亮了,说明指示灯被短路了.
9. D
【解析】解答:解:A、根据电路图可知,电流表与滑动变阻器并联,将滑动变阻器短路,因此移动滑片的位置,电流表示数不变化;不符合题意;
B、根据电路图可知,电压表与滑动变阻器并联,物体质量增大时,滑片下移,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则滑动变阻器分得的电压减小,故电压表示数变小;不符合题意;
C、根据电路图可知,电流表、定值电阻、滑动变阻器串联在电路中,电流表被短路,因此电流表的示数始终为零,即电流表示不变;不符合题意;
D、根据电路图可知,定值电阻、滑动变阻器串联在电路中,电压表测量定值电阻两端电压,物体质量增大时,滑片下移,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的电流变大,由U=IR可知,定值电阻两端电压变大,即电压表示数变大,符合题意.
故选D.
分析:分析电路结构,根据电压表和电流表测量的对象以及电路的特点分析仪表示数的变化.
10. C
【解析】解答:A. 由I-U图象可知,A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,A不符合题意.
B. 当乙两端电压为2.5V时,通过乙的电流为0.5A,所以此时乙的阻值为
B不符合题意.
C. 将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压:U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2 V,
C符合题意.
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流:I =I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A,
D不符合题意.
故答案为:C
分析:结合定值电阻甲的图像,利用欧姆定律求解电阻的阻值;两个电阻串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比;两个电阻并联,电压相同,分得的电流与电阻成反比,结合图像求解即可。
二、填空题
11. 用电器;并;吸引轻小物体
【解析】解答:汽车行驶时,当对蓄电池充电时,电池相当于用电器,汽车的各个转向灯可以单独工作,是并联电路,干毛巾擦玻璃时摩擦带电,容易吸附灰尘,是因为带电体能吸引轻小物体。
故答案为:用电器;并;吸引轻小物体。
分析:电路中消耗电能的元件是用电器,各用电器互不影响的电路是并联电路,带电体能吸引轻小物体。
12.S1S3;S2;S1S2S3
【解析】解答:用电器并列连接起来的电路叫做并联电路,用电器逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路,不经过用电器,用导线直接将电源的两极连接起来会发生短路。由题意知:要使灯L1和灯L2并联在电路中,应闭合的开关是S1S3;要使灯L1和灯L2 串联在电路中,应闭合的开关是S2;开关S1S2S3不能同时闭合,否则会发生短路。
分析:本题考查电路的判别,是热点考题。
13. S2;S1和S3;会导致短路(或会导致电源短路)
【解析】解答:串联电路是各用电器顺次连接的电路,需要闭合开关S2 , 若组成并联电路,需要闭合开关S2、S1 , 若同时闭合S1和S2 , 会造成电源短路。
故答案为:S2;S1和S3;会导致短路。
分析:串联电路是各用电器顺次连接的电路,并联电路是各用电器并列连接在电源两端的电路。
14.负极;串联;有
解析:图中二极管发光,说明二极管的连接是正确的,因此水果电池组的A极是负极;
图中电流只有一条路径,因此两水果之间串联的;
现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,是因为它的正负极接反了,说明二极管具有单向导电性;
此时水果电池的正负极之间仍然有电压.
故答案为:负极;串联;有.
15. 45
【解析】解答:由图象知道,当U1=U2=6V时,对应的电流I1=0.15A,I2=0.3A,由 知道,两电阻的阻值分别
若将电阻R1和R2串联在电源电压为3V的电路中,由 及串联电路的特点知道,电路的电流
由 知道,通电5min,则电路消耗的总电能
分析:求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间。
16. a;方案a火线接开关后,与电灯连接,方案b、c电灯可能被直接连接到火线上,存在安全隐患
【解析】解答:解:(1)电灯电线连接时,为了安全开关接在火线上,当开关断开时,人接触电灯才不会有危险;(2)如果电源的左端是火线,这三个方案都能起到控制电灯的作用,实现上下楼都能开灯和关灯,但是方案b、c电灯可能被直接连接到火线上,存在安全隐患.
故答案为:a、方案a火线接开关后,与电灯连接,方案b、c电灯可能被直接连接到火线上,存在安全隐患.
分析:(1)家庭电路中触电,是人体直接或间接接触火线并构成通路造成的;(2)本题中安全用电主要指的是在家庭电路中,开关要接在火线上,还是零线上;(3)开关接在零线上时,尽管也能控制电路,但是开关断开后,火线仍与电灯连接,人接触上就会有危险.
17.开关
;并联
【解析】解答:司机拨动的这根横杆,转向灯才会工作,所以这根杆子起到了开关的作用
汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但转向灯可以单独工作,所以它们是并联的.
所以答案为:开关:并联;
分析:要解决此题,需要掌握串并联电路的特点:串联电路,电流只有一条通路,开关控制整个电路.并联电路电流有多条通路,各支路互不影响.
18. 化学
;化学
【解析】解答:“充电宝”给手机充电的时候,先是将储存的化学能转化为电能,手机再将电能转化为化学能储存在手机中.
故答案为:化学;化学.
分析:电池的充电和放电过程是电能和化学能转化的过程,给电池充电是将电能转化为化学能储存在电池内;放电(用电)过程就是将化学能转化为电能,据此分析回答.
19. 3∶1;3∶16
【解析】解答:设两灯的电阻分别是R1、R2 , 在图甲中可得到
合并可得
在图乙可得到
联立上面两式可解得
L1、L2两灯灯丝电阻之比是 。
由题意可知,甲、乙两图电路消耗的总功率分别是
其中
可得到
甲、乙两图电路消耗的总功率之比是 。
分析:根据电功率的比值计算电阻之比,利用电压和电阻的比值计算电流,在并联电路中干路电流等于各支路电流之和,利用电流之比计算总功率的比值。
20.并联;开关
【解析】解答:串联电路,电流只有一条通路,开关控制整个电路.并联电路电流有多条通路,各支路互不影响.汽车的前后转向灯可以单独工作,所以它们是并联的.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.故答案为:并联;开关。
分析:串联电路和并联电路的辨别。
三、解答题
21. 打开冰箱门,照明灯亮,压缩机有时工作有时不工作,说明是并联的
【解析】解答:因为压缩机和照明灯可以单独工作,互不影响,所以冰箱内的压缩机与照明灯的连接方式是并联;
故答案为:打开冰箱门,照明灯亮,压缩机有时工作有时不工作,说明是并联的
分析:并联电路的特点是各用电器互不影响.
22. A、E为一根导线;C、D为一根导线;B、F是为一根导线.
【解析】解答:因为连接DE时灯全不亮,说明DE没有与B连通而形成通路,故B与DE不相连. 连接DF时绿灯亮,说明DF与BC连通,即DF中一根与B为一根导线,或与C为一根导线,所以E一定是与A为一根导线.
连接EF时红灯亮,说明EF与AB连通,所以F一定与B为一根导线,剩下的CD为一根导线 .
故答案为:A、E为一根导线;C、D为一根导线;B、F是为一根导线.
分析:根据表中的现象可知,B与F相连通,再根据灯连接不同导线时,灯亮的情况,判断电流的通路,最终确定BC两点分别相当于DE两点中的哪一个点 .