人教版九年级物理第十五章专题复习与练习：专题3 串、并联电路的设计

/串、并联电路的设计一、知识点回忆〔1〕串联电路定义：

用电器首尾相连成一串后再接入电路中,我们说这些用电器是串联的．如下图,L1和L2组成串联电路．

〔2〕并联电路定义：

用电器的两端分别连在一起,然后接到电路中的电路叫并联电路．如以下图所示,L1和L2组成并联电路．

〔3〕串联电路特点：

①电流只有一条路径,无干路、支路之分．

②电流通过每一个用电器,各用电器的工作互相影响,一个用电器因开路停止工作,那么所有用电器都不能工作．

③开关与用电器是串联的,一个开关控制所有用电器．

〔4〕并联电路特点：

①电流有两条或两条以上的路径,有干路和支路之分．如上图所示的电路,“+〞→“a〞与“b〞→“-〞局部是干路；支路有两条：一条是L1所在的电路,由S1控制,另一条是L2所在的电路,由S2控制．〔a、b是各支路两端的连接点,叫结点〕

②干路电流在“结点〞处分成两条或多条支路电流,每一支路都与电源形成一条通路,各支路中的用电器的工作互不影响,当某一支路开路时,其他支路仍可为通路．

③干路上的开关控制整个电路的用电器,支路上的开关只控制本支路上的用电器．二、例题讲解电路的设计是中考的热点,主要以选择题和作图题为主．

例1：小宁用四盏灯、两个开关,设计了教室的照明电路,要求每个开关都能独立控制两盏灯．如下图的电路图中,符合要求的是〔〕

A．

B．

C．

D．

分析：每盏灯的额定电压均为220V,且灯全部正常发光说明四盏灯是并联的,假设是串联,灯泡不能正常发光,据此判断选项即可得出答案．

解：由题意可知,教室的照明电路额定电压均为220V,那么四盏灯全部正常发光,那么它们之间的连接方式只能是并联；

每个开关都能独立控制两盏灯,那么开关在控制得两盏灯的干路上,

A、四盏灯串联,故A错误；

B、四盏灯并联,每个开关都能独立控制两盏灯,故B正确,符合题意；

C、四盏灯并联,一个开关为总开关,控制四盏灯,故C错误；

D、四盏灯并联,两个开关同时控制其中两个灯泡,另两个灯泡没有开关,故D错误．

应选：B．

点评：此题考查了家庭电路各用电器的连接,在做题时要抓住关键点“额定电压均为220V〞、“全部正常发光〞,且不要受“两个开关控制,每个开关控制两盏灯〞的影响,这也是学生容易受影响的地方．

例2：火车在车厢后面有两间厕所,只有当两间厕所的门都关上时〔每扇门的插销相当于一个开关〕,车厢中的指示牌内的指示灯才会发光,指示牌就会显示“厕所有人〞字样,提醒旅客两间厕所内部都有人,请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图．

分析：根据串并联电路的特点进行分析,即两个开关串联,同时控制一个灯泡．

解：如下图

点评：会设计串联电路和并联电路,会用元件符合表示电路图．三、稳固练习1．如图是某品牌榨汁机,为保障平安,该榨汁机设置了电源开关s和平安开关S1．当杯体放在主机上时,S1自动闭合,此时再闭合S,电动机才能启动,开始榨汁。以下电路图符合上述要求的是〔〕A． B． C． D．2．自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮〔如下图〕,想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮,装在车内的电铃就会响起,以提醒司机停车。选项图所示的电路图符合要求的是〔〕A． B． C． D．3．现代社会倡导文明出行,某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察,画出了如下图的控制人行红、绿灯的电路图,你认为可行的是〔〕A． B． C D．4．小峻参加青少年科学素养大赛,设计了?自动火灾报警器?。报警器中有热敏电阻R和保护电阻R0,其中R的阻值随温度升高而减小,当火灾发生时,温度升高,导致电表示数变大而触发报警装置。如图中能实现上述功能的电路图是〔〕A． B． C． D．5．家庭常用的电吹风既能吹冷风又能吹热风。以下电路中最符合电吹风工作要求的是〔〕A． B． C． D．6．汽车行驶时驾驶员必须系好平安带。系好平安带时,就相当于闭合开关,指示灯不亮；未系好平安带时,相当于断开开关,指示灯发光。以下符合上述要求的电路图是〔〕A． B． C． D．7．晓彤同学在科技活动小组中为学校茶炉房设计了如图1所示的人工控制电路。用红绿灯分别表示水是否烧开,只红灯亮,表示水未烧开,只绿灯亮,表示水已烧开。〔1〕水已烧开时开关的开闭情况是A．S1闭合、S2断开B．S1断开、S2闭合C．S1、S2都断开D．S1、S2都闭合〔2〕小雪同学看了晓彤的设计后认为该设计还有缺乏之处,请指出该设计的两点缺乏：〔3〕同学们经过讨论,在晓彤设计的根底上进行了改良,克服了上述的缺乏,请你将改良后的电路图画在图方框内。〔可改动元件〕8．某同学观察他家的电动自行车后发现：不管捏紧左边还是右边的手闸,车尾的一只刹车指示灯均会亮起,而拨动扶手旁向左或向右的转向开关时,车尾只有对应一侧的转向指示灯会亮起来。请你在方框中画出合理的电路图。〔左、右的手闸用开关S1和S2表示,向左、向右的转向开关用S3和S4表示〕9．边长为4cm,密度为2×103kg/m3的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底,当把它捏成一只小船时,便能浮在水面上,求：〔1〕橡皮泥块的质量。〔2〕橡皮泥块浸没在水中受到的浮力。〔3〕橡皮泥小船漂浮时排开的水的体积。10．微波炉的门相当于单刀双掷开关S1,当门翻开时,炉内照明灯亮,工作电路不工作；当门关闭时,照明灯熄灭,闭合S2,工作电路可正常工作。请你在图中将两个开关S1、S2和工作电路、照明灯连入电路。11．现代家庭厨房中的排油烟机,主要由电动机和照明灯等构成,前面面板上的开关有快速、慢速和照明等,照明灯一般为220V15W的两盏灯,由一个照明开关控制。请在上面的方框中连出排油烟机的内部电路。参考答案与试题解析1．由题意可知,只有开关S1、S都闭合后,才开始榨汁,即电动机才开始工作,说明两开关相互影响,一个开关不能单独控制电动机,两开关是串联的,两开关、电动机与电源组成串联电路,由图示电路图可知,B正确。应选：B。2．A．图中其上面开关闭合后,会形成电源短路,故A不符合题意；B．图中两个开关并联后共同控制电铃,即任何一个开关闭合后,电铃都能发声,故B符合题意；C．图中两个开关假设同时闭合,会造成电源短路,故C不符合题意；D．两个开关串联,即两个开关必须同时闭合电铃才能发声,故D不符合题意；应选：B。3．A、两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光,只闭合一个开关均不发光,故A不正确；B、只闭合开关S1时绿灯亮,只闭合开关S2时红灯亮,两灯独立工作,互不影响,故B正确；C、两开关都闭合时会造成电源短路且两灯泡不发光,任何一个开关断开时红绿交通信号灯同时发光,故C不正确；D、当只闭合开关S2时,两灯泡都发光；只闭合S1时绿灯亮。故D不正确。应选：B。4．由题知,温度升高,R的阻值减小,电表示数变大,报警装置报警,A、图中两电阻串联,电压表测R两端电压,温度升高时R电阻减小,根据串联电路的分压原理知,电压表示数变小,不能触发报警装置,不合题意；B、图中两电阻串联,电压表测电源电压,温度升高时R电阻减小,电压表示数保持不变,不能触发报警装置,不合题意；C、图中两电阻串联,电流表测电路中电流,温度升高时R电阻减小,电路总电阻减小,所以电流表示数变大,能触发报警装置,符合题意；D、图中电流表将R短路,电路为R0的简单电路,温度升高时不能引起电路中电阻的变化,电流表示数不变,不能触发报警装置,不合题意；应选：C。5．A、由图知,S1闭合时只有电动机工作,吹冷风；再闭合S2时,加热器和电动机并联,两者都能工作,此时吹热风,故A符合题意；B、由图知,S1闭合时只有加热器工作,两开关都闭合加热器和电动机同时工作,只有热风没有冷风,故B不合题意；C、由图知,S1闭合时加热器与电动机串联,再闭合S2时,只有电动机工作,但电动机和加热器串联时两者相互影响,故C不合题意；D、由图知,S1闭合时电动机和加热器都工作,当两开关都闭合时只有加热器工作,故D不合题意。应选：A。6．由题意知,指示灯与S并联,但电路不会出现短路,即电路中有保护电阻；结合选项可知D符合题意,ABC不符合。应选：D。7．〔1〕水烧开时,绿灯亮、红灯不亮,说明绿灯通路,红灯被短路,即开关S1断开、S2闭合,应选B；〔2〕由设计电路图可知,两开关都断开时,两灯泡均发光,无法判断水是否烧开；两开关都闭合时,两灯泡均不发光,无法判断电路是否工作,同时对电源短路,会烧坏电源。〔3〕由于两灯泡工作时互不影响的,所以应采取并联的方式,利用刀双掷开关设计实验,如图：故答案为：〔1〕B；〔2〕①S1,S2都断开时,两灯都亮,无法判断水是否烧开；②S1,S2都闭合时,两灯都不亮,无法判断电路是否工作。〔3〕如上图。8．不管捏紧左边还是右边的车闸S1和S2,车尾的刹车指示灯均会亮起,说明这两个开关都能控制刹车指示灯,而且两开关互不影响,即开关S1和S2并联；拨动扶手旁向左或向右的转向开关S3和S4时,车尾只有对应一侧的转向指示灯会亮起,说明汽车的对应一侧转向灯可以单独工作,所以它们是并联的,并且这两个开关各控制一个转向灯；刹车指示灯与两个转向灯之间也是并联的。如以下图所示：9．〔1〕立方体橡皮泥的体积：V=4cm×4cm×4cm=64cm3=64×10﹣6m3,∵ρ=∴橡皮泥的质量为m=ρV=2×103kg/m3×64×10﹣6m3=0.128kg=128g；〔2〕∵橡皮泥块浸没在水中,∴排开水的体积为V排=V=6.4×10﹣5m3,∴受到水的浮力为F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×6.4×10﹣5m3×9.8N/kg=0.6272N；〔3〕橡皮泥的重为G=mg=0.128kg×9.8N/kg=1.2544N,∵橡皮泥小船漂浮,∴橡皮泥小船受到的浮力F浮′=G=1.2544N,又∵F浮′=ρ水V排′g,∴橡皮泥小船排开水的体积为V排′===1.28×10﹣4m3。答：〔1〕橡皮泥的质量为128g；〔2〕橡皮泥浸没时受到的浮力为0