电学微专题1 电路识别、设计与连接（讲义）（解析版）

主题三电与磁微专题1电路识别、设计与连接（2-5分）（解析版）目录TOC\o"1-3"\h\u 2考点一电路识别 2考点二电路设计与连接 4 6题型一识别串并联电路 8题型二设计串并联电路 8题型三电路图和实物图相互转换 10

考点一电路识别一、串联电路和并联电路的特点类型串联电路并联电路连接特点用电器依次相连（或收尾相连）用电器两端分别相连（或并列连接）电流路径只有一条电流路径有多条电流路径用电器工作特点相互影响（一断全断）独立工作，互不影响（一短全短）开关作用控制整个电路，与开关位置无关干路开关控制整个电路，支路开关只控制所在支路的用电器生活中的电路节日用的一串小彩灯等家庭电路、红绿灯、马路边路灯等电流规律串联电路电流处处相等，I=I1=I2并联电路干路电流等于各支路电流之和，I=I1+I2电压规律串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和，即U=U1+U2并联电路中电源两端电压与各并联用电器两端电压相等，即U=U1=U2注意通过用电器的电流相等时，不能判断用电器是否串联；通过用电器的电流不相等时，用电器一定不是串联。用电器两端的电压相等时，不能判断用电器是否并联；用电器两端电压不相等时，用电器一定不是并联。二、串联电路和并联电路的识别方法1.概念法（定义法）各用电器顺次连接，则为串联；各用电器“首接首，尾接尾”相连，则为井联。如下图所示。2.电流路径法电路中只有一条电流的路径则各用电器串联连接；如果电流在电路中某处分为几条支路，在另一处重新汇合，则各用电器井联连接。如下图所示。3.拆除法拆除一个用电器，其他用电器没有电流流过，即电流没有其他通路则各用电器串联；拆除一个用电器，其他用电器还有电流流过，即电流还有其他通路则各用电器并联。如下图所示。4.短路法把一个用电器短路，其他用电器还能工作，则各用电器串联；把一个用电器短路，其他用电器也会被短路不能工作，则各用电器井联。如下图所示。5.节点法在电路图中，导线的连接点可在导线上任意移动只要不越过电源用电器即可，可利用这一特点简化并识别电路。如下图所示。6.根据生活经验判断家庭电路、交通灯、马路两旁的路灯都是并联电路。1．（24-25九年级上·山西临汾·阶段练习）串联电路和并联电路在电路设计中扮演着不可或缺的角色。下列设计方案能使如图所示的与组成并联电路的是（）A．只闭合S，甲为电压表，乙为电流表，丙为电流表B．只闭合S，甲为电压表，乙为电压表，丙为电流表C．闭合S、，甲为电压表，乙为电流表，丙为电压表D．闭合S、，甲为电压表，乙为电压表，丙为电压表【答案】A【详解】A．只闭合S，甲为电压表，乙为电流表，丙为电流表，此时与组成并联电路，甲电压表测电压，乙电流表测干路电流，丙电流表测通过电流，故A符合题意；B．只闭合S，甲为电压表，乙为电压表，丙为电流表，此时电路为断路，因为乙电压表串联在电路中，其电阻很大，几乎没有电流通过，故B不符合题意；C．闭合S、，甲为电压表，乙为电流表，丙为电压表，此时R1短路，只有接入电路，故C不符合题意；D．闭合S、，甲为电压表，乙为电压表，丙为电压表，此时与组成串联电路，甲电压表测电压，乙电压表测电压，丙电压表测电源电压，故D不符合题意。故选A。2．（24-25九年级上·安徽亳州·阶段练习）在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S1、S2，若此时甲、乙两表是电压表，则指针偏转的幅度相同（甲、乙两表都是教学常用电压表）；现断开开关S1、S2，，将甲、乙两电压表更换为电流表，然后仅闭合开关S1，则甲、乙两电流表的示数之比为。【答案】4∶5【详解】当S1、S2闭合，甲、乙两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压。由甲、乙两电压表都是教学常用电压表（量成为0~15V，0~3V）且指针偏转的幅度相同得根据串联电路分压特点可得当只有S1闭合，甲、乙两表都为电流表时，两个电阻并联，甲电流表测电阻R2的电流，记作；乙电流表测干路电流，记作，根据并联电路电流规律即干路电流等于各支路电流之和，结合欧姆定律，计算甲、乙两电流表的示数之比为考点二电路设计与连接一、电路设计1.电路设计步骤：（1）仔细审题，分析需要哪些电路元件；（2）根据题意，确定用电器之间的连接方式；（3）确定开关的控制作用；（4）画出草图后根据设计要求进行验证；（5）符合要求后，画出规范的电路图。2.电路设计中常见的方法：（1）用多个开关控制同一个用电器，要求不管哪个开关闭合，用电器都能工作，那么用电器在干路上，开关并联；（2）多个开关同时闭合，用电器才能正常工作，则多个开关为串联连接；（3）开关的短路用法：如果要求当开关闭合时，某一灯发光，开关断开时两灯都发光，就要把这两盏灯串联，把开关与其中一灯并联；（4）单刀双掷开关的应用：①改变电路的连接方式，使用电器由并联变为串联，或由串联变为并联；②可方便控制一盏灯。把开关安置在两个不同的位置，随意拨动任何一个开关，都能使灯点亮或熄灭。二、电路连接1.根据实物图画电路图的方法（1）若是串联电路，从电源正极，沿着电流路径依次将电路元件画好，再将各个元件连接起来整理成规范的电路图。（2）若是并联电路，先在实物图中找到节点（电流分流点和电流汇合点）；再画出其中一条支路的完整电流路径；在已画好的电路图中标记节点的位置；最后把剩余支路的两端连接在节点上。2.根据电路图连接实物图的方法电流路径法：先确定电流方向，即电流从电源正极流出后依次经过哪些元件，再观察有无分支。若有分支，先将一条支路连接完成，再在对应的支路处并联上另一条支路。标号法：从电源正极开始，先在电路图中各元件的符号两端标出序号，再在对应的实物图中各元件两端标上对应的序号，最后按照电路图连接实物电路。1．（2024·山东潍坊·中考真题）共享电动助力单车极大方便人们的出行。如图为某助力单车，使用前先摇晃车把检查电量，此时开关闭合，只有电量指示灯亮起；确认电量充足后扫码开锁，此时开关闭合，日间行车灯亮起，电动机M启动，且日间行车灯损坏时电动机M可正常工作；助力单车在规定区域内，开关始终处于闭合状态，如果驶离规定区域，开关自动断开，电动机M、行车灯均无法工作，指示灯可正常工作。下列电路设计符合要求的是（

）A． B．C． D．【答案】B【详解】助力单车使用前先摇晃车把检查电量，此时开关S1闭合，只有电量指示灯L1亮起，说明S1与L1串联接入电源两端；确认电量充足后扫码开锁，此时开关S2闭合，日间行车灯L2亮起，电动机M启动，且日间行车灯L2损坏时电动机M可正常工作，说明L2与电动机M并联，开关S2位于L2与电动机M并联电路的干路上；助力单车在规定区域内，开关S3始终处于闭合状态，如果驶离规定区域，开关S3自动断开，电动机M、行车灯L2均无法工作，指示灯L1可正常工作，说明开关S3位于L2与电动机M并联电路的干路上，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。2．（24-25九年级上·四川资阳·期中）如图所示（R阻值在左右）电路图，以笔画代替导线，完成电路的连接，要求滑片向右移，电流表示数变小。【答案】见解析【详解】由题可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中电流。电源为两节干电池，电源电压为3V，R阻值在左右，若滑动变阻器阻值调到最小，电路中电流约为当滑动变阻器的部分电阻接入电路时，电路中电流小于0.6A，故电压表、电流表均选择小量程；要求滑片向右移，电流表示数变小，则滑动变阻器阻值变大，应接左下接线柱，且采用“一上一下”的接法，故作图如下：题型一识别串并联电路1．（24-25九年级上·江苏南京·阶段练习）LED灯因具有节能、环保、安全等优点而被广泛应用，某学校宣传栏电子屏的每个字背后都是由许多LED灯组成的，王师傅在调试电路时断开某处，电子屏的第三个字立即熄灭，其他字均正常发光，如图所示。根据这一现象分析正确的是（

）A．各字的笔画之间一定是并联 B．若通过各个字的电流相等，则每个字之间是串联C．第三个字与其他字之间一定是并联 D．若每个字两端电压相等，则每个字之间是并联【答案】C【详解】A．断开某处，电子屏的第三个字立即熄灭，可能是该字的各笔画之间串联，也可能该字的各笔画之间并联，只是刚好断开了该字的干路，各字的笔画之间不一定是并联，故A错误；B．若通过各个字的电流相等，可能每个字之间是串联。也可能每个字之间是并联，每个字规格相同时，它们的电流也相等，故B错误；C．断开某处，电子屏的第三个字立即熄灭，其它字均正常发光，说明第三个字与其它各个字之间能够独立工作，互不影响，因此第三个字与其他字之间一定是并联，故C正确；D．若每个字两端电压相等，可能每个字之间是串联，每个字规格相同时，它们的电压也相等。也可能每个字之间是并联，故D错误。故选C。2．（24-25九年级上·四川成都·期中）教室有二盏灯，闭合开关时二盏灯同时亮，断开开关时二盏灯同时熄灭，可见这二盏灯的连接是（）A．串联 B．并联C．可以串联，可以并联 D．以上三种情况都有可能【答案】C【详解】如果二灯串联，根据串联电路特点可知，开关闭合，二盏灯同时亮，开关断开二盏灯同时熄灭，如果二灯并联，开关在干路上，则同样可以使二盏灯同时亮同时灭，所以二盏灯可以是并联也可以是串联。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。3．（24-25九年级上·江苏常州·期中）在如图所示的电路中，当只闭合开关时，灯泡、是（串/并）联的；当开关、、都闭合时，灯泡被短路，另两只灯泡是（串/并）联的。【答案】串L3并【详解】[1]由电路图可知，当只闭合开关S2时，电流先后依次经过灯泡L3与L2，所以它们是串联的。[2][3]当开关S1、S2、S3都闭合时，S2、S3都直接把灯泡L3两端连通，造成灯泡L3短路；灯泡L1、L2并联在电路中。4．（24-25九年级上·天津河西·期中）如图，要使与组成串联电路，应闭合开关；当闭合某几个开关，使与组成并联电路，若、的电阻之比为2︰5，则电流表和的示数之比为。【答案】5︰7【详解】[1]由图可知，当只闭合开关时，与串联，电路中只有一条电流路径。[2]由图可知，当只闭合开关和时，与并联，此时电流表测通过的电流，电流表测干路电流；根据并联电路的分流关系可得，通过和的电流之比由于并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表和的示数之比，即通过的电流与干路电流之比题型二设计串并联电路5．（2024·山东菏泽·中考真题）为确保安全，某品牌电动车须拧动钥匙（相当于闭合开关）且按下按键（相当于闭合开关）才能启动。下列电路设计符合要求的是（）A．B．C． D．【答案】A【详解】由题意可知，只有开关S1、S2都闭合后，才能启动，电动机才开始工作，说明两开关相互影响，则两开关是串联的，即两开关、电动机与电源组成串联电路。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）如图为封闭小区常见的智能门禁系统，住户可以通过刷卡或人脸识别进入小区，当门禁系统接通电源后，指示灯发光。住户刷卡或人脸识别成功时（相当于分别闭合对应的开关），电动机工作，控制门打开。下列关于门禁系统的简化电路设计合理的是（）A． B．C． D．【答案】B【详解】由题可知，人脸识别、刷卡识别，只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而使电动机启动工作，所以两个开关应并联，再与电动机串联在电源上；灯泡与电动机能独立工作，是并联的。故选B。7．（24-25九年级上·山东潍坊·期中）某学校的科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。光线较暗时，光控开关闭合提供照明。通过扫码或投币完成自动出售服务。下列电路设计符合要求的是（）A． B．C． D．【答案】B【详解】根据题意可知，照明灯和电动机可以单独工作，它们是并联的；灯由光控开关单独控制；通过扫码或投币均可完成自动出售服务，所以投币开关和扫码开关都可单独控制电动机工作，则这两个开关并联，然后串联在电动机所在的支路中，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。8．（24-25九年级上·辽宁沈阳·期中）夏明和同学们开展了“电路的实际场景应用”的研究活动，在医院住院部，病人需要护理时，闭合床头开关，就能及时通知值班室里的护士。这个呼叫电路应该怎么设计呢？项目：电路的模拟设计(1)设计呼叫电路时，下列因素中，不需要考虑的是；A．护士工作很忙，要用多种信号提醒 B．能够确定呼叫发出的位置C．值班室是否有护士值班 D．呼叫信号强弱合适(2)小李同学以一个病房只有一张病床为例，设计了图所示的电路。该电路能不能达到呼叫目的？答：；(3)当一个病房有三张病床时，小杨同学设计的电路如下左图所示，小张同学设计的电路如下右图所示。对比这两个电路，下右图电路的优点是；(4)关于如图所示呼叫电路的器材选择，下列说法中，不合理的是；A．电源能长时间稳定供电

B．电铃的铃声不宜太大C．病房开关必须安全且使用方便

D．指示灯要能照亮值班室进一步讨论发现，图所示的呼叫电路还不够完善，应该继续改进。【答案】(1)C(2)能(3)见解析(4)D【详解】（1）设计呼叫电路时，需要考虑：护士忙时，听不到呼叫声音或灯光提示，所以需要多种信号提醒；能够确定呼叫发出位置，以便护士准确确定哪里需要护理；呼叫强度太强或太弱，会导致干扰护士的工作或导致护士无法接收到信号。值班室应有护士值班，不用考虑此因素。故选C。（2）图1所示电路，病房的开关闭合时，值班室中的指示灯和电铃同时工作，提醒护士注意，所以能达到呼叫目的。（3）左图中，病房的任一开关闭合，灯和电铃都同时工作，护士不能准确确定需要护理的病人；右图中，各病房中的开关与对应的灯泡先并联，再与电铃串联，则某一开关闭合时，对应的灯泡及电铃会工作，护士能确定需要护理的病人的位置。（4）电源应能长时间稳定供电，以让灯和电铃保持正常工作；电铃铃声过大也不适宜，会影响他人；病房开关必须安全方便利于病人操作。指示灯发光时，能让值班护士区分具体位置即可，不需要照亮值班室。故选D。题型三电路图和实物图相互转换9．（24-25八年级上·广东肇庆·期中）作图题：(1)在如图所示电路的○中填入电表符号，使之成为正确电路，闭合开关两灯都能发光。(2)如图所示，闭合开关S，向右端移动滑动变阻器的滑片时，小灯泡变暗，电压表测小灯泡两端的电压。(3)请认真观察图的电路连接，在右侧线框里画出所示实物图对应的电路图。【答案】(1)见解析(2)见解析(3)见解析【详解】（1）开关闭合后两灯都能发光，说明电流表与被测电路串联，电压表与灯泡并联，左边的圆圈与灯泡并联，应为电压表，右边的圆圈与右侧灯泡串