專題2串并聯(lián)電路的識別與設(shè)計

專題2串并聯(lián)電路的識別與設(shè)計考點考點透視串并聯(lián)電路的識別是學(xué)習(xí)電學(xué)必備的一種技能，準確的識別串并聯(lián)電路是后來學(xué)好歐姆定律、電功率最基礎(chǔ)的一個知識儲備。而串并聯(lián)電路特點的掌握是根據(jù)要求設(shè)計電路的基礎(chǔ)，設(shè)計電路就是根據(jù)串并聯(lián)電路特點和題目要求進行設(shè)計的。迷津點撥與點迷津點撥與點對點講一、串并聯(lián)電路的識別：1、串并聯(lián)電路特點：串聯(lián)電路并聯(lián)電路定義電路元件逐個按順序首尾連接兩個或兩個以上元件并列接在電路兩點間路徑只有一條兩條或多條開關(guān)作用控制整個電路干路開關(guān)控制整個電路，支路開關(guān)只控制本支路用電器關(guān)系互相影響互不影響2、掌握串并聯(lián)電路特點，利用串并聯(lián)電路的四個特點，識別串并聯(lián)電路：（1）定義法判斷：首尾相連是串聯(lián)；“首首”相連，“尾尾”相連是并聯(lián)。（“首”是電流的流入端，“尾”是電流的流出端）（2）電流流向法判斷：電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)過各個用電器回到電源的負極，不分流，只有一條電流路徑的是串聯(lián)；電流從電源正極出發(fā)，在某處分為幾條支路，每條支路上有用電器，最后匯合回到負極的是并聯(lián)。（3）拆除法判斷：拆除任意一個用電器，其他用電器都停止工作是串聯(lián)；拆除任意一個用電器，不會影響其他用電器是并聯(lián)。例題1（2021廣西賀州）如圖所示，所有開關(guān)都閉合時，下列電路屬于串聯(lián)電路的是（）【答案】A?！窘馕觥侩妷罕硐喈斢跀嗦罚_關(guān)閉合后，燈泡L1、L2首尾相連，是串聯(lián)，A正確；電阻R1、R2并列的接入電路兩點間，是“首首相連，尾尾相連”,存在2條支路，兩電阻并聯(lián)，B錯誤；開關(guān)都閉合后，燈泡L1、L2“首首相連，尾尾相連”,存在2條支路，兩燈泡并聯(lián)，C錯誤；去掉電流表，開關(guān)都閉合，電阻R1、R2“首首相連，尾尾相連”,存在2條支路，兩電阻并聯(lián)，D錯誤。故選A?！军c撥】（1）我們所說的串并聯(lián)電路是指用電器串聯(lián)還是并聯(lián)的電路，在分析的過程中，電流表、電壓表可以去除不管。（2）注意局部短路的情況：在分析電流流向時，由于用電器阻礙電流，所以，當用電器兩端有導(dǎo)線并聯(lián)時，電流“走導(dǎo)線不走用電器”，用電器就會被短路。如：下圖中S2閉合，可以看成導(dǎo)線，電流經(jīng)過L1后從S2流過，不經(jīng)過L2，即電流“走導(dǎo)線不走用電器”，這樣L2被短路，L1、L3兩燈串聯(lián)。（3）并聯(lián)電路不易判斷，在并聯(lián)電路中，不論導(dǎo)線有多長，只要其間沒有電源、用電器，導(dǎo)線兩端點均可以看成同一個點，從而找出各用電器兩端的分流點或匯合點。對點練：在如圖所示的四個電路中，哪個電路中三個電燈是并聯(lián)的（）【答案】C。【解析】由于電壓表相當于開路，電流表相當于導(dǎo)線，所以此電路中電流表短路，且是一個串聯(lián)電路，A錯誤；由于電壓表相當于開路，故此電路中的三個燈泡串聯(lián)，B錯誤；由于電流表相當于導(dǎo)線，故該電路中的三個燈泡并聯(lián)，C正確；由于電壓表相當于開路，故此電路中的三個燈泡串聯(lián)，D錯誤。故選C。二、電路的設(shè)計：1、電路設(shè)計的方法：根據(jù)題目要求電路設(shè)計電路時，根據(jù)題目要求結(jié)合串并聯(lián)電路的特點來設(shè)計。用電器互相影響的一般設(shè)計為串聯(lián)電路，用電器互不影響的一般設(shè)計為并聯(lián)電路；當有多個開關(guān)時，注意開關(guān)的控制作用。2、設(shè)計題的一般步驟：（1）根據(jù)題意，弄清用哪些器材；（2）根據(jù)設(shè)計要求，畫出初步草圖；（3）對照草圖再根據(jù)要求驗證；（4）畫出規(guī)范的電路圖，完成設(shè)計。例題2（2021江蘇常州）青島某住宅樓，夜間，每當?shù)罔F從高架橋上駛過，伴隨著地鐵行駛噪聲，大樓除個別破損的燈泡外，左側(cè)的樓道燈和右側(cè)的走廊燈“自動”亮起，如圖所示。白天地鐵駛過，不會出現(xiàn)這種情況。已知S1為聲控開關(guān)（有聲閉合、無聲斷開），S2為光控開關(guān)（夜間閉合、白天斷開），該大樓每層連接樓道燈L1、走廊燈L2的電路為圖中的（）【答案】C?！窘馕觥坑深}意可知，燈只能在夜間且有聲才能亮，所以兩個開光應(yīng)該串聯(lián)，因為壞的燈泡不影響其他燈泡，所以燈泡并聯(lián)，C正確。故選C?！军c撥】（1）用電器串并聯(lián)：用電器互相影響的，一般設(shè)計為串聯(lián)電路；用電器互不影響的，一般設(shè)計為并聯(lián)電路。（2）開關(guān)的串并聯(lián)：兩個或兩個以上的開關(guān)同時閉合，用電器才能工作的，開關(guān)一般設(shè)計為串聯(lián)；無論閉合哪一個開關(guān)，都能控制用電器，開關(guān)一般設(shè)計為并聯(lián)。（3）開關(guān)與用電器的關(guān)系：開關(guān)只能控制某個用電器，開關(guān)與用電器串聯(lián)；開關(guān)能控制整個電路，開關(guān)設(shè)計在干路上；開關(guān)與用電器并聯(lián)，開關(guān)閉合后用電器不工作，開關(guān)斷開后用電器工作——局部短路。對點練：（2021重慶）“工夫茶”是融精神、禮儀、沏泡技藝為一體的茶道形式，圖是泡“工夫茶”用的電茶爐，在電路中用R1和R2代表消毒鍋和煮水壺，當閉合開關(guān)S后，R1和R2才能工作，但不能同時加熱，電路中符合要求的是（）A．B．C．D．【答案】C?！窘馕觥侩娐穲D中，當閉合開關(guān)S后，R1和R2才能工作，當開關(guān)S1、S2都閉合時兩電阻可以同時工作，A錯誤；電路圖中，當閉合開關(guān)S后，R1和R2才能工作，當開關(guān)S1閉合時兩電阻可以同時工作，B錯誤；電路圖中，當閉合開關(guān)S后，R1和R2才能工作，開關(guān)S1為單刀雙擲開關(guān)，只能使R1和R2中的一個接入電路，則R1和R2不能同時加熱，C正確；電路圖中，當閉合開關(guān)S后，R1和R2才能工作，當開關(guān)S1斷開時兩電阻可以同時工作，D正確。故選C。點對點提高訓(xùn)練1、（2021湖南長沙二模）如圖所示的四個電路中，開關(guān)閉合后兩個燈泡串聯(lián)的是（）【答案】C?！窘馕觥侩娏鲝碾娫凑龢O流出，經(jīng)開關(guān)后分成2支，分別經(jīng)過L1、L2后匯合，是并聯(lián)電路，A錯誤；電流從電源正極流出，經(jīng)開關(guān)后分成2支，分別經(jīng)過L1、L2后匯合，是并聯(lián)電路，B錯誤；電流從電源正極流出，依次經(jīng)過L2、L1，經(jīng)開關(guān)后流回到電源的負極，電流只有一支路徑，是串聯(lián)電路，C正確；電流從電源正極流出，經(jīng)開關(guān)后分成2支，分別經(jīng)過L1、L2后匯合，是并聯(lián)電路，D錯誤。故選C。2、（2021山東濟南）抽油煙機是現(xiàn)代家庭的“好幫手”，它內(nèi)部裝有照明燈和電動機。使用時，有時需要照明燈和電動機各自獨立工作，有時需要它們同時工作。下列如圖所示的電路中，符合上述要求的是（）A． B． C． D．【答案】A?！窘馕觥繐?jù)題意可知：要求照明燈與電動機相互不影響，能獨立工作，則應(yīng)使照明燈與電動機并聯(lián)，且各自的支路有一個開關(guān)控制，干路上沒有開關(guān)，A正確。故選A。

3、（2021吉林長春）小致設(shè)計了一款電動玩具警車。只閉合開關(guān)S1，警示燈L發(fā)光；只閉合開關(guān)S2，電動機工作，玩具警車運動。以下設(shè)計符合要求的是（）A． B． C． D．【答案】A?！窘馕觥扛鶕?jù)題意可知，只閉合開關(guān)S1，警示燈L發(fā)光，說明S1控制燈L，S1與L串聯(lián)；只閉合開關(guān)S2，電動機工作，玩具警車運動，說明S2控制電動機，S2與電動機串聯(lián)，而燈和電動機互不影響，說明電動機和燈L并聯(lián)，A正確。故選A。4、（2021浙江寧波）使用電風(fēng)扇時，有時候因為忘記斷開風(fēng)扇開關(guān)S而浪費能源。小寧在父母指導(dǎo)下對風(fēng)扇電路進行了改裝：加裝一個紅外感應(yīng)開關(guān)S1和指示燈L。加裝后，若S斷開，指示燈和風(fēng)扇都不工作；當S閉合時，L工作，此時當紅外感應(yīng)裝置感應(yīng)到有人時，S1才閉合，風(fēng)扇工作。小寧設(shè)計的電路圖可能是（）A． B．C． D．【答案】D。【解析】S1閉合，風(fēng)扇工作，S斷開，風(fēng)扇還工作，A錯誤；S1閉合，指示燈工作，風(fēng)扇不工作，S閉合，風(fēng)扇工作，S斷開，指示燈還工作，B錯誤；當S閉合時，L不工作，只有風(fēng)扇工作，C錯誤；當S閉合時，L工作，S1閉合，風(fēng)扇工作，S斷開，指示燈和風(fēng)扇都不工作，D正確。故選D。5、（2021湖北湖北）如圖所示電路，下列說法中正確的是（）A．只閉合S2時，只有R1接入電路工作B．無論如何調(diào)節(jié)開關(guān)，R2與R1都不能串聯(lián)C．開關(guān)都閉合時，電流表示數(shù)最大D．只閉合S1時，電壓表示數(shù)為0【答案】C?！窘馕觥恐婚]合S2時，電流從正極流出，經(jīng)電阻R2后再經(jīng)開關(guān)S2、R1、電流表A流回到電源的負極，電阻R1、R2串聯(lián)，電壓表測量R2兩端電壓，電流表測量電路中的電流，A、B錯誤；開關(guān)都閉合時，電流從正極流出，經(jīng)開關(guān)S3（S3將電阻R2短路）后，分成2條路徑，一支經(jīng)燈泡L、另一支經(jīng)R1后，2支電流匯合，經(jīng)電流表A流回到電源的負極，電阻R1、R2并聯(lián)，此時電流表測量的是干路中的電流，根據(jù)公式可知，電源的電壓一定，當電路中的總電阻最小時，電流最大，即電流表示數(shù)最大，C正確；只閉合S1時，電流從正極流出，經(jīng)電阻R2后再經(jīng)開關(guān)S1、燈泡L、電流表A流回到電源的負極，電阻R2與燈泡L串聯(lián)，電壓表測量R2兩端電壓，電壓表示數(shù)不為0，D錯誤。故選C。6、（2021湖南衡陽）常用智能是通過指紋開關(guān)S1或密碼開關(guān)S2來解鎖的，若其中任一方式解鎖失敗后，鎖定開關(guān)S3均會斷開而暫停解鎖功能，S3將在一段時間后自動閉合而恢復(fù)解鎖功能．若用燈泡L發(fā)光模擬解鎖成功，則符合要求的模擬電路是（）A．B．C．D．【答案】C?！窘馕觥坑深}意知開關(guān)S1或開關(guān)S2均可接通電路，所以S1、S2并聯(lián)，開關(guān)S3斷開解鎖功能暫停，說明S3位于電路干路，C正確。故選C。7、（2021貴州貴州）如圖是新一代代步工具電動獨輪車，依靠電力驅(qū)動低碳環(huán)保。當電源開關(guān)S1閉合時指示燈L亮起，獨輪車處于待機狀態(tài)，再當人站在獨輪車上時開關(guān)S2自動閉合，電動機M才能啟動，開始運動。下列電路設(shè)計符合上述要求的是（）A．B．C．D．【答案】B?！窘馕觥慨旊娫撮_關(guān)S1閉合時指示燈L亮起，再當人站在獨輪車上時開關(guān)S2自動閉合，電動機M才能啟動，說明電動機和指示燈可以獨立工作、互不影響，即電動機和指示燈并聯(lián)，且開關(guān)S1位于干路，開關(guān)S2位于電動機支路。由電路圖可知，指示燈和電動機串聯(lián)，只有兩開關(guān)均閉合時，指示燈才亮，否則指示燈不亮，A錯誤；由電路圖可知，指示燈和電動機并聯(lián)，S1控制干路，S2只控制電動機，B正確；由電路圖可知，指示燈和電動機并聯(lián)，S2控制干路，S1控制電動機，C錯誤；由電路圖可知，開關(guān)S2閉合后，會造成電源短路，D錯誤。故選B。8、（2021河北石家莊市第四十二中學(xué)一模）如圖所示，要使燈L1與L2串聯(lián)，應(yīng)該閉合開關(guān)______，斷開開關(guān)______；如果要使燈L1與L2并聯(lián)，則應(yīng)該閉合開關(guān)______，斷開開關(guān)______；如果三只開關(guān)全閉合，電路發(fā)生______?！敬鸢浮縎3S1，S2S1，S2S3短路?！窘馕觥慨旈]合S3，斷開S1，S2時，電流依次流過L1、開關(guān)S3、L2回到電源負極，兩燈串聯(lián)；當閉合S1，S2，斷開S3時，電流分為兩路，分別經(jīng)過L1、L2回到電源負極，兩燈并聯(lián)；如果三只開關(guān)全閉合時，電流不經(jīng)過燈泡，會經(jīng)過S1、S2、S3直接由電源正極到負極，電路發(fā)生短路。9、（2021四川廣安一模）在如圖中增加一根導(dǎo)線，使三個燈泡并聯(lián)（增加的導(dǎo)線不能和其它導(dǎo)線交叉）【答案】見解析?！窘馕觥坑蓤D可知，電流從正極流出，經(jīng)開關(guān)后，由ａ接線柱流入，則ａ、ｂ、ｆ三個接線柱連在一起，因為“首”，那么ｄ、ｅ、ｃ應(yīng)為“尾”連在一起，所以應(yīng)添加一根導(dǎo)線將ｅ、ｃ接線柱連接起來。故作圖如下：。10、（2019福建漳州一模）小剛和小強在連接串并聯(lián)電路的實驗中。（1）小剛連接了如圖所示電路，如果合上開關(guān)，會出現(xiàn)________（選填“開路”或“短路”）現(xiàn)象。（2）小剛想將電路全部拆散，重新連接。小強將導(dǎo)線________拆除，就是兩燈串聯(lián)電路；此時再閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)L1不亮，L2會亮，你認為L1________（選填“燒壞了”或“沒燒壞”）；（3）在圖的基礎(chǔ)上小東將導(dǎo)線（選填“a”“b”或“c”）________改接到________，便形成兩燈并聯(lián)電路?！敬鸢浮浚?）短路（2）a沒燒杯（3）cL2的左端的接線柱上?！窘馕觥浚?）根據(jù)電路