專題2串并聯(lián)電路的識(shí)別與設(shè)計(jì)

專題2串并聯(lián)電路的識(shí)別與設(shè)計(jì)考點(diǎn)考點(diǎn)透視串并聯(lián)電路的識(shí)別是學(xué)習(xí)電學(xué)必備的一種技能，準(zhǔn)確的識(shí)別串并聯(lián)電路是后來(lái)學(xué)好歐姆定律、電功率最基礎(chǔ)的一個(gè)知識(shí)儲(chǔ)備。而串并聯(lián)電路特點(diǎn)的掌握是根據(jù)要求設(shè)計(jì)電路的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)電路就是根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)和題目要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的。迷津點(diǎn)撥與點(diǎn)迷津點(diǎn)撥與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)講一、串并聯(lián)電路的識(shí)別：1、串并聯(lián)電路特點(diǎn)：串聯(lián)電路并聯(lián)電路定義電路元件逐個(gè)按順序首尾連接兩個(gè)或兩個(gè)以上元件并列接在電路兩點(diǎn)間路徑只有一條兩條或多條開(kāi)關(guān)作用控制整個(gè)電路干路開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路，支路開(kāi)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(diǎn)，利用串并聯(lián)電路的四個(gè)特點(diǎn)，識(shí)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(guò)各個(gè)用電器回到電源的負(fù)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(fù)極的是并聯(lián)。（3）拆除法判斷：拆除任意一個(gè)用電器，其他用電器都停止工作是串聯(lián)；拆除任意一個(gè)用電器，不會(huì)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(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，下列電路屬于串聯(lián)電路的是（）【答案】A?！窘馕觥侩妷罕硐喈?dāng)于斷路，開(kāi)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(diǎn)間，是“首首相連，尾尾相連”,存在2條支路，兩電阻并聯(lián)，B錯(cuò)誤；開(kāi)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(cuò)誤；去掉電流表，開(kāi)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(cuò)誤。故選A?！军c(diǎn)撥】（1）我們所說(shuō)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(guò)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(shí)，由于用電器阻礙電流，所以，當(dāng)用電器兩端有導(dǎo)線并聯(lián)時(shí)，電流“走導(dǎo)線不走用電器”，用電器就會(huì)被短路。如：下圖中S2閉合，可以看成導(dǎo)線，電流經(jīng)過(guò)L1后從S2流過(guò)，不經(jīng)過(guò)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(zhǎng)，只要其間沒(méi)有電源、用電器，導(dǎo)線兩端點(diǎn)均可以看成同一個(gè)點(diǎn)，從而找出各用電器兩端的分流點(diǎn)或匯合點(diǎn)。對(duì)點(diǎn)練：在如圖所示的四個(gè)電路中，哪個(gè)電路中三個(gè)電燈是并聯(lián)的（）【答案】C?！窘馕觥坑捎陔妷罕硐喈?dāng)于開(kāi)路，電流表相當(dāng)于導(dǎo)線，所以此電路中電流表短路，且是一個(gè)串聯(lián)電路，A錯(cuò)誤；由于電壓表相當(dāng)于開(kāi)路，故此電路中的三個(gè)燈泡串聯(lián)，B錯(cuò)誤；由于電流表相當(dāng)于導(dǎo)線，故該電路中的三個(gè)燈泡并聯(lián)，C正確；由于電壓表相當(dāng)于開(kāi)路，故此電路中的三個(gè)燈泡串聯(lián)，D錯(cuò)誤。故選C。二、電路的設(shè)計(jì)：1、電路設(shè)計(jì)的方法：根據(jù)題目要求電路設(shè)計(jì)電路時(shí)，根據(jù)題目要求結(jié)合串并聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)。用電器互相影響的一般設(shè)計(jì)為串聯(lián)電路，用電器互不影響的一般設(shè)計(jì)為并聯(lián)電路；當(dāng)有多個(gè)開(kāi)關(guān)時(shí)，注意開(kāi)關(guān)的控制作用。2、設(shè)計(jì)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(jì)要求，畫(huà)出初步草圖；（3）對(duì)照草圖再根據(jù)要求驗(yàn)證；（4）畫(huà)出規(guī)范的電路圖，完成設(shè)計(jì)。例題2（2021江蘇常州）青島某住宅樓，夜間，每當(dāng)?shù)罔F從高架橋上駛過(guò)，伴隨著地鐵行駛噪聲，大樓除個(gè)別破損的燈泡外，左側(cè)的樓道燈和右側(cè)的走廊燈“自動(dòng)”亮起，如圖所示。白天地鐵駛過(guò)，不會(huì)出現(xiàn)這種情況。已知S1為聲控開(kāi)關(guān)（有聲閉合、無(wú)聲斷開(kāi)），S2為光控開(kāi)關(guān)（夜間閉合、白天斷開(kāi)），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(gè)開(kāi)光應(yīng)該串聯(lián)，因?yàn)閴牡臒襞莶挥绊懫渌麩襞?，所以燈泡并?lián)，C正確。故選C?！军c(diǎn)撥】（1）用電器串并聯(lián)：用電器互相影響的，一般設(shè)計(jì)為串聯(lián)電路；用電器互不影響的，一般設(shè)計(jì)為并聯(lián)電路。（2）開(kāi)關(guān)的串并聯(lián)：兩個(gè)或兩個(gè)以上的開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合，用電器才能工作的，開(kāi)關(guān)一般設(shè)計(jì)為串聯(lián)；無(wú)論閉合哪一個(gè)開(kāi)關(guān)，都能控制用電器，開(kāi)關(guān)一般設(shè)計(jì)為并聯(lián)。（3）開(kāi)關(guān)與用電器的關(guān)系：開(kāi)關(guān)只能控制某個(gè)用電器，開(kāi)關(guān)與用電器串聯(lián)；開(kāi)關(guān)能控制整個(gè)電路，開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)在干路上；開(kāi)關(guān)與用電器并聯(lián)，開(kāi)關(guān)閉合后用電器不工作，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后用電器工作——局部短路。對(duì)點(diǎn)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(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，R1和R2才能工作，但不能同時(shí)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(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，R1和R2才能工作，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)兩電阻可以同時(shí)工作，A錯(cuò)誤；電路圖中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，R1和R2才能工作，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)兩電阻可以同時(shí)工作，B錯(cuò)誤；電路圖中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，R1和R2才能工作，開(kāi)關(guān)S1為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，只能使R1和R2中的一個(gè)接入電路，則R1和R2不能同時(shí)加熱，C正確；電路圖中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，R1和R2才能工作，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)兩電阻可以同時(shí)工作，D正確。故選C。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)提高訓(xùn)練1、（2021湖南長(zhǎng)沙二模）如圖所示的四個(gè)電路中，開(kāi)關(guān)閉合后兩個(gè)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(kāi)關(guān)后分成2支，分別經(jīng)過(guò)L1、L2后匯合，是并聯(lián)電路，A錯(cuò)誤；電流從電源正極流出，經(jīng)開(kāi)關(guān)后分成2支，分別經(jīng)過(guò)L1、L2后匯合，是并聯(lián)電路，B錯(cuò)誤；電流從電源正極流出，依次經(jīng)過(guò)L2、L1，經(jīng)開(kāi)關(guān)后流回到電源的負(fù)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(kāi)關(guān)后分成2支，分別經(jīng)過(guò)L1、L2后匯合，是并聯(lián)電路，D錯(cuò)誤。故選C。2、（2021山東濟(jì)南）抽油煙機(jī)是現(xiàn)代家庭的“好幫手”，它內(nèi)部裝有照明燈和電動(dòng)機(jī)。使用時(shí)，有時(shí)需要照明燈和電動(dòng)機(jī)各自獨(dú)立工作，有時(shí)需要它們同時(shí)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。【解析】據(jù)題意可知：要求照明燈與電動(dòng)機(jī)相互不影響，能獨(dú)立工作，則應(yīng)使照明燈與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，且各自的支路有一個(gè)開(kāi)關(guān)控制，干路上沒(méi)有開(kāi)關(guān)，A正確。故選A。

3、（2021吉林長(zhǎng)春）小致設(shè)計(jì)了一款電動(dòng)玩具警車。只閉合開(kāi)關(guān)S1，警示燈L發(fā)光；只閉合開(kāi)關(guān)S2，電動(dòng)機(jī)工作，玩具警車運(yùn)動(dòng)。以下設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)S1，警示燈L發(fā)光，說(shuō)明S1控制燈L，S1與L串聯(lián)；只閉合開(kāi)關(guān)S2，電動(dòng)機(jī)工作，玩具警車運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明S2控制電動(dòng)機(jī)，S2與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，而燈和電動(dòng)機(jī)互不影響，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)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(shí)，有時(shí)候因?yàn)橥洈嚅_(kāi)風(fēng)扇開(kāi)關(guān)S而浪費(fèi)能源。小寧在父母指導(dǎo)下對(duì)風(fēng)扇電路進(jìn)行了改裝：加裝一個(gè)紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)S1和指示燈L。加裝后，若S斷開(kāi)，指示燈和風(fēng)扇都不工作；當(dāng)S閉合時(shí)，L工作，此時(shí)當(dāng)紅外感應(yīng)裝置感應(yīng)到有人時(shí)，S1才閉合，風(fēng)扇工作。小寧設(shè)計(jì)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(kāi)，風(fēng)扇還工作，A錯(cuò)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(kāi)，指示燈還工作，B錯(cuò)誤；當(dāng)S閉合時(shí)，L不工作，只有風(fēng)扇工作，C錯(cuò)誤；當(dāng)S閉合時(shí)，L工作，S1閉合，風(fēng)扇工作，S斷開(kāi)，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(shuō)法中正確的是（）A．只閉合S2時(shí)，只有R1接入電路工作B．無(wú)論如何調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，R2與R1都不能串聯(lián)C．開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電流表示數(shù)最大D．只閉合S1時(shí)，電壓表示數(shù)為0【答案】C?！窘馕觥恐婚]合S2時(shí)，電流從正極流出，經(jīng)電阻R2后再經(jīng)開(kāi)關(guān)S2、R1、電流表A流回到電源的負(fù)極，電阻R1、R2串聯(lián)，電壓表測(cè)量R2兩端電壓，電流表測(cè)量電路中的電流，A、B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電流從正極流出，經(jīng)開(kāi)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(fù)極，電阻R1、R2并聯(lián)，此時(shí)電流表測(cè)量的是干路中的電流，根據(jù)公式可知，電源的電壓一定，當(dāng)電路中的總電阻最小時(shí)，電流最大，即電流表示數(shù)最大，C正確；只閉合S1時(shí)，電流從正極流出，經(jīng)電阻R2后再經(jīng)開(kāi)關(guān)S1、燈泡L、電流表A流回到電源的負(fù)極，電阻R2與燈泡L串聯(lián)，電壓表測(cè)量R2兩端電壓，電壓表示數(shù)不為0，D錯(cuò)誤。故選C。6、（2021湖南衡陽(yáng)）常用智能是通過(guò)指紋開(kāi)關(guān)S1或密碼開(kāi)關(guān)S2來(lái)解鎖的，若其中任一方式解鎖失敗后，鎖定開(kāi)關(guān)S3均會(huì)斷開(kāi)而暫停解鎖功能，S3將在一段時(shí)間后自動(dòng)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。【解析】由題意知開(kāi)關(guān)S1或開(kāi)關(guān)S2均可接通電路，所以S1、S2并聯(lián)，開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)解鎖功能暫停，說(shuō)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(dòng)獨(dú)輪車，依靠電力驅(qū)動(dòng)低碳環(huán)保。當(dāng)電源開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)指示燈L亮起，獨(dú)輪車處于待機(jī)狀態(tài)，再當(dāng)人站在獨(dú)輪車上時(shí)開(kāi)關(guān)S2自動(dòng)閉合，電動(dòng)機(jī)M才能啟動(dòng)，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。下列電路設(shè)計(jì)符合上述要求的是（）A．B．C．D．【答案】B。【解析】當(dāng)電源開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)指示燈L亮起，再當(dāng)人站在獨(dú)輪車上時(shí)開(kāi)關(guān)S2自動(dòng)閉合，電動(dòng)機(jī)M才能啟動(dòng)，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)和指示燈可以獨(dú)立工作、互不影響，即電動(dòng)機(jī)和指示燈并聯(lián)，且開(kāi)關(guān)S1位于干路，開(kāi)關(guān)S2位于電動(dòng)機(jī)支路。由電路圖可知，指示燈和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，只有兩開(kāi)關(guān)均閉合時(shí)，指示燈才亮，否則指示燈不亮，A錯(cuò)誤；由電路圖可知，指示燈和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，S1控制干路，S2只控制電動(dòng)機(jī)，B正確；由電路圖可知，指示燈和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，S2控制干路，S1控制電動(dòng)機(jī)，C錯(cuò)誤；由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S2閉合后，會(huì)造成電源短路，D錯(cuò)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(kāi)關(guān)______，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)______；如果要使燈L1與L2并聯(lián)，則應(yīng)該閉合開(kāi)關(guān)______，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)______；如果三只開(kāi)關(guān)全閉合，電路發(fā)生______?！敬鸢浮縎3S1，S2S1，S2S3短路。【解析】當(dāng)閉合S3，斷開(kāi)S1，S2時(shí)，電流依次流過(guò)L1、開(kāi)關(guān)S3、L2回到電源負(fù)極，兩燈串聯(lián)；當(dāng)閉合S1，S2，斷開(kāi)S3時(shí)，電流分為兩路，分別經(jīng)過(guò)L1、L2回到電源負(fù)極，兩燈并聯(lián)；如果三只開(kāi)關(guān)全閉合時(shí)，電流不經(jīng)過(guò)燈泡，會(huì)經(jīng)過(guò)S1、S2、S3直接由電源正極到負(fù)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(gè)燈泡并聯(lián)（增加的導(dǎo)線不能和其它導(dǎo)線交叉）【答案】見(jiàn)解析?！窘馕觥坑蓤D可知，電流從正極流出，經(jīng)開(kāi)關(guān)后，由ａ接線柱流入，則ａ、ｂ、ｆ三個(gè)接線柱連在一起，因?yàn)椤笆住?，那么ｄ、ｅ、ｃ?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(lái)。故作圖如下：。10、（2019福建漳州一模）小剛和小強(qiáng)在連接串并聯(lián)電路的實(shí)驗(yàn)中。（1）小剛連接了如圖所示電路，如果合上開(kāi)關(guān)，會(huì)出現(xiàn)________（選填“開(kāi)路”或“短路”）現(xiàn)象。（2）小剛想將電路全部拆散，重新連接。小強(qiáng)將導(dǎo)線________拆除，就是兩燈串聯(lián)電路；此時(shí)再閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)L1不亮，L2會(huì)亮，你認(rèn)為L(zhǎng)1________（選填“燒壞了”或“沒(méi)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(méi)燒杯（3）cL2的左端的接線柱上?！窘馕觥浚?）根據(jù)電路