15.3 串联和并联（考点解读）（解析版）

153 串联和并联（考点解读）（解析版） 1、电路的基本连接方式 （1）串联电路 ①定义：把用电器逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路 ； ②特点：．电流路径只有一条，无干路和支路之分；b．用电器之间相互影响； ．开关在 任何位置的作用一样。 （2）并联电路 ①定义：把用电器并列的连接的电路，称为并联电路； ②特点：．电流路径有两条或两条以上，有干路和支路之分；b．各支路上用电器之间互 不影响；．干路上的开关能控制整个电路，支路中的开关只能控制它所在的支路； （3）混联电路 定义：电路中既有串联部分又有并联部分的电路称为混联电路。 ※注意串、并联电路是两种最基本的电路连接方式，判断电路连接时，要根据电路的基本 特 征和用电器的工作状态判断；不是只要是同时工作又同时停止工作的一定是串联，忘记了 并 联电路中开关在干路中时也可以实现用电器的同时工作与同时停止工作！！ 2、串联电路和并联电路的辨别 （1）串联电路：电流只有一条路径，各处电流相等，用电器不能独立工作； （2）并联电路：电流有两条或两条以上路径，各用电器可以独立工作，各支路电压相等。 （3）根据电路图判断：电流只有一条路径的则是串联电路；有两条或两条以上路径的则 是并联电路。 （4）根据电流关系判断：①如果通过两个用电器的电流不相等，这两个用电器一定是并 联的；②如果通过两个用电器的电流相等，则可能是串联，也可能是并联；③若是不同的 用电器则是串联；若是相同的用电器串联，并联都有可能。 （5）根据电压关系判断：:①如果通过两个用电器的电压不相等，这两个用电器一定是串 联的；②如果通过两个用电器的电压相等，则可能是串联，也可能是并联；③若是不同的 用电器则是并联；若是相同的用电器串联，并联都有可能。 （6）根据用电器的工作情况判断：用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的 是并联电路。 3、串、并联电路的设计 （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；如图所示，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，则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，“+”→“”与“b”→“-”部分是干路；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； （、b 是各支路两端的连接点，叫节点） 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。 4、根据实物图画电路图 （1）画好电路图的方法： ①应完整地反映电路的组成，即有电源、用电器、开关和导线： ②规范地使用电路元件符号，不能自选符号： ③交叉相连的点要画粗黑圆点； ④合理地安排电路元件符号的位置，尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路中，使电路 图清楚美观，并注意元件符号绝不能画在拐角处； ⑤导线要横平竖直，转弯画成直角，电路图一般呈长方形； ⑥最好从电源的正极开始，沿着电流的方向依次画电路元件，且知道在电路图中导线无长 短之分的原则。 （2）根据实物图画出电路图的方法： ①先理清电流的路径，可从电源正极开始，沿着电流的方向逐个寻找，直到电源负极； ②所画出的电路图中各元件的顺序应与实物图保持一致。 5、实物电路图的连接 （1）对于串联电路：按电路图，从电源的正极出发，按顺序把电路元件用笔画线代替导 线连接起来； （2）对于并联电路：根据电路图，找到“分节点”和“合节点”，从电源正极出发，按 “哪里分就分，哪里合就合”的方法把电路元件连接起来； （3）应该注意：实物图中的导线是不允许相交的；导线要连接到电路元件的接线柱上， 不能到处乱接。 （4）根据电路图连接实物图的方法： ①串联电路 ：连接串联电路实物图较为简单些，只要注意连接时按照某一方向逐个的连接 起来就可以了，这里我们通常以电流方向为次序。（在电路中，电源外部的电流方向总是 从正极出发，经过各个用电器到达电源的负极） ②并联电路 ：第一步，连接一个电路元件尽可能多的闭合电路，这相当于串联电路的连接， 尽可能多的元件连接，减少了后续连接元件的个数，使问题简单些； 第二步，在电路图中找出电流的分、合点，并在实物图中标出相应分、合点，这是致关重 要的一步，是你犯错误的根源！ 第三步，从分点出发，经过各支路的元件，到达合点，这相当于部分串联电路的连接。 【考点1 电路的基本连接方式】 【典例1-1】（2023•河南模拟）如图所示的电路图，下列说法正确的是（ ） ．只闭合S1、S3时，灯L1和L2串联 B．只闭合S2两灯并联 ．3 个开关同时闭合会发生短路 D．同时闭合S2和S3，断开S1时，灯泡L2发光 【答】 【分析】（1）把几个用电器首尾相接，连入电路就是串联，在串联电路中电流只有一 条路径。 （2）把几个用电器首首相接，尾尾相接，再连入电路，就是并联，并联电路中电流有 两条或两条以上的路径。 【解答】解：．根据电路图可知，闭合S1、S3时，电流从电源正极流出后分成两支，一 支通过S1、L2，另一支通过L1，两支电流汇合后通过S3回到电源负极，所以L1、L2并 联，故错误； B．根据电路图可知，闭合S2时，电流从电源正极流出后依次通过L1、L2、S2回到电源 负极，此时L1、L2串联，故B 错误； ．根据电路图可知，同时闭合S1、S2、S3，电流不经过用电器直接将电源的两极连接， 就会出现短路现象，故正确； D．根据电路图可知，同时闭合S2和S3，断开S1时，灯泡L2被短路，不发光，灯泡L1 发光，故D 错误。 故选：。 【典例1-2】（2023•苏州模拟）如图所示的电路图中，要使灯泡L1和L2组成并联电路，应 该只闭合开关 S 1、 S 3 ；要使灯泡L1和L2组成串联电路，应该只闭合开关 S 2 ； 如果闭合开关S1、S2，该电路会形成 短路 。 【答】S1、S3；S2；短路。 【分析】（1）串联电路电流只有一条路径，电流依次经过各用电器从正极回到电源负 极；并联电路电流有多条路径，分别经过各用电器从电源正极回到负极； （2）短路分为电源短路和用电器短路，电源短路是指用导线直接将电源两端相连；而 用电电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，使电器两端的电压为零。 【解答】解：要使灯泡L1和L2组成并联电路，两盏灯泡的两端分别连在一起，电流分 别经过两盏灯泡后回到电源的负极，则应该闭合开关S1、S3，断开开关S2； 要使灯泡L1和L2组成串联电路，电流从电源正极出发后依次经过两盏灯泡，则应该闭 合开关S2，断开开关S1、S3； 如果开关S1和S2都闭合，则导线直接将电源两端相连，形成电源短路。 故答为：S1、S3；S2；短路。 【变式1-1】（2023•龙川县校级开学）如图示，关于开关的控制作用，下列说法不正确的 是（ ） ．当S1、S2都闭合时，灯L2、L3发光 B．只闭合S2，灯L1、L3不发光 ．只让灯L3发光，应该只闭合S1 D．当S1、S2都断开时，灯L1、L3发光 【答】B 【分析】开关与所控制的电灯应串联，若开关在并联电路中的干路上则控制的整个并联 电路上的电灯。 【解答】解：、当S1、S2都闭合时，L1被开关S1短路，L2、L3并联，灯L2、L3发光； 故正确； B、只闭合S2，L2、L3并联后与L1串联，三灯都发光；故B 错误； 、只让灯L3发光，则与L2串联的S2要断开，开关S1闭合后会将L1短路，所以应该只闭 合S1；故正确； D、当S1、S2都断开时，L1、L3串联，灯L1、L3发光，故D 正确。 故选：B。 【变式1-2】（2023•小店区校级一模）如图所示电路，电源电压保持不变，下列说法正确 的是（ ） ．当S1闭合，S2和S3断开时，灯L2亮，再闭合S3时，灯L2变暗 B．当S1断开，S2和S3闭合时，两个灯都亮 ．当S3断开，S1和S2闭合时，两个灯都亮 D．当S2闭合，S1和S3断开时，两个灯都亮 【答】 【分析】由开关的通断可以得出相应的电路，根据电路的特征可得出连接方式及灯泡的 通断。 【解答】解：、当S1 闭合，S2 和S3 断开时，灯L2 亮，再闭合S3 时，灯L1 短路，灯L2 亮度不变，故错误； B、当S1断开，S2和S3闭合时，灯L1亮，灯L2短路，灯L2不亮，故B 错误； 、当S3断开，S1和S2闭合时，电流从电源正极出发，分别经过两只灯泡回到负极，所 以灯L1、L2并联，两个灯都亮，故正确； D、当S2闭合，S1和S3断开时，灯L1亮，灯L2断路不亮，故D 错误。 故选：。 【变式1-3】（2022 秋•新罗区期末）如图所示，若只闭合开关S2，则L1、L2 串 联；若 断开S1，闭合S2、S3，则灯泡 L 2 发光。 【答】串；L2 【分析】根据开关的闭合情况分析电路的连接的连接方式和灯泡的发光情况。 【解答】解：若只闭合开关S2，电流的路径只有一条，两个灯泡串联接入电路中； 若断开S1，闭合S2、S3，灯泡L1被短路，L1不发光，电路为L2的简单电路，L2发光。 故答为：串；L2。 【考点2 串、并联电路的概念与辨别】 【典例2-1】（2022 秋•宁德期末）以下电路中，两灯串联的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【分析】串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；并联电路中电流有多 条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作。 【解答】解：．图中电流只有一条路径，依次经过两个灯泡，是串联电路，故符合题意； B．图中电流有两条路径，分别经过两个灯泡，是并联电路，故B 不符合题意； ．图中下面的灯泡被短路，只有上面的灯可以发光，不是串联电路，故不符合题意； D．图中电流有两条路径，分别经过两个灯泡，是并联电路，故D 不符合题意。 故选：。 【典例2-2】（2023•天宁区校级模拟）在探究电路连接的实验中，小明同学用电压表测出 两电灯两端的电压均相等，因此他得出结论是：这两只灯泡是并联的，你认为小明的推 理是 不正确 （正确/不正确）的。为了进一步弄清两灯泡的连接情况，你采用的办 法是 闭合开关，取下其中一只灯泡，另一个还亮时，则两灯并联，否则两灯串联 。 【答】不正确；闭合开关，取下其中一只灯泡，另一个还亮时，则两灯并联，否则两灯 串联。 【分析】并联电路中各支路电压相等；串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律可知， 在串联电路中电阻相等的两用电器两端的电压也相等，所以两电灯两端的电压相等时， 两灯可能并联，也可能串联； 判断电路是串联还是并联的方法：①用串、并联电路的概念判断；②用电流法判断； ③用用电器是否相互影响判断。 【解答】解：两电灯两端的电压均相等时，两灯可能并联，也可能是两只相同的灯泡串 联，所以小明的结论是不正确的； 要弄清两灯泡的连接情况，可闭合开关，取下其中一只灯泡，另一个还亮时，则两灯并 联；另一个不亮时，则两灯串联。 故答为：不正确；闭合开关，取下其中一只灯泡，另一个还亮时，则两灯并联，否则两 灯串联。 【变式2-1】（2023•烈山区一模）关于串联和并联电路的判断，下列说法正确的是（ ） ．室里的一个开关可以控制四盏照明灯，说明这四盏照明灯是串联的 B．同一电路中，若通过两盏灯的电流不相等，则这两盏灯一定是并联的 ．同一电路中，若加在两盏灯两端的电压不相等，则这两盏灯一定是并联的 D．同一电路中，若两盏灯的亮度不同，则这两盏灯一定是并联的 【答】B 【分析】（1）并联电路各支路的通断互不影响， （2）串联电路电流处处相等； （3）并联电路各支路两端电压相等； （4）仅根据两盏灯的亮度不能判定两盏灯的连接方式。 【解答】解：、室里的一盏照明灯损坏，不影响其它照明灯工作，故室里的照明灯之间 是并联的，一个开关可以控制四盏照明灯，说明开关在干路上，故错误； B、串联电路电流处处相等，同一电路中，若通过两盏灯的电流不相等，则这两盏灯一 定是并联的，故B 正确； 、并联电路各支路两端电压相等，同一电路中，若加在两盏灯两端的电压不相等，则这 两盏灯一定是串联的，故错误； D、同一电路中，若两盏灯的亮度不同，说明这两盏灯相同时间消耗的电能不同，这两 盏灯可能并联也可能串联，故D 错误。 故选：B。 【变式2-2】（2022 秋•黄埔区期末）如图是玩具汽车的电路图，M 表示玩具汽车的电动机。 下列说法正确的是（ ） ．开关S1控制整个电路 B．开关S2控制整个电路 ．电动机、灯泡可以独立工作 D．电动机与灯泡是串联的 【答】 【分析】根据电路图可知，电动机和小灯泡并联，开关S2控制小灯泡，开关S1控制电 动机； 根据并联电路中各支路互不影响及开关所在并联电路中的位置决定其作用。 【解答】解：由图可知，开关S1和S2闭合后，电动机和小灯泡并联，它们能同时工作； 开关S2在小灯泡所在的支路中，开关S2控制小灯泡所在的支路；开关S1在电动机所在 的支路中，开关S1控制电动机所在的支路，因此它们也可以独立工作；故正确，BD 错 误。 故选：。 【变式2-3】（2023•章丘区二模）“淄博烧烤火出圈，肉香飘至章丘边，霓红灯照如白昼， 以往灯亮是过年”，淄博烧烤大火之后，城市的上空弥漫着烧烤的味道，这属于 扩 散 现象；肉串经炭火的炙烤慢慢变熟是通过 热传递 的方式改变内能的；一串串 的霓虹灯亮起，照亮整个城市的夜空，一串彩灯中的一个损坏后，整串彩灯同时熄灭， 说明彩灯是 串联 （选填“串联”或“并联”）在家庭电路的输电线路上的。 【答】扩散；热传递；串联。 【分析】（1）扩散现象：不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象 就叫扩散现象； （2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递； （3）串联电路中的用电器是互相影响的。 【解答】解：（1）在烤肉时空气中弥漫着“肉香”味，这是扩散现象，说明分子在不 停地做无规则运动； （2）改变物体内能的方式有热传递和做功，食物烤熟是通过热传递方式增加了食物的 内能； （3）用电器串联时，任何一只用电器断路，则其它用电器都不能正常工作；一串彩灯 中的一个损坏断路后，整串彩灯同时熄灭，说明彩灯之间的连接是串联的。 故答为：扩散；热传递；串联。 【考点3 串、并联电路的设计与应用】 【典例3-1】（2023•河东区二模）小明想用两个相同的发热电阻R1、R2 设计一种“暖手 宝”。开关S1 闭合时，为低温发热状态：再闭合S2，为高温发热状态；再断开S1，暖 手宝停止发热。如图所示电路的设计符合要求的是（ ） ． B． ． D． 【答】B 【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、两个加热电阻的连接方式，然后选出正确 的电路图。 【解答】解：根据题意可知，只闭合S1时，为低温发热状态，电路中的电流最小，根据 欧姆定律可知，此时电路的总电阻最大，说明R1与R2串联；再闭合S2后，为高温发热 状态，说明电阻R2被短路，通过电路的电流最大；断开S1时，暖手宝停止发热，说明 开关S1控制整个电路，故B 正确。 故选：B。 【典例3-2】（2022•凤翔县模拟）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，座椅下的开关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。请根据以上要求在 图中标记S1、S2。 【答】 【分析】由题意分析指示灯和电阻的连接方式和开关的作用，然后完成电路图。 【解答】解：根据题意可知，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S2短路了，由此可知，开关S1与指示灯串联， 开关S2与指示灯并联，如图所示： 【变式3-1】（2023•滨海新区二模）为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。电动汽车 的速度由流经电动机的电流大小控制，电流大则车速大。当驾驶员向下踩油门踏板时， 车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【分析】当驾驶员向下踩“油门”踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速变大，表 明通过电动机的电流变大，据此分析。 【解答】解：由题意可知，当驾驶员向下踩“油门”踏板时，车速变大，说明通过电动 机的电流变大，由欧姆定律可知变阻器接入电路的阻值减小； 、滑动变阻器与电动机串联，踏板向下移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据 欧姆定律可知电路中电流变大，则车速变大，故符合题意； BD、滑动变阻器与电动机并联接入电路中，踏板向下移动时，根据并联电路的特点可 知，各支路互不影响，则通过电动机的电流不变，车速不变，故BD 不符合题意； 、滑动变阻器与电动机串联，踏板向下移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据 欧姆定律可知电路中电流变小，则车速变小，故不符合题意。 故选：。 【变式3-2】（2022 秋•沙坪坝区校级期末）小渝想设计了一款带有照明灯的智能门禁系统， 开门时灯L1亮、关门时灯L2亮，但照明灯L1和L2不能同时工作，下列电路图中符合要 求的是（ ） ． B． ． D． 【答】B 【分析】根据题意分析各个开关的作用、灯泡的连接方式、电动机的连接方式，然后选 出正确的电路图。 【解答】解：由题意可知，开门时灯L1亮、关门时灯L2亮，但照明灯L1和L2不能同时 工作，这说明L1和L2由一个单刀双掷开关控制； 电动机与灯泡工作时互不影响，是并联的；中三个用电器并联，都能各自独立工作两个 灯可以同时工作，B 中电路图符合题目要求；中灯泡L1 不能独立工作；D 中L2 不能独 立工作。 故选：B。 【变式3-3】（2022•江西模拟）如图所示，是公交车后门左右扶杆上装的按钮开关当乘客 按下两杆中任一按钮时，铃声响起，提醒司机有人将要下车。按钮和电铃要达到该设计 要求，在电路中两按钮必须 并 联连接在电路中，且 电铃 （填“按钮”或“电 铃”）必须安装在干路上。 【答】并；电铃 【分析】根据“当乘客按下任一按钮，铃声都会响起”结合串并联电路特点判断两个开 关和电铃的连接方式。 【解答】解：当乘客按下任一按钮，铃声都会响起，说明这两个开关可以独立工作、互 不影响即为并联，且电铃位于干路上。 故答为：并；电铃。 【考点4 根据实物图画电路图】 【典例4-1】（2023•汕尾二模）请根据如图所示的实物图，在方框中画出对应的电路图。 【答】 【分析】由实物图分析电路的连接情况，再画出对应的电路图。 【解答】解：由实物图知，两灯并联，开关S 在干路上，电流