15.3 串联和并联（专题训练）【六大题型】（解析版）

153 串联和并联（专题训练）【六大题型】 【题型1 串、并联电路的概念与辨别】................................................................................................................. 1 【题型2 串、并联电路的设计与应用】................................................................................................................. 6 【题型3 电路的基本连接方式】...........................................................................................................................12 【题型4 根据实物图画电路图】...........................................................................................................................18 【题型5 实物的电路连接】...................................................................................................................................23 【题型6 等效电路】............................................................................................................................................... 31 【题型1 串、并联电路的概念与辨别】 1．（2023•朝天区模拟）下面图中，四个电路图中两个灯泡组成并联的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【分析】串联电路是指电路元件顺次连接的电路；并联电路是指将用电器并列连接的电 路；根据串并联电路的特点对各选项进行逐一分析。 【解答】解：D．由图知，其中一只灯泡与开关并联，开关闭合时一只灯泡被短路，只 有另一只灯泡发光，故D 不正确； B．图中的两灯泡顺次连接，因此为串联电路，故B 不正确； ．该图中的两灯泡并排连接，分别在两条支路中，两个灯泡组成并联电路，故正确。 故选：。 2．（2023•宜州区二模）红绿灯路口写有标语”红灯停，绿灯行”。关于红灯与绿灯的连 接方式，下列判断正确的是（ ） ．一定是并联 B．一定是串联 ．有时是串联，有时是并联 D．不能判断是串联还是并联 【答】 【分析】并联电路中，各支路互不影响。 【解答】解：红灯与绿灯交替发光，它们互不影响，所以是并联的。 故选：。 3．（2022 秋•孝感期末）自动体外除颤器又称自动体外电击器（简称ED），它可以诊断 特定的心律失常，并且给予电击除颤，从而抢救心脏骤停患者，在“黄金四分钟”内使 用可有效防止患者猝死，如图所示，急救人员正在对一位心脏骤停患者实施电击除颤： 将ED 的两个电极贴于患者身上，按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏。此过程中， 任何人都不与患者接触。下列有关分析错误的是（ ） ．ED 内部有电源 B．ED 与患者之间是并联的 ．人体是导体，若有人接触患者会影响除颤效果 D．除颤时患者体内有电流通过 【答】B 【分析】（1）自动体外电击器内部有电源。 （2）自动体外电击器（ED）和患者之间是串联的。 （3）容易导电的物体叫导体。人体、大地、金属、酸碱盐的水溶液是常见的导体。 （4）人体是导体，除颤时患者体内有电流通过。 【解答】解：、ED 内部有电源，故正确； B、自动体外电击器（ED）和患者之间是串联的，故B 错误； 、人体是导体，若有人接触患者会影响除颤效果，故正确； D、人体是导体，除颤时患者体内有电流通过，故D 正确。 故选：B。 4．（2023•衡阳）（多选）2023 年上海车展，中国某自主品牌发布了一款新能源越野汽车， 拥有易四方和云辇﹣P 智能液压车身控制系统两大顶级技术加持，具备四轮独立驱动能 力，能够实现极限操稳、应急浮水、原地掉头等功能。下列说法正确的是（ ） ．该款汽车是四轮四电机独立驱动，四电机之间是串联工作的 B．该款汽车在加速行驶时车身平稳，受平衡力作用 ．该款汽车应急浮水漂浮时，浮力与重力大小相等 D．该款汽车刀片电池充电时将电能转化为化学能 【答】D 【分析】（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；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； （2）若物体保持静止或匀速直线运动的状态时，此时物体受到平衡力的作用，据此分 析回答； （3）根据浮沉条件得出汽车受到的浮力与重力的关系； （4）电池在放电过程中，化学能转化成电能，而在充电过程中，将电能转化为化学能。 【解答】解：、该款汽车是四轮四电机独立驱动，说明汽车的四个轮子可以独立工作， 所以四电机之间是并联工作的，故错误； B、汽车在加速行驶时，其运动状态在改变，汽车在水平方向上受非平衡力的作用，故 B 错误； 、因为漂浮时，F 浮＝G，故正确； D、电池在充电的过程中，是将电能转化为化学能，此时电池相当于用电器，故D 正确。 故选：D。 5．（2023 春•柴桑区期中）如图甲所示，是一款消防应急照明灯，乙是其简化原理图，虚 框中有两只应急灯泡（画出），当外部电源供电时应急灯不亮，外部电路停电时应急灯 正常发光。当外部电源供电时，S 与触点1 接触，此时蓄电池相当于电路中的 用电器 （选填“电源”或“用电器”）；当外部电源停电时，开关S 与触点2 接触，将一只应 急灯从灯座上卸下，另一只应急灯仍发光，说明L1、L2是 并 联连接的。 【答】用电器；并。 【分析】（1）给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器； （2）串联电路电流只有一条路径，各用电器相互影响；并联电路电流有多条路径，各 用电器互不影响。 【解答】解：（1）当给应急灯的蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为 化学能； （2）将应急灯中的任一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，两灯泡互不影响，所以是 并联的。 故答为：用电器；并。 6．（2023•东方校级三模）如图所示，重庆各地铁或商场入口随处可见各式各样共享充电 宝，多个充电宝在一个充电箱上充电时，充电宝相于 用电器 （选填“电源”或 “用电器”），各充电宝之间的连接方式是 并 联。 【答】用电器；并。 【分析】手机充电宝在对外供电的过程中是电源，将化学能转化成电能；而在充电过程 中，消耗电能，将电能转化为化学能，是用电器； 串联电路电流的路径只有一条，各用电器相互影响；并联电路的电流的路径有多条，各 用电器互不影响。 【解答】解：充电宝在充电箱上充电时，消耗电能转化为化学能存储在充电宝中，所以 充电宝相当于用电器。 各充电宝能独立工作，彼此互不影响，所以各充电宝之间是并联的。 故答为：用电器；并。 7．（2023•未央区校级模拟）如图所示，有“38V”字样的两个小灯泡串联并接在电源电压 为3V 的电路中，在闭合开关时，两个小灯泡都发光。这两个灯泡组成的是一个 串联 （选填“串联”或“并联”）电路。如果把一根完好导线接在小灯泡L2 的两端，你所 看到两小灯泡的变化情况是：L1 变亮 ；L2 熄灭 （选填“熄灭”“变亮”或“变 暗”）。 【答】串联；变亮；熄灭。 【分析】用电器中有电流通过时，用电器能够工作；将用电器两端用导线直接连接，会 造成用电器短路，用电器不能工作。 【解答】解：由图知：闭合开关，两只灯泡串联，都发光。 若把一根导线接在小灯泡L2的两端，L2被短路不能发光，但L1仍然有电流通过，照常 发光。同时电源电压全部加在L1两端，所以L1变亮。 故答为：串联；变亮；熄灭。 8．（2022 秋•获嘉县校级期末）个别老年人驾驶电动车不遵守交通规则，随意横穿马路、 逆向行驶、随意调头，不分场合地按喇叭等行为，影响了正常的交通秩序；当你晴天在 路上开车时，看到一个老头突然开雨刷了，那就要小心，因为他可能要变道了；如果他 打完左闪灯打右闪灯，打完右闪灯又打左闪灯，那么请不要在意，因为他只是关不住灯！ 好在商丘的主要干道现在已采取禁行措施了。下表是某老年电动汽车的主要技术指标： 最高车速 120km/ 一次充电连续行驶里程 150km 蓄电池 336V/40•高性能磷酸铁锂电池 充电时间 4 6 ﹣ 每百公里耗电 15k• 整车质量 935kg （1）左闪灯和右闪灯可以单独发光也可以同时发光，说明转可灯的连接方式是 并联 的。 （2）若质量是一个65kg 的人开着电动汽车在水平路面上以50km/的速度匀速行驶时， 受到的阻力是人与车总重的003 倍，取g＝10/kg，求：行驶1 电动机对汽车做的功。 （3）若普通的汽车每行驶100km 耗油8L，油价约85 元/L，照明用电的电费约06 元/ （k•），请通过计算说明使用电动汽车与普通的汽车哪种更经济？ 【答】（1）并联； （2）行驶1 电动机对汽车做的功为15×107； （3）电动汽车更经济。 【分析】（1）串联电路中各用电器之间互相影响，并联电路中各用电器可以独立工作， 互不影响； （3）根据二力平衡的条件以及阻力与重力的关系即可求出牵引力的大小，然后根据＝ Fs 求出电动机对汽车做的功； （4）分别求出行驶100km 消耗的价格，从而确定那种汽车更经济。 【解答】解：（1）左闪灯和右闪灯可以单独发光也可以同时发光，互不影响，说明转 可灯的连接方式是并联； （2）因为汽车在水平公里上匀速行驶，因此牵引力与阻力是一对平衡力， 即F＝f＝003G＝003mg＝003×（935kg+65kg）×10/kg＝300； 由v＝ 可得： s＝vt＝50km/×1＝50km＝50000m； 电动机对汽车做的功：＝Fs＝300×50000m＝15×107； （3）已知普通的汽车每行驶100km 耗油8L，每百公里耗电15k•， 普通汽车费用：85 元/L×8L＝68 元 电动汽车费用：15k•×06 元/k•＝9 元 显然电动汽车更经济。 答：（1）并联； （2）行驶1 电动机对汽车做的功为15×107； （3）电动汽车更经济。 【题型2 串、并联电路的设计与应用】 9．（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。 10．（2022 秋•雁塔区校级期末）为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。小明家新购 置了一辆电动汽车，其速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员松开“油门”踏板 时，改变接入电路的变阻器阻值，车速降低。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合 要求的是（ ） ． B． ． D． 【答】D 【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：根据题意可知，当驾驶员向下踩“油门”踏板时，减小接入电路的变阻器 阻值，通过电动机的电流变大； 、滑动变阻器与电动机并联接入电路中，踏板向下移动，根据并联电路特点可知，各支 路互不影响，通过电动机的电流不变，故不符合题意； B、滑动变阻器与电动机串联接入电路中，踏板向下移动，滑动变阻器接入电路电阻变 大，根据欧姆定律可知，电流变小，故B 不符合题意； D、滑动变阻器与电动机串联接入电路中，踏板向下移动，滑动变阻器接入电路电阻减 小，根据欧姆定律可知，电流变大，故D 符合题意。 故选：D。 11．（2023•成武县校级二模）某学校有两栋学楼，每栋学楼各有一个开关，一个电铃。要 求：闭合任何一个开关，两个电铃都响，且其中一个电铃坏时，另一个能正常工作。下 列符合要求的电路是（ ） ． B． ． D． 【答】D 【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、两个电铃的连接方式，然后选出正确的电 路图。 【解答】解：．图中电路，每个开关控制一个电铃，不能实现闭合任何一个开关，两个 电铃都响，故错误； B．图中电路，两个电铃串联，其中一个电铃坏时，另一个也不能正常工作，故B 错误； ．图中电路，两个电铃串联，其中一个电铃坏时，另一个也不能正常工作，且要两个开 关同时闭合，两电铃才能同时工作，故错误； D．图中电路，两开关并联，闭合任何一个开关，两个电铃都响；两电铃是并联的，其 中一个电铃坏时，另一个能正常工作，故D 正确。 故选：D。 12．（2022•寿光市校级模拟）（多选）现利用气敏电阻R、定值电阻R0、恒压电源和电表 设计一个天然气泄漏检测电路，当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大。已知气敏 电阻R 的阻值随天然气浓度变化曲线如图甲所示，图乙中符合设计要求的电路图是（ ） ． B． ． D． 【答】D 【分析】由图象可知：当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小，然后根据选项中的图 象结合串、并联电路的特点和欧姆定律判断电表示数的变化，找到符合题意的电路图。 【解答】解：根据图像可知，当天然气浓度增大时，气敏电阻的阻值减小； ．根据电路图可知，R 与R0并联，电压表测电源的电压，因电源的电压不变，所以当天 然气浓度增大时，电压表的示数不变，故错误； B．根据电路图可知，R 与R0并联，电流表测R0支路的电流，根据并联电路独立工作互 不影响可知，当天然气浓度增大时，通过R0 支路的电流不变，即电流表的示数不变， 故B 错误； ．根据电路图可知，R 与R0串联，电流表测电路中的电流，当天然气浓度增大时，气敏 电阻的阻值减小、电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，即电流表 的示数增大，故正确； D．根据电路图可知，R 与R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，当天然气浓度增 大时，气敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大， 再由U＝R 可知，定值电阻R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故D 正确。 故选：D。 13．（2023•武进区校级模拟）如图所示是一种停车位是否被占用的模拟提醒电路，虚线框 内元件一个是灯泡，一个是定值电阻。设计要求无论开关是否闭合，灯泡都能发光，则 b （选填“”或“b”）是灯泡。当车位未被占用时，开关S 断开；当车位被占用时， 开关S 闭合，此时灯泡 变亮 （选填“变亮”或“变暗”）。 【答】b；变亮 【分析】图中开关S 与处元件并联，根据无论开关是否闭合，灯都发光分析、b 处的元 件；比较开关S 断开和闭合情况下灯泡的实际功率变化，从而判断灯泡的亮度变化。 【解答】解：由图知，S 断开时，、b 处的元件串联在电路中，S 闭合时，处的元件短路， 电路为b 元件的简单电路。根据设计要求无论开关是否闭合，灯都发光可知，处是定值 电阻，b 处灯泡； 开关闭合后，只有b 处灯泡连入电路中，由串联电路特点和欧姆定律知，通过灯泡的电 流和其两端电压增大，由P＝U 知，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮。 故答为：b；变亮。 14．（2022 秋•曹县期中）根据电吹风工作特点和安全用电原则，在如图设计的电路中， 你认为最合理的是 丙 ，理由是该吹风机既能吹出冷风，又能吹出热风，还可保证 开关闭合时， 电动机 （选填“电动机”、“电热丝”）先工作。 【答】丙；电动机。 【分析】无论电热丝是否工作，电动机必须先工作，否则只发热不吹风会因温度过高而 引发安全事故，判断符合实际情况的电路图。 【解答】解：吹风机既能吹出冷风，又能吹出热风，说明电热丝和电动机不一定要同时 工作，但必须开关闭合时，电动机工作先吹冷风，然后两个开关同时闭合吹热风；甲图 只能吹热风，乙图闭合开关S1只发热不吹风，不符合吹风机的工作特点和安全用电要求， 故选择丙图，闭合开关S1只吹风不加热，吹冷风，再闭合S2吹热风。 故答为：丙；电动机。 15．（2022 秋•凤山县期末）一只玩具猫外形如图1 所示，猫体内有电池，猫手相当于一开 关，向下压猫手，猫脸上的两个小电灯会一齐发光。过了一会，其中一盏灯熄灭，而另 一盏灯照常亮，请把你猜想的猫体内的电路图画在图2 方框内。 【答】见试题解答内容 【分析】开关在不同的电路中的作用不同，串联电路中的开关控制所有用电器的通断电； 并联电路中干路开关控制所有用电器，各支路开关只控制本支路的用电器。 并联电路的特点是：各用电器之间互不影响，独立工作。 【解答】解：猫手相当于一个开关，向下压猫手，猫脸上的两个小电灯会一齐发光，则 两个小电灯可能是并联（开关在干路中），也可能串联； 但是使用一段时间后，一个小电灯不亮，另一个还照常发光，说明两只灯泡互不影响， 因此两只灯泡一定是并联，开关在干路上。 答如下图所示： 【题型3 电路的基本连接方式】 16．（2023 春•沭阳县期中）如图所示为某款电热水龙头电路图，、b、、d 为四个固定触 点，绕点转动的扇形金属触片P 同时接触两个触点。触片P 置于不同位置时，有不同出 水状态。则（ ） ．调节触片位置，只有2 种出水状态 B．触片P 接触、b 两触点时，水龙头无法出水 ．触片P 接触b、两触点时，出水温度最高 D．调节触片位置，能有冷水、温水和热水三种出水状态 【答】D 【分析】根据滑片的位置分析电路的连接方式，然后根据P＝ 分析电路的工作状态。 【解答】解：触片P 接触、b 两触点时，电路是断开的，水龙头出的是冷水； 触片P 接触b、两触点时，电阻R1接入电路中；触片P 接触d、两触点时，两个电阻并 联接入电路中，根据并联电路的电阻关系可知，此时的电阻会变小，根据P＝ 可知， 总功率变大，出水温度最高，则触片P 接触d、两触点时为出温水状态，故该装置一共 有冷水、温水和热水三种出水状态，故D 正确。 故选：D。 17．（2023•南宁一模）如图是电吹风的简化电路图。下列说法正确的是（ ） ．只闭合开关S1，吹热风 B．只闭合开关S2，吹冷风 ．同时闭合开关S1、S2，吹热风 D．同时闭合开关S1、S2，电动机与电热丝串联 【答】 【分析】电路的基本连接形式有两种：