電路的識別與設(shè)計

模塊一

電路的識別

一、知識點

1．電流

利用自由電荷的定向移動形成了電流．規(guī)定：正電荷定向移動的方向為電流的方向．

2．電路

⑴組成：電源——提供電能，用電器——消耗電能，開關(guān)：控制電路的通斷，導(dǎo)線：電流的通道；

⑵持續(xù)電流的條件：有電源、電路閉合；

⑶三種狀態(tài)：通路、短路、斷路．

3．串聯(lián)電路

把電路的元件逐個順次連接起來的電路叫串聯(lián)電路．

⑴電流只有一條路徑，通過一個元件的電流同時也通過其他元件；

⑵電路中只需要一個開關(guān)，且開關(guān)的位置對電路沒有影響；

⑶一斷全斷，一短不一定全短．

4．并聯(lián)電路

把電路的元件并列連接起來的電路叫并聯(lián)電路．

⑴電流有多條路徑，通過一個元件的電流不通過其他元件；

⑵電路中各元件可獨立工作，其中一條支路的改變對其他支路是否工作沒有影響；

⑶一斷不一定全斷，一短全短．

二、例題精講

【例1】★

在圖所示的電路中，開關(guān)S閉合后，屬于串聯(lián)電路的是()

A．

B．

C．

D．

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

A、在開關(guān)閉合后，圖中L2、L3串聯(lián)后再與L1并聯(lián)；

B、在開關(guān)閉合后，圖中L1與L3串聯(lián)后短路，沒有連接成完整電路；

C、在開關(guān)閉合后，圖中燈泡中L1、L2、L3逐個順次連接，屬于串聯(lián)；

D、在開關(guān)閉合后，圖中L2、L3并聯(lián)后再與L1串聯(lián)．

答案：

C

【測試題】

如圖所示的電路，當(dāng)開關(guān)閉合，兩燈之間屬于串聯(lián)的是()

A．

B．

C．

D．

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

當(dāng)開關(guān)閉合時，在A、B、D中兩燈泡并列連接在電源兩端，電流有兩條路徑，故燈泡L1與L2組成的是并聯(lián)電路．

C圖中各用電器首尾依次連接組成，電流只有一條路徑，故為串聯(lián)電路；而C選項符合題意．

答案：

C

【例2】★

如圖所示的各電路中，閉合開關(guān)后兩只燈泡屬于并聯(lián)的是()

A．

B．

C．

D．

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

ABC、開關(guān)閉合后，燈泡L1、L2順次連接，因此該電路為串聯(lián)電路；

C、開關(guān)閉合后，燈泡L1、L2并列連接，因此該電路為并聯(lián)電路．

答案：

C

【測試題】

如圖所示的四個電路中，閉合開關(guān)S后，兩燈屬于并聯(lián)的是()

A．

B．

C．

D．

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

閉合開關(guān)S后，A圖中的兩燈泡為順次連接，因此為串聯(lián)電路，故不合題意；

B圖中的兩燈泡均為并列連接，因此兩燈泡形成的電路為并聯(lián)電路，符合題意．

C圖中，由于開關(guān)S的閉合，電源的兩極會被導(dǎo)線直接相連，發(fā)生電源短路現(xiàn)象，兩個燈泡都不能工作，故不合題意．

D圖中，由于開關(guān)S和一個燈泡并聯(lián)，開關(guān)的閉合會對這個燈泡短路，這個燈泡不能工作，故不合題意．

答案：

B

【例3】★★

如圖所示的電路中，開關(guān)閉合后，三盞燈屬于并聯(lián)的是()

A．

B．

C．

D．

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

A、三盞燈依次連接，為串聯(lián)；不符合題意；

B、L2、L3串聯(lián)后與L1并聯(lián)，為混聯(lián)電路，不符合題意；

C、三盞燈并列連接，為并聯(lián)；符合題意；

D、L2、L3并聯(lián)后與L1串聯(lián)；為混聯(lián)電路，不符合題意．

答案：

C

【測試題】

如圖所示，開關(guān)S閉合后，三個燈泡屬于并聯(lián)的電路是()

A．

B．

C．

D．

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

A、由電路圖可知，閉合開關(guān)后，三個燈泡首尾順次連接，只有一條電流路徑，三燈泡是串聯(lián)的，故A錯誤；

B、由電路圖可知，兩燈泡先并聯(lián)，然后與第三個燈泡串聯(lián)，故B錯誤；

C、由電路圖可知，三個燈泡首首相連、尾尾相連，電路有三條電流路徑，三燈泡是并聯(lián)的，故C正確；

D、由電路圖可知，開關(guān)閉合后兩燈泡被短路，只有一個燈泡接入電路，故D錯誤．

答案：

C

模塊二

電路的設(shè)計

例題精講

【例4】★

如圖所示，箭頭表示接好電路時的電流方向，甲、乙、丙三處分別接有電源、電燈、電動機，根據(jù)電流方向判斷，電源應(yīng)接在______處．

考點：

電源及其能量轉(zhuǎn)化．

解析：

電源外部的電流的方向是從電源正極出發(fā)，回到電源負極，填入元件后，兩個用電器之間是并聯(lián)電路，用電器之間不互相影響，這樣電源就可以接在乙處．

答案：

乙

【測試題】

如圖所示，箭頭表示接好電路時電流的方向，甲、乙、丙三處分別接有電源，電燈和電鈴，根據(jù)電流的方向可以判斷出電源在()

A．

甲處

B．

乙處

C．

丙處

D．

任何一處均可

考點：

電流的方向；電路的組成．

解析：

因電流只能從電源的正極流出，由電源的負極流入；假設(shè)甲是電源的話，則電流由上下兩個極均流入，故不符合電源的特點；

假設(shè)乙為電源，則由圖可知，電流由上方流出，由下方流入，符合電源的規(guī)律；

假設(shè)丙為電源，則由圖可知，電流均為流入，不符合電源的規(guī)律；

故只能乙為電源．

答案：

B

【例5】★★

如圖所示電路，要使燈泡L1和L2組成串聯(lián)電路，應(yīng)該()

A．

只閉合S3

B．

只閉合S2

C．

同時閉合S1和S2

D．

同時閉合S1和S3

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

當(dāng)閉合開關(guān)S2時，電流從電源正極出發(fā)后依次經(jīng)過兩盞燈泡，則它們是串聯(lián)在一起的，如圖所示：

答案：

B

【測試題】

在如圖所示的電路中，要使電阻R1、R2串聯(lián)，則應(yīng)該()

A．

電鍵S1、S2均閉合B．

閉合電鍵S2、斷開電鍵S1

C．

只要斷開電鍵S1

D．

只要斷開電鍵S2

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

A、電鍵S1、S2均閉合，電阻R1被短路，R2與R3并聯(lián)，故A不符合題意；

B、閉合電鍵S2、斷開電鍵S1，R2與R3并聯(lián)后再與電阻R1串聯(lián)，屬于混聯(lián)，故B不符合題意；

C、只要斷開電鍵S1，若閉合了電鍵S2，則電路中是R2與R3并聯(lián)后再與電阻R1串聯(lián)，屬于混聯(lián)，故C不符合題意；

D、只要斷開電鍵S2，無論電鍵S1閉合或斷開，電流依次通過電阻R1、R2，則這兩個電阻是串聯(lián)在一起的；所以D正確，符合題意．

答案：

D

【例6】★★

如圖所示，為使L1和L2組成并聯(lián)電路，應(yīng)該______________，為使L1和L2組成串聯(lián)電路，應(yīng)該_____________________．

考點：

電路的基本連接方式．

解析：

⑴如圖所示的電路中，斷開開關(guān)S3，閉合開關(guān)S1、S2時，燈泡L1和L2并聯(lián)；

⑵閉合開關(guān)S3，斷開開關(guān)S1、S2時，燈泡L1和L2串聯(lián)．

答案：

閉合S1、S2，斷開S3；閉合S3，斷開S1、S2．

【測試題】

如圖所示的電路中，使兩盞燈都有電流流過的操作是()

A．

開關(guān)S1、S2、S3都閉合B．

只閉合開關(guān)S2、S3

C．

只閉合開關(guān)S2

D．

只閉合開關(guān)S1

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

A、開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，電路發(fā)生短路，故不符合題意；

B、只閉合開關(guān)S2、S3，L1發(fā)光，L2被短路，故不符合題意；

C、只閉合開關(guān)S2，此時L1和L2串聯(lián)，故兩燈中都有電流通過，故符合題意；

D、只閉合開關(guān)S1，只有燈L2工作，故不符合題意C．

答案：

C

【例7】★★

如圖所示電路，要使燈泡L1和L2組成并聯(lián)電路，應(yīng)該()

A．

只閉合S3

B．

只閉合S2

C．

同時閉合S1和S2

D．

同時閉合S1和S3

考點：

電路的基本連接方式．

解析：

A、只閉合S3時電流只有一條路徑，是L2的簡單的電路，不合題意；

B、只閉合S2時電流只有一條路徑，電流依次流過L2、L1和開關(guān)S2，屬串聯(lián)電路，不合題意；

C、同時閉合S1和S2時電流會不經(jīng)用電器直接從電源正極流向負極，屬電源短路，是錯誤的，不合題意；

D、同時閉合S1和S3時電流有兩條路徑，分別流經(jīng)燈泡L1和L2，屬并聯(lián)電路，符合題意．

答案：

D

【測試題】

如圖電路，若要使L1、L2組成并聯(lián)電路，則開關(guān)()

A．

S1、S2斷開，S3閉合B．S3斷開，S1、S2閉合C．

S2斷開，S1、S3閉合D．S1、S3斷開，S2閉合考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

A、S1、S2斷開，S3閉合時，電流從電源正極出發(fā)后依次經(jīng)過兩盞燈泡，兩個電燈是串聯(lián)在一起的，不符合題意；

B、當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時，電流從電源正極出發(fā)后分別經(jīng)過兩盞燈泡，兩個電燈是并聯(lián)在一起的，符合題意；

C、S2斷開，S1、S3閉合時，電源被導(dǎo)線短路，不符合題意；

D、S1、S3斷開，S2閉合時，電流只經(jīng)過燈泡L1，不符合題意．

答案：

B

【例8】★★★

課外活動時，同學(xué)們看到實驗室里有帶風(fēng)葉的小電動機M一臺，電熱絲R一段，開關(guān)兩個，插頭一只，導(dǎo)線若干．同學(xué)們想利用這些器材制作成一個如右圖所示的有冷、熱兩檔風(fēng)的簡易電吹風(fēng)機．老師提出要求：吹風(fēng)機電路只閉合開關(guān)S1時吹冷風(fēng)；只閉合開關(guān)S2時既不發(fā)熱也不吹風(fēng)；同時閉合S1和S2時吹熱風(fēng)．下列各圖是四位同學(xué)分別設(shè)計的電路連接圖，其中符合要求的是()

A．

B．

C．

D．

考點：

電路圖設(shè)計．

解析：

由題目要求可得應(yīng)有總開關(guān)控制整個電路，保證電動機不工作時整個電路不工作；同時電動機工作時還可以控制發(fā)熱電阻絲的通斷．

A、當(dāng)開關(guān)S1閉合時，會造成電源短路，不符合題意；

B、同時閉合S1和S2時，電阻絲工作，但電動機不工作，不符合題意；

C、只閉合開關(guān)S2時，電阻絲工作，但電動機不工作，不符合題意；

D、S1能控制整個電路，S2可以控制電阻絲，并且不論電阻絲是不是發(fā)熱，電機都能正常工作，符合題意．

答案：

D

【測試題】

如圖所示是科技小組的四位同學(xué)設(shè)計的天然氣泄漏檢測電路，其中R為氣敏電阻(用符號表示)，R的阻值隨天然氣濃度變化曲線如圖所示，R0為定值電阻，電源兩端的電壓恒定不變．電路設(shè)計要求當(dāng)天然氣濃度增大時，電路中電表示數(shù)增大，圖中電路圖符合設(shè)計要求的是()

A．

B．

C．

D．

考點：

串、并聯(lián)電路的設(shè)計；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；并聯(lián)電路的電壓規(guī)律；電阻的串聯(lián)．

解析：

A、由電路圖可知，R與R0并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，因電源的電壓不變，所以當(dāng)天然氣濃度增大氣敏電阻的阻值減小時電壓表的示數(shù)不變，故不符合題意；

B、由電路圖可知R與R0并聯(lián)，電流表測R0支路的電流，根據(jù)并聯(lián)電路獨立工作互不影響可知，當(dāng)天然氣濃度增大氣敏電阻的阻值減小時電流表的示數(shù)不變，故不符合題意；

C、由電路圖可知，R與R0串聯(lián)，電流表測電路中的電流，當(dāng)天然氣濃度增大時氣敏電阻的阻值減小、電路的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流增大，即電流表的示數(shù)增大，故符合題意；

D、由電路圖可知，R與R0串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，當(dāng)天然氣濃度增大時氣敏電阻的阻值減小、電路的總電阻減小，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點可知R兩端分得的電壓減小，即電壓表的示數(shù)減小，故不符合題意．

答案：

C

模塊三

短路的識別和串并聯(lián)分析

例題精講

【例9】★★

如圖所示，兩個燈泡始終完好，當(dāng)開關(guān)S斷開時，兩個燈泡都發(fā)光，當(dāng)開關(guān)S閉合時，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()

A．

L1不亮，L2亮

B．

L1和L2都亮

C．

L2不亮，L1亮

D．

L1和L2都不亮

考點：

電路的三種狀態(tài)．

解析：

當(dāng)開關(guān)閉合后，L1被短路，故只有L2亮．

答案：

A

【測試題】

對如圖所示電路的分析，錯誤的是()

A．

當(dāng)斷開Sl、S2，閉合S3時，R1與R2為串聯(lián)

B．

當(dāng)斷開S3，閉合S1、S2時，R1與R2為并聯(lián)

C．

當(dāng)斷開S1，閉合S2、S3時，R1與R2為串聯(lián)

D．

只要同時閉合Sl、S3，就會出現(xiàn)短路現(xiàn)象

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別；電路的三種狀態(tài)．

解析：

A、當(dāng)斷開Sl、S2，閉合S3時，R1與R2為順次連接，是串聯(lián)，故A選項正確；

B、當(dāng)斷開S3，閉合S1、S2時，R1與R2為并列連接，是并聯(lián)，故B選項正確；

C、當(dāng)斷開S1，閉合S2、S3時，為R1的基本電路，R2被短路，故C選項錯誤；

D、只要同時閉合Sl、S3，電流從正極流出通過S1，S3直接流入電源負極，形成電源短路，故D選項正確．

答案：

C

【例10】★★

如圖所示的電路中，三個燈泡始終完好，開關(guān)S斷開時，三個燈泡都發(fā)光，當(dāng)開關(guān)S閉合時，不再發(fā)光的燈泡是__________．

考點：

電路的三種狀態(tài)．

解析：

讀圖可知，開關(guān)S斷開時，L2在干路，L1和L3各自在一個支路，故三個燈泡都發(fā)光，當(dāng)開關(guān)S閉合時，L1和L3同時被短路，只有干路的L2還可以發(fā)光．故當(dāng)開關(guān)S閉合時，不再發(fā)光的燈泡是L1、L3．

答案：

L1、L3．

【測試題】

如圖所示的電路中，三個燈泡始終完好．當(dāng)開關(guān)S斷開時，三個燈泡都發(fā)光．當(dāng)開關(guān)S閉合時()

A．

L1、L2、L3都不亮

B．

L1、L2、L3都發(fā)光

C．

L2不亮，L1、L3亮

D．L1、L2不亮，L3亮

考點：

電路的三種狀態(tài)．

解析：

解：由圖可得，當(dāng)開關(guān)斷開時，L1和L2并聯(lián)，L3在干路上，三燈都發(fā)光．

當(dāng)開關(guān)閉合后，電流從正極流過開關(guān)，再經(jīng)L3后直接回到負極，所以開關(guān)將L1、L2短路．

這種短路現(xiàn)象不會造成電流過大的危險．

答案：

D

【例11】★★

如圖所示電路，要使燈L1、L2組成串聯(lián)電路，應(yīng)閉合開關(guān)______；要使L1、L2組成并聯(lián)電路應(yīng)閉合開關(guān)__________，同時閉合________是絕對不允許的．

考點：

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別．

解析：

由圖可得，要使燈L1、L2組成串聯(lián)電路，應(yīng)將兩燈首尾相連接到電源兩端，則需閉合開關(guān)S2．

要使L1、L2組成并聯(lián)電路，則需讓電流從電源流出分別流入兩燈中再匯合共同流入電源負極，則需閉合開關(guān)S1、S3．

若同時閉合開關(guān)S1、S2、S3，會形成短路現(xiàn)象，造成電流過大，燒壞電源，發(fā)生事故；所以同時閉合開關(guān)S1、S2、S3是絕對不允許的．

答案：

S2；S1、S3；S1、S2、S3．

【測試題】

如圖所示電路，要使燈泡L1和L2組成串聯(lián)電路，斷開開關(guān)______，閉合開關(guān)______．要使L1、L2組成并聯(lián)電路，斷開開關(guān)______．閉合開關(guān)_______．若開關(guān)都閉合會出現(xiàn)_______

(填“通路”“短路”“斷路”)

考點：

電路的基本連接方式．

解析：

⑴當(dāng)閉合開關(guān)S2，斷開開關(guān)S1、S3時，電流從電源正極出發(fā)后依次經(jīng)過兩盞燈泡，則它們是串聯(lián)在一起的；

⑵當(dāng)閉合開關(guān)S1、S3，斷開開關(guān)S2時，兩盞燈泡的兩端分別連在一起，電流分別經(jīng)過兩盞燈泡后回到電源的負極，它們這種連接方式是并聯(lián)；

⑶當(dāng)開關(guān)都閉合時，形成電源短路．

答案：

S1、S3；S2；S2；S1、S3；S2；短路．