【暑假提升】人教版物理八年级（八升九）暑假预习-第17讲 串联和并联 讲学案

第17讲 串联和并联（解析版）

【学习目标】

1.了解串、并联电路的概念，掌握串、并联电路的特点；

2.会画简单的串、并联电路图；

3.能按要求设计简单的串并联电路；

4.能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例，培养观察能力。

【基础知识】

知识点一、串联和并联

1.实验探究—让两个灯泡发光的方法

2.支路和干路

（1）干路：并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路。

（2）支路：并联电路中用电器单独使用的那部分电路叫支路。

知识点二、连接串联电路和并联电路

1.探究开关在电路中的作用

【实验器材】两节干电池、两个小灯泡、三个开关、导线若干。

（1）开关在串联电路中的作用

【问题探究】在串联电路中，如果改变开关位置，开关对电路的控制作用是否会改变？

【实验步骤】

①按图甲所示电路图连接串联电路，如图乙所示。

②闭合开关S，观察两个小灯泡的发光情况。

③断开开关S，改变开关在电路中的位置，把开关分别接在a、b、c三处，闭合开关，观察小灯泡的发光情况。

【实验现象】

【实验结论】

在串联电路中，开关可以控制所以用电器，开关位置的改变不影响它对用电器的控制作用。

（2）开关在并联电路中的作用

【问题探究】在并联电路中，不同位置的开关，对电路的控制作用是否相同？

【实验步骤】

①按图甲所示电路图连接并联电路，如图乙所示。

②闭合开关S、S1、S2，观察两个小灯泡的发光情况。

③闭合开关S、S2，断开S1，观察两个小灯泡的发光情况。

④闭合开关S、S1，断开S2，观察两个小灯泡的发光情况。

⑤闭合开关S1、S2，断开S，观察两个小灯泡的发光情况。

【实验现象】

【实验结论】

在并联电路中，干路开关可以控制所有用电器，支路开关只能控制其所在支路的用电器。

2.串联电路和并联电路的特点

特别提醒

虽然串联电路中的开关控制整个电路，但开关能控制整个电路的电路不一定就是串联电路，因为在并联电路中，干路上开关也能控制整个电路。

3.串并联电路的识别

4.较复杂的电路图与实物图的转化方法

（1）根据电路图连接实物图的方法

电流路径法：先确定电流方向，即电流从电源正极流出后依次经过哪些元件，再观察有无分支。若有分支，先将一条支路连接完成，再在对应的支路处并联上另一条支路。

标号法：从电源正极开始，先在电路图中各元件的符号两端标出序号，再在对应的实物图中各元件两端标上对应的序号，最后按照电路图连接实物电路。

（2）根据实物图画电路图的方法

替换法：所谓替换法就是先将实物图中的元件用规定的符号替换下来，再将符号整理整理成规范电路图的一种方法。

节点法：所谓节点法就是找出电路中电流的分流点和汇流点，以这些点为分界，将电路分成几段来画的方法。

具体步骤：①先找出节点（并联电路的分流点和汇流点）的位置，画出干路；②对照实物图找出一条支路并画出来；③对照实物图找出其他支路并依次画出来；④将干路与各支路连接起来组成完整的电路图。

知识点三、生活中的电路

【考点剖析】

考点一：串并联电路的识别

角度1:实物电路的识别

如图所示电路中，开关能够同时控制两盏灯，且两灯发光情况互不影响的电路是（　　）。

A．  B． C． D．

【答案】B。

【解析】（1）开关能够同时控制两盏灯，电路既可以串联又可以并联，但并联时开关必须在干路上；

（2）两灯发光情况互不影响，两灯应该是并联的。

综上可知，符合要求的电路应该是并联电路，并且开关在干路上。

由图可知，A是串联；B是并联电路，并且开关在干路上，C是并联电路，但开关在支路上。D是串联。

故选：B。

角度2:生活中的串并联电路

例一：如图是一种保险箱，小明为这种保险箱设计了智能解锁电路。正常解锁时，输入正确的密码使开关S1闭合，小型电动机启动打开保险箱；也可通过使用正确的指纹使开关S2闭合，电动机启动打开保险箱。若多次解锁失败，则系统的防盗模式启动，锁定开关S3将会断开24小时，该时间段内，即便输入正确的密码或指纹都无法启动电动机。图中所示模拟电路中符合要求的是（　　）。

A. B.C. D.

【答案】A。

【解析】由题意可知，开关S1闭合，小型电动机启动打开保险箱；使用正确的指纹使开关S2闭合，电动机启动打开保险箱；这说明开关S1、S2是并联的，能独立工作；锁定开关S3断开时，即便输入正确的密码或指纹都无法启动电动机，这说明S3串联在干路中，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

例二：如图为路口交通指示灯的示意图。指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为。据你对交通指示灯的了解可以推断（　　）。

A.红灯、黄灯、绿灯是串联的；

B.红灯、黄灯、绿灯是并联的；

C.红灯与黄灯并联后再与绿灯串联；

D.绿灯与黄灯并联后再与红灯串联

【答案】B。

【解析】红灯亮时，绿灯、黄灯都不亮，说明红灯、黄灯、绿灯都能独立工作，故红灯、绿灯、黄灯是并联，故B正确。故选B。

考点二：根据电路图连接实物图

根据电路图连接实物图。

【解析】由电路图可知，两灯泡并联，开关S1位于干路，开关S2位于L2支路，

从电源的正极出发，依次连接L2、S2、S1回到电源的负极，然后把L1并联在L2和S2两端，如下图所示：

【点睛】由电路图可知，两灯泡并联，开关S1位于干路，开关S2位于L2支路，根据电流流向法、按先串后并的原则连接实物图。

本题考查了根据电路图连接实物图，此类题目一般根据电流流向法、按先串后并的原则进行解答。

考点三：电路故障的判断

在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，过一会儿，灯L突然变亮，电流表、电压表示数都变大。该电路中可能出现的故障是（　　）。

A．电阻R短路     B．电阻R断路   C．灯L短路    D．灯L断路

【答案】A。

【解析】由图知，电阻R、灯泡L串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路电流；

过一会儿，灯L突然变亮，电流表、电压表示数都变大，说明电路是接通的，没有断路故障，故BD错误；

若灯L发生了短路，灯泡不能发光，电压表示数变为零，不符合题意；

若电阻R短路，此时电压表测量电源电压，其示数变大；电路中总电阻减小，电流增大，电流表示数增大，符合题意；

【点睛】本题考查了电路故障的判断。注意短路和断路的区别，并且被短路的用电器不能工作。

（1）由图可知，电阻R、灯泡L串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路电流；

（2）根据电压表和电流表示数变大分析电路中的故障所在。

考点四：电路设计

例一：小聪想利用如图所示的器材，设计一个红绿交通信号灯模型。当S掷1时，红灯亮，S掷2时，绿灯亮。请用笔画线代替导线连接电路。

【解析】由题知，单刀双掷开关接1时，红灯亮、绿灯熄灭；接2时，绿灯亮、红灯熄灭，从电源正极出发，先连接单刀双掷开关的中间接线柱（这样才能实现两个电路的转换），单刀双掷开关接1时，只有红灯连入电路中，红灯亮、绿灯熄；接2时，只有绿灯连入电路中，绿灯亮、红灯熄灭，如下图所示：

例二：同学们在学习“串联和并联”时，分别用完好的小灯泡（两个）、干电池（两节）、开关（一个）、导线（若干）设计并连接了各自的电路，小芳连接的两种电路在开关闭合或断开时两灯均同时亮或同时灭：小明将开关闭合后两灯均亮，再从灯座上取下其中一盏灯，另一盏灯依然发光：小聪在连接好电路的最后一根导线时，两灯都发光，但当闭合开关时，其中一盏灯泡熄灭了。请你解决下列问题：

（1）在图甲的虚线框中将小芳连接的两种电路图补画完整______；

（2）小明的电路连接方式为______联；

（3）在图乙的虚线框内将小聪连接的电路图补画完整______。

【解析】（1）[1]根据开关闭合或断开时两灯均同时亮或同时灭，则两灯串联、并联均可，如下图所示：

（2）[2]根据从灯座上取下其中一盏灯，另一盏灯依然发光可知：两灯之间互不影响，故两灯应是并联。

（3）[3]小聪在连接好电路的最后一根导线时，两灯都发光，说明电路是通路，当闭合开关时，其中一盏灯泡熄灭了，而另一盏灯仍然是通路，说明开关闭合时这盏灯泡短路，如图：

【真题演练】

1．（2021·广东深圳市）教室有CO2通风机M，手动闭合S1，CO2达到定值闭合S2。只有S1闭合，CO2达到定值电动机才工作，下列图中，哪个电路图是正确的（  ）。

A． B． C． D．

【答案】D。

【解析】A．图中两开关并联后与通风机M串联。只要其中一个开关闭合，通风机M就可以工作，故A错误；

B．图中开关S1、通风机M串联后开关S2并联。S1闭合，通风机M就可以工作，S2闭合，通风机M被短路，故B错误；

C．图中开关S1、通风机M、开关S2并联。只要其中一个开关闭合，通风机M被短路，故C错误；

D．图中开关S1、通风机M、开关S2串联。两开关同时闭合，通风机M才可以工作，故D正确。故选D。

2．（2021·贵州黔东南苗族侗族自治州）过交通路口时要遵守“红灯停、绿灯行、黄灯也要等一等”的规则，吉样同学用小灯泡、电池、开关和导线来模拟路口的交通信号灯。要求红、绿、黄灯可独立发光，他设计了如图所示的电路图，其中符合题意的是（  ）。

A．B．C．D．

【答案】D。

【解析】要求红、绿、黄灯可独立发光，即它们互相不影响，它们应该是并联。

A．从图中可以看到，三个灯首尾相连，它们是串联，故A不符合题意；

B．从图中可以看到，三个开关都闭合后，绿灯和黄灯两端分别连在一起，绿灯和黄灯是并联，然后再和红灯串联，不是仅仅并联一种情况，故B不符合题意；

C．从图中可以看到，三个开关都闭合后，红灯和绿灯两端分别连在一起，红灯和绿灯是并联，然后再和黄灯串联，不是仅仅并联一种情况，故C不符合题意；

D．从图中可以看到，四个开关都闭合后，三个灯两端分别连在一起，它们是并联，故D符合题意。故选D。

3．（2021·湖南常德市）“践行低碳环保，倡导绿色出行”，常德市城区共享单车、共享电动车、电动公共汽车为市民的绿色出行提供了方便。电动公共汽车的动力来源于电动机，前后两门（电路开关）中任意一个门没有关闭好，电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是（  ）。

A． B．

C． D．

【答案】C。

【解析】A．若后门没有关好，汽车可以行使，后门关好后，电动机短路，无法行驶，故A不符合题意；

B．若后门没有关好，汽车可以行使，后门关好后，电动机短路，无法行驶，故B不符合题意；

C．只有前门和后门同时关上，故C符合题意；

D．前门或者后门只要关上一个，汽车就行使，故D不满足题意。故选C。

4．（2021·湖北宜昌市）如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，于是他用一根导线来排査故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是（  ）。

A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路

【答案】B。

【解析】A．若L1断路不能形成闭合回路，所以电路中无电流，两个灯都不亮，当导线连接L1两端时L2发光L1不发光，故A不符合题意；

B．若L2断路不能形成闭合回路，所以电路中无电流，两个灯都不亮，当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光，故B符合题意；

C．当L1短路时，L1不亮，L2亮，故C不符合题意；

D．当L2短路时，L2不亮，L1亮，故D不符合题意。故选B。

5．（2020•河池）如图所示，若要使R1、R2并联，则（  ）。

A．只闭合S1     B．只闭合S3     C．只闭合S2、S3      D．只闭合S1、S2

【答案】D。

【解析】若要使R1、R2并联，则电流从电源正极出来后，要分成两条路径，且两个电阻在两条支路中，所以由图可知应只闭合S1、S2，断开S3，故D正确。故选：D。

6.（2019·岳阳）为保障安全，滚筒洗衣机内设置了电源开关S1和安全开关S2．当洗衣机门关上，S2自动闭合，再闭合电源开关S1洗衣机才能正常工作。下列简易原理图符合要求的是（　　）。

【答案】C。

【解析】A、由图知，闭合开关S2后，电动机即开始工作，再闭合S1后会造成电源短路，故A不符合要求；

B、由图知，两开关并联，所以两开关只要有一个开关闭合电动机都会工作，故B不符合题意；

C、由图知，S2闭合后电动机不工作，再闭合开关S1电动机才开始工作，故C符合题意；

D、由图知，闭合开关S1后，电动机即开始工作，再闭合S2后会造成电源短路，故D不符合要求。故选C。

7．（2021·四川凉山彝族自治州）某保密室有三道门，关上一道门相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关上红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画在虚线的方框内，并根据所设计的电路图在图中用笔画线将实物连接成符合要求的电路。（要求：连线不能交叉，线头接在接线柱上。）______、______

【解析】只要有一道门没有关上红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光，即两灯串联，开关闭合时将红灯短路，如图所示：

将电路图接成实物图，如图所示：

8．（2021·陕西中考真题）楼道里常用一种自动控制的照明灯：楼道光线充足时无论是否有声音，照明灯都不发光；光线很暗并且有一定响度的声音时，照明灯就发光（光线很暗时光控开关闭合；有一定响度的声音时，声控开关闭合）。请根据以上要求在虚线框内将图中的电路连接完整。（____）

【解析】题干要求在无光或灯管较暗且有声音时灯泡才发光，而其它情况均不发光，所以需同时满足两个条件才行，根据题干条件，即两个开关均闭合时小灯泡才发光，由此可以推断出两个开关是与小灯泡串联的，据此连接电路图，如图所示：

【过关检测】

1.教室中有四盏灯用两个开关控制，每个开关控制两盏灯，如图所示的电路中，符合上述要求的是（  ）。

A. ；B. ；C. ；D. 

【答案】D。

【解析】家庭电路中的用电器因为要独立工作，且互不影响，所以用电器要并联，即使一个开关控制两盏灯，两灯也是并联的，因为一个灯坏了，另一个灯同样可以工作。

A图两灯分别并联后，再串联，不符合家庭电路的实际情况，故A错误；

B图同A，两灯分别并联后，再串联，不符合家庭电路的实际情况，故B错误；

C图两灯串联后，再并联，也不符合家庭电路的实际情况，故C错误；

D图两灯并联后，由开关控制，然后两支路再并联，符合家庭电路的连接情况，故D正确。选D。

2.高铁内的洗手间如果两个相邻的洗手间都有人并且锁住时，红灯亮表示“有人”。如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时，灯不亮表示可以使用。下列电路图能实现上述功能的是（  ） 。

A.B.C.D.

【答案】A。

【解析】由题知，两个洗手间都有人并锁住时，灯亮；如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时，灯不亮；

A、由电路图可知，两开关都闭合时灯泡发光，符合题意，故A正确；

BD、由电路图可知，两开关都闭合时灯不亮，且会发生电源短路，故BD不正确；

C、由电路图可知，闭合任意一个开关，灯泡都发光，不符合题意，故C不正确。故选A。

3.如图A、B、C、D是根据以下实物连接的电路图，其中正确的是（　　）。

A．  B．  C． D．

【答案】A。

【解析】A、电源正极出来，上面一支经过灯泡和开关，下面一支经过开关和灯泡，汇合后一起经过干路开关，回到负极，因此A选项正确；

B、从图中可以看出，形成电源短路，因此B选项错误；

C、从图中可以看出，两灯泡串联了，故C选项错误；

D、开关闭合后，下边的两个开关同时控制一个灯泡，干路中没有开关，因此D选项错误。故选A。

4.如图所示，闭合开关，两灯均不亮。已知电路连接正确，是其中一个小灯泡出现了故障。将电压表并联在灯泡L1两端时，电压表有示数。则电路故障是（　　）。

A. 灯L1短路；B. 灯L2短路；C. 灯L1断路；D. 灯L2断路

【答案】C。

【解析】AB．灯L1短路或灯L2短路，另一个灯泡发光，题目中两灯均不亮，故AB不符合题意；

C．灯L1断路，两灯均不亮，将电压表并联在灯泡L1两端时，相当于电压表和灯泡L2串联，电压表有示数，故C符合题意；

D．灯L2断路，两灯均不亮，将电压表并联在灯泡L1两端时，电压表断路，电压表没有示数，故D不符合题意。故选C。

5.串联电路和并联电路是最基本的电路，它们的实际应用非常普遍，节日的小彩灯是______联的，安装在教室里的几盏日光灯是联的________。

【答案】串；并。

【解析】小彩灯中有一只灯泡不亮，一串彩灯都不亮，所以是串联的；

教室里的灯其中一个不发光，其他的灯仍可以正常发光，所以是并联的。

6.两个灯泡串联的特点是：接通电路后，当一个灯泡不亮时，另一个灯泡___ ____；两个灯泡并联的特点是：接通电路后，当一个灯泡不亮时，另一个灯泡__ ____。

【答案】也不亮；仍然可以亮。

【解析】串联电路中电流的路径只有一条，电路中的某处断开，整个电路就断路。并联电路中电流的路径不只一条，如有一支路断开，其他支路仍可正常工作。

7．某科技小组为医院病房设计呼叫电路，在病人需要护理时，闭合床头开关S1或S2，护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L1或L2亮，同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。

【解析】闭合床头开关S1或S2，护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L1或L2亮，同时听到电铃响起，即开关S1控制灯L1，开关S2控制灯L2，且灯泡L1与灯泡L2并联，不论按哪一个开关，电铃都需要响，说明电铃在干路上，故下图所示：