【应用1】物理实验时,同学们把两只灯泡串联在用干电池做电源的电路中。

(1)小明连接好电路(如图所示)后闭合开关S,发现$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$两只灯泡都不亮,他用手按一下灯泡$\mathrm{L}_1$,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$仍然都不亮,按一下灯泡$\mathrm{L}_2$,两灯泡都亮,松开手两灯泡又不亮,则故障可能是
(2)排除故障后,闭合开关两灯泡同时亮,断开开关两灯泡同时灭;小明将开关S换接到$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$之间,闭合开关后观察到的现象是
(1)小明连接好电路(如图所示)后闭合开关S,发现$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$两只灯泡都不亮,他用手按一下灯泡$\mathrm{L}_1$,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$仍然都不亮,按一下灯泡$\mathrm{L}_2$,两灯泡都亮,松开手两灯泡又不亮,则故障可能是
L₂与灯座接触不良
(选填“$\mathrm{L}_1$灯丝断了”“$\mathrm{L}_2$灯丝断了”“$\mathrm{L}_1$短路”“$\mathrm{L}_2$短路”或“$\mathrm{L}_2$与灯座接触不良”)。(2)排除故障后,闭合开关两灯泡同时亮,断开开关两灯泡同时灭;小明将开关S换接到$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$之间,闭合开关后观察到的现象是
两灯泡同时亮
(选填“$\mathrm{L}_1$先亮,$\mathrm{L}_2$后亮”“$\mathrm{L}_2$先亮,$\mathrm{L}_1$后亮”或“两灯泡同时亮”)。答案
(1) L₂与灯座接触不良
(2) 两灯泡同时亮
(2) 两灯泡同时亮
解析
【分析】
首先分析第一问:串联电路中两灯都不亮,说明电路为断路故障(若为短路,至少一个灯发光)。按压灯泡时电路通断变化,说明故障在被按压的灯泡处,结合现象判断具体故障。第二问:串联电路电流只有一条路径,开关控制整个电路,开关位置改变不影响其控制作用,据此判断现象。
【解析】
(1) 闭合开关两灯都不亮,确定为断路故障。逐一分析选项:
若$\mathrm{L}_1$灯丝断了,按压$\mathrm{L}_2$时电路仍断路,两灯不会亮,不符合;
若$\mathrm{L}_2$灯丝断了,按压$\mathrm{L}_1$时电路仍断路,两灯不会亮,不符合;
若$\mathrm{L}_1$短路,电路为通路,$\mathrm{L}_2$应发光,不符合;
若$\mathrm{L}_2$短路,电路为通路,$\mathrm{L}_1$应发光,不符合;
若$\mathrm{L}_2$与灯座接触不良,按压$\mathrm{L}_2$时电路接通,两灯亮,松开后电路断开,两灯不亮,符合题意。
(2) 串联电路中电流只有一条路径,开关控制整个电路的通断,无论开关位置如何,闭合开关后两灯同时有电流通过,因此两灯泡同时亮。
【答案】
(1) $\mathrm{L}_2$与灯座接触不良;(2) 两灯泡同时亮
【知识点】
串联电路故障分析;串联电路的特点
【点评】
本题考查串联电路的故障判断和开关的作用,属于基础知识点应用,需掌握串联电路断路、短路的特点,以及开关在串联电路中的控制规律。
【难度系数】
0.6
首先分析第一问:串联电路中两灯都不亮,说明电路为断路故障(若为短路,至少一个灯发光)。按压灯泡时电路通断变化,说明故障在被按压的灯泡处,结合现象判断具体故障。第二问:串联电路电流只有一条路径,开关控制整个电路,开关位置改变不影响其控制作用,据此判断现象。
【解析】
(1) 闭合开关两灯都不亮,确定为断路故障。逐一分析选项:
若$\mathrm{L}_1$灯丝断了,按压$\mathrm{L}_2$时电路仍断路,两灯不会亮,不符合;
若$\mathrm{L}_2$灯丝断了,按压$\mathrm{L}_1$时电路仍断路,两灯不会亮,不符合;
若$\mathrm{L}_1$短路,电路为通路,$\mathrm{L}_2$应发光,不符合;
若$\mathrm{L}_2$短路,电路为通路,$\mathrm{L}_1$应发光,不符合;
若$\mathrm{L}_2$与灯座接触不良,按压$\mathrm{L}_2$时电路接通,两灯亮,松开后电路断开,两灯不亮,符合题意。
(2) 串联电路中电流只有一条路径,开关控制整个电路的通断,无论开关位置如何,闭合开关后两灯同时有电流通过,因此两灯泡同时亮。
【答案】
(1) $\mathrm{L}_2$与灯座接触不良;(2) 两灯泡同时亮
【知识点】
串联电路故障分析;串联电路的特点
【点评】
本题考查串联电路的故障判断和开关的作用,属于基础知识点应用,需掌握串联电路断路、短路的特点,以及开关在串联电路中的控制规律。
【难度系数】
0.6
任务二 并联电路
我们探究了串联电路的特点,那么并联电路有什么特点呢?同学们进行了如下探究。
问题1:将如图所示的电路连接成并联电路。

问题2:闭合所有开关,发现两只小灯泡
问题3:闭合所有开关,将小灯泡$L_1$拧下,发现$L_2$
我们探究了串联电路的特点,那么并联电路有什么特点呢?同学们进行了如下探究。
问题1:将如图所示的电路连接成并联电路。
问题2:闭合所有开关,发现两只小灯泡
都发光
,闭合S和$S_2$、断开$S_1$,发现$L_1$不发光
,$L_2$发光
;闭合S和$S_1$、断开$S_2$,发现$L_1$发光
,$L_2$不发光
;闭合$S_1$、$S_2$,断开S,发现$L_1$不发光
,$L_2$不发光
;上述现象说明并联电路中电流的路径有两
条或多
条;支路开关控制支路
用电器,干路开关控制所有
用电器。问题3:闭合所有开关,将小灯泡$L_1$拧下,发现$L_2$
发光
;将小灯泡$L_2$拧下,发现$L_1$发光
;上述现象说明并联电路中的用电器互不
(选填“相互”或“互不”)影响。答案
问题1.
问题2. 都发光 不发光 发光 发光 不发光 不发光 不发光 两 多 支路 所有
问题3. 发光 发光 互不
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确并联电路的连接规则:各用电器两端分别连接到电源两极,电流有两条或多条路径;干路开关控制整个电路,支路开关仅控制所在支路的用电器。根据不同开关的通断状态,分析电流路径是否畅通,进而判断灯泡工作情况,总结并联电路特点。
【解析】
问题1:连接并联电路时,将电源、干路开关S,以及两条支路(L₁与S₁串联、L₂与S₂串联)并联,形成对应电路(即参考答案的插图)。
问题2:
闭合所有开关时,电流从电源正极流出,分为两条支路,分别经L₁、S₁和L₂、S₂,汇合后经S回到负极,因此两只小灯泡都发光;
闭合S和S₂、断开S₁时,L₁支路断路,L₂支路通路,故L₁不发光,L₂发光;
闭合S和S₁、断开S₂时,L₂支路断路,L₁支路通路,故L₁发光,L₂不发光;
闭合S₁、S₂,断开S时,干路开关S断开,整个电路断路,故L₁、L₂都不发光;
由此可知,并联电路中电流路径有两条或多条;支路开关控制支路用电器,干路开关控制所有用电器。
问题3:并联电路中各支路独立工作、互不影响。闭合所有开关,拧下L₁时,L₂支路仍通路,故L₂发光;拧下L₂时,L₁支路仍通路,故L₁发光,说明并联电路用电器互不影响。
【答案】
问题1.
问题2. 都发光 不发光 发光 发光 不发光 不发光 不发光 两 多 支路 所有
问题3. 发光 发光 互不
【知识点】
并联电路特点;开关作用;电流路径
【点评】
本题通过实验探究形式考查并联电路核心特点,帮助学生区分串、并联电路差异,是初中电学基础题型,注重实验现象分析与规律总结。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先明确并联电路的连接规则:各用电器两端分别连接到电源两极,电流有两条或多条路径;干路开关控制整个电路,支路开关仅控制所在支路的用电器。根据不同开关的通断状态,分析电流路径是否畅通,进而判断灯泡工作情况,总结并联电路特点。
【解析】
问题1:连接并联电路时,将电源、干路开关S,以及两条支路(L₁与S₁串联、L₂与S₂串联)并联,形成对应电路(即参考答案的插图)。
问题2:
闭合所有开关时,电流从电源正极流出,分为两条支路,分别经L₁、S₁和L₂、S₂,汇合后经S回到负极,因此两只小灯泡都发光;
闭合S和S₂、断开S₁时,L₁支路断路,L₂支路通路,故L₁不发光,L₂发光;
闭合S和S₁、断开S₂时,L₂支路断路,L₁支路通路,故L₁发光,L₂不发光;
闭合S₁、S₂,断开S时,干路开关S断开,整个电路断路,故L₁、L₂都不发光;
由此可知,并联电路中电流路径有两条或多条;支路开关控制支路用电器,干路开关控制所有用电器。
问题3:并联电路中各支路独立工作、互不影响。闭合所有开关,拧下L₁时,L₂支路仍通路,故L₂发光;拧下L₂时,L₁支路仍通路,故L₁发光,说明并联电路用电器互不影响。
【答案】
问题1.
问题2. 都发光 不发光 发光 发光 不发光 不发光 不发光 两 多 支路 所有
问题3. 发光 发光 互不
【知识点】
并联电路特点;开关作用;电流路径
【点评】
本题通过实验探究形式考查并联电路核心特点,帮助学生区分串、并联电路差异,是初中电学基础题型,注重实验现象分析与规律总结。
【难度系数】
0.6
【应用2】如图所示的电路中,两盏灯属于并联的是(

特别提醒:判断电路连接方式的方法:
(1)路径法:电流从电源正极出发回到负极的过程中,电流如果没有出现分支为串联,出现分支则为并联;(2)拆除法:拆除电路中的任一用电器,若剩余的用电器不工作则为串联,若工作则为并联。
B
)特别提醒:判断电路连接方式的方法:
(1)路径法:电流从电源正极出发回到负极的过程中,电流如果没有出现分支为串联,出现分支则为并联;(2)拆除法:拆除电路中的任一用电器,若剩余的用电器不工作则为串联,若工作则为并联。
答案
B 解析:选项 A 中 L₂ 两端连接一根导线,造成 L₂ 短路,故 A 不符合题意;选项 B 中两盏灯并列连接,为并联,故 B 符合题意;选项 C 中两盏灯依次连接,为串联,故 C 不符合题意;选项 D 中电源两端直接连接了一根导线,造成电源短路,故 D 不符合题意。故选 B。
解析
【分析】要判断两盏灯是否为并联,可采用路径法:电流从电源正极出发回到负极,若电流有两条或多条分支路径,则为并联;若只有一条路径,则为串联。同时需注意电路短路的情况,短路会导致用电器不工作或电源损坏,接下来逐个分析选项的电路结构。
【解析】
选项A:电流从电源正极出发,经开关S后,一条支路是L₁,另一条支路是导线,L₂被导线短路,电流直接通过导线回到负极,只有L₁工作,不是并联,不符合题意。
选项B:电流从电源正极出发,经开关S后分为两条支路,一条经过L₁,另一条经过L₂,两条支路的电流汇合后回到电源负极,电流有两条独立路径,两灯并列连接,属于并联,符合题意。
选项C:电流从电源正极出发,依次经过L₁、L₂、开关S回到负极,只有一条电流路径,两灯依次连接,属于串联,不符合题意。
选项D:电流从电源正极出发,经开关S后,有一根导线直接连接电源两极,造成电源短路,两灯都被短路,无法工作,不符合题意。
综上,答案为B。
【答案】B
【知识点】并联电路、串联电路、电路短路
【点评】本题考查串并联电路的判断,核心是掌握路径法判断电路连接方式,同时要能识别电路中的短路情况,避免错误判断。
【难度系数】0.7
【解析】
选项A:电流从电源正极出发,经开关S后,一条支路是L₁,另一条支路是导线,L₂被导线短路,电流直接通过导线回到负极,只有L₁工作,不是并联,不符合题意。
选项B:电流从电源正极出发,经开关S后分为两条支路,一条经过L₁,另一条经过L₂,两条支路的电流汇合后回到电源负极,电流有两条独立路径,两灯并列连接,属于并联,符合题意。
选项C:电流从电源正极出发,依次经过L₁、L₂、开关S回到负极,只有一条电流路径,两灯依次连接,属于串联,不符合题意。
选项D:电流从电源正极出发,经开关S后,有一根导线直接连接电源两极,造成电源短路,两灯都被短路,无法工作,不符合题意。
综上,答案为B。
【答案】B
【知识点】并联电路、串联电路、电路短路
【点评】本题考查串并联电路的判断,核心是掌握路径法判断电路连接方式,同时要能识别电路中的短路情况,避免错误判断。
【难度系数】0.7
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