第五讲 电路设计专项练习-2020-2021学年九年级物理全册培优精讲练（人教版）

第五讲：电路设计专项练习—答案解析 在进行电路设计时，需要注意以下几点： 通过分析设计要求，弄清本次设计需要用到的或者允许用到的元件有哪些，不可添加或删减。 通过分析设计要求，确定元件之间是串联和并联，开关是如何控制各个元件的。 根据分析的结果，先画出草图，再对照设计要求进行检验，不符合要求的部分进行调整和修改，经检查确认无误后，即可画出规范的电路设计图。 【例1】现有两节电池，一个开关，导线若干，两个小灯泡，两个电流表，如图所示。要求：两只小灯泡并联，A1测通过L1的电流，A2测干路的电流。开关控制整个电路。请在方框内画出电路图，并按要求连接实物图。（干路和支路中的电流均小于0.6A） 解： 由题意可知，两只小灯泡并联，A1位于L1的支路，A2位于干路，开关位于干路，如下图所示： 根据电流流向法进行连接，即先从正极出发依次串联开关S、电流表A2、灯泡L2回到负极，再把灯泡L1、电流表A1串联后并联在灯泡L2两端， 由干路和支路中的电流均小于0.6A可知，两电流表的量程均为0～0.6A，如下图所示： 【例2】综合作图： 某房间内电路工作情况是：进入房间时，只有将钥匙牌插入指定位置（相当于总开关S1闭合）走廊的两盏灯L1和L2才亮；当单刀双掷开关S2拨到a处时，壁灯L3亮，但灯光较暗，但若有声音，L3会更亮；当S2拨到b处时，床头灯L4亮，且亮度可调。 给你电源、普通开关、单刀双掷开关、声控开关、定值电阻和滑动变阻器各一个，灯泡四盏，导线若干，请你设计一个符合上述要求的电路。 解： 由题意可知，开关S1位于干路，灯泡L3、定值电阻与a触点相连且声控开关与定值电阻并联，灯泡L4与滑动变阻器串联后再与触点b相连，然后与L1、L2并联，如下图所示： 【例3】小明一家是美满的三口之家。为了倡导民主的家庭生活，想采用投票的方式决定假期是否外出旅游。小明、爸爸和妈妈分别设计一个家庭决策表决器。 ①爸爸设计的原理是：3个开关控制一盏灯的亮灭。只要一人赞成，闭合所负责的开关，灯就亮。灯亮表示提议决策通过。 ②妈妈设计的是“一票否决器”，只要一人否决，断开所负责的开关，灯就不亮。 ③小明设计的原理是：如果父母至少一人同意，同时自己也要去的话，他们就决定去旅游。三人各自控制一只开关（闭合表示同意，断开表示不同意），表决后只要灯亮就决定去旅游　（请在开关旁注明控制开关的人）。 现给你1只灯泡，2节干电池，3个开关，导线若干，请你设计符合上述要求的电路图。 1.综合作图： 小明想设计一个具有高温和低温可调档的电饭煲。并能使电饭煲总开关闭合时，指示灯亮，表示电饭煲已经工作。现在给你提供以下器材：1个单刀单掷开关S1（总开关），1个单刀双掷开关S2（温控开关），一只发热电阻R1，一只滑动变阻器，一只红色指示灯L，导线若干。请你用笔画线代替导线，帮他在方框内设计出符合上述要求的电路图。 解： 由题意可知，从电源正极依次串联R1、R2、开关S2、开关S1回到电源负极，并且一条导线与滑动变阻器R2并联，指示灯并联在S1、电源两端，电路图如图所示： 2. 晓丽发现妈妈经常忘记关掉厨房的窗户、水龙头、煤气开关、电磁炉开关。为了消除安全隐患，她想设计如下电路： 在厨房门口安装红、黄两只灯泡。当煤气、电磁炉没有都关闭时红灯亮，都关闭时红灯灭；当窗户、水龙头没有都关闭时黄灯亮，都关闭时黄灯亮。现在，给你红、黄两只灯泡，一个定值电阻，4个开关，电源和导线若干，请你帮他在图中画出这个电路图。 解： 由题意可知：当煤气灶、电磁炉有一个开关没有关闭时红灯亮，都关闭时红灯不亮，则煤气、电磁炉两个开关串联后，与红灯并联连接；窗户、水龙头上的开关串联后与黄灯并联； 为不使一个灯在控制它的两开关都闭合后另一灯也会被短路，两灯应串联；为防止四个开关都闭合造成电源被短路，再在电路中串联一个定值电阻，如图所示： 3. 电学综合作图： 厨房里有一台电冰箱、一台吸排油烟机和一盏电灯。要求S1、S2两个开关中的任何一只闭合，灯都亮；S3、S4两只开关都闭合时，吸排油烟机才开始工作；电冰箱始终工作。 现在，给你一只电灯，4个开关，电冰箱一台，吸排油烟机一台，电源和导线若干。请你按要求将电路图连接完整。 解： 厨房里的电冰箱、吸排油烟机和电灯因工作时互不影响应该是并联。S1、S2两个开关并联与灯串联；S3、S4两只开关与吸排油烟机串联，电冰箱并联在电源上，如图所示： 【课堂检测】 1. “阳光动力2号”飞机上装有平衡警示电路，其中S为正对驾驶员的重力开关，金属片M可绕O点自由转动。当机翼水平时，M在a、b中间。当飞机严重左倾时，绿灯亮、电铃响；当飞机严重右倾时，红灯亮、电铃响。请完成电路连接。 解： 当飞机严重左倾时，绿灯亮、电铃响，开关接a，绿灯与电铃接入电路； 当飞机严重右倾时，红灯亮、电铃响，