专题15.6 电路的设计问题方法总结（拓展）-2022-2023学年人教版物理九年级全册同步（及拓展）学讲练

第十五章 电流和电路 专题15.6 电路的设计问题方法总结（拓展） 一、电路设计的科学思维 1.通过用电器间的工作状态是“相互影响”还是“互不影响”，确定用电器之间是串联还是并联关系； 2.按照开关与被控制的用电器是串联的原则，确定开关的位置； 3.如果开关的使用与常理相反，则说明开关与被控制的用电器并联。若开关闭合，用电器工作，则开关与用 电器串联；若开关闭合，用电器不工作，则开关与用电器并联； 4.滑动变阻器与被控制的电路是串联关系。 5.保护电阻在干路中，确保电路的安全。 注意：需要几个开关同时控制一个用电器，则这些开关需要串联；用电器需要独立工作，则它们需要并联；开关与用电器串联时和并联时的作用效果相反。 二、电路设计要明确开关的控制作用 (1)开关闭合能工作(与用电器串联)，它包括一个开关控制一个用电器；几个开关同时控制一个用电器；几个开关分别单独控制一个用电器。 (2)开关闭合反而不工作(与用电器并联)。 (3)单刀双掷开关的应用： ①改变电路的连接方式，使用电器由并联变为串联，或由串联变为并联。 ②方便控制一盏灯。把开关安置在两个不同的位置，随意拨动任何一个开关，都能使灯由亮变灭，由灭变亮。 三、电路设计注意事项 1.每种情况画1条支路，各种情况都要用到的元件画在干路中 在电路设计中，所设计的电路图一般都是并联电路（或混连电路），很少有纯粹的串联电路。而且生活实例中往往叙述有几种并列的现象。比如“公交车前门和后门”两种情况，“甲房间和乙房“”两种情况等。电路设计时一般都是依据“一种情况画1条支路，每种情况都要用到的元件画在干路中”来设计电路。 2.两开关串联，表示两个条件同时满足，电路才形成通路。两开关并联，表示只要有一个条件满足，电路就会通 当两个开关串联时，要想电路接通，必须将两个开关同时闭合。这个在现实中往往表现为生活中的两个条件要同时满足；而两个开关并联时，要想电路接通，则随便其中哪个开关闭合电路都能接通，这个在现实中就表现为生活中的多个条件只要有一个满足即可。 3.开关的特殊用法：开关与相应的用电器并联 开关的作用是控制用电器的工作，实际生活中，开关与被它所控制的用电器之间大都是串联连接的。这样，要让该用电器工作，就闭合开关；要让该用电器停止工作，就把开关断开。如果出现了“开关闭合，某用电器停止工作，而开关断开时，该用电器反而工作”的现象，这明显不是开关的常规用法，而是一种“特殊用法”。即开关不是与该用电器串联，而是与它并联。 【例题1】在医院住院部，病人需要护理时，闭合床头开关，就能及时通知值班室里的护士。这个呼叫电路应该怎么设计呢？实验小组进行了模拟设计。 （1）设计呼叫电路时，下列因素中，不需要考虑的是 　　. A.护士工作很忙，要用多种信号提醒 B.能够确定呼叫发出的位置 C.呼叫信号强弱合适 D.值班室是否有护士值班 （2）小李同学以一个病房只有一张病床为例，设计了如图1所示的电路。该电路能不能达到呼叫目的？答：　　。 （3）当一个病房有三张病床时，小杨同学设计的电路如图2所示，小张同学设计的电路如图3所示。对比这两个电路，图3电路的优点是 　　. （4）关于图3所示呼叫电路的器材选择，下列说法中，不合理的是 　 　。 A.电源能长时间稳定供电 B.指示灯选用15W的节能灯 C.电铃额定功率不宜太大 D.病房开关必须安全且使用方便 （5）进一步讨论发现，图3所示的呼叫电路还不够完善，应该继续改进。 【例题2】小明把台灯的插头插在如图甲所示的插座上，插座上有一个开关S1和一个指示灯L1（相当于电阻很大的灯泡）．台灯开关和灯泡用S2、L2表示。当只闭合S2时，台灯不发光，当闭合S1时，指示灯发光，再闭合S2时，台灯发光；如果指示灯损坏，S1和S2都闭合，台灯也能发光。下列设计的电路图中符合要求的是（　　） 【例题3】请根据实物图，画出对应电路图。 1．某种电脑键盘清洁器有两个开关，开关S1只控制照明用的小灯泡L，开关S2只控制吸尘用的电动机M，如图所示的四个电路中，符合上述要求的是（　　）。 A．；B．；C．；D． 2．小明家里有一台透明电冰箱，他发现电冰箱的门相当于一个开关，当打开电冰箱的门时，灯亮，将门关上时，灯熄；电冰箱主要是利用压缩机工作，压缩机由温控开关控制。下列电路图符合上述要求的是（ ） 3.下列电路中两个灯泡都能够独立工作的是（　　） A． B． C． D 4. 公交车后门左右扶杆上各装有一个按钮开关（用S1、S2表示）当乘客按下任意一个开关时，电铃响起，提醒司机有乘客要下车；待车停稳后，同时按下控制电动机的开关S，后门打开，乘客才能下车、下列四个电路设计符合要求的是（