同步提升专题2：电路功能识别、电路设计(电路识别+电路设计)--2024-2025学年人教版物理九年级上学期

九年级上册精编同步讲义（教科人教通用版） 专题2：电路功能识别与电路设计 类型一：识别电路功能 专题剖析 电路识别的底层逻辑是电路设计 ——探究初中阶段电路设计的几大类型 1、用电器的串并联 主要通关并联来实现独立控制（比如红绿灯、传达室、医院病床、电吹风等）,这一类电路中可以通过开关的位置实现不同的控制效果 电路种类 电路特点 应用举例 并联电路中通过两个开关可以实现两个用电器的单独控制。 红绿灯 并联电路中通过一个在干路的开关同时控制所有用电器。 教室照明灯 S2在干路上可以实现电动机优先工作的效果，起到安全的作用。 浴霸、电吹风 三个开关独立控制每个灯泡，但要注意电铃只需一个放干路就可以。 病床与护士站间的呼叫电路、传达室电路 2、开关的串并联 电路种类 电路特点 应用举例 开关并联（或门电路），只要有一个开关闭合，电路就接通。 遥控开关和手动开关都可以控制卷帘门 开关串联（与门电路），必须两个开关都闭合，电路才接通。 声、光同空开关 开关与用电器并联（非门电路），开关闭合形成短路，用电器不工作，开关断开，用电器正常工作。（特别注意：R是为了防止形成电源短路的保护电阻，一定不能少） 安全带未系提示系统 将非门电路与与门电路综合后可以实现四个开关都闭合后，小灯泡才亮的效果。 车门未关提示系统 将或门电路与与门电路综合后可以制作投票电路，投票中小明同意，爸爸妈妈至少一人同意就可以通过投票。 投票电路，银行保险库门禁系统。 专题演练 题型一：用电器的串并联 1、（2024•遂宁）图中的电动独轮车依靠电力驱动，低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，当人站在独轮车上时开关S1自动闭合，电动机工作，独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（　　） A B C D 2、现代社会倡导文明出行，某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察，画出了如图4所示的控制人行红、绿灯的电路图，你认为可行的是（ ） A B C D 3、有一种“浴霸”，具有照明、吹风和加热三个功能，其中照明灯和吹风机（用表示），均可以单独控制，电热丝（用 表示）只有在吹风机启动后才可以工作。图所示电路图中，符合上述要求的是（　　） A B C D 4、（2022秋•曹县期中）根据电吹风工作特点和安全用电原则，在如图设计的电路中，你认为最合理的是 　 　，理由是该吹风机既能吹出冷风，又能吹出热风，还可保证开关闭合时，　 　（选填“电动机”、“电热丝”）先工作。 题型二：开关的串并联 5、（2024•天津模拟）为了安全，汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时，相当于闭合开关，指示灯不亮；未系好安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。如图所示符合上述要求的电路图是（　　） A． B． C． D． 6、（2024•沭阳县校级二模）如图是某校园十佳歌手海选裁判亮灯电路图，三个裁判分别控制对应的开关，同意选手晋级闭合相应开关，若绿灯亮起表示选手晋级，绿灯未亮表示选手不能晋级。则下列有关选手能否晋级的说法正确的是（　　） A．只要主裁同意，选手就晋级 B．任意两个裁判同意，选手就晋级 C．只有三个裁判都同意，选手才晋级 D．主裁和任意一个副裁同意，选手就晋级 7、（2024•惠山区模拟）今年元旦，无锡火车站正式实施“验检合一”，乘客只需通过验票闸机“一道闸”，当身份信息和人脸信息都符合时，电动机转动，打开闸门，就能直接到达站台，进站速度明显提升，下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 8、（2024•沭阳县校级二模）交通法规定，满16周岁才能骑电动自行车上路，骑车时需佩戴安全头盔。小佳想制作一款智能头盔，平时将头盔锁在车前篓里，先转动钥匙并取出头盔戴上（相当于闭合S1），再转动电动车钥匙（相当于闭合S2），车才能正常启动，下图中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 9、（2024•汝阳县一模）小黄为养鸡场设计报警电路，养鸡场的前、后门分别装有开关S1、S2，动物闯入时开关会自动闭合。要求：只要动物闯入任意一个门，电铃都能响起报警。下列电路图符合设计要求的是（　　） A． B． C． D． 10、（2023•长春一模）交通法规中明确规定，所有的摩托车、电动自行车上路驾驶员必须佩戴安全头盔，小佳想制作一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路中符合要求的是（　　） A B C D 11、（2024•湖南）科技小组模拟“智能开锁”设计的电路图，有两种开锁方式，即“人脸识别”与输入“密码”匹配成功，或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁，现用S1表示人脸识别，S2、S3表示密码、钥匙。匹配成功后对应开关自动可闭合，电动机才工作开锁。满足上述两种方式都能开锁的电路是（　　） A． B． C． D． 12、（2024•诸城市一模）考试试卷保密至关重要，为确保试卷万无一失，存放试卷的保密室有厚厚的大门，要想开门，需要主考用钥匙闭合开关S，或者两名副主考同时使用钥匙闭合开关S1、S2，使电动机工作拉开大门。为防止有小偷从窗户或排气扇处翻入，在窗户和排气扇处还分别设有自动感应开关S3、S4，当小偷闯入时感应开关自动闭合，警铃报警。下列电路图符合设计要求的是（　　） A． B． C． D． 13、汽车仪表盘上都有一指示灯，用它提醒司机车门是否关好．四个车门中只要一个车门没有关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光，在下列所示的电路图中，你认为符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 题型四：异形开关 14、小黄的家门口装有开关S1，床头装有开关S2，这两个开关都能单独控制房间的吊灯，如图中的电路图能符合这一要求的是（　　） A． B． C． D． 15、为了生活方便，卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制．一个安装在进门处，另一个在床头附近，操作任意一个开关均可以开灯、关灯．下面四幅图是小明用电池作为电源设计的四个电路模型，能满足要求的是（其中A图中的Sl、S2及C图中的S1为单刀双掷开关）（　　） A． B． C． D． 16、汽车中有如图所示的电路。上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连并接人电路，M与弹簧套在光滑的水平滑杆上，A、B是弹簧的固定端。汽车静止时，M上的金属细杆与红、绿灯下端的触头都不接触。当行驶的汽车突然刹车时（ ） A．红灯、绿灯都亮 B．红灯、绿灯都不亮 C．红灯亮，绿灯不亮 D．红灯不亮，绿灯亮 17、某取暖器在只闭合开关S1时送冷风，同时闭合开关S1、S2时送热风。为了安全起见，取暖器要安装一个跌倒开关S，使取暖器倾倒时整个电路断开。下列符合该取暖器工作要求的电路是( ) A B C D 18、（2024•黄埔区二模改编）如图是一款既能吹冷风又能吹热风的冷暖风机的原理图及其简化电路，为了安全，冷暖风机都装有跌倒开关S（图乙跌倒开关S未画出）。当风机正立时，跌倒开关的活动球使电路连通，当工作的风机跌倒时，活动球能切断整个风机电路。 （1）跌倒开关中的活动球应使用 （选填“导体”或“绝缘体”）材料制作，跌倒开关在电路中应安装在 （选填“O”“P”或“Q”）处，理由是 ； （2）风机正立时，若只闭合开关S1，风机吹出的是 风；若将开关S1、S2都闭合，风机吹出的是 风（以上两空均选填“热”或“冷”），此时发热丝和电动机是 联。 类型二：电路设计 1、（2022秋•凤山县期末）一只玩具猫外形如图1所示，猫体内有电池，猫手相当于一开关，向下压猫手，猫脸上的两个小电灯会一齐发光。过了一会，其中一盏灯熄灭，而另一盏灯照常亮，请把你猜想的猫体内的电路图画在图2方框内。 2、（2023·自贡）“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，灯亮电铃不响；当房门被打开时，细导线AB被扯断，灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。 3、（2023•曲江区校级模拟）小明为仓库设计一个自动防盗报警电路。要求：房门只要被打开，AB间的开关会断开，电铃发声自动报警，请你将如图所示的电路补充完整，使之符合要求。 4、医院想为病房设计病人呼叫医生的装置，要求：在每张病床前安装一个开关，病人按下开关后，医生值班室对于床位的灯泡发光，同时，电铃响，提醒医生。请你设计一个电路，满足医院的要求，在下面方框内画出你设计的电路图（画出两张床位即可）。 5、（2022秋•林州市期中）某品牌手持式电动螺丝刀如图甲所示，它有两个开关，其中开关S控制照明灯L和电动机，开关S1只控制照明灯，请在图乙虚线框内将电路图补充完整。 6．（2022秋•广陵区期末）如图甲所示是小区单元防盗门上的楼宇对讲装置，在楼下按下对应住户的号码按钮（相当于开关），该住户家中的门铃就会发出声音。如图乙所示的是其电路原理图，请你连接完整。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级上册精编同步讲义（教科人教通用版） 专题2：电路功能识别与电路设计 类型一：识别电路功能 专题剖析 电路识别的底层逻辑是电路设计 ——探究初中阶段电路设计的几大类型 1、用电器的串并联 主要通关并联来实现独立控制（比如红绿灯、传达室、医院病床、电吹风等）,这一类电路中可以通过开关的位置实现不同的控制效果 电路种类 电路特点 应用举例 并联电路中通过两个开关可以实现两个用电器的单独控制。 红绿灯 并联电路中通过一个在干路的开关同时控制所有用电器。 教室照明灯 S2在干路上可以实现电动机优先工作的效果，起到安全的作用。 浴霸、电吹风 三个开关独立控制每个灯泡，但要注意电铃只需一个放干路就可以。 病床与护士站间的呼叫电路、传达室电路 2、开关的串并联 电路种类 电路特点 应用举例 开关并联（或门电路），只要有一个开关闭合，电路就接通。 遥控开关和手动开关都可以控制卷帘门 开关串联（与门电路），必须两个开关都闭合，电路才接通。 声、光同空开关 开关与用电器并联（非门电路），开关闭合形成短路，用电器不工作，开关断开，用电器正常工作。（特别注意：R是为防止形成电源短路的保护电阻，一定不能少） 安全带未系提示系统 将非门电路与与门电路综合后可以实现四个开关都闭合后，小灯泡才亮的效果。 车门未关提示系统 将或门电路与与门电路综合后可以制作投票电路，投票中小明同意，爸爸妈妈至少一人同意就可以通过投票。 投票电路，银行保险库门禁系统。 专题演练 题型一：用电器的串并联 1、（2024•遂宁）图中的电动独轮车依靠电力驱动，低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，当人站在独轮车上时开关S1自动闭合，电动机工作，独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（　　） A B C D 【答案】C 2、现代社会倡导文明出行，某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察，画出了如图4所示的控制人行红、绿灯的电路图，你认为可行的是（ ） A B C D 【答案】B 3、有一种“浴霸”，具有照明、吹风和加热三个功能，其中照明灯和吹风机（用表示），均可以单独控制，电热丝（用 表示）只有在吹风机启动后才可以工作。图所示电路图中，符合上述要求的是（　　） A B C D 【答案】B 4、（2022秋•曹县期中）根据电吹风工作特点和安全用电原则，在如图设计的电路中，你认为最合理的是 　 　，理由是该吹风机既能吹出冷风，又能吹出热风，还可保证开关闭合时，　 　（选填“电动机”、“电热丝”）先工作。 【答案】丙；电动机 题型二：开关的串并联 5、（2024•天津模拟）为了安全，汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时，相当于闭合开关，指示灯不亮；未系好安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。如图所示符合上述要求的电路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 6、（2024•沭阳县校级二模）如图是某校园十佳歌手海选裁判亮灯电路图，三个裁判分别控制对应的开关，同意选手晋级闭合相应开关，若绿灯亮起表示选手晋级，绿灯未亮表示选手不能晋级。则下列有关选手能否晋级的说法正确的是（　　） A．只要主裁同意，选手就晋级 B．任意两个裁判同意，选手就晋级 C．只有三个裁判都同意，选手才晋级 D．主裁和任意一个副裁同意，选手就晋级 【答案】D 7、（2024•惠山区模拟）今年元旦，无锡火车站正式实施“验检合一”，乘客只需通过验票闸机“一道闸”，当身份信息和人脸信息都符合时，电动机转动，打开闸门，就能直接到达站台，进站速度明显提升，下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 8、（2024•沭阳县校级二模）交通法规定，满16周岁才能骑电动自行车上路，骑车时需佩戴安全头盔。小佳想制作一款智能头盔，平时将头盔锁在车前篓里，先转动钥匙并取出头盔戴上（相当于闭合S1），再转动电动车钥匙（相当于闭合S2），车才能正常启动，下图中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 9、（2024•汝阳县一模）小黄为养鸡场设计报警电路，养鸡场的前、后门分别装有开关S1、S2，动物闯入时开关会自动闭合。要求：只要动物闯入任意一个门，电铃都能响起报警。下列电路图符合设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 10、（2023•长春一模）交通法规中明确规定，所有的摩托车、电动自行车上路驾驶员必须佩戴安全头盔，小佳想制作一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路中符合要求的是（　　） A B C D 【答案】A 11、（2024•湖南）科技小组模拟“智能开锁”设计的电路图，有两种开锁方式，即“人脸识别”与输入“密码”匹配成功，或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁，现用S1表示人脸识别，S2、S3表示密码、钥匙。匹配成功后对应开关自动可闭合，电动机才工作开锁。满足上述两种方式都能开锁的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 12、（2024•诸城市一模）考试试卷保密至关重要，为确保试卷万无一失，存放试卷的保密室有厚厚的大门，要想开门，需要主考用钥匙闭合开关S，或者两名副主考同时使用钥匙闭合开关S1、S2，使电动机工作拉开大门。为防止有小偷从窗户或排气扇处翻入，在窗户和排气扇处还分别设有自动感应开关S3、S4，当小偷闯入时感应开关自动闭合，警铃报警。下列电路图符合设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 13、汽车仪表盘上都有一指示灯，用它提醒司机车门是否关好．四个车门中只要一个车门没有关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光，在下列所示的电路图中，你认为符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 题型三：异形开关 14、小黄的家门口装有开关S1，床头装有开关S2，这两个开关都能单独控制房间的吊灯，如图中的电路图能符合这一要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 15、为了生活方便，卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制．一个安装在进门处，另一个在床头附近，操作任意一个开关均可以开灯、关灯．下面四幅图是小明用电池作为电源设计的四个电路模型，能满足要求的是（其中A图中的Sl、S2及C图中的S1为单刀双掷开关）（　　） A． B． C． D． 【答案】A 16、汽车中有如图所示的电路。上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连并接人电路，M与弹簧套在光滑的水平滑杆上，A、B是弹簧的固定端。汽车静止时，M上的金属细杆与红、绿灯下端的触头都不接触。当行驶的汽车突然刹车时（ ） A．红灯、绿灯都亮 B．红灯、绿灯都不亮 C．红灯亮，绿灯不亮 D．红灯不亮，绿灯亮 【答案】C 17、某取暖器在只闭合开关S1时送冷风，同时闭合开关S1、S2时送热风。为了安全起见，取暖器要安装一个跌倒开关S，使取暖器倾倒时整个电路断开。下列符合该取暖器工作要求的电路是( ) A B C D 【答案】A 18、（2024•黄埔区二模改编）如图是一款既能吹冷风又能吹热风的冷暖风机的原理图及其简化电路，为了安全，冷暖风机都装有跌倒开关S（图乙跌倒开关S未画出）。当风机正立时，跌倒开关的活动球使电路连通，当工作的风机跌倒时，活动球能切断整个风机电路。 （1）跌倒开关中的活动球应使用 （选填“导体”或“绝缘体”）材料制作，跌倒开关在电路中应安装在 （选填“O”“P”或“Q”）处，理由是 ； （2）风机正立时，若只闭合开关S1，风机吹出的是 风；若将开关S1、S2都闭合，风机吹出的是 风（以上两空均选填“热”或“冷”），此时发热丝和电动机是 联。 【答案】（1）导体；O；当工作的风机跌倒时，活动球能切断整个风机电路；（2）冷；热；并； 类型二：电路设计 1、（2022秋•凤山县期末）一只玩具猫外形如图1所示，猫体内有电池，猫手相当于一开关，向下压猫手，猫脸上的两个小电灯会一齐发光。过了一会，其中一盏灯熄灭，而另一盏灯照常亮，请把你猜想的猫体内的电路图画在图2方框内。 【答案】向下压猫手，猫脸上的两个小电灯会一齐发光，则两个小电灯可能是并联（开关在干路中），也可能串联；但使用一段时间后一个小电灯不亮，另一个还照常发光，说明两只灯泡互不影响，因此两只灯泡一定是并联，开关在干路上。 2、（2023·自贡）“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，灯亮电铃不响；当房门被打开时，细导线AB被扯断，灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。 【答案】开关闭合时，若导线完好则电铃不响；而导线被拉断后电铃响，说明导线和电铃并联，导线完好时，电铃被短路；为了保护电路，灯泡应串联在干路中，如下图所示： 3、（2023•曲江区校级模拟）小明为仓库设计一个自动防盗报警电路。要求：房门只要被打开，AB间的开关会断开，电铃发声自动报警，请你将如图所示的电路补充完整，使之符合要求。 【答案】开关闭合时，若导线完好电铃不响；当AB间的开关断开后电铃响，说明开关和电铃并联，开关闭合时，电铃被短路；为了保护电路，灯泡应串联在干路中，由此连接电路。 4、医院想为病房设计病人呼叫医生的装置，要求：在每张病床前安装一个开关，病人按下开关后，医生值班室对于床位的灯泡发光，同时，电铃响，提醒医生。请你设计一个电路，满足医院的要求，在下面方框内画出你设计的电路图（画出两张床位即可）。 【答案】由题意可知，两灯互不影响，故为并联电路，并且各支路灯泡都有相应的开关控制。每位病人按下床头开关后，值班室的电铃响，所以电铃应该在干路上。 5、（2022秋•林州市期中）某品牌手持式电动螺丝刀如图甲所示，它有两个开关，其中开关S控制照明灯L和电动机，开关S1只控制照明灯，请在图乙虚线框内将电路图补充完整。 【解答】S控制照明灯L和电动机M，故开关S为总开关，控制小灯泡和电动机；由于开关S1只控制照明灯，说明照明灯L和电动机M工作时互不影响即为并联电路，如图： 6．（2022秋•广陵区期末）如图甲所示是小区单元防盗门上的楼宇对讲装置，在楼下按下对应住户的号码按钮（相当于开关），该住户家中的门铃就会发出声音。如图乙所示的是其电路原理图，请你连接完整。 【解答】根据题意可知，各住户家中的门铃互不影响，因此各门铃间的连接方式为并联，并且各住户家中的门铃都有相应的开关控制，电路图如下： 2 学科网（北京）股份有限公司 $$