3.4活动：电路创新设计展示 同步训练-- 2024-2025学年教科版物理九年级上册

3.4活动：电路创新设计展示 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．某施工单位在进行定向爆破时，安装了引爆装置，当引爆装置收到信号后，开关S延时断开，引爆器中有电流流过从而引爆炸药进行爆破．下列电路设计符合要求的是 A． B． C． D． 2．如图是某品牌的单轮平衡车，它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。骑行时，蓄电池给平衡车上的电动机提供动力。为了确保安全，该单轮平衡车电路部分安装 有两个开关——电源开关 S1和压力开关 S2。当手动闭合 S1时，指示灯亮起，此时骑行 者再站立于平衡车踏板上，S2自动闭合，电动机正常启动，平衡车运动。未闭合 S1 或骑 行者未站立于踏板上，电动机都无法启动。以下电路符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 3．居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着浪费电。但是，如果有人夜晚出来，没有灯又很不方便。科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”，符号用“—光一”表示，它的作用是天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”，符号用“一声一”表示，它的作用是当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开。图所示的电路中满足只有人夜晚出来走动时灯才亮的电路是（　　） A． B． C． D． 4．小雪发现电吹风有凉风和暖风两种功能，她绘制了电吹风内部的简化电路图，其中正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   5．为创建全国文明城市，盐城公交公司最近又投入一批电动公共汽车．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． 二、填空题 6．如图所示是恐怖分子设置在飞机上的定时爆炸装置的原理图，为使爆炸装置停止工作，拆弹专家应在 （填“a”或“b”）处剪断导线．拆除前起爆器上 （填“有”或“没有”）电流通过． 7．小亮和小刚是同班好朋友，又是住在同一家属楼上下层的邻居，经常一起去上学．为了相约方便，他们想连接一个能够相互呼叫的电路，只要一方按下自己书桌上的开关，对方书桌上的电铃就会响．如图是他们设计的电路，你认为这个电路图 (填“符合”或“不符合”)要求．如果不符合，改进的办法是 ． 8．禁止电动车上路，遭到了全国人民强烈反对，引起了人民日报、中央电视台及央视著名主持人白岩松老师的强烈发声。如图1所示的电动自行车，只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，路宽窄均可，速度可大可小。 （1）这车钥匙实质相当于一个 ，给电动车充电时，电瓶相当于 （选填“电源”或“用电器”）； （2）图2是电动车的充电插口，内有金属插脚，在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰；图3是电动车的局部电路图，其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚，可能会造成 （选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”）损坏；如果人体触碰蓄电池两极，人 （选填“有”或“无”）危险； （3）电动自行车两刹车手柄（如图4）中各有一只开关S1和S2；在行驶中用任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，（如图5）电路符合要求的是 ； （4）电动自行车的调速把手相当于一个 （选填“电流表”或“滑动变阻器”或“电压表”）。电动自行车的左转向灯坏了，发现右转向灯闪烁，这两个灯的连接方式是 。 9．如图所示，当开关闭合时会发生 现象，若要两灯并联，应将导线 改接到 接线柱。 10．有一款静电式空气净化器，浑浊空气进入净化器除尘腔内即被电离，使PM2.5颗粒带电，然后被静电箱的带电极板吸附，这是利用了 ，来实现对室内空气的净化；有一种利用声控开关和光控开关实现自动控制的楼道照明灯，只有在光线较暗且有人经过发出声音时才亮，声控开关和光控开关应该是 联的。 三、作图题 11．请设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，指示灯亮，电铃不响；当房门被打开时，细导线EF被扯断，指示灯亮并且电铃发声报警。请你按要求连接电路图。 四、实验题 12．LED灯（发光二极管）具有低压安全、效能高等优点。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，具有单向导电性，即电流只能从正极流入，负极流出。如图所示的LED灯的正、负极的标识模糊，请你设计一个实验方案，分辨出LED灯的正、负极。（温馨提示：注意实验方案的可操作性） （1）实验器材： ； （2）实验步骤： ； （3）实验现象分析及结论： 。 五、简答题 13．设计自动显示压力大小的装置 现在给你1个电源、1个定值电阻、1个滑动变阻器、1个电压表、1个开关、若干导线．要求：作用在弹簧上的压力越大，电压表示数越大，请你设计一个符合要求的电路，完成装置图，并简述工作原理及过程． 14．防控疫情期间，为了严格控制外来车辆出入小区，很多小区安装了门禁系统，如图所示。系统可以通过电子眼自动识别车辆，若是小区内部车辆，则由自动开关S1控制电动机启动横杆；若是外部车辆，需要工作人员按动按钮开关S2，控制电动机启动横杆。请设计一个能正确模拟门禁系统内部的控制电路。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 C D C D B 1．C 【详解】A图，无论开关闭合还是断开时，引爆器都有电流通过，不符合题意； B图，引爆器与灯并联，开关闭合时有电流通过，断开时无电流，不符合题意； C图，开关闭合时，引爆器被开关短路，没有电流通过，断开时，引爆器与灯串联，有电流通过，符合题意； D图，引爆器与灯并联，开关闭合有电流，断开无电流，不符合题意； 故选C． 2．D 【详解】当手动闭合 S1 时，指示灯亮起，说明指示灯可以独立工作，则指示灯和电动机是并联的。 未闭合 S1 或骑行者未站立于踏板上，电动机都无法启动，说明S1 在干路上，压力开关 S2与电动机串联。 故选D。 3．C 【详解】只有人夜晚出来走动时灯才亮，即满足“光控”开关“声控”开关同时闭合，电路才接通，即两个开关串联且同时闭合， 灯光才亮，故C符合题意。 故选C。 4．D 【详解】电吹风有凉风和暖风两种功能，由题意可知凉风时只要风扇正常接入电路，暖风时需要将电热丝接入电路，故可分析得风扇和电热丝并联，开关分别控制干路和电热丝，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．B 【详解】根据题意知道，电动机要由前、后两门（电路开关）关闭同时控制，若任意一个门没有关闭好，则电动机都不能工作，即电动公交车无法行驶，由此可知前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机，故符合要求的电路只有B． 6． a 没有 【详解】从图中可知，a部分是电流的必经之路，一旦断开，整个电路将不能接通，而b部分将起爆器短路，因此，为使其停止工作应剪断线a，拆除前起爆器由于与导线b并联被短路，所以起爆器上没有电流通过． 【点睛】根据电流的路径，判断a、b两段导线在电路变化中的连接情况，就可确定其在电路中发挥的作用． 7． 不符合 S1和D1互换(或S2和D2互换) 【详解】开关S1没有与电铃D2的串联，开关S2也没有与电铃D1串联，不能起到控制作用，且两个开关的串联会引起电源的短路，所以这个电路图不符合；自己书桌上的开关，应与对方书桌上的电铃串联，所以改进的办法是：把开关S1与电铃D1的位置互换或把开关S2与电铃D2的位置互换． 8． 开关 用电器 蓄电池 有 D 滑动变阻器 并联 【详解】（1）[1]依题意得，只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，说明这车钥匙实质相当于一个开关。 [2]给电动车充电时，电瓶消耗电能，相当于电源。 （2）[3]硬币在电路中相当于导线，如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚，会发生电源短路，可能会造成蓄电池损坏。 [4]蓄电池的电压为48V，大于人体安全电压，如果人体触碰蓄电池两极，人有危险。 （3）[5]在行驶中用任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关分别与电动机相互影响，则两开关均与电动机串联；B中两开关并联后与电动机串联，只断开其中一个开关，电动机照常工作；D中两开关、电动机串联，任何一个开关断开，电动机断路，立即停止工作，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （4）[6]电动自行车的调速把手相当于一个滑动变阻器，转动时，电路中电阻改变，电流改变。 [7]电动自行车的左转向灯坏了，发现右转向灯闪烁，说明两灯互不影响，采用并联 9． 短路 5 b/d 【详解】[1]开关闭合后，电流从电源正极出发，经导线1、2、3、5直接回到电源负极，不经过用电器，因此当开关闭合时会发生短路现象。 [2][3]将导线5改接到b或者d接线柱，此时两灯并列连接，构成并联电路。 10． 异种电荷相互吸引 串 【详解】[1]由题知，PM2.5颗粒带电后，会被静电箱的带电极吸附，由此可知这是利用了异种电荷相互吸引，从而实现对室内空气的净化。 [2]光控开关和声控开关同时控制一盏灯，同时符合光暗到一定程度、有一定的声音时电灯才发光，两个开关和灯泡应该是串联的。 11． 【详解】开关闭合时，若导线完好则电铃不响；而当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，从电源正极依次串联开关、灯泡以及电铃回到电源负极，然后将EF并联在电铃两端，如图所示： 12． 见解析 见解析 见解析 【详解】简述方案：将3节干电池、发光二极管用导线串联。若二极管发光，则与电源正极相连的为二极管的正极；反之，为二极管的负极。故 （1）[1]实验器材：3节干电池、发光二极管、开关、导线。 （2）[2] 实验步骤：将3节干电池、发光二极管、开关用导线串联。 （3）[3]实验结论：若二极管发光，则与电源正极相连的为二极管的正极；反之，为二极管的负极。 13．见解析 【详解】装置图如图： 工作原理及过程：定值电阻应在电路中起到保护电路的作用，电路为定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压．作用在弹簧上的压力越大，弹簧的长度变短，滑片下移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，定值电阻两端的电压变小，则滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大． 14． 【详解】根据题意，若是小区内部车辆，由自动开关S1控制电动机启动横杆；若是外部车辆，需要工作人员按动按钮开关S2，控制电动机启动横杆，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，如图所示： 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$