内容正文:
第十五章 电与电路
专题特训四 电路的辨别、设计与连接
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
类型一 电路的辨别
1. 如图所示的电路中,当开关S1、S2断开,S3、S4闭合时,灯 发光,它们的连接方式是 联;当开关S1闭合,S2、S3、S4断开时,灯
发光,它们的连接方式是 联;当开关S2、S3、S4闭合, S1断开时,灯
发光。
L1、L2
并
L1、L2
串
L1、L2、L3
解析:当开关S1、S2断开,S3、S4闭合时,灯L1、L2两端分别连在一起接到电路中,故灯L1、L2发光,它们的连接方式是并联。当开关S1闭合,S2、S3、S4断开时,L1、L2依次连接到电路中,灯L1、L2发光,它们的连接方式是串联。当开关S2、S3、S4闭合,S1断开时,三个灯泡的两端分别连在一起,然后接到电路中,故三个灯泡是并联的,灯L1、L2、L3发光。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2. 如图所示的电路图,下列说法中不正确的是 ( )
A. 闭合S2,断开S1、S3时,两灯串联
B. 闭合S1、S3,断开S2时,两灯并联
C. 闭合S1、S2,断开S3时,两灯并联
D. 闭合S2、S3,断开S1时,L1发光,L2不发光
C
解析:闭合S2,断开S1、S3时,L1、L2顺次连接,因此L1、L2串联,故A正确。闭合S1、S3,断开S2时,L1、L2并列连接,因此L1、L2并联,故B正确。闭合S1、S2,断开S3时,电源短路,故C错误。闭合S2、S3,断开S1时,L2被短路,只有L1连入电路,所以L1发光,L2不发光,故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3. 下列电路中,三个灯泡都并联的是 ( )
B
解析:A图中三个灯泡逐个顺次连接,是串联的,故A不符合题意;B图中三个灯泡工作时互不影响,是并联的,故B符合题意;C图中两个灯泡并联后再与第三个灯泡串联,故C不符合题意;D图中两个灯泡串联后再与第三个灯泡并联,故D不符合题意;故选B。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4. 霓虹灯招牌“中国农业银行”每个字背后是由许多LED灯串组成的,现发现第4个字“业”熄灭,其他字均正常发光(如图所示)。根据这一现象,对发光字背后的灯串之间的连接方式判断正确的是 ( )
A. “业”这个字的笔画之间一定是串联的
B. “业”这个字的笔画之间一定是并联的
C. “业”这个字与其他字之间一定是串联的
D. “业”这个字与其他字之间一定是并联的
D
(第4题)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析:由题图可知,“业”字熄灭,其他字均正常发光,说明各个字之间能够独立工作,互不影响,因此“业”字与其他字之间为并联关系;“业”字的各笔画之间可能是串联,也可能是并联。综上所述,D正确,ABC错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
类型二 电路的设计
5. (2024·天津)某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路,要求:开关断开时,电灯和电铃均不工作;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作。下列电路中,符合设计要求的是 ( )
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
6. (2024·自贡)小布同学在经过十字路口时,观察了人行横道的红、绿交通信号灯,画出了下列控制红、绿灯的电路图,你认为正确的是 ( )
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析:人行横道的红、绿交通信号灯工作时交替发光,互不影响,所以红灯和绿灯应该是并联的。A图中,只闭合S1时,绿灯发光,只闭合S2时,红灯和绿灯串联,二者都发光,两个开关同时闭合时,红灯被短路,只有绿灯发光,故A错误;B图中两个开关同时闭合时,电源短路,两个开关同时断开时,红灯与绿灯串联,同时发光,故B错误;C图中红灯与绿灯并联,只闭合开关S1时绿灯发光,只闭合开关S2时红灯发光,两灯独立工作,互不影响,故C正确;D图中,只闭合一个开关,两灯都不发光,同时闭合两个开关,两灯串联,都发光,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7. 新情境·科技民生 (2024·长沙)中国高铁技术世界领先,给人们出行带来极大的便利。旅客进站时,需同时通过身份证验证(相当于闭合S1)和人脸识别(相当于闭合S2),方可开启闸机 。下列电路设计符合要求的是 ( )
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析:由题意可知,当S1、S2都闭合时,方可开启闸机 。A项中两开关串联,当S1、S2都闭合时,闸机 才能工作,A符合题意;B项中两个开关并联,只要闭合一个开关,闸机 就能工作,B不符合题意;C项中只闭合S2时,闸机 工作,闭合S1时,电源短路,C不符合题意;D项中只闭合S1时,闸机 工作,再闭合S2时,电源短路,D不符合题意。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
8. 如图是一款双轮电动平衡车,它的内部电路由电源、电动机、指示灯、开关S1和压力开关S2组成。当手动闭合S1时,指示灯亮起,电动机不工作,此时骑行者再站立于平衡车踏板上后S2会闭合,电动机才能正常启动;如果不闭合S1而直接站在踏板上,电动机和指示灯都不工作。请根据上述信息在虚线框内设计一个符合要求的电路。
如图所示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
9. ★ 跨学科实践·工程实践 小明和父母三人想采用投票的方式决定假期是否外出旅游。如果父母中至少有一人同意,同时小明也要去的话,他们就决定去旅游。为此,小明用三只开关、两节干电池和一个小灯泡制作了一个投票机,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。请按要求在虚线框内设计此投票机的电路(请在开关旁注明控制的人)。
如图所示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析:据题意,此投票机电路中,只要小明闭合开关,父、母无论是谁再闭合一只开关,小灯泡就发光,由此可见,小明的这只开关控制整个电路,应该分别与父、母的开关串联,而父、母用的两只开关之间是互不影响的,应该并联接在电路中。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
设计电路的一般方法
设计电路可以根据要求或现象以及串、并联电路的特点,先进行“局部”设计,再进行“整体”设计,具体方法如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
类型三 电路的连接
10. 用笔画线代替导线,将图中的元件连接起来。要求:① 开关S1、S2都断开,红、绿灯都不亮;② 只闭合开关S1,红、绿灯都不亮;③ 只闭合开关S2,
红、绿灯都亮;④ 开关S1、S2都闭合,红灯不亮,绿灯亮。
如图所示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11. 如图所示为简易手动交通信号灯模拟电路的一部分,请补画一根导线,使开关S接1时,只有灯L1、L2亮,开关接2时,只有灯L3、L4亮。
如图所示
解析:由图可知,只要用一根导线将电源的负极与L1的上端点、L2的下端点、L3的右端点、L4的左端点中的任一点接通,电路就能实现题目要求的功能。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12. 某科技小组为医院病房设计呼叫电路,在病人需要护理时,闭合床头开关S1或S2,护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L1或L2亮,同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。
如图所示
解析:经分析可知,灯L1和L2并联,且开关S1和S2分别位于两支路上,电铃位于干路,干路上的开关S控制整个电路。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13. 某船上装有平衡警示电路,其中S为重力开关,金属片M可绕O点自由转动。当船水平时,M在a、b中间;当船左倾到一定程度时,绿灯亮、电铃响;当船右倾到一定程度时,红灯亮、电铃响。请完成电路图。
如图所示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解析:当船左倾到一定程度时,绿灯亮、电铃响,开关接a,绿灯与电铃串联接入电路;当船右倾到一定程度时,红灯亮、电铃响,开关接b,红灯与电铃串联接入电路;由题意可知,红灯与绿灯互不影响,能独立工作,它们是并联的,不论开关接a还是接b,电铃都接入电路,电铃应在干路中。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
$$