第十五章 电流和电路 电学专题之电路设计-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

电学专题之电路设计电路设计与解答电路设计类题目的一般步骤： （1）根据题目要求，分析各用电器的连接方式及开关的位置。 （2）画出草图后，根据设计要求进行验证。 （3）验证符合要求后，根据草图画出规范、简洁、工整的电路图。 （4）若题目中要求连接实物图，则一定要在电路图设计完全正确的情况下连接。 知识点一：开关的连接方式 1. 开关并联：用若干个开关控制同一个用电器，要求不管哪个开关闭合，用电器都能工作，那么这若干个开关一定是_________联的，并且用电器在它们的_________路上。如下图甲所示。 2. 开关串联：用若干个开关控制同一个用电器，要求只要有一个开关断开，用电器都不能工作 (所有开关都闭合,用电器才工作) ，那么这若干个开关一定是_________联的。如下图乙所示。 3. 开关的短路用法： （1）要求当开关闭合时，用电器不工作，开关断开时用电器工作，就要把开关和这个用电器_______联，使开关闭合时造成这个用电器_________而不工作。如下图丙所示。 （2）要求当开关断开时两盏灯发光，当开关闭合时，其中一盏灯不发光，就要把这两盏灯_______联，把开关与其中一灯_______联，使其闭合时造成这盏灯短路，达到只有一盏灯发光的目的。如下图丁所示。 图甲 图乙 图丙 图丁 经典例题 考点1：并联电路的设计 例1．全球知名的主播“甲亢哥”在抖音平台户外直播使用的设备原理是：总开关闭合时进行“静音纯画面拍摄”，若需录入现场声音，则需闭合另一开关；麦克风RA和摄像头RB工作时互不干扰。下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 例2．在物理实践活动中，“创新”实验小组的同学设计并组装了一个“感应 数字时钟”。这种时钟在闭合数显开关后屏幕上能显示当前时间，在光线暗 （光敏开关闭合）时还会自动发光。下列电路中符合要求的是（    ） A． B． C． D． 例3．学校打算在南门和北门上各安装一个按钮开关，在传达室安装甲、乙两盏提示灯和电池组。做到南门来人按下开关时只有乙灯亮，北门来人按下开关时只有甲灯亮。符合设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【变式题】疫情防控期间，某学校有前后两个门，在前后门各有一个开关，学校保卫室有甲、乙两灯和电池组。要求：前门来人甲灯亮，后门来人乙灯亮。请设计这个电路，画出电路图并连接实物图。 例4．如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明功能，当开关S1闭合，S2断开时只有灭蚊网工作；当开关S1、S2都闭合时，灭蚊网和灯都工作；当开关S1断开，S2闭合时，灭蚊网和灯都不工作。请在虚线框内画出符合实际的电路图。 例5．如图所示，有一只电铃、一台玩具电动机、两只开关、两节电池、几条导线，要求：开关、同时闭合时，电铃响，电动机工作；开关闭合，断开时，电铃响，小电动机不工作；开关断开，无论闭合还是断开，电铃不响，小电动机也不工作。请你按要求画出电路图并根据电路图连结实物图。 考点2：开关串联电路的设计 例6．为做好疫情常态化防控，打造安全就医环境，很多医院启用了智能门禁系统。系统扫描到就医人员的健康码为绿码（模拟电路中的开关S1闭合）并且检测到其体温正常（开关S2闭合）时，门禁才会自动打开（电动机工作）。下列图中模拟电路符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 例7．小强乘坐高铁时发现高铁每节车厢都有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中的指示灯才会发光，指示牌提醒旅客“厕所有人”，请你把方框中的各电路元件连接成符合上述设计的电路。 【变式题】为节约电能，在居民楼的楼道中，装有由声控开关和光控开关共同控制的楼道灯。夜晚，当有人走动发出声音时，电路接通，灯亮；经过一两分钟后，开关内部的延时装置就把电路断开，灯灭。白天，无论发出多大的声音，灯也不亮。请将图中的器材连成符合楼道灯要求的电路。 考点3：开关并联电路的设计 例8．小英回家时发现有两个开关可以控制小区的门，闭合任何一个开关，电动机都会工作，把门打开，下列电路图符合上述要求的是（　　） A. B. C. D. 例9．重大考试期间采用人脸识别一体机，可以实现人脸检测、准考证检测、身份证检测自动报警功能：当出现人脸不符时，开关S1闭合，报警器响；准考证检测出现问题时开关 S2闭合，报警器响；身份证检测不符时开关S3闭合，报警器响。如图所示的电路中符合设计要求的是（     ） A． B． C． D． 例10．在医院住院部，病人需要护理时，闭合床头开关。 （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 ； （4）关于图3所示的呼叫电路，下列说法中，不合理的是 ； A．电源能长时间稳定供电 B．指示灯的规格可任意选择 C．电铃工作时将电能转换为机械能 D．病房开关必须安全且使用方便 考点4：利用用电器短路设计电路 例11．乘客未系安全带时，汽车仪表盘上将出现图示提醒标志。其工作原理是：当 乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合。若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘 上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列电路图设计合理的是（　　） A. B. C. D. 例12．声控开关用“声控”表示，当有声音时，开关闭合；光控开关用“光控”表示，当受到光照时，开关断开。现利用这两款开关控制电路，要求：当受到光照且有声音时，两盏灯都亮。下列电路图中符合要求的是（　　） A．   B．   C．   D．   例13．根据以下要求，设计电路，用笔画线代替导线在图丙中画出相应的实物连接图。（导线不能交叉）并画出对应的电路图。要求：①只闭合S1时，红灯、绿灯都发光；②只闭合S2时，两灯均不发光；③S1、S2都闭合时，红灯发光、绿灯不发光。 综合训练 1.为了提高行车的安全性，部分汽车装有日间行车灯L1和夜间感应人灯L2，如图所示。当接通电源（相当于闭合开关，日间行车灯L1亮起；夜晚光线较暗时，感应开关闭合，感应大灯L2亮起，当断开电源（相当于断开开关），两灯均熄灭。下列电路中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，旅客进入火车站需要通过刷脸机认证，当身份信息或人脸信息不 符合时，电动机不工作无法打开闸门，人不能进入火车站．小明设计了电路模拟 刷脸机，能达到相同效果的电路图是（　　） A． B． C． D． 3. 某款破壁机的电路设计要求在盖子合上(相当于其中一个开关闭合)时待机指示灯才会亮起，此时再按下启动开关(相当于另一个开关闭合)才能启动电动机；并且为保障安全，当打开盖子时，电动机必须停机。则以下设计的电路中，符合要求的是（　　） A. B. C. D. 4．党的二十大报告指出“必须坚持科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，开展了STEM科创教育，在此期间，科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）完成自动出售服务；当光线较暗时，光控开关闭合，还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是（　　） A． B． C． D． 5．根据实际需要设计电路，是学习物理电学的一项基本能力。同学们在学习过程中设计的下列各电路，其中符合实际且电路正确的是（　　） A．楼道声、光控电路 B．电冰箱压缩机和照明灯电路 C．教室内照明电路 D．冷、热两挡电吹风电路 6．卧室吊灯L用两个开关控制，一个安装在进门处，另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯（其中B中的S1，C中的S1､S2为单刀双掷开关）。以下满足要求的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示为新型感应照明门把手，它利用感应开关S1（人触摸把手，S1闭合，不触碰则断开）和光敏开关S2（白天断开晚上闭合）来自动控制门把手照明灯。这种设计方便夜间找到钥匙孔，请在矩形方框内将电路连线补充完整。 8．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。 9. 小明设计一电路，他在门上安装一开关，当门闭合时，开关闭合，灯L不亮；当门打开时，开关断开，此时灯L亮。请在图中补充完整电路使之符合要求。 10．混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量：当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量，简单地说，就是与同样大小的汽车相比，燃油费用更低。 小明家新进购置了一台某品牌的混合动力汽车，小明结合课堂上学到的物理知识对该汽车进行了细致的研究。 （1）车上装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯。四个车门中只要有一个门没关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光。如图丙所示的模拟电路图符合要求的是 ；（选填字母） （2）汽车中有如图丁所示的电路，其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中，金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与L1、L2一端的触头（图中箭头）都不接触，当汽车向前启动时， 灯亮（选填“L1”或“L2”）； 10. 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。表示提议决策不通过； （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）（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，请你设计符合上述要求的电路图。 自信 + 努力 +坚持 = 成功 学科网（北京）股份有限公司 $$ 电学专题之电路设计 电路设计与解答电路设计类题目的一般步骤： （1）根据题目要求，分析各用电器的连接方式及开关的位置。 （2）画出草图后，根据设计要求进行验证。 （3）验证符合要求后，根据草图画出规范、简洁、工整的电路图。 （4）若题目中要求连接实物图，则一定要在电路图设计完全正确的情况下连接。 知识点一：开关的连接方式 1. 开关并联：用若干个开关控制同一个用电器，要求不管哪个开关闭合，用电器都能工作，那么这若干个开关一定是_________联的，并且用电器在它们的_________路上。如下图甲所示。 2. 开关串联：用若干个开关控制同一个用电器，要求只要有一个开关断开，用电器都不能工作 (所有开关都闭合,用电器才工作) ，那么这若干个开关一定是_________联的。如下图乙所示。 3. 开关的短路用法： （1）要求当开关闭合时，用电器不工作，开关断开时用电器工作，就要把开关和这个用电器_______联，使开关闭合时造成这个用电器_________而不工作。如下图丙所示。 （2）要求当开关断开时两盏灯发光，当开关闭合时，其中一盏灯不发光，就要把这两盏灯_______联，把开关与其中一灯_______联，使其闭合时造成这盏灯短路，达到只有一盏灯发光的目的。如下图丁所示。 图甲 图乙 图丙 图丁 经典例题 考点1：并联电路的设计 例1．全球知名的主播“甲亢哥”在抖音平台户外直播使用的设备原理是：总开关闭合时进行“静音纯画面拍摄”，若需录入现场声音，则需闭合另一开关；麦克风RA和摄像头RB工作时互不干扰。下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】总开关闭合时进行“静音纯画面拍摄”，若需录入现场声音，则需闭合另一开关；由于麦克风RA和摄像头RB工作时互不干扰，是并联，干路开关控制所有的用电器，麦克风由支路开关控制，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 例2．在物理实践活动中，“创新”实验小组的同学设计并组装了一个“感应 数字时钟”。这种时钟在闭合数显开关后屏幕上能显示当前时间，在光线暗 （光敏开关闭合）时还会自动发光。下列电路中符合要求的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．如图，当只闭合数显开关时，数显模块工作显示当前时间；当再把光敏开关闭合时，灯泡发光，故A符合题意； B．当只闭合数显开关时，数显模块和灯泡都工作，故B不符合题意； CD．当只闭合数显开关时，数显模块不工作，故CD不符合题意。 故选A。 例3．学校打算在南门和北门上各安装一个按钮开关，在传达室安装甲、乙两盏提示灯和电池组。做到南门来人按下开关时只有乙灯亮，北门来人按下开关时只有甲灯亮。符合设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯、南北门开关和电池组在电路中串联，因此单独闭合一个开关，电路处于断路状态，两盏灯均不亮，不符合题中电路图的设计要求，故A不符合题意； B．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯在电路中并联，南门开关在干路上控制整个电路，北门开关在支路上控制乙灯，当南门来人按下开关时，甲灯亮；只按下北门开关时，电路处于断路状态，两盏灯均不亮，不符合题中电路图的设计要求，故B不符合题意； C．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯在电路中并联，两个开关均在支路上，分别控制甲乙两盏灯，当北门来人按下开关时甲灯亮，当南门来人按下开关乙灯亮，符合题中电路的设计要求，故C符合题意； D．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯并联，南门开关和北门开关并联，当任意一个开关闭合时，电路都会处于通路状态，甲乙两盏等均亮起，不符合题中电路设计要求，故D不符合题意。 故选C。 【变式题】疫情防控期间，某学校有前后两个门，在前后门各有一个开关，学校保卫室有甲、乙两灯和电池组。要求：前门来人甲灯亮，后门来人乙灯亮。请设计这个电路，画出电路图并连接实物图。 【答案】 【详解】由题意可知，前门来人按下开关时甲灯亮，后门来人按下开关时乙灯亮，说明两灯互不影响、能独立工作，即甲、乙两个电灯应并联，且前门开关控制甲灯、后门开关控制乙灯，据此画出电路图，根据电路图连接实物图，如上图所示： 例4．如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明功能，当开关S1闭合，S2断开时只有灭蚊网工作；当开关S1、S2都闭合时，灭蚊网和灯都工作；当开关S1断开，S2闭合时，灭蚊网和灯都不工作。请在虚线框内画出符合实际的电路图。 【答案】 【详解】由题可知灭蚊网和照明灯可以单独工作，故灭蚊网和照明灯并联，当开关断开，闭合时，灭蚊网和灯都不工作，说明开关在干路上，当开关闭合，断开时只有灭蚊网工作，说明开关控制照明灯，故电路图如上图所示： 例5．如图所示，有一只电铃、一台玩具电动机、两只开关、两节电池、几条导线，要求：开关、同时闭合时，电铃响，电动机工作；开关闭合，断开时，电铃响，小电动机不工作；开关断开，无论闭合还是断开，电铃不响，小电动机也不工作。请你按要求画出电路图并根据电路图连结实物图。 【答案】 【详解】对于电铃、小电动机两个用电器的连接方式只有串联和并联两种；根据“S1闭合，S2断开时，电铃响，小电动机不工作”，可知电铃与小电动机是并联的，S2控制小电动机，不控制电铃；根据“开关S1断开，S2无论闭合还是断开，电铃不响，小电动机不工作”，可以判断S1在干路上，可控制整个用电器，据此连接实物图和画电路图如上图所示： 考点2：开关串联电路的设计 例6．为做好疫情常态化防控，打造安全就医环境，很多医院启用了智能门禁系统。系统扫描到就医人员的健康码为绿码（模拟电路中的开关S1闭合）并且检测到其体温正常（开关S2闭合）时，门禁才会自动打开（电动机工作）。下列图中模拟电路符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．由图知道，开关S1和S2并联，只要任一开关闭合，门就可以自动打开，故A不符合题意； B．由图知道，只要开关S1闭合，门就可以自动打开，故B不符合题意； C．由图知道，当开关S2闭合时，电路被短路，门不会打开，故C不符合题意； D．由图知道，开关S1与S2串联，只有当开关S1和S2均闭合时，门才会自动打开，故D符合题意。 故选D。 例7．小强乘坐高铁时发现高铁每节车厢都有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中的指示灯才会发光，指示牌提醒旅客“厕所有人”，请你把方框中的各电路元件连接成符合上述设计的电路。 【答案】 【详解】由题意可知，当两间厕所的门都关上时车厢中的指示牌内的指示灯才会发光，说明两开关串联共同控制指示灯，如上图所示： 【变式题】为节约电能，在居民楼的楼道中，装有由声控开关和光控开关共同控制的楼道灯。夜晚，当有人走动发出声音时，电路接通，灯亮；经过一两分钟后，开关内部的延时装置就把电路断开，灯灭。白天，无论发出多大的声音，灯也不亮。请将图中的器材连成符合楼道灯要求的电路。 【答案】 【详解】白天不需要灯光，无论发多大的声灯都不会发光，只有到了晚上并且发声时灯才会亮，由此可以判断应该把这两个开关串联起来，如图所示： 考点3：开关并联电路的设计 例8．小英回家时发现有两个开关可以控制小区的门，闭合任何一个开关，电动机都会工作，把门打开，下列电路图符合上述要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【详解】根据题意可知，闭合任何一个开关，电动机都会工作，把门打开，这表明两个开关互不影响，是并联的，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 例9．重大考试期间采用人脸识别一体机，可以实现人脸检测、准考证检测、身份证检测自动报警功能：当出现人脸不符时，开关S1闭合，报警器响；准考证检测出现问题时开关 S2闭合，报警器响；身份证检测不符时开关S3闭合，报警器响。如图所示的电路中符合设计要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意可知，当出现人脸不符时，开关S1闭合，报警器响；准考证检测出现问题时开关S2闭合，报警器响；身份证检测不符时开关S3闭合，报警器响，这说明三个开关互不影响，是并联的，然后与电铃串联接入电路中。 A．由图可知，三个开关和电铃串联，当三个开关都闭合时，电铃才响，故A不符合题意； B．由图可知，三个开关并联后再和电铃串联，闭合任何一个开关，电铃都能响，故B符合题意； C．由图可知，开关S1和S2串联再和开关S3并联，电铃在干路中，同时闭合开关S1和S2，或者闭合S3，电铃才响，故C不符合题意； D．由图可知，开关S2和S3并联，再和开关S1、电铃串联，同时闭合开关S1和S2，或者同时闭合开关S1和S3，电铃才响，故D不符合题意。 故选B。 例10．在医院住院部，病人需要护理时，闭合床头开关。 （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 ； （4）关于图3所示的呼叫电路，下列说法中，不合理的是 ； A．电源能长时间稳定供电 B．指示灯的规格可任意选择 C．电铃工作时将电能转换为机械能 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。 【答案】 D 能达到 能够确定发出呼叫的床位 B 【详解】（1）[1] ABC．设计呼叫电路时，由于护士的工作较多，需要考虑用多种信号提醒、能够确定呼叫发出的位置、呼叫信号强弱合适不能影响到他人，故ABC不符合题意； D．设计呼叫电路时，因为护士站都会有护士值班，不需要考虑，故D符合题意。 故选D。 （2）[2]一个病房只有一张病床，所以只要闭合开关，就能达到呼叫目的。 （3）[3]由图2可知，三个开关闭合其中的任意一个开关，都能铃响灯亮，但无法确定是哪个床位呼叫，图3每个床位都有对应的一个灯，闭合其中的任意一个开关，对应的铃响灯亮，能够确定发出呼叫的床位。（4）[4]A．为了能随时了解病人的情况，该电路要随时能工作，故A正确，不符合题意； B．指示灯功率较小的节能灯，这样能节省电能，故B错误，符合题意； C．电铃额定功率不宜太大，否则会影响到病人的休息，故C正确，不符合题意； D．病房开关必须安全且使用方便，这样不容易发生触电事故，故D正确，不符合题意。 故选B。 考点4：利用用电器短路设计电路 例11．乘客未系安全带时，汽车仪表盘上将出现图示提醒标志。其工作原理是：当 乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合。若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘 上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列电路图设计合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由题意可知，人坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合；再系上安全带时，开关S2闭合，指示灯熄灭； A．两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带时指示灯才会发光，故A不符合题意； B．指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，故B符合题意； C．指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时指示灯亮，系上安全带时，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，故C不符合题意； D．两开关并联，无论乘客坐下，还是系上安全带，指示灯都会发光，故D不符合题意； 故选B。 例12．声控开关用“声控”表示，当有声音时，开关闭合；光控开关用“光控”表示，当受到光照时，开关断开。现利用这两款开关控制电路，要求：当受到光照且有声音时，两盏灯都亮。下列电路图中符合要求的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】A．由题意可知，当受到光照且有声音时，两盏灯都亮，说明此时光控开关断开、声控开关闭合。由图可知，光控开关、声控开关和电灯是串联的，当受到光照时，光控开关断开，两灯都不亮，故A不符合题意； B．由图可知，光控开关与灯泡并联，当受到光照时，光控开关断开，两个灯泡串联，都能亮，故B符合题意； C．由图可知，声控、光控开关分别与灯泡并联，当受到光照且有声音时，光控开关断开、声控开关闭合，此时与声控开关并联的灯泡被短路，不能发光，故C不符合题意； D．由图可知，声控开关与灯泡并联，当受到光照且有声音时，光控开关断开、声控开关闭合，此时电路断路，两灯泡都不亮，故D不符合题意。 故选B。 例13．根据以下要求，设计电路，用笔画线代替导线在图丙中画出相应的实物连接图。（导线不能交叉）并画出对应的电路图。要求：①只闭合S1时，红灯、绿灯都发光；②只闭合S2时，两灯均不发光；③S1、S2都闭合时，红灯发光、绿灯不发光。 【答案】 【详解】①只闭合时，红灯、绿灯都发光；②只闭合时，两灯均不发光；③、都闭合时，红灯发光、绿灯不发光。由此可知，两灯应串联，开关应在干路上，开关与绿灯并联，当闭合时，则绿灯短路，如下图所示 综合训练 1.为了提高行车的安全性，部分汽车装有日间行车灯L1和夜间感应人灯L2，如图所示。当接通电源（相当于闭合开关，日间行车灯L1亮起；夜晚光线较暗时，感应开关闭合，感应大灯L2亮起，当断开电源（相当于断开开关），两灯均熄灭。下列电路中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．由电路图可知，只闭合S1时，车前大灯L2亮，再闭合S2时，日间行车灯L1亮，故A不符合题意; B．由电路图可知，只闭合S1时，日间行车灯L1亮，再闭合S2时，车前大灯L2亮，当断开电源（相当于断开开关），两灯均熄灭，故B符合题意； C．由电路图可知，只闭合S1时，两个灯都不亮，再闭合S2时，两个灯都亮，故C不符合题意； D．由电路图可知，只闭合S1时，日间行车灯L1亮，再闭合S2时，车前大灯L2亮，当断开S1，灯L1不亮，灯L2亮，故D不符合题意。 故选B。 2．如图所示，旅客进入火车站需要通过刷脸机认证，当身份信息或人脸信息不 符合时，电动机不工作无法打开闸门，人不能进入火车站．小明设计了电路模拟 刷脸机，能达到相同效果的电路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意知，当身份信息开关和人脸信息开关同时闭合时，电动机才工作，说明两开关相互影响，即两开关、电动机串联，由各选项图知，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 某款破壁机的电路设计要求在盖子合上(相当于其中一个开关闭合)时待机指示灯才会亮起，此时再按下启动开关(相当于另一个开关闭合)才能启动电动机；并且为保障安全，当打开盖子时，电动机必须停机。则以下设计的电路中，符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【详解】在盖子合上时待机指示灯才会亮起，此时再按下启动开关才能启动电动机，说明灯泡和电动机并联，当打开盖子时，电动机必须停机，说明有一个开关在干路中，控制整个电路，另一个开关控制电动机。 A．灯泡和电动机串联，闭合开关S1，灯泡和电动机同时工作，在闭合开关S2，电源被短路，故A不符合题意； B．灯泡和电动机串联，两个开关串联，闭合开关S1或闭合开关S2，灯泡和电动机都不工作，两个开关同时闭合时，灯泡和电动机同时工作，故B不符合题意； C．灯泡和电动机并联，开关S1控制电动机，开关S2控制灯泡，闭合开关S2，灯泡发光，闭合开关S1，电动机工作，故C不符合题意； D．灯泡和电动机并联，闭合开关S1，灯泡发光，再闭合开关S2，电动机工作，断开开关S1，电动机不会工作，故D符合题意。 故选D。 4．党的二十大报告指出“必须坚持科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，开展了STEM科创教育，在此期间，科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）完成自动出售服务；当光线较暗时，光控开关闭合，还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题意可知，闭合开关扫码或闭合开关投币都能启动电动机，故开关扫码和投币应并联共同控制电动机；在光线较暗时，光控开关自动闭合，接通灯泡照明，则灯泡由光控开关控制，且与电动机并联。综上所述，图D符合要求，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．根据实际需要设计电路，是学习物理电学的一项基本能力。同学们在学习过程中设计的下列各电路，其中符合实际且电路正确的是（　　） A．楼道声、光控电路 B．电冰箱压缩机和照明灯电路 C．教室内照明电路 D．冷、热两挡电吹风电路 【答案】C 【详解】A．楼道声、光控灯，白天不亮，晚上有人走动的声音才会发光，故声控和光控开关应与灯泡串联，故A错误；B．电冰箱的门没开的话，压缩机可以工作，但是照明灯不工作，电路图中，开关闭合后，电动机和照明灯会同时工作，故B错误； C．教室内，可以一个开关控制两个灯泡，因各个灯泡工作时互不影响，故各个灯泡是并联关系，故C正确；D．冷、热两挡电吹风，吹冷风时，应是电动机工作，电热丝不工作，电路图中的电路无法实现，故D错误。 故选C。 6．卧室吊灯L用两个开关控制，一个安装在进门处，另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯（其中B中的S1，C中的S1､S2为单刀双掷开关）。以下满足要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．图中两个单刀开关并联，闭合S1或S2都能使灯泡发光，但是只有两个开关都断开时，灯泡才熄灭，故A不符合题意； B．图中S1为单刀双掷开关，S2为单刀开关，当S2断开时，无论S1往哪个方向掷，灯泡都不能发光，故B不符合题意； C．图中S1和S2为单刀双掷开关，S1接上面时灯泡不发光，S1接下面时灯泡发光；S2接上面时灯泡发光，S2接下面时灯泡不发光，任意一个开关都可以开灯、关灯，故C符合题意； D．图中两个单刀开关串联，相互影响，只有两个开关都闭合时，灯泡才发光，故D不符合题意。 故选C。 7．如图所示为新型感应照明门把手，它利用感应开关S1（人触摸把手，S1闭合，不触碰则断开）和光敏开关S2（白天断开晚上闭合）来自动控制门把手照明灯。这种设计方便夜间找到钥匙孔，请在矩形方框内将电路连线补充完整。 【答案】 【详解】只有夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的LED灯才亮，否则LED灯不亮，说明感应开关S1、光敏开关S2不能独立工作、即为串联，共同控制 LED灯，电路图如上图 8．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。 【答案】 【详解】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，电铃位于干路上，干路上的开关S控制整个电路，电路图的连接如上图所示： 9. 小明设计一电路，他在门上安装一开关，当门闭合时，开关闭合，灯L不亮；当门打开时，开关断开，此时灯L亮。请在图中补充完整电路使之符合要求。 【答案】 【详解】小明设计一电路，他在门上安装一开关S1，当门闭合时，开关闭合，灯L不亮；当门打开时，开关断开，此时灯L亮，说明开关S1闭合时，灯被短路，灯不亮；开关S1断开时，灯接入电路，灯亮，如上图所示 10．混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量：当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量，简单地说，就是与同样大小的汽车相比，燃油费用更低。 小明家新进购置了一台某品牌的混合动力汽车，小明结合课堂上学到的物理知识对该汽车进行了细致的研究。 （1）车上装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯。四个车门中只要有一个门没关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光。如图丙所示的模拟电路图符合要求的是 ；（选填字母） （2）汽车中有如图丁所示的电路，其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中，金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与L1、L2一端的触头（图中箭头）都不接触，当汽车向前启动时， 灯亮（选填“L1”或“L2”）； 【答案】(1) B (2) 【详解】（1）四个车门中只要有一个门没关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光，说明开关串联后整体再与灯泡并联，所有开关闭合后灯泡才被短路不发光，所示的模拟电路图符合要求的是B。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 （2）当汽车向前启动时，金属滑块M具有惯性保持静止，压缩后弹簧，此时L2接入电路发亮。 10. 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。表示提议决策不通过； （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）（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，请你设计符合上述要求的电路图。 【答案】 【详解】（1）由题意可知，爸爸设计的电路应是并联的，因为并联电路中各用电器互不影响，三个开关并联后控制灯泡；如下图所示： （2）只要一人否决，断开所负责的开关；说明该电路是串联电路，三个开关串联后控制灯泡；如下图所示： （3）由题意可知，小明应该控制整个电路，父、母亲控制的开关应该并联连接，如下图所示： 第2页，共14页 第5页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 $$