2026年暑期衔接.电学预习.课时4创新电路设计 教科版物理九年级上册

**基本信息** 聚焦电路设计核心方法，通过基础判断-情境应用-综合设计三级训练，系统建构串并联电路模型与开关控制逻辑，培养科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础判断|填空3、4|短路/串并联电路特征分析；开关通断对电路状态影响|从电路基本状态（短路、串联、并联）到元件作用（开关控制支路/干路）| |情境应用|单选1、2、填空5、6|实际情境电路模型转化；并联支路独立工作原理；温控开关逻辑设计|结合高铁警报器、消防应急灯等场景，实现物理观念向实际问题迁移| |综合设计|作图8-10|多开关串并联控制策略；特定条件下电路设计（如任意开关闭合工作）|从单一开关到多开关组合，提升科学推理与模型建构能力|

暑期衔接.电学预习.课时4 创新电路设计 一、单选题 1．某小组设计了一款高铁轨道螺丝警报器，主要原理是：螺丝（其电阻不计）连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时报警灯L亮起，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是（　　） A．B．C．D． 2．学校有前、后两个门，在前、后门各装一个按钮开关，学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组。要求：前门来人按下开关时红灯亮，后门来人按下开关时绿灯亮。则以下电路设计符合要求的是（　　） A．B．C． D． 二、填空题 3．如图的电路图中，闭合开关后造成短路的是________图；由几盏灯组成串联电路的是________图；由几盏灯组成并联电路的是________图。 4．如图所示电路，若要使灯和电铃组成并联电路，则需闭合开关______；若同时闭合开关S1和S2，只有______工作。 5．如图甲所示是一款消防应急照明灯，如图乙是简化原理图，有两只应急灯泡、，当外部电源供电时，自动开关S接1，应急灯不亮，指示灯与蓄电池是______（选填“串联”或“并联”）的，蓄电池此时在电路中相当于______。 6．空气炸锅有冷风模式和热风模式两种工作模式。冷风模式和热风模式通过温控开关控制，温度较低时开关自动闭合，从冷风模式切换至热风模式；温度较高时，开关自动断开，从热风模式切换至冷风模式。已知发热管工作时才会加热，吹风机工作时才会有风吹出。某小组同学依照上述空气炸锅的工作模式推测了三个不同的工作原理图，如图（a）（b）（c）所示。 (1)请判断图（a）所示的电路是否符合空气炸锅两种工作模式的原理，并简述理由。________ (2)对于图（b）（c）所示的电路，你认为哪个设计更适合两种工作模式的需求，请简述理由。________ 7．下图是一种课间音乐定时播放装置的原理图。 （1）定时开关S闭合时，播放器中______（选填“有”或“没有”）电流通过，原因是______； （2）当设定时间一到，定时开关S自动断开，播放器自动播放音乐； （3）若电路中某处出现断路故障，导致播放器无法工作，则断路故障可能出现在______（选填“a”或“b”）处；若断路故障出现在另一处，会产生的现象是______。 三、作图题 8．如图，实验小组设计指纹锁的电路，指纹识别成功相当于开关闭合。要录入两人的指纹，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁（电动机工作）。请根据要求，用笔画线代替导线将电路补充完整。 9．(1)请根据图甲所示的实物电路，在图乙虚线框内画出对应的电路图。 (2)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。 10．某保密室有三道门，关上一道门相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关上红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光。请设计出电路图画在虚线框内，并根据电路图将实物连接成电路。 参考答案 题号 1 2 答案 B D 1．B 【详解】由题意可知，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，即螺丝所在电路发生断路，此时报警灯L亮起，这说明螺丝与灯泡是并联的，为了保护电路，防止电源短路，在干路上应接上一个保护电阻，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】A．电路中前门开关、后门开关、红灯、绿灯为串联，两灯不能单独工作，故A不符合题意； B．电路中红灯、绿灯两支路并联，红灯单独一个支路，前门开关、后门开关和绿灯支路串联，红灯常亮，必须前门开关和后门开关同时按下绿灯才亮，故B不符合题意； C．电路中红灯、绿灯两支路并联，前门开关和红灯串联，但后门开关被短路，无法控制绿灯，绿灯常亮，故C不符合题意； D．电路中红灯、绿灯两支路并联，前门开关和红灯支路串联，后门开关和绿灯支路串联，可以实现要求，故D符合题意。 故选D。 3． AB D CE 【详解】[1]造成短路的是A、B图：在A图中，闭合开关后，电流不经过灯泡，直接从电源正极通过开关回到负极，形成短路；B图中，开关断开时，电流从电源正极不经过灯泡直接流回电源负极，电源短路；开关闭合后，电流也不经过灯泡，直接从电源正极流回电源负极，电源短路。 [2]组成串联电路的是D图：D图中，闭合开关后，电流从电源正极流出，依次经过开关、三个灯泡，最后回到电源负极，电流只有一条路径，所以是串联电路。 [3]组成并联电路的是C、E图：C图中，闭合两个开关后，电流从电源正极流出后，分成两条支路，分别经过不同的灯泡，然后汇合回到电源负极；E图中，闭合两个开关后，电流从电源正极流出，也分成两条支路，分别经过不同的灯泡，之后汇合回到电源负极，这两个图中电流都有两条路径，所以是并联电路。 4． S1、S3 灯 【详解】[1]若要使灯和电铃组成并联电路，电流路径有2条，应让电流分别通过灯和电铃，则只需闭合开关S1和S3。 [2]同时闭合开关S1和S2，电铃被短路，只有灯工作。 5． 并联 用电器 【详解】[1]当外部电源供电时，自动开关S接1，应急灯不亮，指示灯与蓄电池互不影响，是并联的。 [2]蓄电池此时在电路中消耗电能，相当于用电器。 6．(1)不符合，理由见解析 (2)图（b）更适合，理由见解析 【详解】（1）不符合。在图（a）中，当开关断开时，发热管接入电路，吹风机也接入电路，此时是热风模式；当开关闭合时，发热管被短路，只有吹风机工作，是冷风模式。但题目中要求温度较低时自动闭合，切换为热风模式，温度较高时自动断开，切换为冷风模式，而图（a）的逻辑与之相反，所以不符合。 （2）图（b）更适合。在图（b）中，开关S闭合后，吹风机始终工作，当温度较低时，自动闭合，发热管工作，处于热风模式；当温度较高时，自动断开，发热管不工作，只有吹风机工作，处于冷风模式，符合题目中两种工作模式的切换要求。而图（c）所示的电路中，会出现只加热不吹风的情况，不符合空气炸锅工作时只要运行就有风吹出的设计要求；图（c）中，若在热风工作模式时停止工作，空气炸锅需要同时断开两个开关，操作相对复杂。 7． 没有 播放器被短路 a 解析 【详解】（1）[1][2]分析电路可知，定时开关S闭合时，播放器被导线短路，所以没有电流通过播放器，播放器不会工作。 （3）[3][4]a处与电源直接相连，若a处断路，整个电路断路，不可能有电流通过播放器，播放器无法工作。若b处断路，播放器与灯泡串联，不会被短路，播放器会一直工作，定时开关S闭合后也不停止。 8． 【详解】由题意知，要求其中任意一人的指纹识别成功就能开锁，即只要S1、S2其中一个开关闭合，电动机就工作。所以两个开关应并联后再与电动机串联，接在电源两端，连接电路如图所示： 9．(1) (2) 【详解】（1）由图甲可知两灯泡并联，开关S1在干路，控制整个电路且靠近电源负极，开关S2在支路，控制L2，如图所示： （2）由题意知，灯泡由两个开关同时控制，只有两个开关都接通时，灯泡才能发光。晚上光控开关闭合，只有发出声音时，声控开关闭合后，灯泡才能发光，白天由于光控开关始终断开，灯泡始终不亮，所以应将这两个开关串联起来控制灯泡，如图所示： 10． 【详解】只要有一道门没有关上红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光，即两灯串联，开关闭合时将红灯短路，如图所示： 将电路图接成实物图，如图所示： 学科网（北京）股份有限公司 $