专题03 电路的应用与设计（专项训练）物理新教材人教版九年级全一册

**基本信息** 聚焦串并联电路应用与设计，通过题型分层建模实现从单一电路到综合设计的递进训练，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |串联电路应用与设计|4题|考查“同时满足”条件（如光控+声控）|从串联电路基本特点到多开关控制模型建构| |并联电路应用与设计|5题|考查“任一满足”条件（如门禁卡或人脸识别）|基于并联电路特点分析独立控制逻辑| |串并联综合应用|3题|结合两种电路特性（如售票机支付+照明）|综合串并联规律解决复杂实际问题| |电路设计画图|6题|根据功能要求绘制电路图（如人体感应灯）|从原理应用到工程实践的科学探究能力|

专题03 电路的应用与设计（解析版） 目录 【A题型建模·专项突破】 1 题型一、串联电路的应用与设计 1 题型二、并联电路的应用与设计 3 题型三、串联电路和并联电路的应用与设计 5 题型四、串、并联电路的设计（画电路图） 7 【B 综合攻坚·能力跃升】 10 题型一、串联电路的应用与设计 1．考虑到安全方便和节能环保，学校楼道的照明灯使用了光控、声控开关，光控开关在光线不足时闭合，声控开关在有声音时闭合。下列电路中，能实现在光线不足且有声音时灯才亮的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】光线不足且有声音时灯才亮，说明两个开关均闭合时灯才亮； A．如图，两开关并联，只要闭合一个开关，灯就亮了，故A不符合题意； B．如图，两开关串联，需全部闭合灯才会亮，故B符合题意； C．如图，当只闭合声控开关时，灯亮，而闭合光控开关时，电源被短路，故C不符合题意； D．如图，当只闭合光控开关时，灯亮，而闭合声控开关时，电源被短路，故D不符合题意。 故选B。 2. 乘坐高铁可直接刷身份证进站，闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致，闸机门才打开通行。用M代表闸门，则下图中电路可实现上述要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意可知，只有“人”“证”一致的情况下，闸机自动打开，这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响，是串联的，然后与电动机串联；A选项中，人脸识别开关与电动机串联后与身份证识别开关并联，B中三者串联，符合要求，C中人脸识别开关与身份证识别开关并联后与电动机串联不符合要求，D中，身份证识别开关与电动机串联后与人脸识别开关并联，不符合要求，综上，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．如图为某智能光控照明装置的电路图，传感器天亮时相当于一个断开的开关，天黑时相当于一个闭合的开关。电路各处接触良好，各元件可正常工作。下列说法中正确的是（   ） A．若天黑时灯L不发光，则开关可能是断开的 B．若要实现智能光控功能，应闭合开关和 C．若要实现智能光控功能，应仅断开开关，天亮时灯L发光 D．若要关闭智能光控功能且灯L发光，则开关和一定是闭合的 【答案】D 【详解】A．开关是总开关，在实行智能光控时是闭合的，若天黑时灯L不发光，则可能是灯泡断路，故A错误； B．若要实现智能光控功能，由于天亮时灯泡不发光，因此开关S2应断开，故B错误； C．若要实现智能光控功能，仅断开开关，天亮时传感器断开，灯泡不发光，故C错误； D．若要关闭智能光控功能且灯L发光，则灯泡一直是通路，开关和一定是闭合的，故D正确。 故选D。 4．有一台机器（用电动机模拟）需要同时使用指纹识别S1和实体钥匙S2开启（即S1和S2同时闭合）才能工作，下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题可知，同时使用指纹识别S1和实体钥匙S2开启才能工作，说明指纹识别S1和实体钥匙S2为串联，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型二、并联电路的应用与设计 5．某科技小组制作一台手持电风扇，设计要求如下：闭合开关，指示灯亮起；再闭合开关，电动机启动送风。下列电路符合要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】闭合指示灯亮，再闭合电动机才启动，说明指示灯和电动机可以单独工作，互不影响，故二者是并联的，且S1在干路控制整个电路，S2只控制电动机， A．只闭合S1时，指示灯不亮，故A不符合题意； B．指示灯与电动机并联，在干路，控制电动机。闭合，指示灯亮起；再闭合，电动机支路接通，故B符合题意； C．闭合后，电动机直接工作，指示灯不亮，故C不符合题意； D．闭合后，电动机和指示灯同时工作，闭合会造成电源短路，故D不符合题意。 故选B。 6．某小区门禁，可使用门禁卡（表示“S1”）打开门锁，也可通过面部识别（表示“S2”）打开门锁，进入小区。符合以上要求的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】任意一个开关都能使门锁工作，故开关是并联的，门锁装在干路上。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 7．马年春晚中，人形机器人“齐天大圣”的灯光效果惊艳全场，其灯光控制需满足以下要求：闭合开关，机器人的面部亮起（用表示）；再闭合开关，手中的金箍棒发光（用表示）。下列电路图中符合设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．在干路，单独一条支路，和串联在另一条支路。闭合时，只有通路发光，因断开不发光；再闭合，通路发光，故A符合题意； B．、、、串联，只有两个开关都闭合，两个灯才会发光，只闭合时不发光，故B不符合题意； C．在干路，直接接在支路，只有先闭合电路才通，且闭合后会直接发光，故C不符合题意； D．闭合后电源会短路，造成电路故障，故D不符合题意。 故选A。 8．保密室的报警器有两个开关按钮，当工作人员按下任一按钮时，报警器就会鸣响报警，下列电路符合要求的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意可知，当工作人员按下任一按钮时，报警器就会鸣响报警，这说明两个开关互不影响，是并联的，然后与蜂鸣器串联接入电路中。 A．两个开关按钮串联，再与报警器串联，故A不符合题意； B．两个开关按钮并联，然后再与蜂鸣器串联，故B符合题意； C．报警器与开关并联，再与开关串联，故C不符合题意； D．报警器与开关串联，再与开关并联，故D不符合题意。 故选B。 9．汽车已经成为现代社会常见的交通工具。婷婷同学发现只有所有车门都关闭（车门关闭相当于开关闭合），汽车内部的安全指示灯L才不亮；只要有任何一个车门未关闭，汽车内部的安全指示灯L就会发光。下列电路图符合汽车上述功能设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意可以知道，四个车门中只要有一个门没关好，也就是说只要一个开关断开，指示灯就发光，开关全部闭合，灯泡不发光，说明四个开关串联并与指示灯并联，为了防止短路，需要在电路中串联一个电阻，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 题型三、串联电路和并联电路的应用与设计 10．出租车驾驶室内设计了控制电路来显示是否载有乘客，车顶指示灯显示红色时载有乘客，显示绿色时未载乘客。下列电路图中，通过开关S接“1”或“2”可以符合上述设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．由图可知，开关接，红灯和绿灯同时亮；开关接，电路断路，红灯和绿灯都不亮，故A不符合题意； B．由图可知，开关接，红灯亮；开关接，电路断路，红灯和绿灯都不亮，故B不符合题意； C．由图可知，开关接，红灯亮；开关接，绿灯亮，故C符合题意； D．由图可知，开关不控制绿灯，绿灯常亮。开关接，红灯和绿灯并联，同时亮；开关接，只有绿灯亮，故D不符合题意。 故选C。 11．小明为高危化学品储存柜设计了一款报警电路，打开柜门时，开关闭合，灯L亮起；拿出物品时，开关也闭合，警铃响起。下列电路符合要求的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．由图可知，灯与铃并联，开关S1在干路控制整个电路，开关S2与铃在同一支路，只控制铃，闭合S1，灯L亮起，再闭合S2，警铃响起，与题干描述现象一致，故A符合题意； B．由图可知，闭合S1，灯与铃串联，灯L亮起，同时铃响；再闭合S2，警铃被短路，只有灯亮，与题干描述现象不符，故B不符合题意； C．由图可知，灯与铃并联，开关S1在干路控制整个电路，开关S2与灯在同一支路，只控制灯，闭合S1，警铃响起，再闭合S2，灯亮，与题干描述现象不符，故C不符合题意； D．由图可知，两个开关串联，只有两个开关都闭合时，灯与铃串联，才可能工作，与题干描述现象不符，故D不符合题意。 故选A。 12．地铁自助售票机支持手机支付（闭合S1）或现金支付（闭合S2）两种方式启动电动机完成自动售票。内置环境光传感器在外界光线变暗时（S3自动闭合，灯泡发光），屏幕亮度提升至100%确保操作界面可见，某同学设计了如下电路，其中符合要求的是（　　） A．B．C．D． 【答案】D 【详解】由题意可知，通过手机扫码使开关S1闭合或现金支付使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，开关S1和开关S2应并联共同控制电动机；由题知，在光线较暗时光控开关S3自动闭合，屏幕亮度提升至100%并启用抗眩光涂层确保操作界面可见，则屏幕与电动机并联能独立工作，且只由光控开关S3控制，综上结合选项图可知，只有D图符合题意。 故选D。 题型四、串、并联电路的设计（画电路图） 13. 如图是一种人体感应灯，既节能又方便。在光线暗（光敏开关S1闭合）且有人靠近（感应开关S2闭合）时灯才会发光，光线强或无人靠近时灯不会亮。请在答题卡的虚线框内画出符合要求的电路图。 【答案】见解析 【详解】由题意知，在光线暗（光敏开关S1闭合）且有人靠近（感应开关S2闭合）时灯才会发光，光线强或无人靠近时灯不会亮，说明两个开关相互影响，因此是串联的，且控制灯泡，因此再与灯泡串联，据此作图。 14. 火车在车厢后面有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门的插销相当于一个开关），车厢中的指示牌内的指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两间厕所内部都有人，请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。 【答案】见解析 【详解】只有两个开关都闭合时，灯才发光，说明两个开关是串联的，之后再和灯串联，如图所示： 15．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】见解析。 【详解】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： 16．图甲是高铁车站的自动检票闸机口。乘客需刷身份证同时进行人脸识别，两个信息都符合后闸机门（电动机）才自动打开，可检票通过。身份证系统相当于开关，人脸识别系统相当于开关，信息符合后开关自动闭合。请根据以上要求，将图乙中的模拟电路补充完整。 【答案】见解析。 【详解】乘客刷身份证同时进行人脸识别，两个信息都符合后，电动机才打开，即S1和S2两个开关同时闭合，电动机才工作，所以两个开关应串联在电路中，作图如下： 17．如图为一个具有按摩和加热功能的家用足浴盆，其内部电路元件可简化为两个开关、一个电动机和一个发热电阻，电动机和发热电阻既可以单独工作，又可以同时工作。请在相应位置画出此家用足浴盆内部元件的简化电路图（电源部分已画出）。 【答案】见解析。 【详解】电动机和发热电阻既可以单独工作，又可以同时工作，说明电动机和发热电阻并联，两个开关各自处在一条支路上，作图如下： 18．小明用两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线，设计一个楼梯灯电路。无论是楼上或楼下都可以任意开灯、熄灯，既可以在楼下开灯到楼上熄灯，又可以在楼上开灯到楼下熄灯，请你根据小明设计的意图，用笔画线代替导线完成电路。 【答案】见解析 【详解】由题意可知，无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯，既可以在楼下开灯到楼上灭灯，又可以在楼上开灯到楼下灭灯，这说明楼上开关和楼下开关是串联的，所以应分别将两个开关中的两个触点相互连接，与单刀相连的接线柱接入电路，如图所示。 1．今年“五一”假期，雅安站加开多趟列车，满足了旅客的出行需求。旅客进站时，需同时通过身份证验证（相当于闭合开关S1）和人脸识别验证（相当于闭合开关S2），方可开启闸机（电动机工作）。如图所示电路中符合要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意，只有两个开关、同时闭合，电动机才能工作，说明两个开关需要互相影响，必须同时闭合才能接通电路，因此两个开关应串联，再和电动机接入电路。 故选A。 2．“一盔一带守护平安”，为避免骑行共享电动车时不佩戴头盔，小凌同学设计了如下方案：扫码成功后开关闭合，指示灯亮，但电动机不工作；取出头盔并戴上后闭合，电动机通电工作；只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．由图可知，只闭合开关S1，电动机和指示灯L同时工作，再闭合开关S2，电动机被短路，电动机不工作，故A不符合题意； B．由图可知，只闭合开关S1，指示灯L亮，但电动机不工作，再闭合开关S2，电动机通电工作，只闭合开关S2，电动机不工作，故B符合题意； C．由图可知，只闭合开关S1，电动机工作，再闭合开关S2，指示灯亮，故C不符合题意； D．由图可知，只闭合开关S1，指示灯和电动机都不工作，再闭合开关S2，指示灯和电动机都工作，故D不符合题意。 故选B。 3. 公交车前、后门的扶手上，各安装了一个红色按键，如图，当有乘客需要下车时，只要按下其中任意一个按键（开关闭合），公交车司机驾驶位的电铃就会响起。下列电路图能实现这一功能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】依题意可知，任何一个开关闭合后，电铃都能发声，所以两个开关应并联后与电铃串联。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 4．为了提高旅客的乘车通行效率，火车站实施“验检合一”，乘客通过检票处“一道闸”，当身份信息和人脸信息都符合时（相当于闭合开关），电动机转动，打开闸门直达站台，下列电路设计符合要求的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当身份信息和人脸信息都符合时，即两个开关都闭合时，电动机转动，所以两个开关串联，再与电动机串联，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 5．某小区为方便居民进出，安装了多功能自动识别门禁如图所示。该门禁系统有刷卡和刷脸两种识别方式，单独使用其中任何一种识别方式都能把门打开。若刷卡看作手动开关，刷脸看作自动开关，则选项中能正确表示门禁的内部电路的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】门禁系统有刷卡和刷脸两种识别方式，若刷卡看作手动开关S1，刷脸看作自动开关S2，刷卡和刷脸两种识别方式都可以使得电动机工作，说明两开关并联后再与电动机串联，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 6．如图所示是智能纸巾盒，闭合开关，电源指示灯L亮，然后手进入感应区时开关闭合，电动机M转动送纸；断开开关，手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据题意可知，开关S2只控制电动机M，指示灯和电动机可以各自独立工作，这说明该电路为并联电路；开关S1断开时指示灯L和电动机M都不能工作，这说明S1在干路中，根据选项可知，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．小丽为户外劳动者设计了一款工作服，将小风扇M、电热贴片R装在衣服夹层里。仅闭合开关，小风扇启动，向衣服内送风；仅闭合开关和温控开关，电热贴片发热，达到设定温度后，自动断开，电热贴片停止加热。下列电路图符合设计要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．图中在干路，仅闭合时，干路开关断开，电路断路，小风扇M不工作，故AB不符合题意； C．图中M与R并联，在小风扇M所在的支路，、串联在R支路。仅闭合，小风扇M支路通路，M工作；仅闭合、，R支路通路，R工作；断开，R支路断路，R停止工作，故C符合题意； D．图中与R并联，仅闭合和时，R被短路，不发热，故D不符合题意。 故选C。 8．如图是兴化某学校的自动饮料售货机，它可通过手机扫码（闭合开关S1）或通过投币（闭合开关S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时开关S3自动闭合，接通灯泡照明。图中符合上述情况的电路设计是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】扫码闭合或投币闭合，都能独立启动电动机，说明和是并联关系，闭合任意一个开关都能接通电动机的电路。灯泡照明独立于电动机工作（光线暗时闭合接通灯泡，和电动机是否工作无关），说明灯泡和电动机是并联关系，串联在灯泡的支路中，单独控制灯泡 A．灯泡和串联为一条支路，电动机和并联的、串联为另一条支路，两条支路并联，故A符合题意。 B．只有闭合后，闭合才能启动电动机，单独闭合无法启动电动机，故B不符合题意； C．只有闭合后，闭合才能启动电动机，单独闭合无法启动电动机，故C不符合题意； D．需要、同时闭合才能启动电动机，故D不符合题意。 故选A。 9．《中国诗词大会》第四季冠军赛在两位理工科才女之间展开，比赛中用到了抢答器，其原理是任意一位选手按下抢答键时显示屏亮灯，如图所示（红灯或绿灯）同时扬声器发出声音。以下符合这一要求的电路是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】C．根据题意，任意一位选手按下抢答键，对应灯亮，同时扬声器一定发声，由此分析电路要求：红灯和绿灯可以独立工作，因此两灯是并联，每个灯的支路各有一个开关控制；不管哪个灯亮，扬声器都需要工作，因此扬声器要接在干路中，故C符合要求； A．红灯与抢答开关S1和抢答器串联、绿灯与抢答开关S2串联，两条支路并联；闭合抢答开关S2，扬声器不工作，故A不符合要求。 B．扬声器接在支路中，只闭合抢答开关S1，扬声器不会发声，故B不符合要求。 D．不闭合总开关时，即使按下抢答开关两个灯及扬声器也无法工作，故D不符合要求。 故选C。 10．2020年，我市在红绿灯路口安装了违法闯红灯的高清自动识别抓拍系统。如果行人指示信号灯为红灯（开关闭合）时，仍有行人在斑马线上过马路，这套系统会使开关闭合，自动将行人的图像拍摄下来，曝光违法行人。下列电路图符合上述要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．红灯和照相机串联，两个开关也是串联，必须两个开关同时闭合红灯才亮，故A不符合题意； B．照相机在干路，闭合时红灯亮，照相机也工作，仅闭合也能启动照相机，不需要红灯亮起的前提，故B不符合题意； C．红灯和照相机并联，在干路，闭合后照相机工作，红灯不亮，闭合红灯才亮，故C不符合题意； D．在干路，闭合后红灯立刻亮起，照相机所在支路由单独控制，只有先闭合、再闭合时，照相机才会工作，故D符合题意。 故选D。 11．新学期一开始，安徽省很多学校启用人脸识别、刷卡智能系统。当师生进行人脸识别或者刷校园卡时，闸机（图M表示）均能打开。且在光线较暗时，光敏开关S闭合，对周围环境补光，光线较亮时，光敏开关S自动断开。如图所示的电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在电路中，串联电路各用电器相互影响，只有所有开关都闭合，电路才会接通；并联电路各用电器互不影响，只要有一个开关闭合，对应的支路就会接通。本题中，人脸识别开关S1​和刷校园卡开关S2​只要有一个闭合，闸机就能打开，说明S1​和S2​是并联关系后与闸机电动机串联。补光灯L在光线较暗时光敏开关S闭合发光，光线较亮时光敏开关S断开，且补光灯L能独立工作，说明补光灯L与光敏开关S串联后与电动机并联。 A．在此电路图中，光敏开关S在干路，光线较暗时，光敏开关S自动闭合，补光灯L发光，人脸识别开关S1和刷校园卡开关S2​并联后与电动机串联。由于并联电路各支路互不影响，所以只要S1或者S2​闭合，闸机就能打开，满足 “人脸识别（开关S1闭合）或刷校园卡（开关S2​闭合）时，闸机均能打开”，但是光线较亮时，光敏开关S自动断开，无论S1和S2​闭合还是断开，闸机都不能打开，故A不符合题意； B．在此电路图中，人脸识别开关S1和刷校园卡开关S2​并联后与电动机串联。由于并联电路各支路互不影响，所以只要S1或者S2​闭合，闸机就能打开，满足 “人脸识别（开关S1闭合）或刷校园卡（开关S2​闭合）时，闸机均能打开”；同时，灯泡L与光敏开关S在另一条支路，光线较暗时，光敏开关S自动闭合，补光灯L发光，光线较亮时，光敏开关S自动断开，灯泡能独立工作，符合题意，故B符合题意； C．人脸识别开关S1和刷校园卡开关S2​并联后与电动机串联。由于并联电路各支路互不影响，所以只要S1或者S2​闭合，闸机就能打开，满足 “人脸识别（开关S1闭合）或刷校园卡（开关S2​闭合）时，闸机均能打开”，但光线较亮时光敏开关S断开，灯泡串联在电路中，补光灯L发光，故C不符合题意； D．此电路图中，虽然S1和S2​并联，但电动机与S1串联，只有闭合S1，断开S2，才能打开闸门，故D不符合题意。 故选 B。 12．新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器，开关拨至“左”，左转向灯亮、蜂鸣器响；开关拨至“右”，右转向灯亮、蜂鸣器响；左、右转向灯不能同时亮（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题意可知，左、右转向灯独立工作，互不影响，是并联的；左、右转向灯任何一个亮，蜂鸣器都响，说明蜂鸣器在干路上，用一个单刀双掷开关控制，保证左、右转向灯不能同时亮，故C 符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 13．某举重比赛有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，就闭合自己前面的按钮开关。当主裁判和至少一名副裁判均判定杠铃被举起时，指示灯泡发光，表明运动员举重成绩有效。以下符合这一要求的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．电路中三只开关并联，只要主裁判甲一人认定杠铃已被举起，闭合相应开关，灯即能亮，与要求不符，故A不符合题意； B．电路中三只开关串联，只有三个裁判同时认定杠铃已被举起，闭合相应开关，灯才能亮，与要求不符，故B不符合题意； C．电路中乙、丙开关串联后与甲开关并联，只要主裁判甲一人认定杠铃已被举起，闭合相应开关，灯即能亮，与要求不符，故C不符合题意； D．电路中乙、丙并联后与甲串联，当主裁判甲和至少一名副裁判均判定杠铃被举起时，闭合相应开关，指示灯泡发光，与要求相符，故D符合题意。 故选D。 14. 为方便购物者购买，生活中多处都设有自动售货机。可通过手机扫码（闭合）或投币（闭合），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关自动闭合，接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意，手机扫码（闭合）或投币（闭合），都启动电动机完成自动售货，说明开关和开关均可独立控制电动机的工作，二者相互独立，互不干扰，所以开关和开关并联后再与电动机串联。 此外在光线充足时，电动机工作时，不影响灯泡照明，说明二者也是独立工作，互不干扰，因此电动机和灯泡是并联的。 当光线较暗时光控开关自动闭合，接通灯泡照明，说明开关控制灯泡的工作状态，所以开关位于灯泡所在支路，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．小明所在的学习小组利用已有的知识和经验，设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图，下列四个电路中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由生活实际可知，当东向绿灯亮时，北向红灯亮；当东向红灯亮时，北向绿灯亮。 A．图中，开关S接1时，东向绿灯和红灯同时亮，北向绿灯和红灯均不亮；S接2时，东，北方向红，绿灯均亮，故A不符合题意； B．图中，开关S接1时，东向绿灯和北向红灯亮，东向红灯和北向绿灯短路，不亮；S接2时，东向红灯和北向绿灯亮，东向绿灯和北向红灯短路，不亮，故B符合题意； C．图中，开关S接1时，会造成电源短路，故C不符合题意； D．图中，开关S接1时，东，北方向绿灯同时亮；S接2时，东，北方向红灯同时亮，故D不符合题意。 故选B。 16．如图所示是某款轻智能马桶，将脚置于脚感区域会触发脚感开关。使用时，第1次伸脚触发，开关S1闭合，马桶盖打开。若不需要坐便，第2次伸脚触发，开关S2闭合，坐垫抬起。使用完毕后第3次伸脚触发，开关S3闭合，自动冲水。若需要坐便，入座后坐垫感应开关S4闭合，使用完毕起身后S4仍闭合，同时开关S5闭合，自动冲水。冲水结束后马桶自动恢复使用前状态，下列模拟电路设计符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】第1次伸脚触发开关S1闭合，马桶盖打开，说明S1控制马桶盖的电机（S1可以在干路）； 第2次伸脚触发S2，坐垫抬起，说明S2控制坐垫的电机（S2在坐垫的电机支路）； 第3次伸脚触发S3自动冲水，或入座后S4闭合，起身时S4仍闭合且S5闭合，自动冲水，说明冲水电机由S3或S4与S5共同控制（S4与S5串联后与S3并联）。 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 17. 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】由题可知，扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）时电动机都能工作，说明两个开关并联后与电动机串联，当光线较暗时，光控开关闭合，灯泡可以在电动机工作时不工作也可以工作，即工作互不影响，即灯泡与电动机并联，且有单独的开关控制； A．由图可知，当扫码开关闭合时电动机工作，当投币开关闭合时灯泡工作，故A不符合题意； B．由图可知，当扫码开关闭合时，由于光控开关在干路未闭合，电路不通，故B不符合题意； C．由图可知，扫码开关与投币开关串联后与电动机，单独闭合一个开关电动机无法工作，故C不符合题意； D．由图可知，扫码开关与投币开关并联后与电动机串联，单独闭合一个开关电动机都能工作，当光控开关闭合时灯泡工作，不闭合时，不工作，故D符合题意。 故选D。 18．《危险化学品安全管理条例》要求，学校危化品储藏室的门上要装两把锁，只有学校分管领导和管理员同时启用钥匙才能触发保险栓，从而打开储藏室的门（启用钥匙相当于闭合开关）．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】见解析。 【详解】由题意可知，只有两个开关同时闭合时，电路才能接通，电动机才能工作，所以两个开关应串联，再与电动机串联，则电路连接如下图所示： 19. 如图所示是电路的一部分，两个虚线框内分别有一个电源或一个定值电阻。用一个实验灯泡分别接到两个接线柱上观察到的发光情况是：接到 、上，灯泡不亮；接到 、 上，灯泡正常发光；接到、 上，灯泡发光暗淡。请画出虚线框内的电路图形符号。 【答案】 见解析 【详解】灯泡接到A、B上，灯泡不亮；接到A 、C 上，灯泡正常发光；接到 B、C 上，灯泡发光暗淡。左边方框中接入定值电阻，右边方框中接入电源，如图所示： 20. 某科技小组为医院病房设计呼叫电路，在病人需要护理时，闭合床头开关或，护士值班室的护士就能及时看到对应的灯或亮，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】见解析 【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，电路图的连接如下图所示： 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 电路的应用与设计（解析版） 目录 【A题型建模·专项突破】 1 题型一、串联电路的应用与设计 1 题型二、并联电路的应用与设计 2 题型三、串联电路和并联电路的应用与设计 4 题型四、串、并联电路的设计（画电路图） 5 【B 综合攻坚·能力跃升】 6 题型一、串联电路的应用与设计 1．考虑到安全方便和节能环保，学校楼道的照明灯使用了光控、声控开关，光控开关在光线不足时闭合，声控开关在有声音时闭合。下列电路中，能实现在光线不足且有声音时灯才亮的是（　　） A． B． C． D． 2. 乘坐高铁可直接刷身份证进站，闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致，闸机门才打开通行。用M代表闸门，则下图中电路可实现上述要求的是（　　） A． B． C． D． 3．如图为某智能光控照明装置的电路图，传感器天亮时相当于一个断开的开关，天黑时相当于一个闭合的开关。电路各处接触良好，各元件可正常工作。下列说法中正确的是（   ） A．若天黑时灯L不发光，则开关可能是断开的 B．若要实现智能光控功能，应闭合开关和 C．若要实现智能光控功能，应仅断开开关，天亮时灯L发光 D．若要关闭智能光控功能且灯L发光，则开关和一定是闭合的 4．有一台机器（用电动机模拟）需要同时使用指纹识别S1和实体钥匙S2开启（即S1和S2同时闭合）才能工作，下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 题型二、并联电路的应用与设计 5．某科技小组制作一台手持电风扇，设计要求如下：闭合开关，指示灯亮起；再闭合开关，电动机启动送风。下列电路符合要求的是（     ） A． B． C． D． 6．某小区门禁，可使用门禁卡（表示“S1”）打开门锁，也可通过面部识别（表示“S2”）打开门锁，进入小区。符合以上要求的电路是（　　） A． B． C． D． 7．马年春晚中，人形机器人“齐天大圣”的灯光效果惊艳全场，其灯光控制需满足以下要求：闭合开关，机器人的面部亮起（用表示）；再闭合开关，手中的金箍棒发光（用表示）。下列电路图中符合设计要求的是（　　） A． B． C． D． 8．保密室的报警器有两个开关按钮，当工作人员按下任一按钮时，报警器就会鸣响报警，下列电路符合要求的是（    ） A． B． C． D． 9．汽车已经成为现代社会常见的交通工具。婷婷同学发现只有所有车门都关闭（车门关闭相当于开关闭合），汽车内部的安全指示灯L才不亮；只要有任何一个车门未关闭，汽车内部的安全指示灯L就会发光。下列电路图符合汽车上述功能设计要求的是（　　） A． B． C． D． 题型三、串联电路和并联电路的应用与设计 10．出租车驾驶室内设计了控制电路来显示是否载有乘客，车顶指示灯显示红色时载有乘客，显示绿色时未载乘客。下列电路图中，通过开关S接“1”或“2”可以符合上述设计要求的是（　　） A． B． C． D． 11．小明为高危化学品储存柜设计了一款报警电路，打开柜门时，开关闭合，灯L亮起；拿出物品时，开关也闭合，警铃响起。下列电路符合要求的是（    ） A． B． C． D． 12．地铁自助售票机支持手机支付（闭合S1）或现金支付（闭合S2）两种方式启动电动机完成自动售票。内置环境光传感器在外界光线变暗时（S3自动闭合，灯泡发光），屏幕亮度提升至100%确保操作界面可见，某同学设计了如下电路，其中符合要求的是（　　） A．B．C．D． 题型四、串、并联电路的设计（画电路图） 13. 如图是一种人体感应灯，既节能又方便。在光线暗（光敏开关S1闭合）且有人靠近（感应开关S2闭合）时灯才会发光，光线强或无人靠近时灯不会亮。请在答题卡的虚线框内画出符合要求的电路图。 14. 火车在车厢后面有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门的插销相当于一个开关），车厢中的指示牌内的指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两间厕所内部都有人，请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。 15．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。 16．图甲是高铁车站的自动检票闸机口。乘客需刷身份证同时进行人脸识别，两个信息都符合后闸机门（电动机）才自动打开，可检票通过。身份证系统相当于开关，人脸识别系统相当于开关，信息符合后开关自动闭合。请根据以上要求，将图乙中的模拟电路补充完整。 17．如图为一个具有按摩和加热功能的家用足浴盆，其内部电路元件可简化为两个开关、一个电动机和一个发热电阻，电动机和发热电阻既可以单独工作，又可以同时工作。请在相应位置画出此家用足浴盆内部元件的简化电路图（电源部分已画出）。 18．小明用两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线，设计一个楼梯灯电路。无论是楼上或楼下都可以任意开灯、熄灯，既可以在楼下开灯到楼上熄灯，又可以在楼上开灯到楼下熄灯，请你根据小明设计的意图，用笔画线代替导线完成电路。 1．今年“五一”假期，雅安站加开多趟列车，满足了旅客的出行需求。旅客进站时，需同时通过身份证验证（相当于闭合开关S1）和人脸识别验证（相当于闭合开关S2），方可开启闸机（电动机工作）。如图所示电路中符合要求的是（     ） A． B． C． D． 2．“一盔一带守护平安”，为避免骑行共享电动车时不佩戴头盔，小凌同学设计了如下方案：扫码成功后开关闭合，指示灯亮，但电动机不工作；取出头盔并戴上后闭合，电动机通电工作；只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 3. 公交车前、后门的扶手上，各安装了一个红色按键，如图，当有乘客需要下车时，只要按下其中任意一个按键（开关闭合），公交车司机驾驶位的电铃就会响起。下列电路图能实现这一功能的是（　　） A． B． C． D． 4．为了提高旅客的乘车通行效率，火车站实施“验检合一”，乘客通过检票处“一道闸”，当身份信息和人脸信息都符合时（相当于闭合开关），电动机转动，打开闸门直达站台，下列电路设计符合要求的是（    ） A． B． C． D． 5．某小区为方便居民进出，安装了多功能自动识别门禁如图所示。该门禁系统有刷卡和刷脸两种识别方式，单独使用其中任何一种识别方式都能把门打开。若刷卡看作手动开关，刷脸看作自动开关，则选项中能正确表示门禁的内部电路的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示是智能纸巾盒，闭合开关，电源指示灯L亮，然后手进入感应区时开关闭合，电动机M转动送纸；断开开关，手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 7．小丽为户外劳动者设计了一款工作服，将小风扇M、电热贴片R装在衣服夹层里。仅闭合开关，小风扇启动，向衣服内送风；仅闭合开关和温控开关，电热贴片发热，达到设定温度后，自动断开，电热贴片停止加热。下列电路图符合设计要求的是（     ） A． B． C． D． 8．如图是兴化某学校的自动饮料售货机，它可通过手机扫码（闭合开关S1）或通过投币（闭合开关S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时开关S3自动闭合，接通灯泡照明。图中符合上述情况的电路设计是（　　） A． B． C． D． 9．《中国诗词大会》第四季冠军赛在两位理工科才女之间展开，比赛中用到了抢答器，其原理是任意一位选手按下抢答键时显示屏亮灯，如图所示（红灯或绿灯）同时扬声器发出声音。以下符合这一要求的电路是（     ） A． B． C． D． 10．2020年，我市在红绿灯路口安装了违法闯红灯的高清自动识别抓拍系统。如果行人指示信号灯为红灯（开关闭合）时，仍有行人在斑马线上过马路，这套系统会使开关闭合，自动将行人的图像拍摄下来，曝光违法行人。下列电路图符合上述要求的是（     ） A． B． C． D． 11．新学期一开始，安徽省很多学校启用人脸识别、刷卡智能系统。当师生进行人脸识别或者刷校园卡时，闸机（图M表示）均能打开。且在光线较暗时，光敏开关S闭合，对周围环境补光，光线较亮时，光敏开关S自动断开。如图所示的电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 12．新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器，开关拨至“左”，左转向灯亮、蜂鸣器响；开关拨至“右”，右转向灯亮、蜂鸣器响；左、右转向灯不能同时亮（   ） A． B． C． D． 13．某举重比赛有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，就闭合自己前面的按钮开关。当主裁判和至少一名副裁判均判定杠铃被举起时，指示灯泡发光，表明运动员举重成绩有效。以下符合这一要求的电路是（　　） A． B． C． D． 14. 为方便购物者购买，生活中多处都设有自动售货机。可通过手机扫码（闭合）或投币（闭合），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关自动闭合，接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是（   ） A． B． C． D． 15．小明所在的学习小组利用已有的知识和经验，设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图，下列四个电路中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 16．如图所示是某款轻智能马桶，将脚置于脚感区域会触发脚感开关。使用时，第1次伸脚触发，开关S1闭合，马桶盖打开。若不需要坐便，第2次伸脚触发，开关S2闭合，坐垫抬起。使用完毕后第3次伸脚触发，开关S3闭合，自动冲水。若需要坐便，入座后坐垫感应开关S4闭合，使用完毕起身后S4仍闭合，同时开关S5闭合，自动冲水。冲水结束后马桶自动恢复使用前状态，下列模拟电路设计符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 17. 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． 18．《危险化学品安全管理条例》要求，学校危化品储藏室的门上要装两把锁，只有学校分管领导和管理员同时启用钥匙才能触发保险栓，从而打开储藏室的门（启用钥匙相当于闭合开关）．请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。 19. 如图所示是电路的一部分，两个虚线框内分别有一个电源或一个定值电阻。用一个实验灯泡分别接到两个接线柱上观察到的发光情况是：接到 、上，灯泡不亮；接到 、 上，灯泡正常发光；接到、 上，灯泡发光暗淡。请画出虚线框内的电路图形符号。 20. 某科技小组为医院病房设计呼叫电路，在病人需要护理时，闭合床头开关或，护士值班室的护士就能及时看到对应的灯或亮，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； 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题3电路的应用与设计（解析版） A 题型建模·专项突破 题型一、串联电路的应用与设计 1.【答案】B 2.【答案】B 3.【答案】D 4.【答案】A 题型二、并联电路的应用与设计 5.【答案】B 6.【答案】C 7.【答案】A 8.【答案】B 9.【答案】C 题型三、串联电路和并联电路的应用与设计 10.【答案】C 11.【答案】A 12.【答案】D 题型四、串、并联电路的设计（画电路图) o电源o 13.【答案】 厕所 S 指示灯 车厢 14.【答案】 电源 厕所 火车车厢 1/3 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 声控开关 光控开关 15.【答案】 ☒ 楼道灯 电源 M O月K 16.【答案】 S 17.【答案】 o电源。 18.【答案】 LED灯 触点 触点 楼上开关 触点 触点 楼下开关 楼梯 B 综合攻坚·能力跃升 1.【答案】A 2.【答案】B 3.【答案】A 4.【答案】A 5.【答案】B 6.【答案】D 7.【答案】C 8.【答案】A 213 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 9.【答案】C 10.【答案】D 11.【答案】B 12.【答案】C 13.【答案】D 14.【答案】B 15.【答案】B 16.【答案】C 17.【答案】D S 18.【答案】 M 19.【答案】 B S2 20.【答案】 313