12. 在如图所示的电路图中,若闭合开关$S_1$,断开开关$S_2$,则电路是
(第12题)
通
路。若闭合开关$S_2$,断开开关$S_1$,则电路是短
路。若断开开关$S_1$、$S_2$,则电路是开
路。答案
通 短 开
解析
【分析】
要判断电路的状态,需先明确通路、短路、开路的定义,再结合开关状态分析电流路径:
1. 通路:电路处处连通,电流能通过用电器形成完整回路;
2. 短路:电源两极直接被导线连通,不经过用电器,电流未经过用电器;
3. 开路:电路某处断开,电流无法形成回路,电路不通。
接下来分三种情况分析:
闭合$S_1$、断开$S_2$时,电流从电源正极出发,经$S_1$、灯泡$L$回到负极,形成完整回路,属于通路;
闭合$S_2$、断开$S_1$时,电流从电源正极出发,经$S_2$直接回到负极,未经过用电器,属于短路;
断开$S_1$、$S_2$时,电路没有连通的路径,电流无法流通,属于开路。
【解析】
根据上述电流路径分析:
1. 闭合$S_1$、断开$S_2$,电流经$S_1$和灯泡$L$形成回路,电路为通路;
2. 闭合$S_2$、断开$S_1$,电流经$S_2$直接连通电源两极,不经过用电器,电路为短路;
3. 断开$S_1$、$S_2$,电路无闭合回路,电流无法通过,电路为开路。
【答案】
通;短;开
【知识点】
电路的三种状态
【点评】
本题考查电路三种状态的判断,核心是明确不同开关状态下的电流路径,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】
0.3
要判断电路的状态,需先明确通路、短路、开路的定义,再结合开关状态分析电流路径:
1. 通路:电路处处连通,电流能通过用电器形成完整回路;
2. 短路:电源两极直接被导线连通,不经过用电器,电流未经过用电器;
3. 开路:电路某处断开,电流无法形成回路,电路不通。
接下来分三种情况分析:
闭合$S_1$、断开$S_2$时,电流从电源正极出发,经$S_1$、灯泡$L$回到负极,形成完整回路,属于通路;
闭合$S_2$、断开$S_1$时,电流从电源正极出发,经$S_2$直接回到负极,未经过用电器,属于短路;
断开$S_1$、$S_2$时,电路没有连通的路径,电流无法流通,属于开路。
【解析】
根据上述电流路径分析:
1. 闭合$S_1$、断开$S_2$,电流经$S_1$和灯泡$L$形成回路,电路为通路;
2. 闭合$S_2$、断开$S_1$,电流经$S_2$直接连通电源两极,不经过用电器,电路为短路;
3. 断开$S_1$、$S_2$,电路无闭合回路,电流无法通过,电路为开路。
【答案】
通;短;开
【知识点】
电路的三种状态
【点评】
本题考查电路三种状态的判断,核心是明确不同开关状态下的电流路径,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】
0.3
13.如图所示,若使灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,则需要闭合开关

$\mathrm{S}_2$
,断开开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$
;若使灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,则需要闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$
,断开开关$\mathrm{S}_2$
。答案
$\mathrm{S}_2$ $\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$ $\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$ $\mathrm{S}_2$
解析
【分析】要判断灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$的连接方式,需明确:串联电路中电流只有一条路径,依次经过所有用电器;并联电路中电流有多条独立路径,各用电器分别在不同支路。通过分析开关通断时的电流路径,即可确定对应的开关状态。
【解析】1. 串联:当闭合开关$\mathrm{S}_2$,断开$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$时,电流从电源正极流出,依次经过$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{L}_1$,再回到电源负极,仅一条电流路径,因此$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联。2. 并联:当闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$,断开$\mathrm{S}_2$时,电流从电源正极流出后分为两条支路:一条支路经$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{S}_3$回到负极,另一条支路经$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{L}_1$回到负极,两条支路独立,因此$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联。
【答案】$\mathrm{S}_2$;$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$;$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$;$\mathrm{S}_2$
【知识点】串联电路、并联电路、电路连接
【点评】本题考查串并联电路的识别,核心是通过电流路径判断用电器的连接方式,需掌握开关对电路路径的控制作用,属于电路基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】1. 串联:当闭合开关$\mathrm{S}_2$,断开$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$时,电流从电源正极流出,依次经过$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{L}_1$,再回到电源负极,仅一条电流路径,因此$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联。2. 并联:当闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$,断开$\mathrm{S}_2$时,电流从电源正极流出后分为两条支路:一条支路经$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{S}_3$回到负极,另一条支路经$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{L}_1$回到负极,两条支路独立,因此$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联。
【答案】$\mathrm{S}_2$;$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$;$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_3$;$\mathrm{S}_2$
【知识点】串联电路、并联电路、电路连接
【点评】本题考查串并联电路的识别,核心是通过电流路径判断用电器的连接方式,需掌握开关对电路路径的控制作用,属于电路基础题型。
【难度系数】0.5
14.按照图甲所示的电路图用铅笔将图乙中的实物连接起来。

答案
解:
该电路中L₁与L₂并联,开关S₁在干路控制整个电路,开关S₂与L₂串联,仅控制L₂所在支路,按如下方式连接:
1. 用导线依次连接电源正极、开关S₁、灯泡L₁,最终回到电源负极,构成第一条完整通路;
2. 用导线将开关S₂与灯泡L₂串联,再将该串联支路的两个端点分别接在灯泡L₁的两个接线柱上,即完成实物连接。
该电路中L₁与L₂并联,开关S₁在干路控制整个电路,开关S₂与L₂串联,仅控制L₂所在支路,按如下方式连接:
1. 用导线依次连接电源正极、开关S₁、灯泡L₁,最终回到电源负极,构成第一条完整通路;
2. 用导线将开关S₂与灯泡L₂串联,再将该串联支路的两个端点分别接在灯泡L₁的两个接线柱上,即完成实物连接。
解析
【分析】
首先分析图甲的电路图:L₁与L₂并联,开关S₁在干路,控制整个电路;开关S₂与L₂串联,仅控制L₂所在支路。连接实物时,遵循“先干路后支路”的原则,先连接电源、干路开关S₁,再分别连接两条支路,确保各元件连接与电路图对应,导线不交叉,接线柱连接正确。
【解析】
连接步骤如下:
1. 从电源正极出发,连接开关S₁的一个接线柱,将S₁的另一个接线柱与灯泡L₁的一个接线柱相连,同时该接线柱作为分支点,连接到灯泡L₂的一个接线柱;
2. 将灯泡L₁的另一个接线柱连接到电源负极,完成L₁支路的连接;
3. 将开关S₂的一个接线柱连接到灯泡L₂的另一个接线柱,再将S₂的另一个接线柱连接到电源负极,完成L₂与S₂支路的连接。
【答案】
实物连接为:电源正极→S₁→L₁→电源负极,同时电源正极→S₁→L₂→S₂→电源负极,形成并联电路,S₁控制整个电路,S₂控制L₂支路。
【知识点】
并联电路、实物电路连接
【点评】
本题考查根据并联电路图连接实物电路,核心是区分干路与支路,明确开关的控制作用,属于电路连接的基础题型,需注意导线不交叉、接线正确。
【难度系数】
0.6
首先分析图甲的电路图:L₁与L₂并联,开关S₁在干路,控制整个电路;开关S₂与L₂串联,仅控制L₂所在支路。连接实物时,遵循“先干路后支路”的原则,先连接电源、干路开关S₁,再分别连接两条支路,确保各元件连接与电路图对应,导线不交叉,接线柱连接正确。
【解析】
连接步骤如下:
1. 从电源正极出发,连接开关S₁的一个接线柱,将S₁的另一个接线柱与灯泡L₁的一个接线柱相连,同时该接线柱作为分支点,连接到灯泡L₂的一个接线柱;
2. 将灯泡L₁的另一个接线柱连接到电源负极,完成L₁支路的连接;
3. 将开关S₂的一个接线柱连接到灯泡L₂的另一个接线柱,再将S₂的另一个接线柱连接到电源负极,完成L₂与S₂支路的连接。
【答案】
实物连接为:电源正极→S₁→L₁→电源负极,同时电源正极→S₁→L₂→S₂→电源负极,形成并联电路,S₁控制整个电路,S₂控制L₂支路。
【知识点】
并联电路、实物电路连接
【点评】
本题考查根据并联电路图连接实物电路,核心是区分干路与支路,明确开关的控制作用,属于电路连接的基础题型,需注意导线不交叉、接线正确。
【难度系数】
0.6
15.火车在两节车厢之间有两间厕所,
只有当两间厕所的门都关上时(每扇门相当于一个开关),车厢中指示牌内的指示灯才会发光,指示牌就会显示“厕所有人”的字样,提醒旅客两间厕所内都有人。请你把下图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。

只有当两间厕所的门都关上时(每扇门相当于一个开关),车厢中指示牌内的指示灯才会发光,指示牌就会显示“厕所有人”的字样,提醒旅客两间厕所内都有人。请你把下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
如图
解析
【分析】要满足“只有两间厕所的门都关上(两开关都闭合)时指示灯才发光”,说明两个开关需同时控制电路通断,因此两开关应串联在电路中。解题思路:将两个开关串联后,与指示灯、电源组成完整串联电路,只有两开关都闭合时电路才导通,指示灯才亮;任意一个开关断开,电路断路,指示灯不亮,符合设计要求。
【解析】按串联电路连接规则:从电源正极出发,依次连接指示灯、开关S₁、开关S₂,最后回到电源负极,形成闭合回路。此时仅当S₁、S₂都闭合时,电路通路,指示灯发光;若任一开关断开,电路断路,指示灯不亮,满足题目要求。
【答案】如图
【知识点】串联电路、电路连接
【点评】本题结合生活实际考查串联电路的应用,将物理知识与生活场景结合,难度适中,帮助学生理解串联电路的特点。
【难度系数】0.6
【解析】按串联电路连接规则:从电源正极出发,依次连接指示灯、开关S₁、开关S₂,最后回到电源负极,形成闭合回路。此时仅当S₁、S₂都闭合时,电路通路,指示灯发光;若任一开关断开,电路断路,指示灯不亮,满足题目要求。
【答案】如图
【知识点】串联电路、电路连接
【点评】本题结合生活实际考查串联电路的应用,将物理知识与生活场景结合,难度适中,帮助学生理解串联电路的特点。
【难度系数】0.6
16. 下图是某品牌榨汁机。为保障安全,该榨汁机设置了双重开关——电源开关$\mathrm{S}_1$和安全开关$\mathrm{S}_2$。当杯体倒扣在主机上时,$\mathrm{S}_2$自动闭合,此时再闭合$\mathrm{S}_1$,电动机才能启动,开始榨汁。下列电路图符合上述要求的是(
杯体
主机

C
)杯体
主机
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确题意:只有当安全开关$\mathrm{S}_2$和电源开关$\mathrm{S}_1$都闭合时,电动机才能启动,说明两个开关需串联共同控制电动机,即电路中两个开关必须同时闭合,电路才导通。接下来逐一分析各选项的电路连接方式,判断是否符合要求。
【解析】
根据题意,榨汁机的电动机工作需要$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$同时闭合,因此两个开关应串联在电路中,与电动机串联。
选项A:$\mathrm{S}_2$与电动机并联,当$\mathrm{S}_2$闭合时会短路电动机,不符合要求;
选项B:$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$并联,只要闭合其中一个开关,电动机就工作,不符合“两个开关都闭合才工作”的要求;
选项C:$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$串联,再与电动机串联,只有两个开关都闭合时,电路才导通,电动机启动,符合要求;
选项D:$\mathrm{S}_1$并联在$\mathrm{S}_2$和电动机两端,闭合$\mathrm{S}_1$时会短路电动机,不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
串联电路、开关控制作用
【点评】
本题结合生活实例考查串并联电路特点及开关的控制作用,需准确理解题意中两个开关的控制逻辑,属于基础电路应用题目。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确题意:只有当安全开关$\mathrm{S}_2$和电源开关$\mathrm{S}_1$都闭合时,电动机才能启动,说明两个开关需串联共同控制电动机,即电路中两个开关必须同时闭合,电路才导通。接下来逐一分析各选项的电路连接方式,判断是否符合要求。
【解析】
根据题意,榨汁机的电动机工作需要$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$同时闭合,因此两个开关应串联在电路中,与电动机串联。
选项A:$\mathrm{S}_2$与电动机并联,当$\mathrm{S}_2$闭合时会短路电动机,不符合要求;
选项B:$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$并联,只要闭合其中一个开关,电动机就工作,不符合“两个开关都闭合才工作”的要求;
选项C:$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$串联,再与电动机串联,只有两个开关都闭合时,电路才导通,电动机启动,符合要求;
选项D:$\mathrm{S}_1$并联在$\mathrm{S}_2$和电动机两端,闭合$\mathrm{S}_1$时会短路电动机,不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
串联电路、开关控制作用
【点评】
本题结合生活实例考查串并联电路特点及开关的控制作用,需准确理解题意中两个开关的控制逻辑,属于基础电路应用题目。
【难度系数】
0.7
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