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6. 以下为模拟测酒驾的酒精浓度测试仪，气敏电阻$R$的阻值随气体浓度的增加而增大，用电压表改装的测试仪的示数也增大。请根据要求在电路图的虚线框内填入“$\dashv\vdash$”“$\textcircled A$”和“$\textcircled V$”。
答案
6.如图所示
解析
【分析】
我们可以按照以下思路逐步推导：
1. 首先明确三个虚线框需要填入的元件是电源、电流表、电压表，回忆电表的基本使用规则：电流表必须串联在电路中，相当于导线；电压表必须并联在被测电路两端，相当于开路。
2. 先判断并联位置的元件：图中中间的虚线框两端分别接在电路的两个独立节点上，是并联接入电路的，因此这个位置只能是电压表，符合电压表并联的使用要求，电流表如果并联会造成电源短路，不符合电路规则。
3. 剩下左上和右侧的两个虚线框都是串联在电路的导线上，需要填入电源和电流表。结合题目条件：气敏电阻R的阻值随酒精浓度增加而增大，改装成测试仪的电压表示数也要同步增大。根据串联分压规律，电阻越大，分得的电压越大，说明电压表需要并联在气敏电阻R的两端，才能实现R变大时电压表示数变大。
4. 反向验证：如果将电源放在右侧虚线框，电流表放在左上虚线框，此时R和滑动变阻器R1串联，电压表恰好并联在R的两端，完全满足R增大时电压表示数同步增大的要求；如果反过来放置电源和电流表，电压表会并联在R1两端，R增大时电路电流减小，R1的电压会随之减小，不符合题目要求。
【解析】
1. 确定并联位置元件：中间虚线框为并联接入电路，因此填入电压表$\textcircled V$。
2. 结合示数要求推导串联元件位置：
要实现R阻值增大时电压表示数同步增大，电压表必须测量R两端的电压，因此左上串联位置填入电流表$\textcircled A$，右侧串联位置填入电源符号“$\dashv\vdash$”。
此时电路为R与R1串联，电流表测量电路总电流，电压表测量气敏电阻R两端电压，完全符合题目给出的所有条件。
【答案】
【知识点】
电表使用规则，串联分压规律
【点评】
本题结合酒精测试仪的实际应用场景，反向推导电路元件的摆放位置，既考察了电表的基础使用规则，又要求结合串联分压的规律匹配题目给出的示数变化条件，易错点是误判电压表的测量对象，将电源和电流表的位置放反，导致不符合题目要求。
【难度系数】
0.6
我们可以按照以下思路逐步推导：
1. 首先明确三个虚线框需要填入的元件是电源、电流表、电压表，回忆电表的基本使用规则：电流表必须串联在电路中，相当于导线；电压表必须并联在被测电路两端，相当于开路。
2. 先判断并联位置的元件：图中中间的虚线框两端分别接在电路的两个独立节点上，是并联接入电路的，因此这个位置只能是电压表，符合电压表并联的使用要求，电流表如果并联会造成电源短路，不符合电路规则。
3. 剩下左上和右侧的两个虚线框都是串联在电路的导线上，需要填入电源和电流表。结合题目条件：气敏电阻R的阻值随酒精浓度增加而增大，改装成测试仪的电压表示数也要同步增大。根据串联分压规律，电阻越大，分得的电压越大，说明电压表需要并联在气敏电阻R的两端，才能实现R变大时电压表示数变大。
4. 反向验证：如果将电源放在右侧虚线框，电流表放在左上虚线框，此时R和滑动变阻器R1串联，电压表恰好并联在R的两端，完全满足R增大时电压表示数同步增大的要求；如果反过来放置电源和电流表，电压表会并联在R1两端，R增大时电路电流减小，R1的电压会随之减小，不符合题目要求。
【解析】
1. 确定并联位置元件：中间虚线框为并联接入电路，因此填入电压表$\textcircled V$。
2. 结合示数要求推导串联元件位置：
要实现R阻值增大时电压表示数同步增大，电压表必须测量R两端的电压，因此左上串联位置填入电流表$\textcircled A$，右侧串联位置填入电源符号“$\dashv\vdash$”。
此时电路为R与R1串联，电流表测量电路总电流，电压表测量气敏电阻R两端电压，完全符合题目给出的所有条件。
【答案】
【知识点】
电表使用规则，串联分压规律
【点评】
本题结合酒精测试仪的实际应用场景，反向推导电路元件的摆放位置，既考察了电表的基础使用规则，又要求结合串联分压的规律匹配题目给出的示数变化条件，易错点是误判电压表的测量对象，将电源和电流表的位置放反，导致不符合题目要求。
【难度系数】
0.6
7. 某单位要建一个具有较好保密性的资料室，要求如下：必须甲、乙两资料员同时插入各自的钥匙(开关$\mathrm{S}_\mathrm{甲}$、$\mathrm{S}_\mathrm{乙}$分别表示甲、乙两资料员的钥匙)使灯亮才能进入资料室。而保密科长只要插入自己的钥匙(开关$\mathrm{S}_\mathrm{长}$表示科长的钥匙)使灯亮就可以进入资料室。请帮助设计电路，完成虚线框中的部分电路图。(请用直尺和铅笔作图)
答案
7.如图所示
解析
【分析】
我们先从题目给出的功能要求拆解逻辑：首先，要求甲、乙两个资料员必须同时插入钥匙，也就是两个开关都闭合，灯才能亮，说明这两个开关互相制约，任意一个断开对应路径就不通，所以S甲和S乙必须是串联关系，共同组成一条通路。其次，保密科长只需要插入自己的钥匙，也就是S长单独闭合，灯就可以亮，说明S长可以独立接通电路，不需要经过甲乙的开关。接下来把这两个通路并联起来，两端接虚线框的两个接线柱，这样两条通路任意一条导通，整个电路就通，灯泡就亮，完全符合所有要求。
【解析】
步骤1：判断甲乙两个开关的连接方式：只有S甲、S乙同时闭合，对应支路才导通，因此S甲与S乙串联，构成第一条支路。
步骤2：判断科长开关的连接方式：S长单独闭合即可让电路导通，因此S长单独作为第二条独立支路。
步骤3：将上述两条支路并联，两个端点分别连接虚线框左侧、右侧的外接导线端，接入原有带灯泡和电源的电路后，即可实现所有要求：要么甲乙同时闭合开关灯亮，要么科长单独闭合开关灯亮。
【答案】
【知识点】
串并联电路设计，开关的控制作用
【点评】
本题结合实际工作场景考查电路设计，核心是区分逻辑关系对应的电路连接：“多个条件同时满足用电器才工作”对应开关串联，“多个条件任意一个满足用电器就工作”对应支路并联，避免误将甲乙的开关设计为并联的常见错误，能很好锻炼学生将实际需求转译为电路结构的逻辑能力。
【难度系数】
0.6
我们先从题目给出的功能要求拆解逻辑：首先，要求甲、乙两个资料员必须同时插入钥匙，也就是两个开关都闭合，灯才能亮，说明这两个开关互相制约，任意一个断开对应路径就不通，所以S甲和S乙必须是串联关系，共同组成一条通路。其次，保密科长只需要插入自己的钥匙，也就是S长单独闭合，灯就可以亮，说明S长可以独立接通电路，不需要经过甲乙的开关。接下来把这两个通路并联起来，两端接虚线框的两个接线柱，这样两条通路任意一条导通，整个电路就通，灯泡就亮，完全符合所有要求。
【解析】
步骤1：判断甲乙两个开关的连接方式：只有S甲、S乙同时闭合，对应支路才导通，因此S甲与S乙串联，构成第一条支路。
步骤2：判断科长开关的连接方式：S长单独闭合即可让电路导通，因此S长单独作为第二条独立支路。
步骤3：将上述两条支路并联，两个端点分别连接虚线框左侧、右侧的外接导线端，接入原有带灯泡和电源的电路后，即可实现所有要求：要么甲乙同时闭合开关灯亮，要么科长单独闭合开关灯亮。
【答案】
【知识点】
串并联电路设计，开关的控制作用
【点评】
本题结合实际工作场景考查电路设计，核心是区分逻辑关系对应的电路连接：“多个条件同时满足用电器才工作”对应开关串联，“多个条件任意一个满足用电器就工作”对应支路并联，避免误将甲乙的开关设计为并联的常见错误，能很好锻炼学生将实际需求转译为电路结构的逻辑能力。
【难度系数】
0.6
8.（2025·盐城东台期中）如图所示的电蚊拍具有灭蚊和照明功能。当开关$\mathrm{S}_{1}$闭合、$\mathrm{S}_{2}$断开时，只有灭蚊网工作；当开关$\mathrm{S}_{1}$断开、$\mathrm{S}_{2}$闭合时，灭蚊网和灯都不工作；当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合时，灭蚊网和灯都工作。请在虚线框内将符合要求的电路图补充完整。
答案
8.如图所示
解析
【分析】
我们可以按照给定的工作条件逐步推导电路结构：首先梳理三个场景的工作要求：①S₁闭合、S₂断开时，只有灭蚊网工作；②S₁断开、S₂闭合时，两个用电器都不工作；③S₁、S₂都闭合时，灭蚊网和灯同时工作。首先从S₁断开时无论S₂状态如何，所有用电器都不工作，可以判断S₁是控制整个电路的总开关，必须接在干路。再结合S₁闭合、S₂断开时只有灭蚊网工作，说明灯泡的通断单独由S₂控制，灭蚊网不需要经过S₂就能通电，因此灯泡和灭蚊网是并联关系，S₂只串联在灯泡所在的支路上，就能完全符合所有要求。
【解析】
1. 由题意可知，灭蚊网和灯泡工作时互不影响，因此二者为并联连接。
2. 开关S₁断开时，无论S₂是否闭合，两个用电器都不工作，说明S₁控制整个电路，需要安装在干路中。
3. S₁闭合、S₂断开时只有灭蚊网工作，S₁、S₂都闭合时灯也工作，说明S₂仅控制灯泡，因此将S₂串联在灯泡所在的支路上即可。
4. 在右侧虚线框内，干路接入总开关S₁，灯泡的支路串联接入S₂，完成电路补画，即可满足所有给定的工作条件。
【答案】
【知识点】
并联电路特点，电路设计
【点评】
本题结合生活中常见的电蚊拍场景，考察并联电路的开关控制逻辑，解题的核心思路是先根据“某一个开关断开所有用电器都不工作”的特征确定干路总开关，再根据支路用电器的独立工作要求确定支路开关的位置，难度适中，是电路设计类的经典基础题型。
【难度系数】
0.6
我们可以按照给定的工作条件逐步推导电路结构：首先梳理三个场景的工作要求：①S₁闭合、S₂断开时，只有灭蚊网工作；②S₁断开、S₂闭合时，两个用电器都不工作；③S₁、S₂都闭合时，灭蚊网和灯同时工作。首先从S₁断开时无论S₂状态如何，所有用电器都不工作，可以判断S₁是控制整个电路的总开关，必须接在干路。再结合S₁闭合、S₂断开时只有灭蚊网工作，说明灯泡的通断单独由S₂控制，灭蚊网不需要经过S₂就能通电，因此灯泡和灭蚊网是并联关系，S₂只串联在灯泡所在的支路上，就能完全符合所有要求。
【解析】
1. 由题意可知，灭蚊网和灯泡工作时互不影响，因此二者为并联连接。
2. 开关S₁断开时，无论S₂是否闭合，两个用电器都不工作，说明S₁控制整个电路，需要安装在干路中。
3. S₁闭合、S₂断开时只有灭蚊网工作，S₁、S₂都闭合时灯也工作，说明S₂仅控制灯泡，因此将S₂串联在灯泡所在的支路上即可。
4. 在右侧虚线框内，干路接入总开关S₁，灯泡的支路串联接入S₂，完成电路补画，即可满足所有给定的工作条件。
【答案】
【知识点】
并联电路特点，电路设计
【点评】
本题结合生活中常见的电蚊拍场景，考察并联电路的开关控制逻辑，解题的核心思路是先根据“某一个开关断开所有用电器都不工作”的特征确定干路总开关，再根据支路用电器的独立工作要求确定支路开关的位置，难度适中，是电路设计类的经典基础题型。
【难度系数】
0.6
9. 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。请设计出符合要求的电路图,画在虚线框内,并根据所设计的电路图用笔画线将实物连接成符合要求的电路。(要求:导线不能交叉,线头接在接线柱上)
答案
9.如图所示 电路图
实物图
提示:由题意知,当三道门都关上即三个开关都闭合时,红灯熄灭,绿灯会发光,此时红灯短路、绿灯通路;三个开关有一个没闭合,红灯会发光,应是串联后再与红灯并联。解析
【分析】
我们先拆解题目给出的工作要求，逐步推导电路结构：首先明确三道门对应三个开关，关门即开关闭合。第一种状态：只要任意一道门没关（任意一个开关断开），红、绿灯都发光；第二种状态：三道门全部关上（三个开关全部闭合），红灯熄灭，仅绿灯发光。要实现三个开关全闭合时红灯不工作，说明此时红灯被短路，而要让这条短路支路只有三个开关全部闭合才导通，就必须把三个开关串联起来，只要有一个开关断开，这条支路就是断路，无法短路红灯。同时两种状态下绿灯都要正常发光，说明绿灯必须接在干路中，始终处于通路，不会被短路。最终得到的电路结构完全符合所有要求，之后再对应完成电路图绘制和实物连接即可。
【解析】
1. 分析控制逻辑：
要实现“仅三个开关全部闭合时，红灯才被短路熄灭”，必须将S₁、S₂、S₃三个开关串联，只有所有开关都闭合时，这条串联支路才导通，才能将红灯两端直接连通实现短路；只要任意一个开关断开，该串联支路就处于断路状态，无法短路红灯。
2. 确定元件位置：
绿灯需要在所有工作状态下都有电流通过，因此将绿灯接在电路的干路中，电流从电源正极流出后必须先经过绿灯，再分流到后续的两条支路。
3. 搭建完整电路：
两条并联支路分别为：支路1仅接入红灯L红，支路2接入串联的S₁、S₂、S₃三个开关，两条支路汇合后回到电源负极。
4. 实物连接：
对照设计好的电路图，依次将各元件的接线柱用导线连接，全程保证导线不交叉，所有导线端点都接在元件的接线柱上即可。
【答案】
电路图 实物图
【知识点】
局部短路应用
开关串联逻辑
实物电路连接
【点评】
本题是结合实际场景的电路设计题，突破了常规“开关控制用电器通断”的惯性思维，核心考察利用局部短路实现用电器的关停控制，同时需要掌握多个开关串联实现“全闭合才导通”的逻辑，最后连接实物时要注意满足导线不交叉的规范要求。
【难度系数】
0.3
我们先拆解题目给出的工作要求，逐步推导电路结构：首先明确三道门对应三个开关，关门即开关闭合。第一种状态：只要任意一道门没关（任意一个开关断开），红、绿灯都发光；第二种状态：三道门全部关上（三个开关全部闭合），红灯熄灭，仅绿灯发光。要实现三个开关全闭合时红灯不工作，说明此时红灯被短路，而要让这条短路支路只有三个开关全部闭合才导通，就必须把三个开关串联起来，只要有一个开关断开，这条支路就是断路，无法短路红灯。同时两种状态下绿灯都要正常发光，说明绿灯必须接在干路中，始终处于通路，不会被短路。最终得到的电路结构完全符合所有要求，之后再对应完成电路图绘制和实物连接即可。
【解析】
1. 分析控制逻辑：
要实现“仅三个开关全部闭合时，红灯才被短路熄灭”，必须将S₁、S₂、S₃三个开关串联，只有所有开关都闭合时，这条串联支路才导通，才能将红灯两端直接连通实现短路；只要任意一个开关断开，该串联支路就处于断路状态，无法短路红灯。
2. 确定元件位置：
绿灯需要在所有工作状态下都有电流通过，因此将绿灯接在电路的干路中，电流从电源正极流出后必须先经过绿灯，再分流到后续的两条支路。
3. 搭建完整电路：
两条并联支路分别为：支路1仅接入红灯L红，支路2接入串联的S₁、S₂、S₃三个开关，两条支路汇合后回到电源负极。
4. 实物连接：
对照设计好的电路图，依次将各元件的接线柱用导线连接，全程保证导线不交叉，所有导线端点都接在元件的接线柱上即可。
【答案】
电路图
实物图【知识点】
局部短路应用
开关串联逻辑
实物电路连接
【点评】
本题是结合实际场景的电路设计题，突破了常规“开关控制用电器通断”的惯性思维，核心考察利用局部短路实现用电器的关停控制，同时需要掌握多个开关串联实现“全闭合才导通”的逻辑，最后连接实物时要注意满足导线不交叉的规范要求。
【难度系数】
0.3
10. 水的导电性能是评价水质的重要参数，导电性可以通过测量给定规格水样的电阻反映。请你设计一个电路用于测量河水样品的电阻。备选器材：电源（电压恒定为12 V）、电压表（0～3 V）、电流表（0～0.6 A）、定值电阻$R_{0}$（阻值200 Ω）、开关、玻璃水槽各一个，导线若干。
（1）咨询水质检测工程师后得知，以如图玻璃水槽内的水样达到标准线的长宽高规格，河水样品的电阻$R_{x}$大致范围为600～6000 Ω。将采集的河水样品倒入玻璃水槽，水面与标准线平齐。若水面低于标准线，会导致测得的电阻偏
（2）请将设计的测量电路画于虚线框中。
（3）若$R_{x}$在1000～3000 Ω范围内，则该项检测结果符合环保要求，你设计的电路中，电表的示数应在
（1）咨询水质检测工程师后得知，以如图玻璃水槽内的水样达到标准线的长宽高规格，河水样品的电阻$R_{x}$大致范围为600～6000 Ω。将采集的河水样品倒入玻璃水槽，水面与标准线平齐。若水面低于标准线，会导致测得的电阻偏
大
，理由是河水样品的横截面积偏小
。（2）请将设计的测量电路画于虚线框中。
（3）若$R_{x}$在1000～3000 Ω范围内，则该项检测结果符合环保要求，你设计的电路中，电表的示数应在
0.75~2 V
范围内。答案
10.(1) 大 河水样品的横截面积偏小 (2) 如图所示
(3) 0.75~2 V 提示:(1) 若倒入玻璃水槽中的水面低于标准线,则导体的横截面积变小,导致测得的电阻偏大。(3) 将R₀和R_x串联,电压表并联在R₀两端,当R_x=1000 Ω时,电压表的示数最大,有U₀/R₀=U_x/R_x,即U₀/200 Ω=(12 V-U₀)/1000 Ω,解得U₀=2 V;当R'_x=3000 Ω时,电压表的示数最小,有U'₀/R₀=U'_x/R'_x,即U'₀/200 Ω=(12 V-U'₀)/3000 Ω,解得U'₀=0.75 V,所以电压表的示数应在0.75~2 V范围内。解析
【分析】
1. 第一小问：回忆电阻的影响因素，导体电阻与长度成正比、与横截面积成反比，水面低于标准线时，电流通过水样的横截面积变小，两金属板间距不变，因此水样电阻会变大。
2. 第二小问：先估算待测电阻的工作电流，总电阻最小时电流仅为I=12V/600Ω=0.02A，远小于电流表0~0.6A量程的可准确测量区间，电流表读数误差极大，同时电压表量程仅0~3V，无法直接测量大电阻的电压，因此选择将定值电阻R0和待测电阻Rx串联，电压表并联在小阻值的R0两端，利用串联分压规律间接计算Rx，适配电表量程，避开电流表读数不准的问题。
3. 第三小问：根据串联电路电流相等的特点，结合欧姆定律分别代入Rx的两个边界值1000Ω和3000Ω，计算得到R0两端电压的最大、最小值，即可得到电表示数的范围。
【解析】
(1) 根据电阻的决定规律$R=\rho\frac{L}{S}$，当水面低于标准线时，水样的导电横截面积S减小，电流在两金属板之间流动的长度L不变，水的电阻率ρ不变，因此水样的电阻会偏大。
(2) 由于待测$R_x$阻值范围为600~6000Ω，若直接使用常规伏安法，电路最大电流仅约0.02A，远小于电流表0.6A量程的可准确测量区间，电流表读数误差极大；同时电压表量程仅0~3V，因此设计电路：将电源、开关、待测水样电阻$R_x$、定值电阻$R_0$依次串联，电压表并联在$R_0$两端，通过测量$R_0$的电压，结合串联分压规律即可求出$R_x$的阻值。
(3) 串联电路电流处处相等，由欧姆定律得电路电流$I=\frac{U}{R_0+R_x}$，$R_0$两端电压$U_0=IR_0 =\frac{U R_0}{R_0+R_x}$，代入电源电压$U=12V$，$R_0=200Ω$：
① 当$R_x=1000Ω$时，$U_0 = \frac{12V × 200Ω}{200Ω + 1000Ω} = 2V$，为电压表示数的最大值；
② 当$R_x=3000Ω$时，$U_0 = \frac{12V × 200Ω}{200Ω + 3000Ω} = 0.75V$，为电压表示数的最小值；
因此电压表示数的范围为0.75~2V。
【答案】
(1) 大；河水样品的横截面积偏小
(2)
(3) 0.75~2 V
【知识点】
电阻影响因素；串联分压规律；欧姆定律应用
【点评】
本题结合水质检测的实际场景命题，跳出常规伏安法测电阻的固定思维，要求学生主动发现待测大电阻搭配大量程电流表时读数误差过大的问题，灵活设计出串联定值电阻分压的测量方案，既考察了基础电学规律，也锻炼了学生结合实际条件优化实验电路的能力。
【难度系数】
0.5
1. 第一小问：回忆电阻的影响因素，导体电阻与长度成正比、与横截面积成反比，水面低于标准线时，电流通过水样的横截面积变小，两金属板间距不变，因此水样电阻会变大。
2. 第二小问：先估算待测电阻的工作电流，总电阻最小时电流仅为I=12V/600Ω=0.02A，远小于电流表0~0.6A量程的可准确测量区间，电流表读数误差极大，同时电压表量程仅0~3V，无法直接测量大电阻的电压，因此选择将定值电阻R0和待测电阻Rx串联，电压表并联在小阻值的R0两端，利用串联分压规律间接计算Rx，适配电表量程，避开电流表读数不准的问题。
3. 第三小问：根据串联电路电流相等的特点，结合欧姆定律分别代入Rx的两个边界值1000Ω和3000Ω，计算得到R0两端电压的最大、最小值，即可得到电表示数的范围。
【解析】
(1) 根据电阻的决定规律$R=\rho\frac{L}{S}$，当水面低于标准线时，水样的导电横截面积S减小，电流在两金属板之间流动的长度L不变，水的电阻率ρ不变，因此水样的电阻会偏大。
(2) 由于待测$R_x$阻值范围为600~6000Ω，若直接使用常规伏安法，电路最大电流仅约0.02A，远小于电流表0.6A量程的可准确测量区间，电流表读数误差极大；同时电压表量程仅0~3V，因此设计电路：将电源、开关、待测水样电阻$R_x$、定值电阻$R_0$依次串联，电压表并联在$R_0$两端，通过测量$R_0$的电压，结合串联分压规律即可求出$R_x$的阻值。
(3) 串联电路电流处处相等，由欧姆定律得电路电流$I=\frac{U}{R_0+R_x}$，$R_0$两端电压$U_0=IR_0 =\frac{U R_0}{R_0+R_x}$，代入电源电压$U=12V$，$R_0=200Ω$：
① 当$R_x=1000Ω$时，$U_0 = \frac{12V × 200Ω}{200Ω + 1000Ω} = 2V$，为电压表示数的最大值；
② 当$R_x=3000Ω$时，$U_0 = \frac{12V × 200Ω}{200Ω + 3000Ω} = 0.75V$，为电压表示数的最小值；
因此电压表示数的范围为0.75~2V。
【答案】
(1) 大；河水样品的横截面积偏小
(2)
(3) 0.75~2 V
【知识点】
电阻影响因素；串联分压规律；欧姆定律应用
【点评】
本题结合水质检测的实际场景命题，跳出常规伏安法测电阻的固定思维，要求学生主动发现待测大电阻搭配大量程电流表时读数误差过大的问题，灵活设计出串联定值电阻分压的测量方案，既考察了基础电学规律，也锻炼了学生结合实际条件优化实验电路的能力。
【难度系数】
0.5
