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6. 小军在看电影时看到一个情节:秘密实验室中的科研员进入实验室时需要刷工作证和瞳孔识别，闸门瞳孔识别系统确保瞳孔信息和工作证信息一致，闸门才会打开通行。瞳孔识别通过时，开关$\mathrm{S}_1$闭合；工作证识别通过时，开关$\mathrm{S}_2$闭合；$\mathrm{M}$表示闸门。请结合给出的电路元件(如图所示)，将电路图补充完整。
答案
6.如图所示
解析
【分析】
题目要求只有瞳孔识别（开关$\mathrm{S}_1$）和工作证识别（开关$\mathrm{S}_2$）都通过，即两个开关同时闭合时，闸门电动机$\mathrm{M}$才工作，说明两个开关需要串联在电路中，这样只有两个开关都闭合，电路才会接通，电动机才能工作。解题时需根据“两个条件同时满足才工作”的逻辑，确定开关的连接方式为串联，再将电源、两个开关、电动机按串联要求连接成完整电路。
【解析】
由于$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$需同时闭合电动机才工作，因此将$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$串联，再与电源、电动机$\mathrm{M}$组成串联电路，连接后的电路如图所示。
【答案】
如图所示
【知识点】
串联电路、开关的连接
【点评】
本题结合实际应用考查串联电路的设计，核心是根据题意判断开关的连接方式，难度适中，需要学生理解串联电路“同时控制”的特点。
【难度系数】
0.5
题目要求只有瞳孔识别（开关$\mathrm{S}_1$）和工作证识别（开关$\mathrm{S}_2$）都通过，即两个开关同时闭合时，闸门电动机$\mathrm{M}$才工作，说明两个开关需要串联在电路中，这样只有两个开关都闭合，电路才会接通，电动机才能工作。解题时需根据“两个条件同时满足才工作”的逻辑，确定开关的连接方式为串联，再将电源、两个开关、电动机按串联要求连接成完整电路。
【解析】
由于$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$需同时闭合电动机才工作，因此将$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$串联，再与电源、电动机$\mathrm{M}$组成串联电路，连接后的电路如图所示。
【答案】
如图所示
【知识点】
串联电路、开关的连接
【点评】
本题结合实际应用考查串联电路的设计，核心是根据题意判断开关的连接方式，难度适中，需要学生理解串联电路“同时控制”的特点。
【难度系数】
0.5
7. 小明同学去外地旅游时，在公交车上发现一个现象：后门的两侧扶手上各装有一个按钮（如图所示，相当于开关），想要下车的乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的电铃都会发声，提醒司机有乘客需要下车。请你帮小明把图中的各元件符号连接成符合要求的电路图。
答案
7.如图所示
解析
【分析】
要实现“按下任何一个按钮，电铃都会发声”，需让两个开关独立控制电路，因此两个开关应并联，再与电铃、电源串联。这样任意一个开关闭合时，电路形成通路，电铃就会工作。
【解析】
将开关S₁和S₂的两端分别连接，使二者并联；再把并联后的开关组合与电铃、电源依次串联，组成完整的电路，即可满足题目要求。
【答案】
如图所示
【知识点】
并联电路、电路连接
【点评】
本题结合公交车的实际场景考查并联电路的应用，核心是理解并联电路中各支路独立工作的特点，属于电路设计的基础题型。
【难度系数】
0.6
要实现“按下任何一个按钮，电铃都会发声”，需让两个开关独立控制电路，因此两个开关应并联，再与电铃、电源串联。这样任意一个开关闭合时，电路形成通路，电铃就会工作。
【解析】
将开关S₁和S₂的两端分别连接，使二者并联；再把并联后的开关组合与电铃、电源依次串联，组成完整的电路，即可满足题目要求。
【答案】
如图所示
【知识点】
并联电路、电路连接
【点评】
本题结合公交车的实际场景考查并联电路的应用，核心是理解并联电路中各支路独立工作的特点，属于电路设计的基础题型。
【难度系数】
0.6
8. 汽车的座椅和安全带插口各相当于一个开关，人坐在座椅上时，座椅开关闭合，指示灯亮；将安全带插入插口时，安全带开关闭合，指示灯又熄灭。请你按照要求将如图所示的电路图补充完整。（$R_0$用于保护电路）
答案
8.如图所示
解析
【分析】要解决这个电路设计问题，需明确两个开关的作用：座椅开关闭合时指示灯亮，说明座椅开关控制整个电路的通断，应接在干路；安全带开关闭合时指示灯熄灭，说明安全带开关闭合后会使指示灯短路，因此安全带开关应与指示灯并联，这样当安全带开关闭合时，电流会绕过指示灯，导致指示灯熄灭；$R_0$串联在电路中，用于防止电源短路，起到保护电路的作用。解题时需根据开关对用电器的控制效果，确定各元件的连接方式。
【解析】根据题意，将安全带开关并联在指示灯的两端，座椅开关接在干路中，$R_0$串联在电路中。当人坐在座椅上时，座椅开关闭合，电路接通，指示灯发光；当安全带插入插口时，安全带开关闭合，指示灯被短路，因此指示灯熄灭，同时$R_0$保护电路，避免短路时电流过大损坏电源。
【答案】如图所示
【知识点】电路设计、短路
【点评】本题结合实际应用考查电路设计，核心是理解并联开关对用电器的短路控制，属于基础电路题，难度不大，需要学生掌握串联、并联电路的特点及短路的应用。
【难度系数】0.5
【解析】根据题意，将安全带开关并联在指示灯的两端，座椅开关接在干路中，$R_0$串联在电路中。当人坐在座椅上时，座椅开关闭合，电路接通，指示灯发光；当安全带插入插口时，安全带开关闭合，指示灯被短路，因此指示灯熄灭，同时$R_0$保护电路，避免短路时电流过大损坏电源。
【答案】如图所示
【知识点】电路设计、短路
【点评】本题结合实际应用考查电路设计，核心是理解并联开关对用电器的短路控制，属于基础电路题，难度不大，需要学生掌握串联、并联电路的特点及短路的应用。
【难度系数】0.5
9. 请你帮公交车设计安全锤取用报警电路，要求闭合开关S，当未取安全锤时，开关$S_1$闭合，电铃不响；当取下安全锤时，开关$S_1$断开，电铃响。请在如图虚线框中，将电铃、保护电阻R、开关$S_1$补充完整为符合要求的电路图。
答案
9.如图所示
解析
【分析】
要设计符合要求的电路，需根据开关S₁通断时电铃的工作状态分析元件连接方式：当S₁闭合时电铃不响，说明S₁闭合会短路电铃，因此电铃应与S₁并联；为避免S₁闭合时电源短路，需串联保护电阻R，将“R与电铃、S₁的并联部分”串联后接入虚线框，即可满足题目要求。
【解析】
1. 明确元件作用：开关S₁控制电铃的工作状态，闭合S₁时电铃不响，断开S₁时电铃响，故电铃与S₁并联；
2. 加入保护电阻：为防止S₁闭合时电源短路，需串联保护电阻R，将R与电铃、S₁的并联部分串联；
3. 接入虚线框：将上述串联后的电路接入题目虚线框，最终形成的电路符合要求。
【答案】
如图所示
【知识点】
电路设计、短路原理
【点评】
本题结合实际应用考查电路设计，核心是利用短路原理设计开关对电铃的控制，需结合元件工作状态分析连接方式，难度适中。
【难度系数】
0.4
要设计符合要求的电路，需根据开关S₁通断时电铃的工作状态分析元件连接方式：当S₁闭合时电铃不响，说明S₁闭合会短路电铃，因此电铃应与S₁并联；为避免S₁闭合时电源短路，需串联保护电阻R，将“R与电铃、S₁的并联部分”串联后接入虚线框，即可满足题目要求。
【解析】
1. 明确元件作用：开关S₁控制电铃的工作状态，闭合S₁时电铃不响，断开S₁时电铃响，故电铃与S₁并联；
2. 加入保护电阻：为防止S₁闭合时电源短路，需串联保护电阻R，将R与电铃、S₁的并联部分串联；
3. 接入虚线框：将上述串联后的电路接入题目虚线框，最终形成的电路符合要求。
【答案】
如图所示
【知识点】
电路设计、短路原理
【点评】
本题结合实际应用考查电路设计，核心是利用短路原理设计开关对电铃的控制，需结合元件工作状态分析连接方式，难度适中。
【难度系数】
0.4
