12. 在如图所示的电路中,下列说法不正确的是 (

A.若开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$断开,$\mathrm{S}_{2}$闭合,则两灯串联
B.若开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开,则两灯并联
C.当三个开关都闭合时,只有灯$\mathrm{L}_{2}$发光
D.若开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合,$\mathrm{S}_{3}$断开,只有灯$\mathrm{L}_{2}$发光
C
)A.若开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$断开,$\mathrm{S}_{2}$闭合,则两灯串联
B.若开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开,则两灯并联
C.当三个开关都闭合时,只有灯$\mathrm{L}_{2}$发光
D.若开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合,$\mathrm{S}_{3}$断开,只有灯$\mathrm{L}_{2}$发光
答案
C
解析
【分析】
我们可以逐个分析每个选项对应的开关通断状态,从电源正极出发沿导线梳理全部电流路径,判断电路的连接方式:串联是电流只有一条路径依次经过所有用电器,并联是电流有多条独立路径分别经过不同用电器,电源短路是电流不经过用电器直接从正极回到负极,所有用电器都不工作。通过对比各选项的描述判断正误,最终选出不正确的选项即可。
【解析】
我们逐个验证各选项的电流走向:
1. 分析A选项:当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$断开,$\mathrm{S}_{2}$闭合时,电流从电源正极出发,依次经过$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{L}_{2}$回到电源负极,电流只有唯一一条路径,两灯顺次连接,属于串联,描述正确,不符合题意。
2. 分析B选项:当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开时,电流从电源正极出发后分为两条独立支路:第一条支路经过$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$回到电源负极;第二条支路直接经过$\mathrm{L}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$回到电源负极,两灯两端分别接在电源两极,属于并联,描述正确,不符合题意。
3. 分析C选项:当三个开关都闭合时,电流从电源正极出发,依次经过$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$直接回到电源负极,没有经过任何用电器,发生电源短路,两灯都不会发光,选项描述“只有灯$\mathrm{L}_{2}$发光”错误,符合题意。
4. 分析D选项:当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合,$\mathrm{S}_{3}$断开时,$\mathrm{L}_{1}$被导线局部短路,电流从电源正极出发,经过$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{L}_{2}$回到电源负极,只有灯$\mathrm{L}_{2}$接入电路发光,描述正确,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
串并联电路识别,电路短路判断,实物电路分析
【点评】
本题是开关状态改变电路连接的经典题型,易错点是容易忽略三个开关全闭合时的电源短路情况,解题时一定要沿着电流走向完整梳理所有路径,区分用电器局部短路和电源短路的不同后果,避免误判电路工作状态。
【难度系数】
0.7
我们可以逐个分析每个选项对应的开关通断状态,从电源正极出发沿导线梳理全部电流路径,判断电路的连接方式:串联是电流只有一条路径依次经过所有用电器,并联是电流有多条独立路径分别经过不同用电器,电源短路是电流不经过用电器直接从正极回到负极,所有用电器都不工作。通过对比各选项的描述判断正误,最终选出不正确的选项即可。
【解析】
我们逐个验证各选项的电流走向:
1. 分析A选项:当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$断开,$\mathrm{S}_{2}$闭合时,电流从电源正极出发,依次经过$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{L}_{2}$回到电源负极,电流只有唯一一条路径,两灯顺次连接,属于串联,描述正确,不符合题意。
2. 分析B选项:当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开时,电流从电源正极出发后分为两条独立支路:第一条支路经过$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$回到电源负极;第二条支路直接经过$\mathrm{L}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$回到电源负极,两灯两端分别接在电源两极,属于并联,描述正确,不符合题意。
3. 分析C选项:当三个开关都闭合时,电流从电源正极出发,依次经过$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$直接回到电源负极,没有经过任何用电器,发生电源短路,两灯都不会发光,选项描述“只有灯$\mathrm{L}_{2}$发光”错误,符合题意。
4. 分析D选项:当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合,$\mathrm{S}_{3}$断开时,$\mathrm{L}_{1}$被导线局部短路,电流从电源正极出发,经过$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{L}_{2}$回到电源负极,只有灯$\mathrm{L}_{2}$接入电路发光,描述正确,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
串并联电路识别,电路短路判断,实物电路分析
【点评】
本题是开关状态改变电路连接的经典题型,易错点是容易忽略三个开关全闭合时的电源短路情况,解题时一定要沿着电流走向完整梳理所有路径,区分用电器局部短路和电源短路的不同后果,避免误判电路工作状态。
【难度系数】
0.7
13. 小明利用灯泡 $\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$,三个开关 $\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$,一个电池组及导线若干组装电路,按要求设计的电路图如图甲所示.
(1)电路图中灯泡 $\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$ 是
(2)根据已知电路图中电流的方向(黑色箭头),判断电池组上端是
(3)连接的实物电路如图乙所示,请用笔画线代替导线将实物图中未连接好的导线补充完整.(导线不能交叉)
(4)三个开关都闭合后,只有灯泡 $\mathrm{L}_2$ 发光,则电路故障可能是 $\mathrm{L}_1$
A. 灯泡 $\mathrm{L}_1$ 断路
B. 灯泡 $\mathrm{L}_1$ 短路
C. 开关 $\mathrm{S}_1$ 断路
D. 开关 $\mathrm{S}_2$ 断路

(1)电路图中灯泡 $\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$ 是
并联
(填“串联”或“并联”)的.(2)根据已知电路图中电流的方向(黑色箭头),判断电池组上端是
负
(填“正”或“负”)极.(3)连接的实物电路如图乙所示,请用笔画线代替导线将实物图中未连接好的导线补充完整.(导线不能交叉)
(4)三个开关都闭合后,只有灯泡 $\mathrm{L}_2$ 发光,则电路故障可能是 $\mathrm{L}_1$
断路
(填“短路”或“断路”),为进一步确定故障原因,小明将 $\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$ 互换位置,再次将开关都闭合后,发现只有 $\mathrm{L}_1$ 发光,则可以确定故障是C
(填字母).A. 灯泡 $\mathrm{L}_1$ 断路
B. 灯泡 $\mathrm{L}_1$ 短路
C. 开关 $\mathrm{S}_1$ 断路
D. 开关 $\mathrm{S}_2$ 断路
答案
(1)并联 (2)负 (3)如答图所示
解析
【分析】
我们可以按顺序逐步思考解题:
1. 判断串并联:观察甲电路图,电流从电池组流出经过开关S后,分成两条互不干扰的独立路径,分别经过L₁、S₁和L₂、S₂,最后回到电池组,符合并联电路的特征,因此可以判断连接方式。
2. 判断电池组极性:已知L₁支路的电流箭头方向向上,也就是电流从S₁流向L₁后最终流向电池组上端,结合“电流从电源正极流出,经用电器后流回电源负极”的基本规律,就能确定电池组上端的极性。
3. 补全实物图:对照甲图的并联结构,干路为电池组→开关S,之后分为两条独立支路,分别对应S₁和L₁、S₂和L₂,两条支路的另一端共同接回电池组的上端,按这个逻辑补充导线,保证导线不交叉即可。
4. 故障分析:并联电路中如果L₁短路,会直接造成电源整体短路,L₂也无法发光,和题目中只有L₂发光的现象矛盾,因此L₁不发光的故障只能是L₁所在支路断路。之后互换L₁、L₂位置,闭合开关后只有L₁发光,说明现在L₁所在支路是通路,L₂所在支路断路,已知互换前L₂可以正常发光,说明故障点不是灯泡,是原L₁支路的开关S₁断路。
【解析】
(1) 图甲中电流经过开关S后分为两条独立支路,两个灯泡工作互不影响,因此L₁、L₂是并联的。
(2) 根据电路电流的基本规律,电流从电源正极流出,最终流回电源负极,图中L₁支路的电流指向电池组上端,说明电流流入电池组上端,因此电池组上端是负极。
(3) 对照电路图的并联结构,补充导线,保证两条支路独立工作、导线无交叉,最终连接效果如参考图所示。
(4) 三个开关都闭合后L₂发光,说明电源和L₂所在支路正常,若L₁短路会造成电源短路,L₂也无法工作,因此L₁不发光的故障是L₁所在支路断路;互换L₁、L₂位置后只有L₁发光,说明此时L₁所在支路通路,L₂所在支路断路,由于L₂本身完好,可确定断路位置是原L₁支路的开关S₁,对应选项C。
【答案】
(1) 并联
(2) 负
(3)
(4) 断路;C
【知识点】
并联电路识别,电流与电源极性,并联电路故障分析
【点评】
本题结合电路图、实物图综合考察电路基础规律,既包含串并联判断、电流方向这类基础知识点,也设置了并联电路故障推导的易错考点,需要学生明确并联支路独立工作的特点,排除短路的错误干扰,逐步推导故障位置,能很好的考察学生对并联电路特性的理解程度。
【难度系数】
0.6
我们可以按顺序逐步思考解题:
1. 判断串并联:观察甲电路图,电流从电池组流出经过开关S后,分成两条互不干扰的独立路径,分别经过L₁、S₁和L₂、S₂,最后回到电池组,符合并联电路的特征,因此可以判断连接方式。
2. 判断电池组极性:已知L₁支路的电流箭头方向向上,也就是电流从S₁流向L₁后最终流向电池组上端,结合“电流从电源正极流出,经用电器后流回电源负极”的基本规律,就能确定电池组上端的极性。
3. 补全实物图:对照甲图的并联结构,干路为电池组→开关S,之后分为两条独立支路,分别对应S₁和L₁、S₂和L₂,两条支路的另一端共同接回电池组的上端,按这个逻辑补充导线,保证导线不交叉即可。
4. 故障分析:并联电路中如果L₁短路,会直接造成电源整体短路,L₂也无法发光,和题目中只有L₂发光的现象矛盾,因此L₁不发光的故障只能是L₁所在支路断路。之后互换L₁、L₂位置,闭合开关后只有L₁发光,说明现在L₁所在支路是通路,L₂所在支路断路,已知互换前L₂可以正常发光,说明故障点不是灯泡,是原L₁支路的开关S₁断路。
【解析】
(1) 图甲中电流经过开关S后分为两条独立支路,两个灯泡工作互不影响,因此L₁、L₂是并联的。
(2) 根据电路电流的基本规律,电流从电源正极流出,最终流回电源负极,图中L₁支路的电流指向电池组上端,说明电流流入电池组上端,因此电池组上端是负极。
(3) 对照电路图的并联结构,补充导线,保证两条支路独立工作、导线无交叉,最终连接效果如参考图所示。
(4) 三个开关都闭合后L₂发光,说明电源和L₂所在支路正常,若L₁短路会造成电源短路,L₂也无法工作,因此L₁不发光的故障是L₁所在支路断路;互换L₁、L₂位置后只有L₁发光,说明此时L₁所在支路通路,L₂所在支路断路,由于L₂本身完好,可确定断路位置是原L₁支路的开关S₁,对应选项C。
【答案】
(1) 并联
(2) 负
(3)
(4) 断路;C
【知识点】
并联电路识别,电流与电源极性,并联电路故障分析
【点评】
本题结合电路图、实物图综合考察电路基础规律,既包含串并联判断、电流方向这类基础知识点,也设置了并联电路故障推导的易错考点,需要学生明确并联支路独立工作的特点,排除短路的错误干扰,逐步推导故障位置,能很好的考察学生对并联电路特性的理解程度。
【难度系数】
0.6
14. 根据以下要求,设计电路,用笔画线代替导线在图中画出相应的实物连接图.(导线不能交叉)
要求:
①只闭合$\mathrm{S}_{1}$时,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都发光;
②只闭合$\mathrm{S}_{2}$时,两灯均不发光;
③$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合时,$\mathrm{L}_{1}$发光,$\mathrm{L}_{2}$不发光.

要求:
①只闭合$\mathrm{S}_{1}$时,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都发光;
②只闭合$\mathrm{S}_{2}$时,两灯均不发光;
③$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合时,$\mathrm{L}_{1}$发光,$\mathrm{L}_{2}$不发光.
答案
解析
【分析】
我们可以通过三个要求逐步反推电路结构:首先从条件③“S₁、S₂都闭合时,L₁发光,L₂不发光”,可以判断出S₂闭合后会将L₂短路,因此S₂需要并联在L₂的两端;再结合条件①“只闭合S₁时,L₁、L₂都发光”,说明S₂断开时,电流可以依次通过两个灯泡,两灯为串联状态,且S₁在干路控制整个电路;最后验证条件②“只闭合S₂时,两灯均不发光”,此时S₁断开,整个电路是断路,完全符合要求,按照这个结构连接实物即可,同时保证导线不交叉。
【解析】
1. 搭建串联主回路:从电源正极出发,用导线连接开关S₁的一个接线柱,S₁的另一个接线柱连接L₂的一个接线柱,L₂的剩余接线柱连接L₁的一个接线柱,最后将L₁的剩余接线柱连接到电源负极。此时仅闭合S₁时,电流依次经过S₁、L₂、L₁,两灯串联同时发光,满足要求①。
2. 并联短路开关:用两根导线将开关S₂的两个接线柱分别与灯泡L₂的两个接线柱相连。此时验证所有条件:仅闭合S₂时,干路开关S₁断开,整个电路无通路,两灯都不发光,满足要求②;S₁、S₂同时闭合时,S₂将L₂短路,电流不再经过L₂,仅经过S₁、S₂、L₁,因此L₁发光、L₂不发光,满足要求③,全程导线无交叉,符合规则。
【答案】

【知识点】
实物电路连接,局部短路,串并联电路
【点评】
本题是电路设计的典型题型,核心考点是利用局部短路实现开关对用电器的短路控制,解题的突破口是“两开关都闭合时仅一个灯发光”的特征,快速定位到S₂与L₂的并联短路关系,再结合其余条件验证电路逻辑,连接时注意避免电源短路,同时保证导线不交叉。
【难度系数】
0.4
我们可以通过三个要求逐步反推电路结构:首先从条件③“S₁、S₂都闭合时,L₁发光,L₂不发光”,可以判断出S₂闭合后会将L₂短路,因此S₂需要并联在L₂的两端;再结合条件①“只闭合S₁时,L₁、L₂都发光”,说明S₂断开时,电流可以依次通过两个灯泡,两灯为串联状态,且S₁在干路控制整个电路;最后验证条件②“只闭合S₂时,两灯均不发光”,此时S₁断开,整个电路是断路,完全符合要求,按照这个结构连接实物即可,同时保证导线不交叉。
【解析】
1. 搭建串联主回路:从电源正极出发,用导线连接开关S₁的一个接线柱,S₁的另一个接线柱连接L₂的一个接线柱,L₂的剩余接线柱连接L₁的一个接线柱,最后将L₁的剩余接线柱连接到电源负极。此时仅闭合S₁时,电流依次经过S₁、L₂、L₁,两灯串联同时发光,满足要求①。
2. 并联短路开关:用两根导线将开关S₂的两个接线柱分别与灯泡L₂的两个接线柱相连。此时验证所有条件:仅闭合S₂时,干路开关S₁断开,整个电路无通路,两灯都不发光,满足要求②;S₁、S₂同时闭合时,S₂将L₂短路,电流不再经过L₂,仅经过S₁、S₂、L₁,因此L₁发光、L₂不发光,满足要求③,全程导线无交叉,符合规则。
【答案】
【知识点】
实物电路连接,局部短路,串并联电路
【点评】
本题是电路设计的典型题型,核心考点是利用局部短路实现开关对用电器的短路控制,解题的突破口是“两开关都闭合时仅一个灯发光”的特征,快速定位到S₂与L₂的并联短路关系,再结合其余条件验证电路逻辑,连接时注意避免电源短路,同时保证导线不交叉。
【难度系数】
0.4
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