10 如图所示是某同学设计的某十字路口的交通信号灯模拟电路,该电路中已接有南向路口的红灯和绿灯,请在电路中添画上东向路口的绿灯“东绿”。

答案
10.
解析
【分析】
首先观察原电路:单刀双掷开关的两个触点分别对应南红灯、南绿灯的支路。当开关接上方时,电流经开关上触点、南红灯、左侧公共导线形成回路,南红灯亮;开关接下方时,电流经开关下触点、南绿灯、左侧公共导线形成回路,南绿灯亮。要添加东向绿灯“东绿”,需让东绿由同一开关控制,因此东绿的左端连接左侧公共导线,右端连接南红灯的右端,使东绿与南红灯并联,符合十字路口交通灯的工作逻辑。
【解析】
原电路中,单刀双掷开关控制两条独立支路:①开关接上方时,南红灯支路导通;②开关接下方时,南绿灯支路导通。添加东绿时,将东绿的左端接左侧公共导线,右端接南红灯的右端,让东绿成为与南红灯并联的支路,接入后开关接上方时东绿和南红灯同时工作,开关接下方时仅南绿灯工作,完成电路设计。
【答案】

【知识点】
电路连接、单刀双掷开关
【点评】
本题结合实际交通信号灯,考查基础电路的设计与连接,需理解单刀双掷开关的控制作用,属于电路应用类基础题。
【难度系数】
0.6
首先观察原电路:单刀双掷开关的两个触点分别对应南红灯、南绿灯的支路。当开关接上方时,电流经开关上触点、南红灯、左侧公共导线形成回路,南红灯亮;开关接下方时,电流经开关下触点、南绿灯、左侧公共导线形成回路,南绿灯亮。要添加东向绿灯“东绿”,需让东绿由同一开关控制,因此东绿的左端连接左侧公共导线,右端连接南红灯的右端,使东绿与南红灯并联,符合十字路口交通灯的工作逻辑。
【解析】
原电路中,单刀双掷开关控制两条独立支路:①开关接上方时,南红灯支路导通;②开关接下方时,南绿灯支路导通。添加东绿时,将东绿的左端接左侧公共导线,右端接南红灯的右端,让东绿成为与南红灯并联的支路,接入后开关接上方时东绿和南红灯同时工作,开关接下方时仅南绿灯工作,完成电路设计。
【答案】
【知识点】
电路连接、单刀双掷开关
【点评】
本题结合实际交通信号灯,考查基础电路的设计与连接,需理解单刀双掷开关的控制作用,属于电路应用类基础题。
【难度系数】
0.6
11 用一个单刀双掷开关、一盏红灯、一盏绿灯、两节电池设计一个只有红灯和绿灯的手动交通信号灯模拟电路,请用笔画线代替导线在图中完成实物连接,并在虚线框内画出电路图。

答案
11.
解析
【分析】要设计手动交通信号灯模拟电路,需通过单刀双掷开关分别控制红灯和绿灯,因此红灯与绿灯应并联,开关的两个触点分别接入两个灯的支路,切换开关即可让其中一个灯工作。需明确各元件接线:电源有正负极,单刀双掷开关有b、a、c三个接线柱,红灯和绿灯各有两个接线柱,按并联方式连接,使开关切换时仅一个灯接入电路。
【解析】实物连接:1. 电源正极接单刀双掷开关的c接线柱;2. 单刀双掷开关的b接线柱连红灯的一个接线柱,红灯另一接线柱连电源负极;3. 单刀双掷开关的a接线柱连绿灯的一个接线柱,绿灯另一接线柱连电源负极。电路图:电源、单刀双掷开关S,红灯与绿灯并联,开关一端接电源,开关两个触点分别接红灯、绿灯的一端,两灯另一端共同接电源负极,如参考图所示。
【答案】
【知识点】并联电路、电路连接、单刀双掷开关
【点评】本题为基础电路设计题,考察并联电路特点与单刀双掷开关的应用,需理清元件连接逻辑,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】实物连接:1. 电源正极接单刀双掷开关的c接线柱;2. 单刀双掷开关的b接线柱连红灯的一个接线柱,红灯另一接线柱连电源负极;3. 单刀双掷开关的a接线柱连绿灯的一个接线柱,绿灯另一接线柱连电源负极。电路图:电源、单刀双掷开关S,红灯与绿灯并联,开关一端接电源,开关两个触点分别接红灯、绿灯的一端,两灯另一端共同接电源负极,如参考图所示。
【答案】
【知识点】并联电路、电路连接、单刀双掷开关
【点评】本题为基础电路设计题,考察并联电路特点与单刀双掷开关的应用,需理清元件连接逻辑,难度适中。
【难度系数】0.5
12(提素养)如图所示的$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$是单刀双掷开关,另有红、黄、绿三盏灯和电源,请按要求连接实物,并且连线不能相交。要求:若红灯亮时,黄灯和绿灯都不亮;若红灯灭时,黄灯和绿灯可分别亮任何一盏。

答案
12.
解析
【分析】要满足“红灯亮时黄灯、绿灯都不亮,红灯灭时黄灯和绿灯可分别亮”的要求,需利用单刀双掷开关的切换特性设计电路:S₁需同时控制红灯支路和黄、绿灯支路的电源通断,S₂负责切换黄、绿灯的支路。具体逻辑:当S₁闭合时,红灯通路,黄、绿灯支路因S₁的另一触点断开而无电源,故不亮;当S₁断开时,S₂可切换至黄灯或绿灯支路,使对应灯点亮。
【解析】实物连接步骤:1. 电源正极接单刀双掷开关S₁的动触点;2. S₁的一个静触点接红灯,红灯另一端接电源负极;3. S₁的另一个静触点接单刀双掷开关S₂的动触点;4. S₂的两个静触点分别接黄灯、绿灯,黄灯和绿灯的另一端共同接电源负极。连线时确保导线不交叉,形成符合要求的电路。
【答案】
【知识点】电路连接、开关作用
【点评】本题考查电路设计与实物连接,需结合开关的控制功能满足题目条件,是电路基础的综合应用,对逻辑分析能力有一定要求。
【难度系数】0.4
【解析】实物连接步骤:1. 电源正极接单刀双掷开关S₁的动触点;2. S₁的一个静触点接红灯,红灯另一端接电源负极;3. S₁的另一个静触点接单刀双掷开关S₂的动触点;4. S₂的两个静触点分别接黄灯、绿灯,黄灯和绿灯的另一端共同接电源负极。连线时确保导线不交叉,形成符合要求的电路。
【答案】
【知识点】电路连接、开关作用
【点评】本题考查电路设计与实物连接,需结合开关的控制功能满足题目条件,是电路基础的综合应用,对逻辑分析能力有一定要求。
【难度系数】0.4
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