1.用若干个开关控制同一个用电器,要求不管哪个开关闭合,用电器都能工作,那么这些开关一定是
并
联的,并且用电器在电路的干
路上。答案
1. 并 干
解析
【分析】首先回忆串联和并联电路中开关的控制规律:串联电路中,开关控制整个电路,只有所有开关都闭合时用电器才工作;并联电路中,支路开关只控制所在支路,干路开关控制整个电路。题目要求“不管哪个开关闭合,用电器都能工作”,说明每个开关闭合都能形成通路,因此开关需并联(这样任意一个开关闭合都能接通一条支路);而用电器必须在干路上,这样任意支路开关闭合时,干路通路,用电器就能工作,若用电器在支路则不符合要求。
【解析】根据串并联电路的开关控制特点:串联电路需所有开关闭合用电器才工作,不符合题意;并联电路中,要实现任意开关闭合用电器都工作,开关应并联,且用电器需接在干路上,这样任意支路开关闭合时,干路通路,用电器正常工作。
【答案】并 干
【知识点】电路的串并联 开关的作用
【点评】本题考查串并联电路中开关的控制特性,属于电路基础概念题,需理解串并联电路的工作原理,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】根据串并联电路的开关控制特点:串联电路需所有开关闭合用电器才工作,不符合题意;并联电路中,要实现任意开关闭合用电器都工作,开关应并联,且用电器需接在干路上,这样任意支路开关闭合时,干路通路,用电器正常工作。
【答案】并 干
【知识点】电路的串并联 开关的作用
【点评】本题考查串并联电路中开关的控制特性,属于电路基础概念题,需理解串并联电路的工作原理,难度较低。
【难度系数】0.3
2.将两盏灯连接成一个完整的电路,
如果要求开关闭合时一盏灯发光,开
关断开时两盏灯都发光,那么做法是
把这两盏灯串联,把开关与其中一盏
灯
如果要求开关闭合时一盏灯发光,开
关断开时两盏灯都发光,那么做法是
把这两盏灯串联,把开关与其中一盏
灯
并
联。答案
2. 并
解析
【分析】首先明确题目要求:两灯已串联,需满足开关闭合时仅一盏灯发光,开关断开时两盏灯都发光。解题思路是:要实现闭合开关时一盏灯被短路,断开时两灯都通路,因此开关需与其中一盏灯并联,利用开关控制该灯的短路与否,从而满足电路要求。
【解析】已知两灯串联,总电路为串联结构。若开关与其中一盏灯并联:当开关闭合时,电流会优先通过开关(导线),该并联的灯被短路,电流仅通过另一盏灯,因此只有一盏灯发光;当开关断开时,电流依次经过两盏灯,形成完整通路,两盏灯都发光,符合题目要求。
【答案】并
【知识点】电路串并联、短路的应用
【点评】本题结合串联电路特点,考查开关与用电器的连接方式,需理解短路的作用,属于电路基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】已知两灯串联,总电路为串联结构。若开关与其中一盏灯并联:当开关闭合时,电流会优先通过开关(导线),该并联的灯被短路,电流仅通过另一盏灯,因此只有一盏灯发光;当开关断开时,电流依次经过两盏灯,形成完整通路,两盏灯都发光,符合题目要求。
【答案】并
【知识点】电路串并联、短路的应用
【点评】本题结合串联电路特点,考查开关与用电器的连接方式,需理解短路的作用,属于电路基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.5
3. 提升题 在图3-4-1所示的电路中,只在某些接线柱间去掉或者接上一根导线,可以使3盏灯串联或者并联,请写出你的办法。
(1)成为串联电路:
(2)成为并联电路:

(1)成为串联电路:
去掉C、G间的导
线
。(2)成为并联电路:
在D、H间连接一
根导线
。答案
3.(1) 去掉C、G间的导线
(2) 在D、H间连接一根导线
(2) 在D、H间连接一根导线
解析
【分析】
要解决这个问题,需先明确串联和并联电路的核心特点:串联电路中电流只有一条路径,所有用电器依次连接;并联电路中电流有多条独立路径,各用电器两端分别连接到电源两极。解题时先梳理原图的电流路径,再通过调整导线,使电流符合串联或并联的要求。
【解析】
(1) 要使三盏灯串联,需让电流依次经过L₃、L₂、L₁,形成一条闭合路径。观察原图,C、G间的导线会让电流从C直接到G,跳过L₃、L₂,因此去掉C、G间的导线后,电流路径为:电源正极→开关→C→L₃(C到D)→L₂(E到F)→L₁(G到H)→电源负极,三灯依次连接,成为串联电路。
(2) 要使三盏灯并联,需让每个灯的两端都分别连接到电源的正、负极。原图中,L₁的H端、L₂的F端、L₃的C端,需要让三灯的一端都接电源负极侧。在D、H间连接一根导线后,L₁的H接电源负极,G通过导线到D,D接L₃的一端,L₃的C接电源正极;L₂的F接L₁的G,E接D,因此三灯的两端都分别接电源正、负极,形成三条独立支路,成为并联电路。
【答案】
(1) 去掉C、G间的导线;(2) 在D、H间连接一根导线
【知识点】
串联电路特点;并联电路特点;电路连接
【点评】
本题考查串并联电路的判断与导线调整,需结合电流路径分析导线的作用,明确串并联电路的电流特点是解题关键,属于电路基础应用的提升题。
【难度系数】
0.4
要解决这个问题,需先明确串联和并联电路的核心特点:串联电路中电流只有一条路径,所有用电器依次连接;并联电路中电流有多条独立路径,各用电器两端分别连接到电源两极。解题时先梳理原图的电流路径,再通过调整导线,使电流符合串联或并联的要求。
【解析】
(1) 要使三盏灯串联,需让电流依次经过L₃、L₂、L₁,形成一条闭合路径。观察原图,C、G间的导线会让电流从C直接到G,跳过L₃、L₂,因此去掉C、G间的导线后,电流路径为:电源正极→开关→C→L₃(C到D)→L₂(E到F)→L₁(G到H)→电源负极,三灯依次连接,成为串联电路。
(2) 要使三盏灯并联,需让每个灯的两端都分别连接到电源的正、负极。原图中,L₁的H端、L₂的F端、L₃的C端,需要让三灯的一端都接电源负极侧。在D、H间连接一根导线后,L₁的H接电源负极,G通过导线到D,D接L₃的一端,L₃的C接电源正极;L₂的F接L₁的G,E接D,因此三灯的两端都分别接电源正、负极,形成三条独立支路,成为并联电路。
【答案】
(1) 去掉C、G间的导线;(2) 在D、H间连接一根导线
【知识点】
串联电路特点;并联电路特点;电路连接
【点评】
本题考查串并联电路的判断与导线调整,需结合电流路径分析导线的作用,明确串并联电路的电流特点是解题关键,属于电路基础应用的提升题。
【难度系数】
0.4
4.家中的电吹风可以吹冷风(自然风),也可以吹热风。探究小组设计了电吹风的模拟电路,并连接了部分导线,如图3-4-2所示。
(1)请用笔画线代替导线将剩余电路补充完整。
(2)连接好电路后,只闭合开关

(1)请用笔画线代替导线将剩余电路补充完整。
(2)连接好电路后,只闭合开关
S₁
吹冷风,只闭合开关S₂
既无风也不发热。答案
4.(1) 补充完成的电路如
(2) S₁;S₂
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合电吹风的工作原理分析电路:冷风仅风扇工作,热风是风扇和电热丝同时工作,既无风也不发热说明电路断路。首先明确开关的控制作用:S₁在干路,控制整个电路;S₂与电热丝串联,控制电热丝支路。补全电路时需让风扇和电热丝形成并联结构,保证开关的控制逻辑符合要求。
【解析】
(1) 补全电路:将电热丝的右端与开关S₂的左接线柱连接,将风扇的左接线柱与电热丝的左接线柱(电源正极侧)连接,使风扇和电热丝并联,S₂控制电热丝支路,S₁在干路,完成电路补充。
(2) 开关作用分析:
只闭合S₁时,S₂断开,电流路径为:电源正极→风扇→S₁→电源负极,只有风扇工作,吹冷风;
只闭合S₂时,S₁断开,整个电路无电流,既无风也不发热。
【答案】
(1) 补充完成的电路如参考答案所示;(2) S₁;S₂
【知识点】
并联电路、开关的作用、电路设计
【点评】
本题结合生活中的电吹风,考查电路连接与开关的控制逻辑,体现了物理知识在生活中的应用,需明确各元件的工作关系。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需结合电吹风的工作原理分析电路:冷风仅风扇工作,热风是风扇和电热丝同时工作,既无风也不发热说明电路断路。首先明确开关的控制作用:S₁在干路,控制整个电路;S₂与电热丝串联,控制电热丝支路。补全电路时需让风扇和电热丝形成并联结构,保证开关的控制逻辑符合要求。
【解析】
(1) 补全电路:将电热丝的右端与开关S₂的左接线柱连接,将风扇的左接线柱与电热丝的左接线柱(电源正极侧)连接,使风扇和电热丝并联,S₂控制电热丝支路,S₁在干路,完成电路补充。
(2) 开关作用分析:
只闭合S₁时,S₂断开,电流路径为:电源正极→风扇→S₁→电源负极,只有风扇工作,吹冷风;
只闭合S₂时,S₁断开,整个电路无电流,既无风也不发热。
【答案】
(1) 补充完成的电路如参考答案所示;(2) S₁;S₂
【知识点】
并联电路、开关的作用、电路设计
【点评】
本题结合生活中的电吹风,考查电路连接与开关的控制逻辑,体现了物理知识在生活中的应用,需明确各元件的工作关系。
【难度系数】
0.5
5.如图3-4-3所示,一名工程师为牧羊人设计了一个羊圈警报器,他用细导线将羊圈围住,合上开关,当羊在圈内吃草时,电路中只有指示灯亮而电铃不响;当有羊碰断了圈住羊圈的细导线到圈外时,电铃便会响起来,牧羊人能及时发现。电铃应安装在图中的

图3-4-3
B
(选填“A”“B”或“C”)点。图3-4-3
答案
5. B
解析
【分析】
要确定电铃的位置,需结合题意分析电路工作状态:当羊在圈内时,细导线完好,电铃应被短路,仅指示灯工作;当细导线被碰断,电铃需接入电路工作。需判断哪个位置的元件能在导线完好时被短路,断开时接入电路。
【解析】
观察电路结构,若电铃安装在B点:当羊在圈内,A、C间的细导线完好,电流会优先通过导线(导线电阻极小),将B点所在的电铃支路短路,此时电路中只有指示灯接入,因此指示灯亮、电铃不响;当羊碰断细导线,A、C间断开,电流只能通过A→B的路径,电铃接入电路形成通路,电铃响起,符合设计要求。
【答案】
B
【知识点】
电路的短路、电路连接
【点评】
本题结合实际羊圈警报器的应用场景,考查对电路短路原理的理解,需分析不同状态下电路的通断情况,属于中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5
要确定电铃的位置,需结合题意分析电路工作状态:当羊在圈内时,细导线完好,电铃应被短路,仅指示灯工作;当细导线被碰断,电铃需接入电路工作。需判断哪个位置的元件能在导线完好时被短路,断开时接入电路。
【解析】
观察电路结构,若电铃安装在B点:当羊在圈内,A、C间的细导线完好,电流会优先通过导线(导线电阻极小),将B点所在的电铃支路短路,此时电路中只有指示灯接入,因此指示灯亮、电铃不响;当羊碰断细导线,A、C间断开,电流只能通过A→B的路径,电铃接入电路形成通路,电铃响起,符合设计要求。
【答案】
B
【知识点】
电路的短路、电路连接
【点评】
本题结合实际羊圈警报器的应用场景,考查对电路短路原理的理解,需分析不同状态下电路的通断情况,属于中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5
6.我国新能源汽车智能化水平位居世界前列。某款新能源汽车中,驾驶员既可通过传统机械按键(开关$S_1$)控制车窗升降,也可通过语音指令(开关$S_2$)控制车窗升降。若车窗升降装置用“—Ⓜ—”表示,请你在虚线框中画出合理的电路图。

7.提升题▶小明家新购置了一辆混合动力汽车,他查阅资料发现与同样大小的燃油汽车相比,混合动力汽车的燃油费用更低。于是,小明结合课堂上学到的物理知识对该汽车进行了细致的研究。
(1)小明对用来提醒司机是否关好车门的指示灯系统很感兴趣。他查阅资料发现四个车门中只要有一个门没关好(相当于一个开关断开),指示灯就会发光。下列模拟电路图符合要求的是(
为电阻,起保护电路的作用)(

(2)小明上车后又发现,当汽车刚开始行驶,驾驶员系好安全带时,相当于闭合开关,仪表盘安全带指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。下列电路图符合上述要求的是($R$为电阻,起保护电路的作用)(

A
B

C
D
(3)小明翻阅了汽车说明书,里面提到汽车中有如图3-4-4所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,如图所示。当汽车向前启动时,

图3-4-4
(4)小明乘车来到商场地下车库,发现了一种车位占用提醒的装置,它的原理图如图3-4-5所示,虚线框内的元件一个是灯泡,另一个是保护电路的电阻。当开关S断开时,a和b是

图3-4-5
7.提升题▶小明家新购置了一辆混合动力汽车,他查阅资料发现与同样大小的燃油汽车相比,混合动力汽车的燃油费用更低。于是,小明结合课堂上学到的物理知识对该汽车进行了细致的研究。
(1)小明对用来提醒司机是否关好车门的指示灯系统很感兴趣。他查阅资料发现四个车门中只要有一个门没关好(相当于一个开关断开),指示灯就会发光。下列模拟电路图符合要求的是(
D
)(2)小明上车后又发现,当汽车刚开始行驶,驾驶员系好安全带时,相当于闭合开关,仪表盘安全带指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。下列电路图符合上述要求的是($R$为电阻,起保护电路的作用)(
C
)A
B
C
D
(3)小明翻阅了汽车说明书,里面提到汽车中有如图3-4-4所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,如图所示。当汽车向前启动时,
绿
(选填“红”或“绿”)灯亮。图3-4-4
(4)小明乘车来到商场地下车库,发现了一种车位占用提醒的装置,它的原理图如图3-4-5所示,虚线框内的元件一个是灯泡,另一个是保护电路的电阻。当开关S断开时,a和b是
串
联的。该电路要求有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则a
(选填“a”或“b”)是灯泡。当车位未被占用时,开关S是闭合
的。图3-4-5
答案
6. 合理电路图如
7.(1) D
(2) C
(3) 绿
(4) 串;a;闭合
解析
【分析】
本题围绕汽车相关电路及物理知识展开,需结合题意分析电路连接方式、惯性现象等:1.第6题中两个开关均可控制电动机,说明两开关并联后与电动机串联;2.第7(1)题需根据车门开关断开时指示灯发光的要求,分析开关与指示灯的连接关系;3.第7(2)题需结合安全带开关闭合时指示灯不亮、断开时亮的要求,分析电路结构;4.第7(3)题利用惯性分析滑块运动方向,判断亮灯情况;5.第7(4)题根据电流路径判断元件连接方式,结合灯泡亮灭要求确定元件及开关状态。
【解析】
6. 由题意,S₁、S₂均可控制车窗电动机,说明两开关并联,再与电动机M串联,闭合任意一个开关,电路导通,电动机工作,符合要求。
7. (1) 分析选项:A选项所有开关闭合时灯亮,不符合;B选项任意开关断开时灯被短路不亮,不符合;C选项任意开关断开时灯都不亮,不符合;D选项四个车门开关串联后与指示灯并联,所有开关闭合(门都关)时指示灯被短路不发光,任意开关断开时指示灯接入电路发光,符合要求,故选D。
(2) 分析选项:A、B选项开关闭合时指示灯发光,不符合;D选项开关闭合时电源短路,错误;C选项中安全带开关与指示灯并联,保护电阻串联在干路,开关闭合时指示灯被短路不发光,开关断开时指示灯与电阻串联发光,符合要求,故选C。
(3) 汽车向前启动时,金属滑块因惯性保持静止,相对于车向后运动,接通绿灯所在电路,因此绿灯亮。
(4) 开关S断开时,电流依次经过a、b,故a和b是串联的;要求有车时灯泡亮、无车时灭,开关S闭合时,若a是灯泡则电路导通,若b是灯泡则会被短路,因此a是灯泡;车位未被占用时,开关S闭合,使电路处于对应状态,故S是闭合的。
【答案】
6. S₁、S₂并联后与电动机M串联的电路图;7.(1) D;(2) C;(3) 绿;(4) 串;a;闭合
【知识点】
电路的串并联、电路设计、惯性、短路
【点评】
本题结合汽车实际场景,将物理知识与生活应用结合,考查电路分析、惯性应用等基础知识点,需要学生理解题意后推导电路工作原理,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕汽车相关电路及物理知识展开,需结合题意分析电路连接方式、惯性现象等:1.第6题中两个开关均可控制电动机,说明两开关并联后与电动机串联;2.第7(1)题需根据车门开关断开时指示灯发光的要求,分析开关与指示灯的连接关系;3.第7(2)题需结合安全带开关闭合时指示灯不亮、断开时亮的要求,分析电路结构;4.第7(3)题利用惯性分析滑块运动方向,判断亮灯情况;5.第7(4)题根据电流路径判断元件连接方式,结合灯泡亮灭要求确定元件及开关状态。
【解析】
6. 由题意,S₁、S₂均可控制车窗电动机,说明两开关并联,再与电动机M串联,闭合任意一个开关,电路导通,电动机工作,符合要求。
7. (1) 分析选项:A选项所有开关闭合时灯亮,不符合;B选项任意开关断开时灯被短路不亮,不符合;C选项任意开关断开时灯都不亮,不符合;D选项四个车门开关串联后与指示灯并联,所有开关闭合(门都关)时指示灯被短路不发光,任意开关断开时指示灯接入电路发光,符合要求,故选D。
(2) 分析选项:A、B选项开关闭合时指示灯发光,不符合;D选项开关闭合时电源短路,错误;C选项中安全带开关与指示灯并联,保护电阻串联在干路,开关闭合时指示灯被短路不发光,开关断开时指示灯与电阻串联发光,符合要求,故选C。
(3) 汽车向前启动时,金属滑块因惯性保持静止,相对于车向后运动,接通绿灯所在电路,因此绿灯亮。
(4) 开关S断开时,电流依次经过a、b,故a和b是串联的;要求有车时灯泡亮、无车时灭,开关S闭合时,若a是灯泡则电路导通,若b是灯泡则会被短路,因此a是灯泡;车位未被占用时,开关S闭合,使电路处于对应状态,故S是闭合的。
【答案】
6. S₁、S₂并联后与电动机M串联的电路图;7.(1) D;(2) C;(3) 绿;(4) 串;a;闭合
【知识点】
电路的串并联、电路设计、惯性、短路
【点评】
本题结合汽车实际场景,将物理知识与生活应用结合,考查电路分析、惯性应用等基础知识点,需要学生理解题意后推导电路工作原理,难度适中。
【难度系数】
0.5
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