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1. 如图所示，请分别在圆圈和虚线框中填上合适的元器件符号，完成电路图，要求能测量通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，并且灯泡的亮度可调节。
答案
解：
1. 串联在电路中、电源与灯泡之间的左侧圆圈内，填入电流表的元件符号，电流表串联在电路中，用于测量通过灯泡的电流。
2. 并联在灯泡两端的下方圆圈内，填入电压表的元件符号，电压表并联在灯泡两端，用于测量灯泡两端的电压。
3. 右侧虚线框内填入滑动变阻器的元件符号，滑动变阻器串联接入电路，通过改变接入电路的电阻大小改变电路电流，实现调节灯泡亮度的作用。
1. 串联在电路中、电源与灯泡之间的左侧圆圈内，填入电流表的元件符号，电流表串联在电路中，用于测量通过灯泡的电流。
2. 并联在灯泡两端的下方圆圈内，填入电压表的元件符号，电压表并联在灯泡两端，用于测量灯泡两端的电压。
3. 右侧虚线框内填入滑动变阻器的元件符号，滑动变阻器串联接入电路，通过改变接入电路的电阻大小改变电路电流，实现调节灯泡亮度的作用。
解析
【分析】
要完成该电路图，需明确各电学元件的使用规则：电流表需串联在电路中测量电流，电压表需并联在被测用电器两端测量电压，滑动变阻器串联在电路中可通过改变接入电阻调节电流，进而调节灯泡亮度。据此判断各位置的元件：左侧圆圈在干路与灯泡串联，下方圆圈与灯泡并联，右侧虚线框需串联接入电路。
【解析】
1. 左侧圆圈：串联在电路中，根据电流表“串联测电流”的使用规则，此处应填入电流表符号，用于测量通过灯泡的电流；
2. 下方圆圈：并联在灯泡两端，符合电压表“并联测电压”的使用规则，此处应填入电压表符号，用于测量灯泡两端的电压；
3. 右侧虚线框：需串联接入电路以调节电路电阻，从而改变灯泡亮度，因此填入滑动变阻器符号，串联接入电路后可通过改变接入电阻调节电流，实现调节灯泡亮度的作用。
【答案】
左侧圆圈填电流表，下方圆圈填电压表，右侧虚线框填滑动变阻器。
【知识点】
电流表的使用，电压表的使用，滑动变阻器的使用
【点评】
本题结合测量电流、电压和调节灯泡亮度的要求，考查电学元件的连接规则，需掌握各元件的使用特点，难度适中，属于电学基础题。
【难度系数】
0.5
要完成该电路图，需明确各电学元件的使用规则：电流表需串联在电路中测量电流，电压表需并联在被测用电器两端测量电压，滑动变阻器串联在电路中可通过改变接入电阻调节电流，进而调节灯泡亮度。据此判断各位置的元件：左侧圆圈在干路与灯泡串联，下方圆圈与灯泡并联，右侧虚线框需串联接入电路。
【解析】
1. 左侧圆圈：串联在电路中，根据电流表“串联测电流”的使用规则，此处应填入电流表符号，用于测量通过灯泡的电流；
2. 下方圆圈：并联在灯泡两端，符合电压表“并联测电压”的使用规则，此处应填入电压表符号，用于测量灯泡两端的电压；
3. 右侧虚线框：需串联接入电路以调节电路电阻，从而改变灯泡亮度，因此填入滑动变阻器符号，串联接入电路后可通过改变接入电阻调节电流，实现调节灯泡亮度的作用。
【答案】
左侧圆圈填电流表，下方圆圈填电压表，右侧虚线框填滑动变阻器。
【知识点】
电流表的使用，电压表的使用，滑动变阻器的使用
【点评】
本题结合测量电流、电压和调节灯泡亮度的要求，考查电学元件的连接规则，需掌握各元件的使用特点，难度适中，属于电学基础题。
【难度系数】
0.5
2. 请你用两只灯泡、一个开关（总开关）、一个滑动变阻器、一个电源，设计出满足以下要求的电路：①灯泡$L_2$的亮度不变；②灯泡$L_1$的亮度可调节。
（1）在虚线框中画出电路图。
（2）连接实物电路。
（1）在虚线框中画出电路图。
（2）连接实物电路。
答案
解：
(1) 电路图设计：
将总开关接在干路，电流从电源正极流出经过总开关后分为两条并联支路：
第一条支路仅接入灯泡$\boldsymbol{L_2}$；
第二条支路将滑动变阻器与灯泡$\boldsymbol{L_1}$串联接入；
两条支路的另一端共同接回电源负极，构成并联电路。
该电路中$L_2$两端电压始终等于电源电压，亮度不受滑动变阻器影响保持不变；滑动变阻器可改变$L_1$所在支路的电流，实现$L_1$的亮度调节。
（电路图绘制规范：依次画出电源、干路总开关，开关后分两路，一路接$L_2$，另一路顺次接滑动变阻器、$L_1$，两路末端汇合后回到电源负极。）
(2) 实物电路连接：
① 滑动变阻器按“一上一下”原则，任选一个上接线柱、一个下接线柱作为接入端；
② 用导线将电源正极分别连接到$L_2$的一个接线柱、滑动变阻器选定的下接线柱；
③ 用导线将滑动变阻器选定的上接线柱与$L_1$的一个接线柱相连；
④ 用导线将$L_1$的另一个接线柱与$L_2$的另一个接线柱相连，将该公共接点接到总开关的一个接线柱上；
⑤ 用导线将总开关的另一个接线柱连接到电源负极。
答：所设计的并联电路完全满足题目要求：$L_2$亮度恒定，$L_1$亮度可通过滑动变阻器调节，总开关控制整个电路通断。
(1) 电路图设计：
将总开关接在干路，电流从电源正极流出经过总开关后分为两条并联支路：
第一条支路仅接入灯泡$\boldsymbol{L_2}$；
第二条支路将滑动变阻器与灯泡$\boldsymbol{L_1}$串联接入；
两条支路的另一端共同接回电源负极，构成并联电路。
该电路中$L_2$两端电压始终等于电源电压，亮度不受滑动变阻器影响保持不变；滑动变阻器可改变$L_1$所在支路的电流，实现$L_1$的亮度调节。
（电路图绘制规范：依次画出电源、干路总开关，开关后分两路，一路接$L_2$，另一路顺次接滑动变阻器、$L_1$，两路末端汇合后回到电源负极。）
(2) 实物电路连接：
① 滑动变阻器按“一上一下”原则，任选一个上接线柱、一个下接线柱作为接入端；
② 用导线将电源正极分别连接到$L_2$的一个接线柱、滑动变阻器选定的下接线柱；
③ 用导线将滑动变阻器选定的上接线柱与$L_1$的一个接线柱相连；
④ 用导线将$L_1$的另一个接线柱与$L_2$的另一个接线柱相连，将该公共接点接到总开关的一个接线柱上；
⑤ 用导线将总开关的另一个接线柱连接到电源负极。
答：所设计的并联电路完全满足题目要求：$L_2$亮度恒定，$L_1$亮度可通过滑动变阻器调节，总开关控制整个电路通断。
解析
【分析】
要满足L₂亮度不变，需让L₂两端电压始终等于电源电压，因此L₂应直接并联在电源两端；要让L₁亮度可调节，需改变L₁所在支路的电流，故L₁需与滑动变阻器串联在另一条支路；总开关需控制整个电路，应接在干路。因此设计为并联电路，两条支路分别为L₂、滑动变阻器与L₁的串联组合，总开关在干路。
【解析】
（1）电路图绘制：
① 先画电源，正极、负极明确；
② 干路接入总开关，开关一端接电源正极，另一端分为两条支路；
③ 第一条支路仅连接灯泡L₂，支路末端汇合后接电源负极；
④ 第二条支路依次串联滑动变阻器、灯泡L₁，支路末端汇合后接电源负极；
（2）实物电路连接：
① 滑动变阻器按“一上一下”原则接线，选1个上接线柱、1个下接线柱接入；
② 电源正极分别连接L₂的一个接线柱、滑动变阻器选定的下接线柱；
③ 滑动变阻器选定的上接线柱连接L₁的一个接线柱；
④ L₁的另一个接线柱与L₂的另一个接线柱相连，将该公共接点接总开关的一个接线柱；
⑤ 总开关的另一个接线柱连接电源负极。
【答案】
（1）电路图为：电源正极→总开关→分两路，一路接L₂，另一路接滑动变阻器与L₁串联，两路汇合后接电源负极；（2）实物连接按上述步骤完成，最终电路满足L₂亮度不变、L₁亮度可调节的要求。
【知识点】
并联电路特点、滑动变阻器使用、电路设计
【点评】
本题为初中物理基础电路设计题，结合并联电路电压规律和滑动变阻器的变阻作用，考察学生对电路连接的理解与应用，是典型的电路设计题型。
【难度系数】
0.5
要满足L₂亮度不变，需让L₂两端电压始终等于电源电压，因此L₂应直接并联在电源两端；要让L₁亮度可调节，需改变L₁所在支路的电流，故L₁需与滑动变阻器串联在另一条支路；总开关需控制整个电路，应接在干路。因此设计为并联电路，两条支路分别为L₂、滑动变阻器与L₁的串联组合，总开关在干路。
【解析】
（1）电路图绘制：
① 先画电源，正极、负极明确；
② 干路接入总开关，开关一端接电源正极，另一端分为两条支路；
③ 第一条支路仅连接灯泡L₂，支路末端汇合后接电源负极；
④ 第二条支路依次串联滑动变阻器、灯泡L₁，支路末端汇合后接电源负极；
（2）实物电路连接：
① 滑动变阻器按“一上一下”原则接线，选1个上接线柱、1个下接线柱接入；
② 电源正极分别连接L₂的一个接线柱、滑动变阻器选定的下接线柱；
③ 滑动变阻器选定的上接线柱连接L₁的一个接线柱；
④ L₁的另一个接线柱与L₂的另一个接线柱相连，将该公共接点接总开关的一个接线柱；
⑤ 总开关的另一个接线柱连接电源负极。
【答案】
（1）电路图为：电源正极→总开关→分两路，一路接L₂，另一路接滑动变阻器与L₁串联，两路汇合后接电源负极；（2）实物连接按上述步骤完成，最终电路满足L₂亮度不变、L₁亮度可调节的要求。
【知识点】
并联电路特点、滑动变阻器使用、电路设计
【点评】
本题为初中物理基础电路设计题，结合并联电路电压规律和滑动变阻器的变阻作用，考察学生对电路连接的理解与应用，是典型的电路设计题型。
【难度系数】
0.5
3. 小雨外出旅游住宾馆时发现：在指定位置插入房卡，房间内的所有用电器才能工作；抽走房卡，房间内所有用电器都不工作；插入房卡时排气扇立即开始工作，且排气扇的功率可调节；按下走廊的开关，走廊灯就亮了，可灯光较暗，但若有声音灯泡就会变亮。请你利用器材——电源、开关两个、灯泡一个、声控开关一个、定值电阻一个、排气扇一个、滑动变阻器一个，帮小雨设计一个满足上述情况的电路，并将电路图画在虚线框内。（排气扇用—排气扇—表示）
答案
解：
电路设计如下：
1. 将其中一个开关作为房卡总开关$S_1$，串联在电源的干路中，控制整个电路的通断，实现插入房卡所有用电器才能工作、抽走房卡所有用电器停止工作的功能。
2. 排气扇与滑动变阻器串联组成第一条独立支路，并联在总开关$S_1$之后的电路两端：插入房卡后该支路直接接通，通过滑动变阻器改变支路电流，即可调节排气扇的工作功率。
3. 将另一个开关作为走廊开关$S_2$，把$S_2$、定值电阻、灯泡依次串联组成第二条支路，同时将声控开关并联在定值电阻的两端，该支路也并联在总开关$S_1$之后的电路两端：
按下走廊开关$S_2$、没有声音时，声控开关断开，定值电阻与灯泡串联，灯泡分得的电压小于电源电压，实际功率较小，灯光较暗；
有声音时，声控开关闭合，定值电阻被短路，灯泡两端电压等于电源电压，实际功率变大，灯泡变亮。
电路图绘制逻辑：
从电源正极出发，先连接总开关$S_1$，$S_1$后分出两条并联支路：
支路1：滑动变阻器 → 排气扇 → 电源负极
支路2：走廊开关$S_2$ → 定值电阻 → 灯泡 → 电源负极，声控开关并联在定值电阻的两个接线柱上。
答：设计的电路完全符合题目给出的所有功能要求，所有给定器材均已合理使用。
电路设计如下：
1. 将其中一个开关作为房卡总开关$S_1$，串联在电源的干路中，控制整个电路的通断，实现插入房卡所有用电器才能工作、抽走房卡所有用电器停止工作的功能。
2. 排气扇与滑动变阻器串联组成第一条独立支路，并联在总开关$S_1$之后的电路两端：插入房卡后该支路直接接通，通过滑动变阻器改变支路电流，即可调节排气扇的工作功率。
3. 将另一个开关作为走廊开关$S_2$，把$S_2$、定值电阻、灯泡依次串联组成第二条支路，同时将声控开关并联在定值电阻的两端，该支路也并联在总开关$S_1$之后的电路两端：
按下走廊开关$S_2$、没有声音时，声控开关断开，定值电阻与灯泡串联，灯泡分得的电压小于电源电压，实际功率较小，灯光较暗；
有声音时，声控开关闭合，定值电阻被短路，灯泡两端电压等于电源电压，实际功率变大，灯泡变亮。
电路图绘制逻辑：
从电源正极出发，先连接总开关$S_1$，$S_1$后分出两条并联支路：
支路1：滑动变阻器 → 排气扇 → 电源负极
支路2：走廊开关$S_2$ → 定值电阻 → 灯泡 → 电源负极，声控开关并联在定值电阻的两个接线柱上。
答：设计的电路完全符合题目给出的所有功能要求，所有给定器材均已合理使用。
解析
【分析】
本题需根据题目给出的所有功能要求，结合给定器材设计电路：首先，房卡开关需控制所有用电器，因此应作为干路总开关；其次，排气扇要独立工作且功率可调，需将排气扇与滑动变阻器串联成独立支路；最后，走廊灯需实现“暗时串联定值电阻、亮时短路定值电阻”的效果，需将声控开关并联在定值电阻两端，且走廊开关位于该支路中，所有支路并联在总开关后，以此整合所有功能需求。
【解析】
1. 确定总开关：将一个开关作为房卡总开关$S_1$，串联在电源干路，控制整个电路的通断，实现抽走房卡时所有用电器停止工作的功能。
2. 设计排气扇支路：排气扇与滑动变阻器串联组成第一条支路，并联在$S_1$后的电路两端，插入房卡后该支路接通，通过滑动变阻器改变支路电流，调节排气扇功率。
3. 设计走廊灯支路：将走廊开关$S_2$、定值电阻、灯泡依次串联组成第二条支路，并联在$S_1$后的电路两端；同时将声控开关并联在定值电阻两端：当$S_2$闭合、声控断开时，定值电阻与灯泡串联，灯泡分压小、功率小，灯光较暗；当有声音时，声控开关闭合，定值电阻被短路，灯泡电压等于电源电压，功率变大，灯光变亮。
【答案】
电路图连接为：电源正极→总开关$S_1$→分两条并联支路，支路1：滑动变阻器→排气扇→电源负极；支路2：走廊开关$S_2$→定值电阻→灯泡→电源负极，声控开关并联在定值电阻两端，所有给定器材均合理接入，满足题目所有功能要求。
【知识点】
电路设计、串并联电路、开关的作用
【点评】
本题结合宾馆实际电路场景，考查学生将功能需求转化为电路连接的能力，需综合运用串并联电路、开关的控制作用等知识，是电路知识在生活中的典型应用，能锻炼学生的逻辑设计能力。
【难度系数】
0.5
本题需根据题目给出的所有功能要求，结合给定器材设计电路：首先，房卡开关需控制所有用电器，因此应作为干路总开关；其次，排气扇要独立工作且功率可调，需将排气扇与滑动变阻器串联成独立支路；最后，走廊灯需实现“暗时串联定值电阻、亮时短路定值电阻”的效果，需将声控开关并联在定值电阻两端，且走廊开关位于该支路中，所有支路并联在总开关后，以此整合所有功能需求。
【解析】
1. 确定总开关：将一个开关作为房卡总开关$S_1$，串联在电源干路，控制整个电路的通断，实现抽走房卡时所有用电器停止工作的功能。
2. 设计排气扇支路：排气扇与滑动变阻器串联组成第一条支路，并联在$S_1$后的电路两端，插入房卡后该支路接通，通过滑动变阻器改变支路电流，调节排气扇功率。
3. 设计走廊灯支路：将走廊开关$S_2$、定值电阻、灯泡依次串联组成第二条支路，并联在$S_1$后的电路两端；同时将声控开关并联在定值电阻两端：当$S_2$闭合、声控断开时，定值电阻与灯泡串联，灯泡分压小、功率小，灯光较暗；当有声音时，声控开关闭合，定值电阻被短路，灯泡电压等于电源电压，功率变大，灯光变亮。
【答案】
电路图连接为：电源正极→总开关$S_1$→分两条并联支路，支路1：滑动变阻器→排气扇→电源负极；支路2：走廊开关$S_2$→定值电阻→灯泡→电源负极，声控开关并联在定值电阻两端，所有给定器材均合理接入，满足题目所有功能要求。
【知识点】
电路设计、串并联电路、开关的作用
【点评】
本题结合宾馆实际电路场景，考查学生将功能需求转化为电路连接的能力，需综合运用串并联电路、开关的控制作用等知识，是电路知识在生活中的典型应用，能锻炼学生的逻辑设计能力。
【难度系数】
0.5
