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13. 小刘有一个电路盒，面板(如图所示)上有红、绿灯各一只，两个开关，一个电压表，在不打开盒子的情况下，他与其他同学一起探究盒内的电路结构。为此，他们进行了实验，实验记录如下表。根据观察到的现象在虚线框内画出电路图。
答案
13. 如图所示
解析
【分析】
要推导盒内电路结构，需结合开关通断对应的用电器工作现象逐步分析：第一步先判断总开关，S1断开时所有用电器都不工作，说明S1控制整个电路，位于干路；第二步判断用电器连接方式，S1闭合、S2断开时两灯都发光，说明此时L1、L2均接入电路，S1、S2都闭合时只有L1发光、L2不发光，说明S2闭合后将L2短路，因此S2与L2并联，且L1、L2为串联关系；第三步电压表并联在L1两端，和面板的连接情况对应，即可确定最终电路结构。
【解析】
1. 确定干路开关：S1断开时，无论S2处于什么状态，两灯都不发光，说明S1是干路总开关，串联在电源的外侧电路中。
2. 确定两灯连接和S2的位置：当S1闭合、S2断开时，红灯、绿灯同时发光，说明电流依次经过L1、L2，二者为串联关系；当S1、S2都闭合时，绿灯不发光、红灯发光，说明S2闭合后将L2短路，因此S2并联在L2的两端。
3. 电压表并联在红灯L1两端，测量L1两端的电压，和面板的接线方式一致，最终电路和题干给出的电路图一致。
【答案】
如图所示
【知识点】
串并联电路识别，短路现象，电路设计
【点评】
本题是电路探究类基础题型，需要通过开关控制的现象反推电路连接方式，重点考查对串并联电路特点、短路作用的理解，熟练掌握不同位置开关的控制作用是解题的核心。
【难度系数】
0.7
要推导盒内电路结构，需结合开关通断对应的用电器工作现象逐步分析：第一步先判断总开关，S1断开时所有用电器都不工作，说明S1控制整个电路，位于干路；第二步判断用电器连接方式，S1闭合、S2断开时两灯都发光，说明此时L1、L2均接入电路，S1、S2都闭合时只有L1发光、L2不发光，说明S2闭合后将L2短路，因此S2与L2并联，且L1、L2为串联关系；第三步电压表并联在L1两端，和面板的连接情况对应，即可确定最终电路结构。
【解析】
1. 确定干路开关：S1断开时，无论S2处于什么状态，两灯都不发光，说明S1是干路总开关，串联在电源的外侧电路中。
2. 确定两灯连接和S2的位置：当S1闭合、S2断开时，红灯、绿灯同时发光，说明电流依次经过L1、L2，二者为串联关系；当S1、S2都闭合时，绿灯不发光、红灯发光，说明S2闭合后将L2短路，因此S2并联在L2的两端。
3. 电压表并联在红灯L1两端，测量L1两端的电压，和面板的接线方式一致，最终电路和题干给出的电路图一致。
【答案】
如图所示
【知识点】
串并联电路识别，短路现象，电路设计
【点评】
本题是电路探究类基础题型，需要通过开关控制的现象反推电路连接方式，重点考查对串并联电路特点、短路作用的理解，熟练掌握不同位置开关的控制作用是解题的核心。
【难度系数】
0.7
14. 小明一家想采用投票的方式决定假期是否外出旅游。小明、爸爸和妈妈分别设计一个家庭决策表决器。
① 爸爸设计的原理是3个开关控制一盏灯的亮灭。只要一人赞成，闭合所负责的开关，灯就亮。灯亮表示提议决策通过。
② 妈妈设计的是“一票否决器”，只要一人否决，断开所负责的开关，灯就不亮。
③ 小明设计的原理是如果父母至少一人同意，同时自己也要去的话，他们就决定去旅游。三人各自控制一只开关（闭合表示同意，断开表示不同意），表决后只要灯亮就决定去旅游（请在开关旁注明控制开关的人）。
现给你1只灯泡，2节干电池，3个开关，导线若干，请你设计符合上述要求的电路图。
爸爸的设计
妈妈的设计
小明的设计
① 爸爸设计的原理是3个开关控制一盏灯的亮灭。只要一人赞成，闭合所负责的开关，灯就亮。灯亮表示提议决策通过。
② 妈妈设计的是“一票否决器”，只要一人否决，断开所负责的开关，灯就不亮。
③ 小明设计的原理是如果父母至少一人同意，同时自己也要去的话，他们就决定去旅游。三人各自控制一只开关（闭合表示同意，断开表示不同意），表决后只要灯亮就决定去旅游（请在开关旁注明控制开关的人）。
现给你1只灯泡，2节干电池，3个开关，导线若干，请你设计符合上述要求的电路图。
爸爸的设计
妈妈的设计
小明的设计
答案
14. 如图所示：爸爸的设计
，妈妈的设计
，小明的设计
解析
【分析】
解题时需结合三个设计的需求，对应串、并联电路的特点分析开关的连接方式：
1. 爸爸的设计要求任意一人闭合开关灯就亮：并联电路中各支路独立工作，任意一条支路导通，整个电路就可形成通路，因此三个开关需并联。
2. 妈妈的设计要求任意一人断开开关灯就不亮：串联电路中只要有一处断开，整个电路就是断路，因此三个开关需串联。
3. 小明的设计要求父母至少一人同意、同时自己同意时灯才亮：先将父母的开关并联（满足至少一人闭合则该部分导通），再与小明的开关串联（满足小明必须闭合，整个电路才导通），最后接入电源和灯泡即可。
【解析】
1. 爸爸的设计：将小明、爸爸、妈妈控制的三个开关并联，再与电源、灯泡依次串联接入电路。此时任意一个开关闭合，电路均为通路，灯泡发光，符合“一人赞成就通过”的要求。
2. 妈妈的设计：将小明、爸爸、妈妈控制的三个开关串联，再与电源、灯泡依次串联接入电路。此时只有三个开关都闭合，电路才是通路，任意一个开关断开，电路断路，灯泡不发光，符合“一票否决”的要求。
3. 小明的设计：先将爸爸、妈妈控制的开关并联，再将该并联部分与小明控制的开关、电源、灯泡依次串联接入电路。此时只要父母的开关至少一个闭合、同时小明的开关闭合，电路就为通路，灯泡发光，符合设计要求。
【答案】
爸爸的设计，妈妈的设计，小明的设计
【知识点】
串联电路特点、并联电路特点、电路设计
【点评】
本题结合生活中投票表决的实际场景，考查串并联电路特点的应用，需要学生根据功能需求选择合适的电路连接方式，能够有效提升知识的实际运用能力。
【难度系数】
0.7
解题时需结合三个设计的需求，对应串、并联电路的特点分析开关的连接方式：
1. 爸爸的设计要求任意一人闭合开关灯就亮：并联电路中各支路独立工作，任意一条支路导通，整个电路就可形成通路，因此三个开关需并联。
2. 妈妈的设计要求任意一人断开开关灯就不亮：串联电路中只要有一处断开，整个电路就是断路，因此三个开关需串联。
3. 小明的设计要求父母至少一人同意、同时自己同意时灯才亮：先将父母的开关并联（满足至少一人闭合则该部分导通），再与小明的开关串联（满足小明必须闭合，整个电路才导通），最后接入电源和灯泡即可。
【解析】
1. 爸爸的设计：将小明、爸爸、妈妈控制的三个开关并联，再与电源、灯泡依次串联接入电路。此时任意一个开关闭合，电路均为通路，灯泡发光，符合“一人赞成就通过”的要求。
2. 妈妈的设计：将小明、爸爸、妈妈控制的三个开关串联，再与电源、灯泡依次串联接入电路。此时只有三个开关都闭合，电路才是通路，任意一个开关断开，电路断路，灯泡不发光，符合“一票否决”的要求。
3. 小明的设计：先将爸爸、妈妈控制的开关并联，再将该并联部分与小明控制的开关、电源、灯泡依次串联接入电路。此时只要父母的开关至少一个闭合、同时小明的开关闭合，电路就为通路，灯泡发光，符合设计要求。
【答案】
爸爸的设计
，妈妈的设计，小明的设计【知识点】
串联电路特点、并联电路特点、电路设计
【点评】
本题结合生活中投票表决的实际场景，考查串并联电路特点的应用，需要学生根据功能需求选择合适的电路连接方式，能够有效提升知识的实际运用能力。
【难度系数】
0.7
