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4.小明连接好了一个电路,如图15-3-16所示。
(1)请在虚线框内画出它的电路图。
(2)小红认为此电路有缺点,因为没法只让灯L₂亮,而灯L₁不亮。小红想将此电路改为由S₁、S₂分别控制灯L₁、L₂的并联电路,应该如何连接?请你帮她想个解决的办法,用笔画线表示导线连接图15-3-17所示的实物电路图。
(1)请在虚线框内画出它的电路图。
(2)小红认为此电路有缺点,因为没法只让灯L₂亮,而灯L₁不亮。小红想将此电路改为由S₁、S₂分别控制灯L₁、L₂的并联电路,应该如何连接?请你帮她想个解决的办法,用笔画线表示导线连接图15-3-17所示的实物电路图。
答案
4.(1)如图答15-3-5所示。
(2)如图答15-3-6所示。
解析
【分析】
要解决这两个问题，首先需识别原电路的连接方式：原电路中，L₁与L₂并联，开关S₁在干路控制整个电路，开关S₂在L₂支路控制L₂。对于（1）画电路图，需按照实物的连接顺序，用规范的电路符号表示各元件的连接；对于（2），要改成S₁控制L₁、S₂控制L₂的并联电路，需让两灯各成独立支路，开关分别串联在对应支路中，这样才能实现分别控制。
【解析】
（1）绘制电路图的步骤：①先画出电源符号，明确正负极；②从电源正极出发，画出两条并联支路：一条支路仅连接灯泡L₁，另一条支路依次连接开关S₂和灯泡L₂；③两条支路汇合后，串联开关S₁，最后连接到电源负极，完成电路图的绘制，与原实物电路对应。
（2）连接实物图的步骤：①将电源正极的导线，分别连接到L₁的一个接线柱和S₂的一个接线柱；②L₁的另一个接线柱连接开关S₁的一端，S₁的另一端连接电源负极，形成L₁的独立支路；③S₂的另一个接线柱连接L₂的一个接线柱，L₂的另一个接线柱连接电源负极，形成L₂的独立支路，这样S₁控制L₁，S₂控制L₂，实现分别控制。
【答案】
(1) 电路图如答图15-3-5所示；
(2) 实物连接如答图15-3-6所示。
【知识点】
电路图绘制、并联电路、开关控制作用
【点评】
本题考查电路的识别与改装，核心是掌握串并联电路的特点及开关的控制逻辑，属于电学基础应用题型，需要学生具备电路分析和连接的基本能力。
【难度系数】
0.5
要解决这两个问题，首先需识别原电路的连接方式：原电路中，L₁与L₂并联，开关S₁在干路控制整个电路，开关S₂在L₂支路控制L₂。对于（1）画电路图，需按照实物的连接顺序，用规范的电路符号表示各元件的连接；对于（2），要改成S₁控制L₁、S₂控制L₂的并联电路，需让两灯各成独立支路，开关分别串联在对应支路中，这样才能实现分别控制。
【解析】
（1）绘制电路图的步骤：①先画出电源符号，明确正负极；②从电源正极出发，画出两条并联支路：一条支路仅连接灯泡L₁，另一条支路依次连接开关S₂和灯泡L₂；③两条支路汇合后，串联开关S₁，最后连接到电源负极，完成电路图的绘制，与原实物电路对应。
（2）连接实物图的步骤：①将电源正极的导线，分别连接到L₁的一个接线柱和S₂的一个接线柱；②L₁的另一个接线柱连接开关S₁的一端，S₁的另一端连接电源负极，形成L₁的独立支路；③S₂的另一个接线柱连接L₂的一个接线柱，L₂的另一个接线柱连接电源负极，形成L₂的独立支路，这样S₁控制L₁，S₂控制L₂，实现分别控制。
【答案】
(1) 电路图如答图15-3-5所示；
(2) 实物连接如答图15-3-6所示。
【知识点】
电路图绘制、并联电路、开关控制作用
【点评】
本题考查电路的识别与改装，核心是掌握串并联电路的特点及开关的控制逻辑，属于电学基础应用题型，需要学生具备电路分析和连接的基本能力。
【难度系数】
0.5
5.某保密室内有三道门,关上一道门相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关上,红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时,红灯会熄灭,只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图并画在虚线框内,并根据所设计的电路图在图15-3-18中用笔画线表示导线将实物连接成符合要求的电路。要求:连线不能交叉,线头接在接线柱上。
答案
5.如图答15-3-7所示。
解析
【分析】
要解决该电路设计问题，需先明确题目要求：三道门对应三个开关，任意一道门未关（对应开关断开）时，红、绿灯都发光；三道门全关（对应开关都闭合）时，红灯熄灭，仅绿灯发光。由此可知，三个开关应串联后与红灯并联，再将这个并联整体与绿灯串联。这样，当开关都断开时，电流依次经过红灯、绿灯，两灯都亮；当开关都闭合时，红灯被短路，电流仅经过绿灯，红灯熄灭、绿灯发光。
【解析】
1. 电路图绘制：在虚线框内，先画出电源，从电源正极出发，依次连接绿灯，再连接并联部分：并联部分为三个开关串联后与红灯并联，最后回到电源负极，形成完整电路。
2. 实物连接：按照电路图，从电源正极出发，先连接绿灯的一个接线柱，绿灯的另一个接线柱连接到并联部分的一端；并联部分中，三个开关串联后与红灯并联，将各开关和红灯的接线柱对应连接，最后回到电源负极，确保连线不交叉，线头接在接线柱上。
【答案】
如图答15-3-7所示。
【知识点】
电路设计、串联电路、并联电路
【点评】
本题结合实际场景考查串并联电路的设计，需根据用电器的工作状态分析电路结构，是电路知识的典型应用，能很好地考查学生对串并联电路特点的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决该电路设计问题，需先明确题目要求：三道门对应三个开关，任意一道门未关（对应开关断开）时，红、绿灯都发光；三道门全关（对应开关都闭合）时，红灯熄灭，仅绿灯发光。由此可知，三个开关应串联后与红灯并联，再将这个并联整体与绿灯串联。这样，当开关都断开时，电流依次经过红灯、绿灯，两灯都亮；当开关都闭合时，红灯被短路，电流仅经过绿灯，红灯熄灭、绿灯发光。
【解析】
1. 电路图绘制：在虚线框内，先画出电源，从电源正极出发，依次连接绿灯，再连接并联部分：并联部分为三个开关串联后与红灯并联，最后回到电源负极，形成完整电路。
2. 实物连接：按照电路图，从电源正极出发，先连接绿灯的一个接线柱，绿灯的另一个接线柱连接到并联部分的一端；并联部分中，三个开关串联后与红灯并联，将各开关和红灯的接线柱对应连接，最后回到电源负极，确保连线不交叉，线头接在接线柱上。
【答案】
如图答15-3-7所示。
【知识点】
电路设计、串联电路、并联电路
【点评】
本题结合实际场景考查串并联电路的设计，需根据用电器的工作状态分析电路结构，是电路知识的典型应用，能很好地考查学生对串并联电路特点的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5
6.在“连接并联电路”的实验中,小红同学用两个不同的小灯泡组成了如图15-3-19所示的电路。
(1)连接电路时,开关S应该处于
(2)她将所有开关闭合,发现$S_1$支路的灯不亮,$S_2$支路的灯发光。于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是$S_1$支路的灯不亮,$S_2$支路的灯发光。故障的原因可能是
A.某个灯泡的灯丝断路
B.干路上某根导线断路
C.$S_1$支路某根导线断路
D.$S_2$支路某根导线断路
(3)她排除故障后,继续进行实验。为了探究开关$S_1$的作用,在观察灯泡发光情况时,她应该
A.同时观察两个支路上的灯泡
B.只观察$S_1$所在支路上的灯泡
C.只观察$S_2$所在支路上的灯泡
(1)连接电路时,开关S应该处于
断开
状态。(2)她将所有开关闭合,发现$S_1$支路的灯不亮,$S_2$支路的灯发光。于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是$S_1$支路的灯不亮,$S_2$支路的灯发光。故障的原因可能是
C
。A.某个灯泡的灯丝断路
B.干路上某根导线断路
C.$S_1$支路某根导线断路
D.$S_2$支路某根导线断路
(3)她排除故障后,继续进行实验。为了探究开关$S_1$的作用,在观察灯泡发光情况时,她应该
A
。A.同时观察两个支路上的灯泡
B.只观察$S_1$所在支路上的灯泡
C.只观察$S_2$所在支路上的灯泡
答案
6.(1)断开 (2)C (3)A 【解析】(1)为了电学元器件的安全,在连接电路时,开关S应处于断开状态。(2)电路为并联电路,将所有开关闭合,发现S₁支路的灯不亮,S₂支路的灯发光,说明干路和开关S₂所在支路没有问题,选项B、D不符合题意;交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是S₁支路的灯不亮,S₂支路的灯发光,说明灯泡没有问题,只能是开关S₁所在支路某根导线断路,选项A不符合题意,选项C符合题意。(3)为了探究开关S₁的作用,在其他两个开关闭合或者断开的情况下,通过操作开关S₁,同时观察两个支路上的灯泡的亮暗情况来判断开关S₁的作用,故选项A正确。
解析
【分析】
本题围绕并联电路的实验操作、故障分析和开关作用探究展开，解题思路如下：
(1) 连接电路时，需保障电路安全，避免短路损坏元件，开关状态有明确操作要求；
(2) 并联电路各支路独立工作，故障分析时先根据现象判断干路和正常支路是否正常，再锁定故障支路；
(3) 探究某一支路开关的作用，需观察该开关控制的支路，同时确认对其他支路的影响，因此要同步观察两个支路的灯泡。
【解析】
(1) 连接电路时，为防止电路连接过程中出现短路，损坏电源或用电器，开关应处于断开状态，故填断开。
(2) 该电路为并联电路，开关S在干路，S₁控制上方支路，S₂控制下方支路。所有开关闭合时，S₂支路灯发光，说明干路和S₂支路无故障，排除B、D选项；交换两灯位置后，仍为S₁支路灯不亮、S₂支路灯发光，说明灯泡本身无故障，故障为S₁支路某根导线断路，排除A选项，故选C。
(3) 探究开关S₁的作用时，需改变S₁的通断状态，同时观察两个支路的灯泡发光情况，以此判断S₁是否仅控制自身支路、不影响其他支路，因此应同时观察两个支路上的灯泡，故选A。
【答案】
(1)断开；(2)C；(3)A
【知识点】
并联电路、电路故障分析、开关的作用
【点评】
本题是初中电学并联电路的基础实验题，考查电路连接的基本规范、并联电路故障的判断方法以及支路开关作用的探究，注重实验操作和逻辑分析能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕并联电路的实验操作、故障分析和开关作用探究展开，解题思路如下：
(1) 连接电路时，需保障电路安全，避免短路损坏元件，开关状态有明确操作要求；
(2) 并联电路各支路独立工作，故障分析时先根据现象判断干路和正常支路是否正常，再锁定故障支路；
(3) 探究某一支路开关的作用，需观察该开关控制的支路，同时确认对其他支路的影响，因此要同步观察两个支路的灯泡。
【解析】
(1) 连接电路时，为防止电路连接过程中出现短路，损坏电源或用电器，开关应处于断开状态，故填断开。
(2) 该电路为并联电路，开关S在干路，S₁控制上方支路，S₂控制下方支路。所有开关闭合时，S₂支路灯发光，说明干路和S₂支路无故障，排除B、D选项；交换两灯位置后，仍为S₁支路灯不亮、S₂支路灯发光，说明灯泡本身无故障，故障为S₁支路某根导线断路，排除A选项，故选C。
(3) 探究开关S₁的作用时，需改变S₁的通断状态，同时观察两个支路的灯泡发光情况，以此判断S₁是否仅控制自身支路、不影响其他支路，因此应同时观察两个支路上的灯泡，故选A。
【答案】
(1)断开；(2)C；(3)A
【知识点】
并联电路、电路故障分析、开关的作用
【点评】
本题是初中电学并联电路的基础实验题，考查电路连接的基本规范、并联电路故障的判断方法以及支路开关作用的探究，注重实验操作和逻辑分析能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
