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1. 请设计一个病床呼叫电路。要求:开关$\mathrm{S}_{1}$控制指示灯$\mathrm{L}_{1}$和电铃;开关$\mathrm{S}_{2}$控制指示灯$\mathrm{L}_{2}$和电铃。
答案
解析
【分析】
要设计满足“开关$\mathrm{S}_{1}$控制指示灯$\mathrm{L}_{1}$和电铃，开关$\mathrm{S}_{2}$控制指示灯$\mathrm{L}_{2}$和电铃”的电路，需明确：$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$需独立工作，因此二者应并联；电铃需在两个开关闭合时都工作，故电铃应接在干路中。这样$\mathrm{S}_{1}$控制$\mathrm{L}_{1}$所在支路，$\mathrm{S}_{2}$控制$\mathrm{L}_{2}$所在支路，两条支路并联后与电铃、电源串联，即可实现题目要求。
【解析】
根据设计思路，电路连接步骤为：1. 将$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{S}_{1}$串联，形成一条支路；2. 将$\mathrm{L}_{2}$与$\mathrm{S}_{2}$串联，形成另一条支路；3. 把两条支路并联后，再与电铃、电源串联，组成完整电路。当闭合$\mathrm{S}_{1}$时，$\mathrm{L}_{1}$支路导通，$\mathrm{L}_{1}$发光，同时干路的电铃工作；闭合$\mathrm{S}_{2}$时，$\mathrm{L}_{2}$支路导通，$\mathrm{L}_{2}$发光，电铃也工作，符合要求。
【答案】
【知识点】
电路设计、串并联电路
【点评】
本题考查根据实际需求设计简单电路，核心是明确用电器的连接方式和开关的控制作用，难度适中。
【难度系数】
0.5
要设计满足“开关$\mathrm{S}_{1}$控制指示灯$\mathrm{L}_{1}$和电铃，开关$\mathrm{S}_{2}$控制指示灯$\mathrm{L}_{2}$和电铃”的电路，需明确：$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$需独立工作，因此二者应并联；电铃需在两个开关闭合时都工作，故电铃应接在干路中。这样$\mathrm{S}_{1}$控制$\mathrm{L}_{1}$所在支路，$\mathrm{S}_{2}$控制$\mathrm{L}_{2}$所在支路，两条支路并联后与电铃、电源串联，即可实现题目要求。
【解析】
根据设计思路，电路连接步骤为：1. 将$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{S}_{1}$串联，形成一条支路；2. 将$\mathrm{L}_{2}$与$\mathrm{S}_{2}$串联，形成另一条支路；3. 把两条支路并联后，再与电铃、电源串联，组成完整电路。当闭合$\mathrm{S}_{1}$时，$\mathrm{L}_{1}$支路导通，$\mathrm{L}_{1}$发光，同时干路的电铃工作；闭合$\mathrm{S}_{2}$时，$\mathrm{L}_{2}$支路导通，$\mathrm{L}_{2}$发光，电铃也工作，符合要求。
【答案】
【知识点】
电路设计、串并联电路
【点评】
本题考查根据实际需求设计简单电路，核心是明确用电器的连接方式和开关的控制作用，难度适中。
【难度系数】
0.5
2. 如图所示为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,请在电路中画上东向路口的绿灯“东绿”。
答案
解析
【分析】要补全东向绿灯，需先明确电路结构：电源为220V，开关是单刀双掷，现有南向红灯“南红”和绿灯“南绿”，分别接开关的两个触点，开关动端接电源右端。东向绿灯“东绿”需对应东向路口，接入电路后应能独立控制，因此东绿的一端应连接电源左侧的公共节点（与南红、南绿左端相连），另一端需连接开关的新增触点，使开关切换至该触点时，东绿接入电路发光。
【解析】在电路中，将东向绿灯“东绿”的左端与南红、南绿的左端共同连接到电源左侧的接线节点；将东绿的右端连接到开关的第三个接线触点（位于南绿触点的下方，对应东向的接线端），形成东绿的独立支路，使开关可切换至该触点时，东绿两端获得220V电压而发光。
【答案】（在电路中画出东向绿灯：左端接电源左侧公共节点，右端接开关的第三个接线触点，形成独立支路）
【知识点】电路连接、简单电路设计
【点评】本题结合交通信号灯的实际应用，考查电路的补全与连接，需理解各元件的连接逻辑，属于基础电路题。
【难度系数】0.5
【解析】在电路中，将东向绿灯“东绿”的左端与南红、南绿的左端共同连接到电源左侧的接线节点；将东绿的右端连接到开关的第三个接线触点（位于南绿触点的下方，对应东向的接线端），形成东绿的独立支路，使开关可切换至该触点时，东绿两端获得220V电压而发光。
【答案】（在电路中画出东向绿灯：左端接电源左侧公共节点，右端接开关的第三个接线触点，形成独立支路）
【知识点】电路连接、简单电路设计
【点评】本题结合交通信号灯的实际应用，考查电路的补全与连接，需理解各元件的连接逻辑，属于基础电路题。
【难度系数】0.5
3. 微波炉的门相当于单刀双掷开关$\mathrm{S}_{1}$,当门打开时,炉内照明灯亮,工作电路不工作;当门关闭时,照明灯熄灭,闭合$\mathrm{S}_{2}$,工作电路可正常工作。请你在图中将开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$和工作电路、照明灯连入电路。
答案
解析
【分析】
要完成电路连接，需明确单刀双掷开关$\mathrm{S}_{1}$的功能：当微波炉门打开时，$\mathrm{S}_{1}$接通照明灯电路，断开工作电路；当门关闭时，$\mathrm{S}_{1}$断开照明灯电路，接通工作电路支路，且工作电路由$\mathrm{S}_{2}$控制。需将电源作为总电源，把$\mathrm{S}_{1}$的两个静触点分别对应连接照明灯支路、$\mathrm{S}_{2}$与电动机的串联支路，最终共同接回电源负极，满足题目工作要求。
【解析】
1. 电源连接：将电池的正极接单刀双掷开关$\mathrm{S}_{1}$的动端；
2. 照明灯支路：照明灯的一端接$\mathrm{S}_{1}$的一个静触点，另一端接电源负极；
3. 工作电路支路：开关$\mathrm{S}_{2}$与电动机$\mathrm{M}$串联，该串联电路的一端接$\mathrm{S}_{1}$的另一个静触点，另一端接电源负极；
此时，$\mathrm{S}_{1}$切换到照明灯侧时，照明灯亮、工作电路断开；$\mathrm{S}_{1}$切换到工作电路侧时，照明灯灭，闭合$\mathrm{S}_{2}$则工作电路正常工作，符合题目要求。
【答案】
电路连接：电源正极→$\mathrm{S}_{1}$动端→$\mathrm{S}_{1}$的一个静触点→照明灯→电源负极；电源正极→$\mathrm{S}_{1}$动端→$\mathrm{S}_{1}$的另一个静触点→$\mathrm{S}_{2}$→电动机$\mathrm{M}$→电源负极。
【知识点】
电路连接、开关的作用
【点评】
本题考查根据用电器工作要求设计连接电路，核心是理解单刀双掷开关的控制逻辑，需结合题目条件分步完成电路搭建，难度适中。
【难度系数】
0.5
要完成电路连接，需明确单刀双掷开关$\mathrm{S}_{1}$的功能：当微波炉门打开时，$\mathrm{S}_{1}$接通照明灯电路，断开工作电路；当门关闭时，$\mathrm{S}_{1}$断开照明灯电路，接通工作电路支路，且工作电路由$\mathrm{S}_{2}$控制。需将电源作为总电源，把$\mathrm{S}_{1}$的两个静触点分别对应连接照明灯支路、$\mathrm{S}_{2}$与电动机的串联支路，最终共同接回电源负极，满足题目工作要求。
【解析】
1. 电源连接：将电池的正极接单刀双掷开关$\mathrm{S}_{1}$的动端；
2. 照明灯支路：照明灯的一端接$\mathrm{S}_{1}$的一个静触点，另一端接电源负极；
3. 工作电路支路：开关$\mathrm{S}_{2}$与电动机$\mathrm{M}$串联，该串联电路的一端接$\mathrm{S}_{1}$的另一个静触点，另一端接电源负极；
此时，$\mathrm{S}_{1}$切换到照明灯侧时，照明灯亮、工作电路断开；$\mathrm{S}_{1}$切换到工作电路侧时，照明灯灭，闭合$\mathrm{S}_{2}$则工作电路正常工作，符合题目要求。
【答案】
电路连接：电源正极→$\mathrm{S}_{1}$动端→$\mathrm{S}_{1}$的一个静触点→照明灯→电源负极；电源正极→$\mathrm{S}_{1}$动端→$\mathrm{S}_{1}$的另一个静触点→$\mathrm{S}_{2}$→电动机$\mathrm{M}$→电源负极。
【知识点】
电路连接、开关的作用
【点评】
本题考查根据用电器工作要求设计连接电路，核心是理解单刀双掷开关的控制逻辑，需结合题目条件分步完成电路搭建，难度适中。
【难度系数】
0.5
4. 汽车的仪表盘上有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯,若四个车门中任意一个车门未关好,该指示灯会一直发光,其工作原理如图所示。
(1) 请说明电阻 $R_0$ 的作用:
(2) 指出该电路的一处不足:
(3) 你的改进方法是
(1) 请说明电阻 $R_0$ 的作用:
保护电路
。(2) 指出该电路的一处不足:
不能判定是哪个门没关好
。(3) 你的改进方法是
可让四个灯与R₀串联，再让每个门对应的开关与一个灯并联
由灯的亮灭可判断出哪个门没有关好
。答案
保护电路
不能判定是哪个门没关好
可让四个灯与$R_0$串联，再让每个门对应的开关与一个灯并联，由灯的亮灭可
判断出哪个门没有关好
不能判定是哪个门没关好
可让四个灯与$R_0$串联，再让每个门对应的开关与一个灯并联，由灯的亮灭可
判断出哪个门没有关好
解析
【分析】
先分析电路结构：四个车门对应的开关S₁~S₄串联，与灯泡L并联后，再和定值电阻R₀串联。当任意一个车门未关好时，对应开关断开，电流会经过灯泡L使灯发光；当所有车门关好时，所有开关闭合，灯泡L被短路，电路仅保留R₀。据此分析R₀的作用，再找出电路不足，最后结合需求设计改进方法。
【解析】
(1) 当四个车门都关好时，所有开关闭合，灯泡L被短路，若没有R₀，电路会发生电源短路，烧坏电源，因此R₀的作用是保护电路，防止电源短路。
(2) 该电路中，任意一个车门未关好时灯泡都会发光，但无法确定具体是哪个车门未关好，这是电路的不足。
(3) 改进方法：在每个车门对应的开关两端并联一个指示灯，这样当某个车门未关好时，对应开关断开，该支路的指示灯发光，其他支路指示灯不发光，即可判断出哪个车门未关好。
【答案】
(1) 保护电路
(2) 不能判定是哪个门没关好
(3) 可让四个灯与R₀串联，再让每个门对应的开关与一个灯并联，由灯的亮灭可判断出哪个门没有关好
【知识点】
电路保护、电路故障分析、电路设计
【点评】
本题结合汽车车门指示灯的实际场景，考查串联、并联电路的特点及电路的分析与改进，需要学生将物理知识与生活应用结合，难度适中。
【难度系数】
0.5
先分析电路结构：四个车门对应的开关S₁~S₄串联，与灯泡L并联后，再和定值电阻R₀串联。当任意一个车门未关好时，对应开关断开，电流会经过灯泡L使灯发光；当所有车门关好时，所有开关闭合，灯泡L被短路，电路仅保留R₀。据此分析R₀的作用，再找出电路不足，最后结合需求设计改进方法。
【解析】
(1) 当四个车门都关好时，所有开关闭合，灯泡L被短路，若没有R₀，电路会发生电源短路，烧坏电源，因此R₀的作用是保护电路，防止电源短路。
(2) 该电路中，任意一个车门未关好时灯泡都会发光，但无法确定具体是哪个车门未关好，这是电路的不足。
(3) 改进方法：在每个车门对应的开关两端并联一个指示灯，这样当某个车门未关好时，对应开关断开，该支路的指示灯发光，其他支路指示灯不发光，即可判断出哪个车门未关好。
【答案】
(1) 保护电路
(2) 不能判定是哪个门没关好
(3) 可让四个灯与R₀串联，再让每个门对应的开关与一个灯并联，由灯的亮灭可判断出哪个门没有关好
【知识点】
电路保护、电路故障分析、电路设计
【点评】
本题结合汽车车门指示灯的实际场景，考查串联、并联电路的特点及电路的分析与改进，需要学生将物理知识与生活应用结合，难度适中。
【难度系数】
0.5
5. [2025 镇江]安全带可有效保护驾乘人员的安全,某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关$\mathrm{S}_{1}$闭合;若系好安全带,则开关$\mathrm{S}_{2}$闭合。设计要求如下,乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯$\mathrm{L}$亮起;若系上安全带,指示灯$\mathrm{L}$熄灭。下列电路图中,最符合设计要求的是（
A
）答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，需紧扣设计要求：乘客坐在座椅上时开关$\mathrm{S}_{1}$闭合，未系安全带时$\mathrm{S}_{2}$断开，指示灯$\mathrm{L}$亮起；系好安全带时$\mathrm{S}_{2}$闭合，指示灯$\mathrm{L}$熄灭。解题时需逐一分析各选项的电路，判断开关状态对应的电流路径是否满足灯的亮灭要求，核心是明确$\mathrm{S}_{2}$闭合时需能短路指示灯$\mathrm{L}$，且$\mathrm{S}_{1}$是乘客就座的触发开关（需闭合）。
【解析】
对各选项逐一分析：
1. 选项A：当$\mathrm{S}_{1}$闭合（乘客就座）、$\mathrm{S}_{2}$断开时，电流路径为：电源→$\mathrm{S}_{1}$→指示灯$\mathrm{L}$→电阻$\mathrm{R}$→电源，形成通路，指示灯$\mathrm{L}$亮起；当$\mathrm{S}_{2}$闭合时，$\mathrm{S}_{2}$与$\mathrm{L}$并联，将$\mathrm{L}$短路，电流直接通过$\mathrm{S}_{2}$，指示灯$\mathrm{L}$熄灭，完全符合设计要求。
2. 选项B：$\mathrm{S}_{2}$在干路，$\mathrm{S}_{1}$并联在$\mathrm{L}$两端，开关对应关系错误（题目中乘客就座对应$\mathrm{S}_{1}$闭合，此选项中乘客就座对应$\mathrm{S}_{2}$闭合），不符合要求。
3. 选项C：$\mathrm{S}_{2}$与$\mathrm{L}$串联，当$\mathrm{S}_{2}$闭合时，电路仍需经过$\mathrm{L}$，$\mathrm{L}$不会熄灭，不符合要求。
4. 选项D：$\mathrm{S}_{1}$并联在$\mathrm{L}$两端，无法实现“未系安全带（$\mathrm{S}_{2}$断开）时$\mathrm{L}$亮”的要求，不符合。
综上，只有选项A满足设计要求。
【答案】
A
【知识点】
电路设计、短路、串并联电路
【点评】
本题结合实际安全场景考查电路设计，需准确分析开关闭合/断开时的电流路径，判断是否符合灯的亮灭规则，是基础电路应用题，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需紧扣设计要求：乘客坐在座椅上时开关$\mathrm{S}_{1}$闭合，未系安全带时$\mathrm{S}_{2}$断开，指示灯$\mathrm{L}$亮起；系好安全带时$\mathrm{S}_{2}$闭合，指示灯$\mathrm{L}$熄灭。解题时需逐一分析各选项的电路，判断开关状态对应的电流路径是否满足灯的亮灭要求，核心是明确$\mathrm{S}_{2}$闭合时需能短路指示灯$\mathrm{L}$，且$\mathrm{S}_{1}$是乘客就座的触发开关（需闭合）。
【解析】
对各选项逐一分析：
1. 选项A：当$\mathrm{S}_{1}$闭合（乘客就座）、$\mathrm{S}_{2}$断开时，电流路径为：电源→$\mathrm{S}_{1}$→指示灯$\mathrm{L}$→电阻$\mathrm{R}$→电源，形成通路，指示灯$\mathrm{L}$亮起；当$\mathrm{S}_{2}$闭合时，$\mathrm{S}_{2}$与$\mathrm{L}$并联，将$\mathrm{L}$短路，电流直接通过$\mathrm{S}_{2}$，指示灯$\mathrm{L}$熄灭，完全符合设计要求。
2. 选项B：$\mathrm{S}_{2}$在干路，$\mathrm{S}_{1}$并联在$\mathrm{L}$两端，开关对应关系错误（题目中乘客就座对应$\mathrm{S}_{1}$闭合，此选项中乘客就座对应$\mathrm{S}_{2}$闭合），不符合要求。
3. 选项C：$\mathrm{S}_{2}$与$\mathrm{L}$串联，当$\mathrm{S}_{2}$闭合时，电路仍需经过$\mathrm{L}$，$\mathrm{L}$不会熄灭，不符合要求。
4. 选项D：$\mathrm{S}_{1}$并联在$\mathrm{L}$两端，无法实现“未系安全带（$\mathrm{S}_{2}$断开）时$\mathrm{L}$亮”的要求，不符合。
综上，只有选项A满足设计要求。
【答案】
A
【知识点】
电路设计、短路、串并联电路
【点评】
本题结合实际安全场景考查电路设计，需准确分析开关闭合/断开时的电流路径，判断是否符合灯的亮灭规则，是基础电路应用题，难度适中。
【难度系数】
0.5
6. 一种双手驾驶提醒装置可在汽车驾驶员双手脱离方向盘时发出警报。方向盘上包裹气囊并通过导气管连接压力开关$\mathrm{S}_{1}$,压力开关$\mathrm{S}_{2}$置于坐垫内。压力开关受到压力时闭合,不受压力时断开。驾驶员坐在座椅上,当手握方向盘正常驾驶时灯亮、电铃不响;当双手脱离方向盘时,灯亮、电铃响。请在图中用笔画线代替导线完成电路连接。
（第6题图）
（第6题图）
答案
解析
【分析】首先明确各元件的工作状态：S₁是方向盘压力开关，正常驾驶（手握方向盘）时闭合，双手脱离时断开；S₂是坐垫压力开关，驾驶员坐在座椅上时闭合。题目要求：正常驾驶时灯亮、电铃不响；双手脱离方向盘时灯亮、电铃响。因此需要让S₁闭合时电铃被短路，S₁断开时电铃接入电路，结合S₂控制整个电路的通断，需将S₁与电铃并联，再与灯L、S₂串联接入电源，满足题目功能要求。
【解析】电路连接步骤：1. 将电源正极与开关S₂的一个接线柱相连；2. 将S₂的另一个接线柱与灯泡L的一个接线柱相连；3. 将灯泡L的另一个接线柱与电铃的一个接线柱相连；4. 将电铃的另一个接线柱与开关S₁的一个接线柱相连；5. 将S₁的另一个接线柱与电源负极相连。连接后，当S₁闭合（正常驾驶），电铃被短路，电流经S₂、灯L、S₁形成回路，灯亮、电铃不响；当S₁断开（脱离方向盘），电流经S₂、灯L、电铃形成回路，灯亮、电铃响，符合题目要求。
【答案】
【知识点】串联电路、并联电路、电路连接
【点评】本题考查电路设计与实物连接，核心是根据开关的工作状态和用电器的工作要求，确定元件的连接方式，需结合压力开关的特性分析电路通断逻辑。
【难度系数】0.3
【解析】电路连接步骤：1. 将电源正极与开关S₂的一个接线柱相连；2. 将S₂的另一个接线柱与灯泡L的一个接线柱相连；3. 将灯泡L的另一个接线柱与电铃的一个接线柱相连；4. 将电铃的另一个接线柱与开关S₁的一个接线柱相连；5. 将S₁的另一个接线柱与电源负极相连。连接后，当S₁闭合（正常驾驶），电铃被短路，电流经S₂、灯L、S₁形成回路，灯亮、电铃不响；当S₁断开（脱离方向盘），电流经S₂、灯L、电铃形成回路，灯亮、电铃响，符合题目要求。
【答案】
【知识点】串联电路、并联电路、电路连接
【点评】本题考查电路设计与实物连接，核心是根据开关的工作状态和用电器的工作要求，确定元件的连接方式，需结合压力开关的特性分析电路通断逻辑。
【难度系数】0.3
