4. 某楼道的各层楼梯口都装有一种半自动按钮开关，用来控制各层的楼梯灯。只要按任何一层的开关，楼上、楼下的楼梯灯都会同时亮，2～3 min后开关中的自动装置使开关恢复到按前的状态，这时电路断开，楼上、楼下的楼梯灯同时熄灭。请在右边的虚线框内画出符合上述要求的电路图（电源用电池表示，半自动按钮开关用实验室单刀单掷开关表示，只需画出第一、二层楼的电路图）。

5. 小华去外地旅游时发现了以下两个现象：
（1）公交车后门的两侧扶手上各装有一个按钮[可用图(a)中的S₁、S₂表示]，想要下车的乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的电铃都会发声，提醒司机有乘客需要下车。
（2）列车相邻车厢连接处通常有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门的插销相当于一个开关），车厢中的指示牌才会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两间厕所内都有人。
这两种电路是怎样设计的？请将图(a)和图(b)中的各元件符号连接成符合要求的电路图。

6. 有一种半导体，其电阻的大小随温度的变化而明显改变，利用这种半导体材料制成的电阻叫作热敏电阻。热敏电阻可以用来测量温度的细微变化，且反应快、精度高。
小明想用热敏电阻设计一个电路，用来检测他家蔬菜大棚内温度的变化。于是，他买来了一个热敏电阻，该热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图(a)所示。他又到实验室向老师借来了一只电流表、一个开关和一个6 V的电源。请利用这些器材帮他设计一个能直接观察大棚内气温变化的电路。
（1）请在图(b)所示的虚线框中画出你设计的电路图。

（2）若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度，这样电流表就改造成了气温表。若电流表选用0～0.6 A的量程，请通过计算说明改造成的气温表的0 ℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应，该气温表能测量的最高温度是多少摄氏度？
（3）当大棚内的温度为28 ℃时，该电路中的电流是多大？

4. 见图答14-5
5. 见图答14-6
6.（1）见图答14-7
（2）由图像可知：0 ℃时，热敏电阻的阻值为250 Ω。此时，电路的电流$I=\frac{U}{R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{250\ \Omega}=0.024\ \mathrm{A}$，所以气温表的0 ℃应与电流表刻度盘的0.024 A的刻度对应。当电流表达到满刻度时，电路中的电流为0.6 A，电路中的电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。由图像可知，热敏电阻的阻值为10 Ω时，气温是84 ℃，因此，气温表能测量的最高温度是84 ℃
（3）当大棚内的温度为28 ℃时，热敏电阻的阻值为100 Ω，电路中的电流$I=\frac{U}{R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.06\ \mathrm{A}$

【分析】
要解决该问题，首先明确电路设计思路：利用热敏电阻阻值随温度变化的特性，将热敏电阻、电流表、开关、电源串联，温度变化会引起电路电流变化，通过电流表反映温度高低。计算时需结合欧姆定律，从热敏电阻阻值-温度图像提取对应阻值，再代入公式计算电流，进而确定温度刻度和最高测量温度。
【解析】
（1）设计电路图：将热敏电阻、电流表、开关、电源依次串联，如图答14-7所示。
（2）① 0℃时，由热敏电阻阻值随温度变化的图像可知，其阻值$R_1=250\ \Omega$。根据欧姆定律，电路电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{250\ \Omega}=0.024\ \mathrm{A}$，因此气温表的0℃对应电流表刻度盘的0.024 A刻度。
② 电流表量程为0～0.6 A，当电流最大为$I_2=0.6\ \mathrm{A}$时，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，由于电路中只有热敏电阻，此时热敏电阻阻值$R_2=10\ \Omega$。结合图像，热敏电阻阻值为10 Ω时对应的温度为84 ℃，即气温表能测量的最高温度是84 ℃。
（3）28 ℃时，由图像得热敏电阻阻值$R_3=100\ \Omega$，电路电流$I_3=\frac{U}{R_3}=\frac{6\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.06\ \mathrm{A}$。
【答案】
（1）见图答14-7；（2）0℃对应0.024 A刻度，最高温度84 ℃；（3）0.06 A
【知识点】
欧姆定律应用、热敏电阻特性
【点评】
本题结合热敏电阻特性考查欧姆定律的实际应用，需理解电路设计原理，能从图像提取关键信息并运用公式计算，难度适中。
【难度系数】
0.5