7. 学校举行科普知识竞赛,请设计一个抢答器,要求:甲、乙、丙三队无论哪队闭合开关,裁判台上的电铃都要响,而且根据不同颜色的灯能分辨出相应的参赛队。请用图中提供的器材连接成符合上述要求的电路。

答案
7. 见图答14-8
解析
【分析】
要满足“甲、乙、丙任意一队闭合开关,裁判台电铃响且对应灯亮”的要求,需让甲、乙、丙三队的灯分别与各自的开关串联后,三者并联,再将这个并联整体与电铃、电源串联。这样每个支路独立工作,闭合任意支路开关时,对应支路的灯工作,同时干路的电铃都会响,符合题目功能需求。
【解析】
电路连接步骤:
1. 电源正极连接电铃的一端,电铃的另一端同时连接甲灯、乙灯、丙灯的上端;
2. 甲灯的下端连接甲开关的一端,甲开关的另一端连接电源负极;
3. 乙灯的下端连接乙开关的一端,乙开关的另一端连接电源负极;
4. 丙灯的下端连接丙开关的一端,丙开关的另一端连接电源负极。
最终形成三个并联支路,电铃在干路,实现任意开关闭合时对应灯亮、电铃响的效果。
【答案】
见图答14-8
【知识点】
并联电路、电路设计
【点评】
本题结合抢答器功能考查并联电路的实际应用,需理解并联电路各支路独立工作的特点,是电路知识在生活场景中的典型应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
要满足“甲、乙、丙任意一队闭合开关,裁判台电铃响且对应灯亮”的要求,需让甲、乙、丙三队的灯分别与各自的开关串联后,三者并联,再将这个并联整体与电铃、电源串联。这样每个支路独立工作,闭合任意支路开关时,对应支路的灯工作,同时干路的电铃都会响,符合题目功能需求。
【解析】
电路连接步骤:
1. 电源正极连接电铃的一端,电铃的另一端同时连接甲灯、乙灯、丙灯的上端;
2. 甲灯的下端连接甲开关的一端,甲开关的另一端连接电源负极;
3. 乙灯的下端连接乙开关的一端,乙开关的另一端连接电源负极;
4. 丙灯的下端连接丙开关的一端,丙开关的另一端连接电源负极。
最终形成三个并联支路,电铃在干路,实现任意开关闭合时对应灯亮、电铃响的效果。
【答案】
见图答14-8
【知识点】
并联电路、电路设计
【点评】
本题结合抢答器功能考查并联电路的实际应用,需理解并联电路各支路独立工作的特点,是电路知识在生活场景中的典型应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
8. 请用图示提供的材料,设计一个自动防盗报警电路,要求:晚间房门被打开,细导线AB被扯断,电铃发声自动报警。

答案
8. 见图答14-9
解析
【分析】要实现“房门打开,细导线AB被扯断时电铃报警”,需利用短路原理:正常状态(AB完好)下,电铃应被短路,不工作,电路通路使灯亮;AB断开后,电铃接入电路工作。因此需将细导线AB与电铃并联,这样AB完好时,电流优先走AB,电铃被短路;AB断开后,电流只能经电铃,电铃报警,同时灯泡始终在电路中,符合要求。
【解析】根据设计要求,将细导线AB与电铃并联接入电路:电源、开关S、灯泡、并联的AB和电铃组成电路。当AB完好时,电铃被AB短路,电流经AB、开关S、灯泡回到电源,灯泡发光,电铃不响;当AB被扯断,电铃接入电路,电流经电铃、开关S、灯泡回到电源,电铃发声报警,满足题目要求。
【答案】见图答14-9
【知识点】电路设计、短路的应用
【点评】本题结合实际防盗场景,考查电路的设计能力,核心是利用并联电路的短路特点实现功能,难度适中,需要学生理解短路的作用。
【难度系数】0.5
【解析】根据设计要求,将细导线AB与电铃并联接入电路:电源、开关S、灯泡、并联的AB和电铃组成电路。当AB完好时,电铃被AB短路,电流经AB、开关S、灯泡回到电源,灯泡发光,电铃不响;当AB被扯断,电铃接入电路,电流经电铃、开关S、灯泡回到电源,电铃发声报警,满足题目要求。
【答案】见图答14-9
【知识点】电路设计、短路的应用
【点评】本题结合实际防盗场景,考查电路的设计能力,核心是利用并联电路的短路特点实现功能,难度适中,需要学生理解短路的作用。
【难度系数】0.5
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