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10 小汽车上有四扇门(相当于四个开关),只有当四扇门都关闭(即四个开关都闭合)时,报警指示灯才熄灭.请在方框内画出符合这一要求的电路图(提示:不能发生电源短路现象).
答案
10.如图所示
解析
【分析】
要满足“四扇门都关闭（四个开关都闭合）时报警指示灯熄灭”的要求，需让四个开关串联（只有全部闭合时支路才导通），且开关闭合后能短路指示灯，因此开关串联后与指示灯并联；为避免电源短路，整个电路需串联保护电阻，这样任意一个开关断开时指示灯接入电路发光，四个开关都闭合时指示灯被短路熄灭，符合设计逻辑。
【解析】
设计电路的步骤：
1. 将四个开关S₁、S₂、S₃、S₄串联，确保只有四个开关全部闭合时，该支路才形成通路；
2. 把串联后的开关支路与指示灯L并联，实现开关闭合时短路指示灯的效果；
3. 将上述并联部分与保护电阻R、电源串联接入电路，防止电源短路，保证电路安全工作。
【答案】
如图所示
【知识点】
串联电路、并联电路、电路设计
【点评】
本题结合实际场景考查电路设计，需理解开关串联的控制作用和短路的应用，同时要注意避免电源短路，属于中等难度的电路设计题。
【难度系数】
0.5
要满足“四扇门都关闭（四个开关都闭合）时报警指示灯熄灭”的要求，需让四个开关串联（只有全部闭合时支路才导通），且开关闭合后能短路指示灯，因此开关串联后与指示灯并联；为避免电源短路，整个电路需串联保护电阻，这样任意一个开关断开时指示灯接入电路发光，四个开关都闭合时指示灯被短路熄灭，符合设计逻辑。
【解析】
设计电路的步骤：
1. 将四个开关S₁、S₂、S₃、S₄串联，确保只有四个开关全部闭合时，该支路才形成通路；
2. 把串联后的开关支路与指示灯L并联，实现开关闭合时短路指示灯的效果；
3. 将上述并联部分与保护电阻R、电源串联接入电路，防止电源短路，保证电路安全工作。
【答案】
如图所示
【知识点】
串联电路、并联电路、电路设计
【点评】
本题结合实际场景考查电路设计，需理解开关串联的控制作用和短路的应用，同时要注意避免电源短路，属于中等难度的电路设计题。
【难度系数】
0.5
11 如图所示的电路中，开关S闭合后，三个灯为并联关系的是(
B
). 答案
11.B [解析]闭合开关S后,图A电路中电流从电源正极经过开关S后分别流经灯泡$\mathrm{L}_2$与$\mathrm{L}_3$,再流过灯泡灯$\mathrm{L}_1$,最后流回电源负极,三个灯为混联,故A不符合题意;图B电路中电流从电源正极经过开关S后分别流经灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$,最后流回电源负极,三个灯为并联,故B符合题意;图C电路中电流从电源正极经过开关S后分别流经灯泡$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$,再流过灯泡$\mathrm{L}_3$ 最后流回电源负极,三个灯为混联,故C不符合题意;图D电路中电流从电源正极依次流经灯泡$\mathrm{L}_3$、$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_1$ 再经过开关S,最后流回电源负极,三个灯为串联,故D不符合题意.故选B.
解析
【分析】要判断三个灯是否为并联，需明确并联电路的核心特点：电流从电源正极流出后，会分成多条独立支路，每条支路仅含一个用电器，所有支路的两端都连接到电源的两个极（即各用电器两端分别接在共同的两个节点上）。解题时采用“电流路径法”，逐个分析每个选项的电流走向，即可判断电路连接方式。
【解析】
选项A：闭合开关S后，电流路径为：电源正极→$\mathrm{L_1}$→开关S，之后分成两路分别经过$\mathrm{L_2}$、$\mathrm{L_3}$，再汇合回到电源负极。此电路中$\mathrm{L_1}$在干路，$\mathrm{L_2}$与$\mathrm{L_3}$并联，属于混联电路，不符合要求。
选项B：闭合开关S后，电流从电源正极流出，经过开关S后分为三条独立支路，分别流经$\mathrm{L_1}$、$\mathrm{L_2}$、$\mathrm{L_3}$，最后共同回到电源负极。三个灯的两端都分别连接到电源的两个节点，属于并联电路，符合要求。
选项C：闭合开关S后，电流路径为：电源正极→开关S，之后分成两路经过$\mathrm{L_1}$、$\mathrm{L_2}$，汇合后再经过$\mathrm{L_3}$回到电源负极。此电路中$\mathrm{L_3}$在干路，$\mathrm{L_1}$与$\mathrm{L_2}$并联，属于混联电路，不符合要求。
选项D：闭合开关S后，电流依次经过$\mathrm{L_3}$、$\mathrm{L_2}$、$\mathrm{L_1}$，只有一条电流路径，属于串联电路，不符合要求。
综上，只有选项B的三个灯为并联关系。
【答案】B
【知识点】电路连接（串联、并联）、电流路径分析
【点评】本题是初中电路判断的基础题，核心考查串、并联电路的特点，“电流路径法”是解题的关键，需准确区分串联（单一路径）、并联（多条独立支路）和混联的电路特征。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A：闭合开关S后，电流路径为：电源正极→$\mathrm{L_1}$→开关S，之后分成两路分别经过$\mathrm{L_2}$、$\mathrm{L_3}$，再汇合回到电源负极。此电路中$\mathrm{L_1}$在干路，$\mathrm{L_2}$与$\mathrm{L_3}$并联，属于混联电路，不符合要求。
选项B：闭合开关S后，电流从电源正极流出，经过开关S后分为三条独立支路，分别流经$\mathrm{L_1}$、$\mathrm{L_2}$、$\mathrm{L_3}$，最后共同回到电源负极。三个灯的两端都分别连接到电源的两个节点，属于并联电路，符合要求。
选项C：闭合开关S后，电流路径为：电源正极→开关S，之后分成两路经过$\mathrm{L_1}$、$\mathrm{L_2}$，汇合后再经过$\mathrm{L_3}$回到电源负极。此电路中$\mathrm{L_3}$在干路，$\mathrm{L_1}$与$\mathrm{L_2}$并联，属于混联电路，不符合要求。
选项D：闭合开关S后，电流依次经过$\mathrm{L_3}$、$\mathrm{L_2}$、$\mathrm{L_1}$，只有一条电流路径，属于串联电路，不符合要求。
综上，只有选项B的三个灯为并联关系。
【答案】B
【知识点】电路连接（串联、并联）、电流路径分析
【点评】本题是初中电路判断的基础题，核心考查串、并联电路的特点，“电流路径法”是解题的关键，需准确区分串联（单一路径）、并联（多条独立支路）和混联的电路特征。
【难度系数】0.6
12（2024·常州中考）某款电子垃圾桶可以将湿的厨余垃圾变干，作为动物饲料，将湿的厨余垃圾倒入垃圾桶，电路检测到桶内为湿垃圾时，就吹风。吹风过程中：当桶内温度低时，吹热风；当桶内温度高时，吹冷风……直至垃圾变干。之后，整个电路结束工作。开关$S_{\mathrm{湿控}}$在垃圾潮湿时闭合、干时断开；开关$S_{\mathrm{温控}}$在桶内温度低（$≤ 60\ °\mathrm{C}$）时闭合、温度高（$＞60\ °\mathrm{C}$）时断开。下列电路中符合要求的是（
B
）。答案
12.B [解析]本题考查电路设计,考查学生分析、推理能力.由题意可知,当温度较低时,温控开关才闭合,电阻丝工作,因此温控开关只控制电热丝的工作,且电热丝与电动机并联,只要垃圾潮湿,湿控开关就会闭合,电路就吹风,垃圾变干,整个电路结束工作,因此湿控开关在干路上,故选B.
解析
【分析】
要解决该电路设计问题，需先明确两个开关的控制功能：①开关$S_{\mathrm{湿控}}$仅在垃圾潮湿时闭合、干燥时断开，说明它控制整个电路的通断，应接在干路；②开关$S_{\mathrm{温控}}$仅在温度≤60℃（低温）时闭合、温度＞60℃（高温）时断开，低温时需吹热风（电动机和电热丝同时工作），高温时需吹冷风（仅电动机工作），因此温控开关应与电热丝串联成一条支路，电动机单独成另一条支路，两条支路并联后接在湿控开关之后。结合选项，符合该连接逻辑的即为正确电路。
【解析】
1. 分析开关的控制要求：
$S_{\mathrm{湿控}}$：潮湿时闭合使电路工作，干燥时断开终止工作，因此必须位于干路，控制整个电路的通断；
$S_{\mathrm{温控}}$：低温闭合时电热丝工作（吹热风），高温断开时电热丝不工作（仅吹冷风），因此温控开关需与电热丝串联，形成独立支路，且该支路与电动机支路并联，保证温控开关仅控制电热丝的工作状态。
2. 结合选项判断：符合上述电路连接要求的是选项B，因此本题选B。
【答案】
B
【知识点】
电路设计、开关的控制作用
【点评】
本题结合电子垃圾桶的实际功能考查电路设计，需要学生根据开关的工作条件分析电路的串并联关系，是电路基础知识的灵活应用，难度适中，能有效考查学生的逻辑分析能力。
【难度系数】
0.6
要解决该电路设计问题，需先明确两个开关的控制功能：①开关$S_{\mathrm{湿控}}$仅在垃圾潮湿时闭合、干燥时断开，说明它控制整个电路的通断，应接在干路；②开关$S_{\mathrm{温控}}$仅在温度≤60℃（低温）时闭合、温度＞60℃（高温）时断开，低温时需吹热风（电动机和电热丝同时工作），高温时需吹冷风（仅电动机工作），因此温控开关应与电热丝串联成一条支路，电动机单独成另一条支路，两条支路并联后接在湿控开关之后。结合选项，符合该连接逻辑的即为正确电路。
【解析】
1. 分析开关的控制要求：
$S_{\mathrm{湿控}}$：潮湿时闭合使电路工作，干燥时断开终止工作，因此必须位于干路，控制整个电路的通断；
$S_{\mathrm{温控}}$：低温闭合时电热丝工作（吹热风），高温断开时电热丝不工作（仅吹冷风），因此温控开关需与电热丝串联，形成独立支路，且该支路与电动机支路并联，保证温控开关仅控制电热丝的工作状态。
2. 结合选项判断：符合上述电路连接要求的是选项B，因此本题选B。
【答案】
B
【知识点】
电路设计、开关的控制作用
【点评】
本题结合电子垃圾桶的实际功能考查电路设计，需要学生根据开关的工作条件分析电路的串并联关系，是电路基础知识的灵活应用，难度适中，能有效考查学生的逻辑分析能力。
【难度系数】
0.6
13 如图所示,只闭合$S_1$,电阻$R_1$、$R_2$组成
(第13题)
串联
电路;断开$S_1$,闭合$S_2$、$S_3$,电阻$R_1$、$R_2$组成并联
电路;同时闭合$S_1$、$S_3$,会造成电源短路
. (第13题)答案
13.串联 并联 电源短路 [解析]由题图可知,只闭合$S_1$,断开$S_2$、$S_3$时,$R_1$、$R_2$首尾顺次连接,故它们是串联的;闭合$S_2$、$S_3$,断开$S_1$时,$R_1$、$R_2$首首相连,尾尾相连,故它们是并联的;同时闭合开关$S_1$ 和$S_3$,会造成电源短路,可能烧毁电源.
解析
【分析】
要判断不同开关状态下电阻的连接方式，需明确电流的路径：串联电路电流只有一条路径，用电器依次连接；并联电路电流有多条独立路径，用电器并列连接；电源短路是指电流不经过用电器直接从电源正极回到负极。需分三种开关状态逐一分析。
【解析】
1. 只闭合$S_1$时，电流从电源正极出发，依次经过$R_1$、$R_2$，再经$S_1$回到电源负极，电流只有一条路径，因此$R_1$、$R_2$组成串联电路。
2. 断开$S_1$，闭合$S_2$、$S_3$时，电流从电源正极分为两条支路：一条经$R_1$、$S_3$回到负极，另一条经$S_2$、$R_2$回到负极，电流有两条独立路径，因此$R_1$、$R_2$组成并联电路。
3. 同时闭合$S_1$、$S_3$时，电流从电源正极经$S_3$、$S_1$直接回到负极，未经过任何用电器，会造成电源短路。
【答案】
串联；并联；电源短路
【知识点】
串联电路；并联电路；电路短路
【点评】
本题考查基础电路的连接方式判断，核心是理清不同开关状态下的电流路径，区分串联、并联电路的特点，同时需掌握电源短路的概念，属于初中电路的基础题型。
【难度系数】
0.7
要判断不同开关状态下电阻的连接方式，需明确电流的路径：串联电路电流只有一条路径，用电器依次连接；并联电路电流有多条独立路径，用电器并列连接；电源短路是指电流不经过用电器直接从电源正极回到负极。需分三种开关状态逐一分析。
【解析】
1. 只闭合$S_1$时，电流从电源正极出发，依次经过$R_1$、$R_2$，再经$S_1$回到电源负极，电流只有一条路径，因此$R_1$、$R_2$组成串联电路。
2. 断开$S_1$，闭合$S_2$、$S_3$时，电流从电源正极分为两条支路：一条经$R_1$、$S_3$回到负极，另一条经$S_2$、$R_2$回到负极，电流有两条独立路径，因此$R_1$、$R_2$组成并联电路。
3. 同时闭合$S_1$、$S_3$时，电流从电源正极经$S_3$、$S_1$直接回到负极，未经过任何用电器，会造成电源短路。
【答案】
串联；并联；电源短路
【知识点】
串联电路；并联电路；电路短路
【点评】
本题考查基础电路的连接方式判断，核心是理清不同开关状态下的电流路径，区分串联、并联电路的特点，同时需掌握电源短路的概念，属于初中电路的基础题型。
【难度系数】
0.7
14 为实现接在同一电路中的两灯既可串联又可并联，小明和小芳分别设计了如图甲、乙所示的电路。图甲中，只闭合开关
S₂
时，两灯串联；图乙中，当开关$\mathrm{S}_1$拨到b
且$\mathrm{S}_2$闭合
时，两灯并联。对比甲、乙两图的结构可知，小芳的设计比小明的设计更合理之处是电路图甲存在电源短路的可能，而电路图乙不存在这种可能
。答案
14.$S_2$ $b$ 闭合 电路图甲存在电源短路的可能,而电路图乙不存在这种可能 [解析]题图甲中,只闭合开关$S_2$时,电流依次经两灯泡回到电源的负极,电流只有一条路径,两灯串联;题图乙中,当开关$S_1$拨到$b$且$S_2$闭合时,电流分别经过两个灯泡回到电源的负极,电流有两条路径,两灯并联;由电路图甲可知,当三个开关均闭合时,会造成电源短路,烧坏电源,而电路图乙不存在这个问题.
解析
【分析】
要判断两灯的连接方式，需根据电流路径：串联时电流只有一条路径，依次经过所有用电器；并联时电流有多条独立路径，分别经过各用电器。同时需关注电路是否会出现电源短路，这是判断设计合理性的核心。先分析甲图，找仅闭合某开关时电流依次经过两灯的情况；再分析乙图，确定开关状态使电流分两条支路经过两灯；最后对比两图，判断是否存在电源短路风险。
【解析】
1. 分析甲图：当只闭合开关$\mathrm{S}_2$时，电流从电源正极出发，依次经过$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{L}_1$，回到电源负极，电流只有一条路径，因此两灯串联。
2. 分析乙图：当开关$\mathrm{S}_1$拨到$b$且$\mathrm{S}_2$闭合时，电流从电源正极分为两条支路：一条支路经过$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{S}_2$回到负极，另一条支路经过$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{S}_1$（拨到$b$）回到负极，电流有两条独立路径，两灯并联。
3. 对比甲、乙两图：甲图中，若$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$均闭合，电流会不经过用电器直接从电源正极回到负极，造成电源短路；而乙图无论开关如何操作，都不会出现电源短路的情况，因此乙设计更合理。
【答案】
$\mathrm{S}_2$；$b$；闭合；电路图甲存在电源短路的可能，而电路图乙不存在这种可能
【知识点】
串联电路、并联电路、电路短路
【点评】
本题考查串并联电路的判断，核心是明确电流路径，同时需掌握电源短路的危害，属于电路基础应用题目，需结合电路结构分析开关状态对连接方式的影响。
【难度系数】
0.5
要判断两灯的连接方式，需根据电流路径：串联时电流只有一条路径，依次经过所有用电器；并联时电流有多条独立路径，分别经过各用电器。同时需关注电路是否会出现电源短路，这是判断设计合理性的核心。先分析甲图，找仅闭合某开关时电流依次经过两灯的情况；再分析乙图，确定开关状态使电流分两条支路经过两灯；最后对比两图，判断是否存在电源短路风险。
【解析】
1. 分析甲图：当只闭合开关$\mathrm{S}_2$时，电流从电源正极出发，依次经过$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{L}_1$，回到电源负极，电流只有一条路径，因此两灯串联。
2. 分析乙图：当开关$\mathrm{S}_1$拨到$b$且$\mathrm{S}_2$闭合时，电流从电源正极分为两条支路：一条支路经过$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{S}_2$回到负极，另一条支路经过$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{S}_1$（拨到$b$）回到负极，电流有两条独立路径，两灯并联。
3. 对比甲、乙两图：甲图中，若$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$均闭合，电流会不经过用电器直接从电源正极回到负极，造成电源短路；而乙图无论开关如何操作，都不会出现电源短路的情况，因此乙设计更合理。
【答案】
$\mathrm{S}_2$；$b$；闭合；电路图甲存在电源短路的可能，而电路图乙不存在这种可能
【知识点】
串联电路、并联电路、电路短路
【点评】
本题考查串并联电路的判断，核心是明确电流路径，同时需掌握电源短路的危害，属于电路基础应用题目，需结合电路结构分析开关状态对连接方式的影响。
【难度系数】
0.5
15 电脑正常工作时须用风扇给中央处理器(CPU)散热.为保护CPU,要求CPU启动前,带动风扇的电动机要先启动;CPU断电后,风扇仍继续工作进行散热;$S_1$断开后,CPU与风扇同时停止工作.请在题图虚线框内根据要求完成电路设计.
答案
15.如图所示
解析
【分析】要设计符合要求的电路，需先明确各元件的工作逻辑：1. 风扇（电动机M）和CPU需独立工作（CPU断电后风扇仍能工作），因此两者应并联；2. S1断开时，CPU和风扇都停止工作，说明S1是总开关，需接在干路，控制整个电路的通断；3. 要求CPU启动前风扇先启动，CPU断电后风扇继续，说明风扇支路无需额外开关，而CPU支路需要单独开关，这样S1闭合时风扇直接工作，闭合CPU支路开关后CPU启动，断开CPU支路开关时CPU停止但风扇仍工作，满足所有要求。
【解析】根据上述逻辑，将电动机M与CPU并联，S1串联在干路中，S2串联在CPU的支路中，连接后的电路与参考答案的图示一致。
【答案】如图所示
【知识点】并联电路设计、开关的作用
【点评】本题结合实际应用场景考查电路设计，核心是根据用电器的工作要求确定开关的位置，属于初中物理电路部分的基础题型，需理清各元件的控制关系。
【难度系数】0.5
【解析】根据上述逻辑，将电动机M与CPU并联，S1串联在干路中，S2串联在CPU的支路中，连接后的电路与参考答案的图示一致。
【答案】如图所示
【知识点】并联电路设计、开关的作用
【点评】本题结合实际应用场景考查电路设计，核心是根据用电器的工作要求确定开关的位置，属于初中物理电路部分的基础题型，需理清各元件的控制关系。
【难度系数】0.5
