9. 跨学科实践「2026广东东莞期中,★☆」为了外婆的安全与方便,小云妈妈网购了一款人体感应灯。这种灯只有在光线暗(光敏开关闭合)且有人靠近(人体感应器接通)时,才会自动发光;光线强或人离开时灯不发光。请将电路图按照要求补充完整。

答案
由题意可知,要求灯只有在光线暗且有人靠近时才会自动发光,在光线强或人离开时不发光,说明光敏开关和人体感应器同时控制灯泡,即光敏开关、人体感应器和灯泡串联,如图所示。
解析
【分析】
要解决这个问题,首先明确灯发光的条件:只有光线暗(光敏开关闭合)且有人靠近(人体感应器接通)时灯才亮,说明两个条件需同时满足电路才导通。因此,控制灯的两个元件(光敏开关、人体感应器)应采用串联的连接方式,因为串联电路中各开关相互影响,只有都闭合时电路才通,再将它们与灯泡、电源串联组成完整电路即可。
【解析】
根据题意,灯发光需同时满足“光敏开关闭合”和“人体感应器接通”,因此光敏开关与人体感应器应串联在电路中,与灯泡、电源构成串联电路,补充后的电路为:电源正极→光敏开关→人体感应器→灯泡→电源负极,形成闭合回路,符合题目要求。
【答案】
光敏开关、人体感应器与灯泡串联接入电路,形成电源→光敏开关→人体感应器→灯泡→电源负极的闭合回路(对应参考答案中的串联电路图)
【知识点】
串联电路、开关的连接
【点评】
本题结合生活实际场景,考查串联电路的应用,需要根据用电器的工作条件判断开关的连接方式,体现了物理知识与生活的紧密联系,属于电路基础应用的典型题目。
【难度系数】
0.3
要解决这个问题,首先明确灯发光的条件:只有光线暗(光敏开关闭合)且有人靠近(人体感应器接通)时灯才亮,说明两个条件需同时满足电路才导通。因此,控制灯的两个元件(光敏开关、人体感应器)应采用串联的连接方式,因为串联电路中各开关相互影响,只有都闭合时电路才通,再将它们与灯泡、电源串联组成完整电路即可。
【解析】
根据题意,灯发光需同时满足“光敏开关闭合”和“人体感应器接通”,因此光敏开关与人体感应器应串联在电路中,与灯泡、电源构成串联电路,补充后的电路为:电源正极→光敏开关→人体感应器→灯泡→电源负极,形成闭合回路,符合题目要求。
【答案】
光敏开关、人体感应器与灯泡串联接入电路,形成电源→光敏开关→人体感应器→灯泡→电源负极的闭合回路(对应参考答案中的串联电路图)
【知识点】
串联电路、开关的连接
【点评】
本题结合生活实际场景,考查串联电路的应用,需要根据用电器的工作条件判断开关的连接方式,体现了物理知识与生活的紧密联系,属于电路基础应用的典型题目。
【难度系数】
0.3
10.「2025广东东莞二模,★★☆」在某些电视答题节目中,选手常用一种抢答器,只要按动手边的开关,相应的灯亮并且电铃响起,评委便知道谁在抢答。用笔画线代替导线连接电路,要求:选手1旁的开关$\mathrm{S}_1$控制指示灯$\mathrm{L}_1$和电铃;选手2旁的开关$\mathrm{S}_2$控制指示灯$\mathrm{L}_2$和电铃。

答案
由题意可知,灯泡L₁与灯泡L₂并联后与电铃串联,且选手1旁的开关S₁位于灯泡L₁所在的支路,选手2旁的开关S₂位于灯泡L₂所在的支路,如图所示。
解析
【分析】要实现“选手1按开关$\mathrm{S}_1$时,$\mathrm{L}_1$亮且电铃响;选手2按开关$\mathrm{S}_2$时,$\mathrm{L}_2$亮且电铃响”,需明确:电铃应在干路,这样任意开关闭合时电铃都工作;$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,各自支路的开关控制对应灯泡,满足“对应开关控制对应灯和电铃”的要求。连接思路为:电源正极先接电铃,电铃后分两条支路,一条是$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{L}_1$串联,另一条是$\mathrm{S}_2$与$\mathrm{L}_2$串联,两条支路汇合后接电源负极,即可实现要求。
【解析】按照上述思路连接:①将电源正极与电铃的一端连接;②电铃的另一端分别连接$\mathrm{L}_1$的一端和$\mathrm{L}_2$的一端;③$\mathrm{L}_1$的另一端连接开关$\mathrm{S}_1$,$\mathrm{S}_1$的另一端连接电源负极;④$\mathrm{L}_2$的另一端连接开关$\mathrm{S}_2$,$\mathrm{S}_2$的另一端连接电源负极,最终电路连接结果如参考答案所示。
【答案】
【知识点】电路连接、串并联电路、开关作用
【点评】本题是基础电路设计题,考查根据实际要求设计简单电路,需掌握串并联电路的特点和开关的控制作用,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】按照上述思路连接:①将电源正极与电铃的一端连接;②电铃的另一端分别连接$\mathrm{L}_1$的一端和$\mathrm{L}_2$的一端;③$\mathrm{L}_1$的另一端连接开关$\mathrm{S}_1$,$\mathrm{S}_1$的另一端连接电源负极;④$\mathrm{L}_2$的另一端连接开关$\mathrm{S}_2$,$\mathrm{S}_2$的另一端连接电源负极,最终电路连接结果如参考答案所示。
【答案】
【知识点】电路连接、串并联电路、开关作用
【点评】本题是基础电路设计题,考查根据实际要求设计简单电路,需掌握串并联电路的特点和开关的控制作用,难度适中。
【难度系数】0.5
11. 跨学科实践「★★☆」单轮平衡车如图甲所示,其内部的电路中安装有电源开关$\mathrm{S}_1$和压力开关$\mathrm{S}_2$。当手动闭合$\mathrm{S}_1$时,指示灯亮起;当骑行者再站立在平衡车踏板上时,$\mathrm{S}_2$自动闭合,电动机才能正常启动,平衡车才开始运动。未闭合$\mathrm{S}_1$或骑行者未站立于踏板上,电动机都无法启动。请根据上述要求将图乙所示的电路图连接完整。

答案
由题意可知,当手动闭合S₁时,指示灯亮起;骑行者再站立在平衡车踏板上时,S₂自动闭合,电动机才能正常启动,说明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响,即二者并联;由未闭合S₁或骑行者未站立在踏板上,电动机都无法启动可知,S₁控制干路,S₂控制电动机,如图所示。
解析
【分析】要完成该电路连接,需先明确各元件的工作逻辑:闭合$\mathrm{S}_1$时指示灯亮起,说明$\mathrm{S}_1$能控制指示灯;只有$\mathrm{S}_1$闭合且$\mathrm{S}_2$闭合时电动机才启动,说明电动机和指示灯可独立工作(并联),且$\mathrm{S}_1$控制整个电路,$\mathrm{S}_2$仅控制电动机支路。因此需将指示灯与电动机并联,$\mathrm{S}_1$接在干路,$\mathrm{S}_2$与电动机串联在同一支路,满足“未闭合$\mathrm{S}_1$或$\mathrm{S}_2$未闭合时电动机都无法启动,指示灯仅需$\mathrm{S}_1$闭合就亮”的要求。
【解析】根据分析,连接电路:电源正极引出后分为两条支路,一条支路连接指示灯,另一条支路连接电动机和开关$\mathrm{S}_2$;两条支路汇合后,连接干路开关$\mathrm{S}_1$,再回到电源负极,形成符合要求的完整电路。
【答案】
【知识点】并联电路、电路设计
【点评】本题结合单轮平衡车的实际应用,考查电路的连接设计,核心是根据用电器的工作逻辑判断电路结构和开关位置,属于基础电路应用题目,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据分析,连接电路:电源正极引出后分为两条支路,一条支路连接指示灯,另一条支路连接电动机和开关$\mathrm{S}_2$;两条支路汇合后,连接干路开关$\mathrm{S}_1$,再回到电源负极,形成符合要求的完整电路。
【答案】
【知识点】并联电路、电路设计
【点评】本题结合单轮平衡车的实际应用,考查电路的连接设计,核心是根据用电器的工作逻辑判断电路结构和开关位置,属于基础电路应用题目,难度适中。
【难度系数】0.6
12.「2026广西凭祥期中,★★☆」小聪想利用如图所示的器材设计一个红绿交通信号灯模型。当单刀双掷开关S接1时,红灯亮,单刀双掷开关S接2时,绿灯亮。请用笔画线代替导线连接电路。

答案
由题可知,单刀双掷开关接1时,只有红灯连入电路中,红灯亮、绿灯灭;单刀双掷开关接2时,只有绿灯连入电路中,绿灯亮、红灯灭,如图所示。
解析
【分析】
要设计满足要求的红绿交通信号灯,需明确开关不同状态对应的电流通路:单刀双掷开关S接1时,只有红灯接入电路;接2时,只有绿灯接入电路。解题思路:先确定电源正负极,再分别连接红灯、绿灯与开关的对应接线柱,使开关切换时,电流能通过对应用电器形成通路。
【解析】
1. 连接电源正极,分别接红灯的一个接线柱和绿灯的一个接线柱;
2. 红灯的另一个接线柱连接单刀双掷开关的接线柱1;
3. 绿灯的另一个接线柱连接单刀双掷开关的接线柱2;
4. 单刀双掷开关的公共接线柱连接电源负极,完成电路连接,如图所示。
【答案】

【知识点】
电路连接、单刀双掷开关应用
【点评】
本题考查根据用电器工作要求设计电路,需理清开关切换时的电流路径,属于基础电路设计题,难度适中。
【难度系数】
0.5
要设计满足要求的红绿交通信号灯,需明确开关不同状态对应的电流通路:单刀双掷开关S接1时,只有红灯接入电路;接2时,只有绿灯接入电路。解题思路:先确定电源正负极,再分别连接红灯、绿灯与开关的对应接线柱,使开关切换时,电流能通过对应用电器形成通路。
【解析】
1. 连接电源正极,分别接红灯的一个接线柱和绿灯的一个接线柱;
2. 红灯的另一个接线柱连接单刀双掷开关的接线柱1;
3. 绿灯的另一个接线柱连接单刀双掷开关的接线柱2;
4. 单刀双掷开关的公共接线柱连接电源负极,完成电路连接,如图所示。
【答案】
【知识点】
电路连接、单刀双掷开关应用
【点评】
本题考查根据用电器工作要求设计电路,需理清开关切换时的电流路径,属于基础电路设计题,难度适中。
【难度系数】
0.5
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