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18. (2024·成都)如图所示,盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关,两灯都亮,断开开关,两灯都不亮.下列判断正确的是 （
A.盒内一定有两节电池
B.盒内一定有电源供电
C.两只灯泡一定是串联的
D.两只灯泡一定是并联的
B
）A.盒内一定有两节电池
B.盒内一定有电源供电
C.两只灯泡一定是串联的
D.两只灯泡一定是并联的
答案
18. B 解析:闭合开关,两灯都亮,说明盒内一定有电源,但不一定是两节电池,A错误,B正确;两只灯泡可能是串联的,也可能是并联的且开关在干路上,C、D错误.
解析
【分析】
我们可以按照电路基本规律逐步推导：首先，灯泡发光的前提是电路中有电源提供电能，先从工作现象判断盒内必须存在电源，再分析电源的形式是否唯一；接着思考开关同时控制两个灯泡通断的所有可能电路结构，就能判断两灯的连接方式是否唯一，最后逐个排除错误选项得到答案。
【解析】
解：
1. 分析电源相关选项：要让小灯泡正常发光，电路必须有电源提供电能，闭合开关两灯都亮，说明盒内一定有电源供电，但电源的形式不唯一，不一定是两节电池，也可以是1节、多节电池或者其他类型电源，因此A错误，B正确。
2. 分析灯泡连接方式相关选项：
若两灯串联，开关串联在电路中，完全可以实现闭合开关两灯都亮、断开开关两灯都不亮的效果；
若两灯并联，将开关接在干路中，控制整个电路的通断，同样可以实现闭合开关两灯都亮、断开开关两灯都不亮的效果。
因此两灯的连接方式既可能是串联，也可能是并联，无法确定一定是串联或者一定是并联，C、D选项错误。
综上，答案选B。
【答案】
B
【知识点】
电路的组成，串并联电路特点
【点评】
本题属于电路基础的易错题，很多同学会错误认为开关同时控制两灯就一定是串联，忽略了并联电路干路开关也能同时控制所有支路用电器的特点，解题时要避免绝对化判断，把所有符合现象的电路可能性都梳理出来，就能轻松排除错误选项。
【难度系数】
0.7
我们可以按照电路基本规律逐步推导：首先，灯泡发光的前提是电路中有电源提供电能，先从工作现象判断盒内必须存在电源，再分析电源的形式是否唯一；接着思考开关同时控制两个灯泡通断的所有可能电路结构，就能判断两灯的连接方式是否唯一，最后逐个排除错误选项得到答案。
【解析】
解：
1. 分析电源相关选项：要让小灯泡正常发光，电路必须有电源提供电能，闭合开关两灯都亮，说明盒内一定有电源供电，但电源的形式不唯一，不一定是两节电池，也可以是1节、多节电池或者其他类型电源，因此A错误，B正确。
2. 分析灯泡连接方式相关选项：
若两灯串联，开关串联在电路中，完全可以实现闭合开关两灯都亮、断开开关两灯都不亮的效果；
若两灯并联，将开关接在干路中，控制整个电路的通断，同样可以实现闭合开关两灯都亮、断开开关两灯都不亮的效果。
因此两灯的连接方式既可能是串联，也可能是并联，无法确定一定是串联或者一定是并联，C、D选项错误。
综上，答案选B。
【答案】
B
【知识点】
电路的组成，串并联电路特点
【点评】
本题属于电路基础的易错题，很多同学会错误认为开关同时控制两灯就一定是串联，忽略了并联电路干路开关也能同时控制所有支路用电器的特点，解题时要避免绝对化判断，把所有符合现象的电路可能性都梳理出来，就能轻松排除错误选项。
【难度系数】
0.7
19. 小明学习《电路连接的基本方式》这一课时,进行了以下实验探究.
(1)如图甲所示,小明设计了一个电学实验盒,闭合开关时,两个灯泡都亮了;断开开关时,两个灯泡又同时熄灭. 根据此现象可知,两灯
(2)在“连接并联电路”的实验中,小明设计了如图乙所示的电路.
①请你根据如图乙所示的电路,用笔画线代替导线连接如图丙所示的实物电路.
②连接电路时,开关应该处于
③他闭合所有开关,发现灯$\mathrm{L}_{1}$不亮,灯$\mathrm{L}_{2}$发光;断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现灯$\mathrm{L}_{2}$不亮,灯$\mathrm{L}_{1}$发光.则故障可能是
④他排除故障后,继续进行实验,为了探究开关$\mathrm{S}_{1}$的作用,在观察灯泡发光情况时,他应该观察
⑤若用一根导线将灯$\mathrm{L}_{1}$两端连接,则灯$\mathrm{L}_{2}$将
(1)如图甲所示,小明设计了一个电学实验盒,闭合开关时,两个灯泡都亮了;断开开关时,两个灯泡又同时熄灭. 根据此现象可知,两灯
不一定串联
(选填“一定串联”或“不一定串联”).当他将导线并联到C、D两端时,短时间闭合开关,发现两灯均不亮,拆下此导线,两灯均发光,则它们是并
联的.小华认为小明的做法可能会对电路元件有伤害,为了判断两灯的连接方式,她的改进方案是断开开关,取下其中一个灯泡,再闭合开关,观察另一个灯泡是否发光;若发光则两灯并联,若不发光则两灯串联
(填写具体操作和判断依据).电学实验盒里一定存在的电学元件是电源
.(2)在“连接并联电路”的实验中,小明设计了如图乙所示的电路.
①请你根据如图乙所示的电路,用笔画线代替导线连接如图丙所示的实物电路.
②连接电路时,开关应该处于
断开
状态.③他闭合所有开关,发现灯$\mathrm{L}_{1}$不亮,灯$\mathrm{L}_{2}$发光;断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现灯$\mathrm{L}_{2}$不亮,灯$\mathrm{L}_{1}$发光.则故障可能是
开关S₁或开关S₁所在支路的某根导线断路
.④他排除故障后,继续进行实验,为了探究开关$\mathrm{S}_{1}$的作用,在观察灯泡发光情况时,他应该观察
S₁和S₂
(选填“$\mathrm{S}_{1}$”“$\mathrm{S}_{2}$”或“$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$”)所在支路上的灯泡.⑤若用一根导线将灯$\mathrm{L}_{1}$两端连接,则灯$\mathrm{L}_{2}$将
不亮
(选填“发光”“不亮”或“烧坏”).答案
19. (1)不一定串联 并 断开开关,取下其中一个灯泡,再闭合开关,观察另一个灯泡是否发光;若发光则两灯并联,若不发光则两灯串联 电源 (2)①如图所示
②断开 ③开关S₁或开关S₁所在支路的某根导线断路 ④S₁和S₂ ⑤不亮 解析:(1)串联电路中的开关控制整个电路,而并联电路中干路上的开关也控制整个电路,因此两灯可能串联也可能并联;将导线并联到一个灯泡的两端时,短时间闭合开关,发现两灯均不亮,说明两灯均被短路,拆下此导线,两灯均发光,则它们是并联的;断开开关,取下其中一个灯泡,再闭合开关,观察另一个灯泡是否发光;若发光则两灯并联,若不发光则两灯串联;灯泡能够发光,说明肯定有电源存在.(2)①由题图乙可知,两个灯泡并联,开关S在干路上,开关S₁和灯L₁串联,开关S₂和灯L₂串联,据此连接实物电路,如答图所示.②在连接电路时,为保护电路,开关应该处于断开状态.③闭合所有开关,发现开关S₁所在支路上的灯不亮,开关S₂所在支路上的灯发光,说明故障发生在S₁所在的支路上,可能是开关S₁或开关S₁所在支路上的某根导线断路.④为了探究开关S₁的作用,在观察灯泡发光情况时,应该同时观察两个支路上的灯泡.⑤若用一根导线将灯L₁两端连接,则电流直接从电源正极流向负极,造成电源短路,没有电流通过灯L₂,所以灯L₂不能发光,不会被烧坏.解析
【分析】
这道题围绕串并联电路特性、电路实验操作、故障分析展开，解题思路可以分步梳理：
1. 第一小问首先回忆串并联电路的开关控制规律：串联电路的开关可以控制整个电路，并联电路的干路开关同样可以控制所有用电器，因此两灯同时亮同时灭不能直接判定为串联。接着分析导线并联在C、D两端的现象：如果两灯是串联，短路其中一个灯泡后，另一个灯泡仍有电流会发光，和题目中两灯都不亮的现象矛盾；只有两灯并联时，单个灯泡的两个接线柱直接接电源两极，并联导线在灯泡两端会直接造成电源短路，两灯都无电流，符合现象。判断串并联的安全方案用拆除法，取下一个灯泡看另一个是否工作，互不影响为并联、互相影响为串联，不会出现短路损坏元件的问题。电路要让灯泡发光，必须有提供电能的电源，因此盒内一定有电源。
2. 第二小问的并联电路实验：首先连接电路的安全操作要求开关断开，避免接线失误短路烧坏元件。故障部分，L2始终能正常发光，交换两灯位置后故障跟随原L1支路转移，说明故障不在灯泡本身，是原L1所在支路的断路。探究S1的作用，需要对比S1通断时两条支路灯泡的工作状态，因此要观察两个支路的灯泡。用导线接L1两端会造成电源整体短路，L2也没有电流通过，因此不会发光。
【解析】
(1) ①串联电路开关控制整个电路，并联电路干路开关也控制整个电路，闭合开关两灯都亮、断开都灭，两灯可能串联也可能并联，因此不一定串联。
②若两灯为串联，将导线并联在某一个灯两端，只会短路该灯，另一个灯仍有电流会发光，不符合两灯均不亮的现象；若两灯并联，两个灯的两端都直接接电源两极，导线并联在任意一个灯的两端都会直接造成电源短路，两灯都没有电流所以都不亮，拆下导线后电路恢复，两灯正常发光，因此两灯是并联。
③改进方案采用拆除法：断开开关，取下其中一个灯泡，再闭合开关，观察另一个灯泡是否发光；若发光说明两灯工作互不影响，是并联，若不发光说明两灯互相影响，是串联，该操作不会造成电源短路，不会损坏元件。
④灯泡能够发光，电路必须有提供电能的电源，因此电学实验盒里一定存在的电学元件是电源。
(2) ①根据图乙的电路，两灯并联，开关S在干路控制整个电路，S₁与L₁串联在一条支路，S₂与L₂串联在另一条支路，按照电流路径从电源正极出发，经过干路开关S后分成两条支路，分别经过S₁、L₁和S₂、L₂，最后回到电源负极，完成实物连接。
②连接电路时，为了防止接线过程中出现短路损坏元件，保护电路，开关必须处于断开状态。
③闭合所有开关时L₁不亮L₂发光，说明干路和L₂所在支路正常，故障在L₁所在支路；交换两灯位置后，L₂不亮L₁发光，说明灯泡本身没有故障，因此故障是开关S₁或开关S₁所在支路的某根导线断路。
④探究开关S₁的作用，需要观察S₁通断时，两条支路的灯泡的工作状态变化，判断S₁能控制哪些用电器，因此要观察S₁和S₂所在支路上的灯泡。
⑤用导线将L₁两端连接，电流会不经过所有用电器直接从电源正极回到负极，造成电源短路，没有电流通过L₂，因此L₂不亮。
【答案】
(1)不一定串联 并 断开开关,取下其中一个灯泡,再闭合开关,观察另一个灯泡是否发光;若发光则两灯并联,若不发光则两灯串联 电源
(2)① ②断开 ③开关S₁或开关S₁所在支路的某根导线断路 ④S₁和S₂ ⑤不亮
【知识点】
串并联电路特点，电路故障判断，实物电路连接
【点评】
本题是电路连接基础实验的综合题，既考察了串并联电路的基础识别方法，也考察了电路安全操作、故障分析的核心能力，易错点是误以为同时亮同时灭的两灯一定串联，以及探究支路开关作用时误以为只需要观察该支路的灯泡，需要学生准确理解串并联电路的控制逻辑。
【难度系数】
0.6
这道题围绕串并联电路特性、电路实验操作、故障分析展开，解题思路可以分步梳理：
1. 第一小问首先回忆串并联电路的开关控制规律：串联电路的开关可以控制整个电路，并联电路的干路开关同样可以控制所有用电器，因此两灯同时亮同时灭不能直接判定为串联。接着分析导线并联在C、D两端的现象：如果两灯是串联，短路其中一个灯泡后，另一个灯泡仍有电流会发光，和题目中两灯都不亮的现象矛盾；只有两灯并联时，单个灯泡的两个接线柱直接接电源两极，并联导线在灯泡两端会直接造成电源短路，两灯都无电流，符合现象。判断串并联的安全方案用拆除法，取下一个灯泡看另一个是否工作，互不影响为并联、互相影响为串联，不会出现短路损坏元件的问题。电路要让灯泡发光，必须有提供电能的电源，因此盒内一定有电源。
2. 第二小问的并联电路实验：首先连接电路的安全操作要求开关断开，避免接线失误短路烧坏元件。故障部分，L2始终能正常发光，交换两灯位置后故障跟随原L1支路转移，说明故障不在灯泡本身，是原L1所在支路的断路。探究S1的作用，需要对比S1通断时两条支路灯泡的工作状态，因此要观察两个支路的灯泡。用导线接L1两端会造成电源整体短路，L2也没有电流通过，因此不会发光。
【解析】
(1) ①串联电路开关控制整个电路，并联电路干路开关也控制整个电路，闭合开关两灯都亮、断开都灭，两灯可能串联也可能并联，因此不一定串联。
②若两灯为串联，将导线并联在某一个灯两端，只会短路该灯，另一个灯仍有电流会发光，不符合两灯均不亮的现象；若两灯并联，两个灯的两端都直接接电源两极，导线并联在任意一个灯的两端都会直接造成电源短路，两灯都没有电流所以都不亮，拆下导线后电路恢复，两灯正常发光，因此两灯是并联。
③改进方案采用拆除法：断开开关，取下其中一个灯泡，再闭合开关，观察另一个灯泡是否发光；若发光说明两灯工作互不影响，是并联，若不发光说明两灯互相影响，是串联，该操作不会造成电源短路，不会损坏元件。
④灯泡能够发光，电路必须有提供电能的电源，因此电学实验盒里一定存在的电学元件是电源。
(2) ①根据图乙的电路，两灯并联，开关S在干路控制整个电路，S₁与L₁串联在一条支路，S₂与L₂串联在另一条支路，按照电流路径从电源正极出发，经过干路开关S后分成两条支路，分别经过S₁、L₁和S₂、L₂，最后回到电源负极，完成实物连接。
②连接电路时，为了防止接线过程中出现短路损坏元件，保护电路，开关必须处于断开状态。
③闭合所有开关时L₁不亮L₂发光，说明干路和L₂所在支路正常，故障在L₁所在支路；交换两灯位置后，L₂不亮L₁发光，说明灯泡本身没有故障，因此故障是开关S₁或开关S₁所在支路的某根导线断路。
④探究开关S₁的作用，需要观察S₁通断时，两条支路的灯泡的工作状态变化，判断S₁能控制哪些用电器，因此要观察S₁和S₂所在支路上的灯泡。
⑤用导线将L₁两端连接，电流会不经过所有用电器直接从电源正极回到负极，造成电源短路，没有电流通过L₂，因此L₂不亮。
【答案】
(1)不一定串联 并 断开开关,取下其中一个灯泡,再闭合开关,观察另一个灯泡是否发光;若发光则两灯并联,若不发光则两灯串联 电源
(2)①
②断开 ③开关S₁或开关S₁所在支路的某根导线断路 ④S₁和S₂ ⑤不亮【知识点】
串并联电路特点，电路故障判断，实物电路连接
【点评】
本题是电路连接基础实验的综合题，既考察了串并联电路的基础识别方法，也考察了电路安全操作、故障分析的核心能力，易错点是误以为同时亮同时灭的两灯一定串联，以及探究支路开关作用时误以为只需要观察该支路的灯泡，需要学生准确理解串并联电路的控制逻辑。
【难度系数】
0.6
20. 小明受楼道灯电路的启发,在爷爷的卧室里安装了一个“聪明”的电路.晚上只要拍拍手,灯就亮了,过一会儿灯自动熄灭,给爷爷的生活带来了方便;不过遇到晚上有雷雨的情况就麻烦了,雷声使灯不断被点亮,影响爷爷休息;另外爷爷睡觉前需要这盏灯一直被点亮.现在给你两个开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$,在虚线框中完成对这个“聪明”电路的设计,并分别说明在灯自动工作、晚上打雷取消自动功能和需要灯一直被点亮时,开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$的断开与闭合情况.
答案
20. 如图所示
需要灯自动工作时,断开S₁,闭合S₂;晚上打雷取消自动功能时,断开S₂;需要灯一直被点亮时,闭合S₁和S₂(答案不唯一) 解析:根据题意可知,在睡觉前,声、光控开关不能发挥作用,这就需要安装一个开关与声、光控开关并联,使声、光控开关被短路,灯一直被点亮;而打雷时,声、光控开关不再起作用,灯也不亮,这就需要在干路上再安装一个开关,起切断电路的作用.综上所述,设计的电路如答图所示.解析
【分析】
首先我们先拆解题目给出的三个功能需求，逐个对应电路逻辑：
1. 自动工作场景：只有同时满足光线暗、有拍手声两个条件灯才点亮，说明声控开关和光控开关必须串联，两个开关同时闭合时，灯所在的通路才导通。
2. 打雷取消自动功能场景：要让雷声触发声控开关时，灯也不会点亮，需要能直接切断声光控组合所在的自动支路，让这条支路完全断开，无法导通。
3. 灯常亮场景：要让灯不受声光控开关的状态影响，持续发光，需要设置一条独立通路，直接绕过声光控开关，连通灯泡和电源。
接下来结合给出的两个普通开关S₁、S₂安排电路结构：把S₂串联在声光控开关的串联支路上，控制整个自动支路的通断；把S₁并联在声控+光控的整体两端，S₁闭合时就可以直接短路声光控开关，让电流不经过声光控直接给灯泡供电，最后把灯泡、支路整体、电源连成完整回路，再对应匹配三个场景的开关状态即可。
【解析】
1. 电路设计步骤：
① 先将声控开关和光控开关串联，实现两个开关同时闭合时灯才导通的基础自动触发逻辑。
② 将开关S₂串联接入上述声光控的串联支路中，作为自动支路的总控制开关，可直接切断整条自动通路。
③ 将开关S₁并联在声控开关、光控开关的整体两端，S₁闭合时可直接将声光控开关短路，电流无需经过声光控开关即可流通。
④ 最后将灯泡、上述组合支路、电源依次连接，形成完整的闭合回路。
2. 不同场景的开关状态说明：
① 自动工作模式：断开S₁，闭合S₂。此时电流只能流经声控开关、光控开关，只有两个开关同时闭合时灯才会点亮，实现晚上拍手灯亮、延时自动熄灭的自动功能。
② 打雷取消自动功能模式：断开S₂。此时声光控所在的自动支路被完全切断，哪怕雷声触发声控开关，整条支路也无法导通，灯不会被频繁点亮，避免干扰休息。
③ 灯常亮模式：同时闭合S₁和S₂。此时S₁直接将声控、光控开关短路，电流直接通过S₁流向灯泡，灯不受声光控开关状态的影响，持续通电发光，满足常亮需求。
【答案】
需要灯自动工作时,断开S₁,闭合S₂;晚上打雷取消自动功能时,断开S₂;需要灯一直被点亮时,闭合S₁和S₂(答案不唯一)
【知识点】
串并联电路设计
短路的应用
开关的控制作用
【点评】
本题结合卧室实用电路的真实场景，考察了串并联电路特点的实际应用，要求学生能将文字描述的功能需求转化为对应的电路逻辑，灵活运用开关的串接、局部短路的知识设计多模式电路，既巩固了电路基础知识点，也锻炼了学生用物理知识解决生活实际问题的能力，设计时要注意避免出现电源短路的错误。
【难度系数】
0.4
首先我们先拆解题目给出的三个功能需求，逐个对应电路逻辑：
1. 自动工作场景：只有同时满足光线暗、有拍手声两个条件灯才点亮，说明声控开关和光控开关必须串联，两个开关同时闭合时，灯所在的通路才导通。
2. 打雷取消自动功能场景：要让雷声触发声控开关时，灯也不会点亮，需要能直接切断声光控组合所在的自动支路，让这条支路完全断开，无法导通。
3. 灯常亮场景：要让灯不受声光控开关的状态影响，持续发光，需要设置一条独立通路，直接绕过声光控开关，连通灯泡和电源。
接下来结合给出的两个普通开关S₁、S₂安排电路结构：把S₂串联在声光控开关的串联支路上，控制整个自动支路的通断；把S₁并联在声控+光控的整体两端，S₁闭合时就可以直接短路声光控开关，让电流不经过声光控直接给灯泡供电，最后把灯泡、支路整体、电源连成完整回路，再对应匹配三个场景的开关状态即可。
【解析】
1. 电路设计步骤：
① 先将声控开关和光控开关串联，实现两个开关同时闭合时灯才导通的基础自动触发逻辑。
② 将开关S₂串联接入上述声光控的串联支路中，作为自动支路的总控制开关，可直接切断整条自动通路。
③ 将开关S₁并联在声控开关、光控开关的整体两端，S₁闭合时可直接将声光控开关短路，电流无需经过声光控开关即可流通。
④ 最后将灯泡、上述组合支路、电源依次连接，形成完整的闭合回路。
2. 不同场景的开关状态说明：
① 自动工作模式：断开S₁，闭合S₂。此时电流只能流经声控开关、光控开关，只有两个开关同时闭合时灯才会点亮，实现晚上拍手灯亮、延时自动熄灭的自动功能。
② 打雷取消自动功能模式：断开S₂。此时声光控所在的自动支路被完全切断，哪怕雷声触发声控开关，整条支路也无法导通，灯不会被频繁点亮，避免干扰休息。
③ 灯常亮模式：同时闭合S₁和S₂。此时S₁直接将声控、光控开关短路，电流直接通过S₁流向灯泡，灯不受声光控开关状态的影响，持续通电发光，满足常亮需求。
【答案】
需要灯自动工作时,断开S₁,闭合S₂;晚上打雷取消自动功能时,断开S₂;需要灯一直被点亮时,闭合S₁和S₂(答案不唯一)【知识点】
串并联电路设计
短路的应用
开关的控制作用
【点评】
本题结合卧室实用电路的真实场景，考察了串并联电路特点的实际应用，要求学生能将文字描述的功能需求转化为对应的电路逻辑，灵活运用开关的串接、局部短路的知识设计多模式电路，既巩固了电路基础知识点，也锻炼了学生用物理知识解决生活实际问题的能力，设计时要注意避免出现电源短路的错误。
【难度系数】
0.4
