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1 下列操作能使图中的小灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$组成串联电路的是(
A.闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$
B.只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$
C.只闭合开关$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$
D.只闭合开关$\mathrm{S}_3$
D
).A.闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$
B.只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$
C.只闭合开关$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$
D.只闭合开关$\mathrm{S}_3$
答案
要使灯泡L₁和L₂组成串联电路，应将灯L₁和L₂首尾顺次连接到电源两端，则由图可知闭合S₃，断开S₁、S₂，灯泡L₁和L₂组成串联电路，故D符合题意；若闭合开关S₁、S₂和S₃，电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极，从而形成电源短路，故A不符合题意；若只闭合开关S₁和S₂，灯泡L₁和L₂组成并联电路，故B不符合题意；若只闭合开关S₂和S₃，灯L₂被短路，电流不经过灯L₂，只有灯L₁连入电路，故C不符合题意。
解析
【分析】
要判断小灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$是否组成串联电路，需明确串联电路的核心特点：电流只有一条路径，依次经过所有用电器，无分支。解题时需逐个分析各开关组合下的电流走向，判断是否满足串联的要求，同时排除短路、并联等不符合的情况。
【解析】
逐个分析选项：
选项A：闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时，电流从电源正极出发，经$\mathrm{S}_3$、$\mathrm{S}_1$直接回到电源负极，未经过任何用电器，形成电源短路，不符合要求。
选项B：只闭合$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时，电流从电源正极分为两条支路，一条经$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{S}_2$，另一条经$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{L}_2$，最终汇合回到电源负极，$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$组成并联电路，不符合要求。
选项C：只闭合$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时，电流从电源正极出发，经$\mathrm{S}_3$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{L}_1$回到负极，$\mathrm{L}_2$被短路，只有$\mathrm{L}_1$接入电路，不符合要求。
选项D：只闭合$\mathrm{S}_3$时，电流从电源正极出发，依次经过$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{S}_3$、$\mathrm{L}_2$，最终回到电源负极，电流只有一条路径，$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$首尾顺次连接，组成串联电路，符合要求。
【答案】
D
【知识点】
串联电路、电路状态
【点评】
本题考查串联电路的判断，关键是掌握串联电路的电流路径特征，需逐一分析开关组合下的电流走向，区分串联、并联和短路的情况，难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断小灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$是否组成串联电路，需明确串联电路的核心特点：电流只有一条路径，依次经过所有用电器，无分支。解题时需逐个分析各开关组合下的电流走向，判断是否满足串联的要求，同时排除短路、并联等不符合的情况。
【解析】
逐个分析选项：
选项A：闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时，电流从电源正极出发，经$\mathrm{S}_3$、$\mathrm{S}_1$直接回到电源负极，未经过任何用电器，形成电源短路，不符合要求。
选项B：只闭合$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时，电流从电源正极分为两条支路，一条经$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{S}_2$，另一条经$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{L}_2$，最终汇合回到电源负极，$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$组成并联电路，不符合要求。
选项C：只闭合$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时，电流从电源正极出发，经$\mathrm{S}_3$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{L}_1$回到负极，$\mathrm{L}_2$被短路，只有$\mathrm{L}_1$接入电路，不符合要求。
选项D：只闭合$\mathrm{S}_3$时，电流从电源正极出发，依次经过$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{S}_3$、$\mathrm{L}_2$，最终回到电源负极，电流只有一条路径，$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$首尾顺次连接，组成串联电路，符合要求。
【答案】
D
【知识点】
串联电路、电路状态
【点评】
本题考查串联电路的判断，关键是掌握串联电路的电流路径特征，需逐一分析开关组合下的电流走向，区分串联、并联和短路的情况，难度适中。
【难度系数】
0.6
2 新情境 智能锁电路设计 有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁. 密码识别成功时仅$S_1$闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后$S_2$才会闭合，电动机M工作，开锁成功. 如图所示的电路设计符合要求的是(
D
).答案
由题意知，S₁闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后S₂闭合，电动机M工作，即两开关都闭合时电动机才能工作，这说明灯泡与电动机是并联的，开关S₁在干路中，S₂在电动机的支路中，故D正确。
解析
【分析】
要解决此题，需根据题目要求明确电路的连接规则：S₁闭合时仅灯L发光、电动机M不工作，S₂闭合后电动机M才工作，说明S₁在干路控制整个电路，灯L与电动机M并联，S₂仅控制电动机M的支路。需逐一分析各选项的电路，判断是否符合该规则。
【解析】
根据题意，电路需满足：①S₁闭合时，只有灯L接入电路发光，电动机M不工作；②S₂闭合后，电动机M才接入电路工作。
对各选项分析：
1. 选项A：S₁闭合、S₂断开时，电流路径为电源→L→M→S₁→负极，此时灯L和电动机M同时工作，不符合要求，错误。
2. 选项B：S₁闭合、S₂断开时，电流路径为电源→S₁→M→负极，电动机M工作，灯L不发光，不符合要求，错误。
3. 选项C：S₁闭合、S₂断开时，电流路径为电源→L→M→S₁→负极，电动机M已工作，不符合“S₁闭合时M不工作”的要求，错误。
4. 选项D：S₁闭合、S₂断开时，电流路径为电源→S₁→灯L→负极，仅灯L发光，电动机M支路因S₂断开而不工作；S₂闭合后，电动机M支路接通，M工作，完全符合题意，正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路、开关的作用
【点评】
本题结合智能锁的实际应用场景，考查电路的分析与设计，核心是根据题意明确各元件的连接关系，属于基础电路分析题，需仔细判断每个开关状态下的电流路径。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需根据题目要求明确电路的连接规则：S₁闭合时仅灯L发光、电动机M不工作，S₂闭合后电动机M才工作，说明S₁在干路控制整个电路，灯L与电动机M并联，S₂仅控制电动机M的支路。需逐一分析各选项的电路，判断是否符合该规则。
【解析】
根据题意，电路需满足：①S₁闭合时，只有灯L接入电路发光，电动机M不工作；②S₂闭合后，电动机M才接入电路工作。
对各选项分析：
1. 选项A：S₁闭合、S₂断开时，电流路径为电源→L→M→S₁→负极，此时灯L和电动机M同时工作，不符合要求，错误。
2. 选项B：S₁闭合、S₂断开时，电流路径为电源→S₁→M→负极，电动机M工作，灯L不发光，不符合要求，错误。
3. 选项C：S₁闭合、S₂断开时，电流路径为电源→L→M→S₁→负极，电动机M已工作，不符合“S₁闭合时M不工作”的要求，错误。
4. 选项D：S₁闭合、S₂断开时，电流路径为电源→S₁→灯L→负极，仅灯L发光，电动机M支路因S₂断开而不工作；S₂闭合后，电动机M支路接通，M工作，完全符合题意，正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路、开关的作用
【点评】
本题结合智能锁的实际应用场景，考查电路的分析与设计，核心是根据题意明确各元件的连接关系，属于基础电路分析题，需仔细判断每个开关状态下的电流路径。
【难度系数】
0.5
3（2022·苏州中考）使用空气炸锅（如图所示）时发现：同时闭合定时开关和温控开关产生热风，仅闭合定时开关产生冷风，不会只发热不吹风。则其电路可能是（
（第3题）
D
）。（第3题）答案
由图A可知，发热管和电动机串联，同时闭合定时开关和温控开关，只发热不吹风，故A不符合题意。由图B可知，发热管和电动机并联，只闭合温控开关时，只有发热管工作，只发热不吹风，故B不符合题意。由图C可知，发热管和电动机并联，只闭合温控开关时，只有发热管工作，只发热不吹风，故C不符合题意。由图D可知，只闭合定时开关时，电动机工作产生冷风；再闭合温控开关时，电动机和发热管同时工作吹热风；只闭合温控开关时发热管不工作，不会出现只发热不吹风，故D正确。
解析
【分析】
本题需根据空气炸锅的工作要求，逐一分析各选项电路的工作状态，判断是否符合三个核心条件：①仅闭合定时开关时，仅电动机工作（产生冷风）；②同时闭合定时开关和温控开关时，电动机与发热管同时工作（产生热风）；③不会出现只发热不吹风的情况（发热管不能单独工作）。
【解析】
对各选项电路逐一分析：
1. 选项A：发热管与电动机串联，开关控制整个电路，不存在“仅闭合定时开关”或“仅闭合温控开关”的独立工作情况，不符合要求，排除；
2. 选项B：发热管与电动机并联，温控开关单独控制发热管，仅闭合温控开关时，仅发热管工作，会出现“只发热不吹风”的情况，不符合要求，排除；
3. 选项C：发热管与电动机并联，温控开关单独控制发热管，仅闭合温控开关时，仅发热管工作，会出现“只发热不吹风”的情况，不符合要求，排除；
4. 选项D：发热管与电动机并联，定时开关在干路控制整个电路，温控开关在发热管支路控制发热管。仅闭合定时开关时，电动机工作产生冷风；同时闭合两开关时，电动机和发热管同时工作产生热风；仅闭合温控开关时，干路开关断开，电路无工作元件，不会出现只发热不吹风的情况，完全符合要求。
【答案】
D
【知识点】
电路的串并联、开关的控制作用
【点评】
本题结合生活实际的空气炸锅电路设计，考查串并联电路特点与开关控制作用的应用，需要学生将物理知识与实际场景结合，逐一分析各电路的工作状态，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.6
本题需根据空气炸锅的工作要求，逐一分析各选项电路的工作状态，判断是否符合三个核心条件：①仅闭合定时开关时，仅电动机工作（产生冷风）；②同时闭合定时开关和温控开关时，电动机与发热管同时工作（产生热风）；③不会出现只发热不吹风的情况（发热管不能单独工作）。
【解析】
对各选项电路逐一分析：
1. 选项A：发热管与电动机串联，开关控制整个电路，不存在“仅闭合定时开关”或“仅闭合温控开关”的独立工作情况，不符合要求，排除；
2. 选项B：发热管与电动机并联，温控开关单独控制发热管，仅闭合温控开关时，仅发热管工作，会出现“只发热不吹风”的情况，不符合要求，排除；
3. 选项C：发热管与电动机并联，温控开关单独控制发热管，仅闭合温控开关时，仅发热管工作，会出现“只发热不吹风”的情况，不符合要求，排除；
4. 选项D：发热管与电动机并联，定时开关在干路控制整个电路，温控开关在发热管支路控制发热管。仅闭合定时开关时，电动机工作产生冷风；同时闭合两开关时，电动机和发热管同时工作产生热风；仅闭合温控开关时，干路开关断开，电路无工作元件，不会出现只发热不吹风的情况，完全符合要求。
【答案】
D
【知识点】
电路的串并联、开关的控制作用
【点评】
本题结合生活实际的空气炸锅电路设计，考查串并联电路特点与开关控制作用的应用，需要学生将物理知识与实际场景结合，逐一分析各电路的工作状态，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.6
