初中物理专题讲义电路类型的识别与设计Word格式.docx

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是指通过一定规则和方法设计出符合使用要求的电路.主要是设计一些生活上比较新颖的电路.例如：

探究抢答器电路、病房呼叫电路的设计、简易交通灯电路的设计等.

电路设计常见方法：

1．用若干个开关控制同一个用电器：

要求不管哪个开关闭合,用电器都能工作,那么这若干个开关一定是并联的,并且用电器在它们的干路上.

2．开关的短路用法：

要求当开关闭合时,一灯发光,开关断开时两灯都发光,就要把这两盏灯串联,把开关与其中一灯并联,在开关闭合时造成这盏灯短路,从而达到只有一盏灯发光的目的.

3．单刀双掷开关的应用：

（1）改变电路的连接方式,使用电器由并联变为串联,或由串联变为并联；

（2）方便控制一盏灯.把开关安置在两个不同的位置,随意拨动任何一个开关,都能使灯由亮变灭,由灭变亮.

4.电路设计步骤：

（1）仔细审题,分析需要哪些电路元件；

（2）根据题意,弄清用电器之间如何连接；

（3）找准开关和用电器之间的连接方式；

（4）综合以上分析,画出草图；

（5）对照题目要求,检查电路连接是否正确.

串联电路与并联电路知识是电学的基础,串、并联电路的识别既是重点,又是难点和中考的考点.学习时要学会基本的方法,并能做到举一反三.

一、串联电路

把用电器各元件逐个顺次连接起来,接入电路就组成了串联电路.我们常见的装饰用的“满天星”小彩灯,常常就是串联的.

串联电路有以下一些特点：

⑴电路连接特点：

串联的整个电路是一个回路,各用电器依次相连,没有“分支点”.⑵用电器工作特点：

各用电器相互影响,电路中一个用电器不工作,其余的用电器就无法工作.⑶开关控制特点：

串联电路中的开关控制整个电路,开关位置变了,对电路的控制作用没有影响.即串联电路中开关的控制作用与其在电路中的位置无关.

二、并联电路

把用电器各元件并列连接在电路的两点间,就组成了并联电路.家庭中的电灯、电风扇、电冰箱、电视机等用电器都是并联在电路中的.

并联电路有以下特点：

并联电路由干路和若干条支路组成,有“分支点”.每条支路各自和干路形成回路,有几条支路,就有几个回路.⑵用电器工作特点：

并联电路中,一条支路中的用电器若不工作,其他支路的用电器仍能工作.⑶开关控制特点：

并联电路中,干路开关的作用与支路开关的作用不同.干路开关起着总开关的作用,控制整个电路.而支路开关只控制它所在的那条支路.

一、电路识别

【典例1】

（北部湾）如图所示,汽车装有日间行车灯可以提高行车安全,当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起：

再闭合S2车前大灯L2也亮起.符合这一情况的电路图是（　　）.

A．

B．

C．

D．

【解析】A．由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡均不亮,故A不符合题意；

B．由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡都亮,再闭合S2时,L1不亮,故B不符合题意；

C．由电路图可知,只闭合S1时,近灯光L2亮,再闭合S2时,日间行车灯L1亮,故C不符合题意；

D．由电路图可知,只闭合S1时,日间行车灯L1亮,再闭合S2时,近灯光L2亮,故D符合题意.

故选：

D.

【典例2】

（岳阳）设计一个病房呼叫电路,要求：

按下病人床头开关,值班室的电铃会响,对应床头灯亮,提醒护士哪位需要护理.下列电路设计最合理的是（）.

【考点】电路设计.

【解析】串联电路特点是电流有一条路径,串联电路的各用电器相互影响,开关控制整个电路；

并联电路特点是电流有两条或两条以上路径,并联电路的各用电器不相互影响.干路上开关控制整个电路,支路上开关控制本支路.

A．不符合题意,两灯串联,不能识别是哪个床位.

B．不符合题意,两灯并联,只有一个床位灯亮,电铃响.

C．符合题意,两灯并联,电铃响,床位灯亮,当不符合经济原则.

D．符合题意,两灯并联,电铃响,对应床位灯亮,符合经济原则.

故选D.

1.（江西）消防应急灯在没有停电时,灯是熄灭的；

停电时,标有“36V”字样的两盏灯就会正常发光.如图所示的电路中符合要求的是（　　）.

【解析】A、由图知,没有停电时（即220V的电路接通）,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使下面的一只灯泡发光,故A不合题意；

B、由图知,右侧电路的电源电压为36V,而两盏灯的额定电压均为36V,要使外部电路停电时,两盏灯都能正常发光,则两盏灯应并联,而图中两盏灯串联,不能正常发光,故B不合题意；

C、由图知,没有停电时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,上面的两只灯泡都不发光（即熄灭）；

停电时,衔铁被弹簧拉起,上面两只并联的灯泡可以在36V的电压下正常发光,故C符合题意；

D、由图知,没有停电时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,下面的两只灯泡都发光,而停电时,衔铁被弹簧拉起,则两只灯泡都不发光,故D不合题意.

C.

2.（泰安）家庭常用的电吹风既能吹冷风又能吹热风.下列电路中最符合电吹风工作要求的是（　　）

【解析】由题知,电吹风能吹冷风又能吹热风,即电路中电动机可以单独工作,也可以是电动机和电热丝同时工作.由此分析各选项解答即可.

【解答】A、由图知,S1闭合时只有电动机工作,吹冷风；

再闭合S2时,加热器和电动机并联,两者都能工作,此时吹热风,故A符合题意；

B、由图知,S1闭合时只有加热器工作,两开关都闭合加热器和电动机同时工作,只有热风没有冷风,故B不合题意；

C、由图知,S1闭合时加热器与电动机串联,再闭合S2时,只有电动机工作,但电动机和加热器串联时两者相互影响,故C不合题意；

D、由图知,S1闭合时电动机和加热器都工作,当两开关都闭合时只有加热器工作,故D不合题意.

A.

3.（黔东南）声控开关在静音时处于断开状态,在接收到一定响度的声音时会自动闭合一段时间.某市一地下通道两端的入口处,各装有一个声控开关来控制同一盏电灯,以确保行人不管从哪端进入,电灯都能接通电源发光.下列符合设计要求和安全要求的电路是（　　）.

【解析】两个声控开关串联会相互影响,只有都闭合时灯才发光；

两个声控开关并联会互不影响,可以独立控制灯的亮灭,根据“为确保行人不管从哪端进人,灯泡都能接通电源发光”,所以两开关应并联,且开关要控制火线.

A、图中一只开关控制火线,另一只开关控制零线,不符合安全要求,故A错误；

B、图中两只开关串联,只有同时闭合时灯才会发光,故B错误；

C、图中两开关均控制火线,且可以达到“行人不管从哪端进入,电灯都能接通电源发光”的目的,故C正确；

D、图中两开关均控制零线,这样不安全,故D错误.

4.（海南）如图所示,A、B为两盏白炽灯,A灯型号是“110V25W”,B灯型号是“110V100W”,R是一个未知电阻.若把它们接到电压为220V的电路上,下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（）.

A.

B.

C.

D.

.

【解析】A、两灯并联,电压相等都为220V,都不能正常工作；

B、两灯的规格不同,则电阻不同,当串联时,分得电压不等,即两灯的实际电压都不是110V,不能正常工作；

C、根据

知,A灯功率小,电阻大,B灯功率大,电阻小；

图中当未知电阻与A灯并联时,等效电阻小于任一并联电阻,则等效电阻可能与B灯的电阻相同,此时两灯分得电压相等,都为110V,故C正确；

D、根据C的分析可,当未知电阻与B灯并联时,等效电阻更小,两灯分得电压不等,都不能正常工作,故D错误；

故选C.

5.（哈尔滨）下面的电路图中,连接正确的是（）.

A.B.C.D.

【解析】本题考查电路连接知识.

A.相线俗称火线,中性线俗称零线,为保证用电安全,开关应一端接火线,另一端接电灯泡,电灯泡接零线,A错误；

B.电流表正负接线柱接反,B选项错误；

C图是典型的并联电路,电路连接正确；

D.灯泡L1与电压表串联,连接错误.

【答案】C

6.（怀化）下列各电路图中完全无误的是（　　）.

【解析】电压表是测量电源电压或用电器两端电压的仪表,电压表要并联在电路中,并且电流从正接线柱流入、从负接线柱流出；

电流表是测量电路中电流的仪表,电流表要串联在电路中,并且电流从正接线柱流入、从负接线柱流出.

【解答】A、图中电流表与灯并联,故A错；

B、图中电压表与灯串联,故B错；

C、图中电压表虽然与灯并联,但电流从负接线柱流入、从正接线柱流出,故C错；

D、图中电流表与灯串联,并且电流从正接线柱流入、从负接线柱流出,连接正确,故D正确.

7.（怀化）如图所示,当滑片向左滑动时连入电路的电阻变大的是（　　）.

【解析】滑动变阻器使用时,接线柱的选取要一上一下.滑动变阻器接入电路中电阻的大小取决于电阻丝接入电路的长度,要使滑片向左滑动时连入电路的电阻变大,就要使电阻丝接入电路的长度变长,由此入手分析.

【解答】A．滑动变阻器的左下方接线柱和左上方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,所以电阻变小,故A不符合题意；

B．滑动变阻器的两个上方接线柱接入电路中,此时滑动变阻器接入电路的电阻为零且不变,故B不符合题意.

C．滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变,故C不符合题意；

D．滑动变阻器的左上方接线柱和右下方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变长,所以电阻变大,故D符合题意.

8.（菏泽）小明对十字路口的交通信号灯进行观察,画出下列四种电路图,你认为可行的是（）.

【解析】十字路口的交通信号灯,有红、绿、黄三种颜色,且三种灯依次点亮,说明灯是并联的,分别由开关控制灯的通断.

A图,三灯串联,两个开关都闭合时,一起亮,故A不符合实际；

B图,三灯并联,且干路和支路分别由开关控制,可以单独点亮,故B符合题意；

C图,三灯串联,且三个开关闭合时,电源会被短路,故C不符合实际；

D图,红、黄并联,再与绿灯串联,则绿灯必须点亮,另外两灯才会亮,故D不符合实际；

故选B.

9．（广安）现代社会倡导文明出行,某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察,画出了如图所示的控制人行红、绿灯的电路图,你认为可行的是（　　）.

【解析】根据生活经验可知,红绿交通信号灯不能同时工作、且互不影响即为并联,然后分析选项得出答案.

【解答】A、两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光,只闭合一个开关均不发光,故A不正确；

B、只闭合开关S1时绿灯亮,只闭合开关S2时红灯亮,两灯独立工作,互不影响,故B正确；

C、两开关都闭合时会造成电源短路且两灯泡不发光,任何一个开关断开时红绿交通信号灯同时发光,故C不正确；

D、当只闭合开关S2时,两灯泡都发光；

只闭合S1时绿灯亮.故D不正确.

10.（自贡）带有烘干功能的滚筒洗衣机,要求洗衣和烘干均能独立进行.下列电路设计符合要求的（）.

【解析】A.由电路图可知,开关S1闭合时电动机工作,再闭合S2时电动机和加热器并联同时工作,加热器不能独立工作,故A不符合题意；

B.由电路图可知,开关S1闭合时加热器工作,再闭合S2时电动机和加热器并联同时工作,电动机不能独立工作,故B不符合题意；

C.由电路图可知,开关S1闭合时电动机和加热器串联同时工作,再闭合S2时电动机工作,加热器不能独立工作,故C不符合题意；

D.由电路图可知,只闭合S1时电动机工作,只闭合S2时加热器工作,电动机和加热器均能独立进行,故D符合题意.故选D.

【答案】D.

11.（重庆）小皎参加青少年科学素养大赛,设计了《自动火灾报警器》.报警器中有热敏电阻R和保护电阻R.,其中R的阻值随温度升高而减小,当火灾发生时,温度升高,导致电表示数变大而触发振警装置.如图中能实现上述功能的电路图是（）.

【解析】解由题意可知有电阻R和R0串联,电流表测电路中的电流,这样当火灾发生时,温度升高,R的阻值随温度升高而减小,R0与电流表串联,从而起到保护电路的作用故C正确.

【答案】C.

12.（益阳）在右图所示电路中,开关闭合后电压表测量的是（　　）.

A．L1两端的电压B．L1和L2两端的电压

C．L3和电源两端电压D．电源两端电压

【解析】由图知,三个灯泡串联,电压表与灯泡L1、L2并联,所以测量灯泡L1和L2两端的电压,故B正确.

B.

13．（武汉）如图所示电路图中,与实物电路对应的是（　　）.

【解析】根据实物图分析电路的连接方式,由各选项电路图得到正确答案.

【解答】由实物图可知,灯泡与电动机并联,一个开关控制干路,一个开关控制灯泡支路.

A、由实物图可知,灯泡与电动机并联,一个开关控制干路,一个开关控制电动机支路.与实物图不相符；

B、一个开关控制干路,一个开关控制灯泡支路,与实物图相符.

C、两个开关都在干路上同时控制灯泡和电铃,与实物图不相符.

D、两开关分别控制两支路,与实物图不相符.

14.（北部湾）如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,再闭合开关S1时,发生变化的是（　　）.

A．灯L的亮度B．电压表V的示数

C．电流表A的示数D．电流表A1的示数

【解析】

（1）开关S闭合后,电路为灯的简单电路,两电流表串联都测灯的电流,电压表测电源电压；

再闭合开关S1时,灯与电阻并联,电流表A1测灯的电流,电流表A测并联电路的总电流,电压表仍然测电源电压,所以电压表V的示数保持不变；

（2）灯泡两端的电压始终等于电源电压,由欧姆定律可知,通过灯泡的电流不变,即A1的示数不变；

根据P=

可知,灯的实际功率不变,故灯的亮度不变；

根据并联电路电流的规律可知,干路电流增大,即电流表A的示数变大,

所以,发生变化的是电流表A的示数,故选C.

1.（临沂）小明家所在的小区安装了自动售水机.售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关”,接通供水电机取水；

光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明.以下简化电路符合要求的是（　　）.

【解析】根据题意可知,刷卡和投币都可以使电动机工作；

光控开关控制照明灯.

【解答】由题知,售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,接通供水电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关”,这说明刷卡和投币互不影响,故感应开关和投币开关应是并联的；

光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的；

结合图示可知,只有A符合题意,BCD不符合题意.

故选A.

2.（遂宁）如图是某品牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了电源开关s和安全开关S1．当杯体放在主机上时,S1自动闭合,此时再闭合S,电动机才能启动,开始榨汁.下列电路图符合上述要求的是（）.

【解析】串联的各电路元件相互影响,不能独立工作；

并联的各电路元件互不影响,能独立工作；

根据题意确定两开关与电动机的连接方式,然后分析电路图答题.

解答：

由题意可知,只有开关S1、S2都闭合后,才开始榨汁,即电动机才开始工作,说明两开关相互影响,一个开关不能单独控制电动机,两开关是串联的,两开关、电动机与电源组成串联电路,由图示电路图可知,B正确.

3.（云南）如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动.变阳器的滑片P向左移动到某一位置时,小车开始向左运动.则下列变阳器接入电路的方式正确的是（）.

A.a接e、d接f；

B.a接e、b接f；

C.c接e、d接f；

D.c接e、b接f

【解析】首先根据安培定则判断通电螺线管的磁极,然后根据变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,根据同名磁极相互排斥,可知,此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,然后根据滑动变阻器有四个接线柱,接入电路时选择上面一个,下面一个做出解答.

根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端为N极,与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥；

当变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,说明斥力增大,则此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,根据变阻器的接法,一上一下可知,a接e、d接f,如图所示：

4.（德州）自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮（如图所示）,想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮,装在车内的电铃就会响起,以提醒司机停车.如图所示的电路图符合要求的是（）.

【解析】按下任何一个下车按钮时电铃都会发声,说明两个开关并联共同控制电铃.

A．图中上面开关闭合后,会造成电源短路,故A不符合题意.

B．图中两个开关并联后共同控制电铃,即任何一个开关闭合后,电铃都会响起,故B符合题意.

C．图中两个开关若同时闭合,会造成电源短路,故C不符合题意.

D．两个开关串联,即两个开关必须同时闭合电铃才能发声,故D不符合题意.

答案为B.

5．（天津）在使用图所示的插线板时发现：

只有在开关闭合时,指示灯才能发光,插孔才可以提供工作电压：

即使指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压.下图中插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是（　　）

【解析】干路开关控制所有的用电器.并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响.

【解答】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上；

如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全,故A正确；

6.（福建B）小明为养鸡场设计报警器电路,养鸡场的前、后门分别装有开关S1、S2,动物闯入时开关会自动闭合,要求：

只要动能闯入任意一个门,电铃都能响起警报,图中符合设计要求的是（）.

【解析】串联电路中,各开关相互影响；

并联电路中,各开关互不影响.据此结合题意来分析电路的连接方式.

由题意可知,只要动物闯入任意一个门,电铃都能响起报警,这说明这两个开关应该并联,故A符合题意为答案.

【答案】A

7.（潍坊）汽车转向灯电路要求：

左转弯时只能左转向灯亮,右转弯时只能右转向灯亮.不能出现操作转向开关,左、右转向灯同时亮的情况.下列设计最合理的是（）.

【解析】根据生活常识知道,汽车的每一侧各有两个转向灯,一共有4个灯泡；

由题知道,左、右侧的两个灯泡必须能各自独立工作且互不影响,即同一侧的一个灯泡损坏时,另一灯泡仍然会发光,所以每一侧的两个灯泡是并联的,故AC错误；

又因为在操作过程中,不能出现左、右转向灯同时亮的情况,所以电路中只能有一个控制开关,故B正确,D错误,故选B.

【答案】B.

8.（吉林）请在图中正确连接电路图.

【解析】灯泡接法：

开关与火线连接,再进入灯泡,然后接零线,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故.既能控制灯泡,又能更安全.

两孔插座的接法：

左孔接零线；

右孔接火线.如图所示：

9．（青岛）设计一个病床呼叫电路.要求：

开关S1控制指示灯L1和电铃；

开关S2控制指示灯L2和电铃.请在图中连线,形成符合要求的完整电路图.

【解析】两个指示灯并联连接,开关控制对应病床的指示灯,两开关都能控制电铃.由此分析电路连接并画出电路.

【解答】由题知,S1控制指示灯L1,S2控制指示灯L2,说明两灯互不影响,即两灯并联,而两个开关都能控制电铃,所以电铃串联在干路上,如图所示：