人教版物理九年级全一册同步提优训练：第十五章　电流和电路 专题训练 　电路的识别与设计（含答案） 全国

专题训练(三)　电路的识别与设计
类型1　电路的识别与转换
1.如图所示,要使灯泡L1和L2组成串联电路,应 (　　)
A.只闭合S2 B.只闭合S3
C.只闭合S1和S3 D.只闭合S2和S3
2.如图所示,为使L1和L2组成并联电路,应该同时闭合开关 (　　)
A.S1和S2 B.S1和S3
C.S2和S3 D.S1、S2和S3
3.关于如图所示电路的判断,正确的是 (　　)
A.只闭合开关S1时,灯泡L1、L3并联
B.只闭合开关S2时,灯泡L2、L3并联
C.只闭合开关S2、S3时,灯泡L2、L3串联
D.闭合所有开关时,灯泡L1、L2并联,L3短路
4.如图所示是由电源、三只灯泡、一个开关组成的电路,下列说法正确的是 (　　)
A.L1、L2、L3并联
B.L1、L2、L3串联
C.L1、L2串联,L2、L3并联
D.L1、L2并联,S闭合后,L3不亮
5.如图所示,开关S2断开,S1、S3闭合时,灯L1、L2　　　　联;当S3断开,S1、S2闭合时,能发光的灯是　　　　(选填“L1”或“L2”)。
6.如图所示,当开关均断开时,能亮的灯是　　　　,它们是　　　　联的;当开关都闭合时,能亮的灯是　　　　,它们是　　　　联的。
7.如图所示电路中,若使L1和L2串联,应闭合开关　　　　;若使L1和L2并联,应闭合开关　　　　;若闭合开关　　　　,将烧毁电源。
8. 如图所示是王恒同学在一次实验时连接的一个电路。当闭合开关S后发现两灯泡都不亮,检查发现是因为电路中多连了一根　　　　导线,而将电源短路,这是绝对不允许的。对此错误电路的解决方法有两种:一是可以去掉　　　　导线,将电路改成串联电路;二是可以去掉FG导线,再连接　　　　导线,将电路改成并联电路。(以上均填导线字母)

规律方法
　　1. 定义法判断串、并联电路
通过开关的闭合或断开,若电路中各用电器顺次连接后再与电源正、负极接通,则该电路为串联电路;若电路中各用电器的两端都能直接与电源的正、负极接通,则该电路为并联电路。
2. 电源短路和用电器短路
若一个开关闭合或多个开关同时闭合后,电流从电源正极流出,经闭合的开关直接回到电源负极,则会造成电源短路;若一个开关或多个开关同时闭合后,电流看上去“兵分两路”,但其中一条支路上没有用电器,则与该支路并联的用电器短路。
类型2　电路的设计与判断
9.(2021绍兴)某同学发明了一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号;当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动。图中电路图符合要求的是 (　　)
10.(2020临沂)破壁机可以瞬间击破食物细胞壁,让食材营养释放更充分。某品牌破壁机(如图所示)设置了安全开关S1和工作开关S2,当杯体放在主机上时S1自动闭合,安全指示灯亮起;再闭合S2,电动机启动破壁。图中符合上述要求的电路是 (　　)
11.(2020黔南州)某自动售货机可通过手机扫码(闭合S1)或通过投币(闭合S2)启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明。图中符合上述情况的电路是 (　　)
12.某同学设计了道路井盖移动报警电路。当井盖没有被移动时,井盖开关S闭合,警示灯L不亮;当井盖被移动时,井盖开关S断开,警示灯L发光,R0为保护电阻。图中符合设计要求的电路图是 (　　)
13.在小明的卧室里,同一盏吊顶灯由两个开关控制,一个安装在进门处,另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯。如图所示电路中能够满足要求的是(其中图A中的S1及图C中的S1、S2为单刀双掷开关) (　　)
14.(2020金华改编)高铁轨道中的螺丝会因震动而松动,检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品(5G高铁轨道螺丝警报器),设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的物理原理是:螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示,其作用相当于一根导线)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时电灯亮起而发出警报,及时提醒工人修理。图中符合要求的电路是(R的作用是保护电路)(　　)
规律方法
设计类型 电路特点
多开关控制 　①多个开关串联在电路中,只有这些开关同时闭合时用电器才能工作;②多个开关并联在电路中,闭合其中任意一个开关用电器都可以工作
短路控制 　两用电器串联在电路中,一个用电器两端又并联了一个开关,当这个开关闭合时,该用电器短路,不能工作
单刀双掷 开关控制 　单刀双掷开关有三个接线柱,当它断开一侧电路的同时又可接通另一侧电路
类型3　根据要求设计电路
15.为节约用电,楼道中的照明灯只有同时满足“天黑且有人路过楼道”时,才会自动亮起。为满足要求,小强设计出了楼道照明灯的“智能控制开关”,控制开关由“光控开关”和“声控开关”组成,在图中完成电路的连接。
16.常州汪芷瑶同学的专利《双手驾驶提醒装置》,可在汽车驾驶员双手脱离方向盘时发出警报,方向盘包裹气囊并通过导气管连接压力开关S1,压力开关S2置于坐垫内,压力开关受到压力时闭合,不受压力时断开。驾驶员坐在座椅上,当手握方向盘正常驾驶时灯亮、电铃不响;当双手脱离方向盘时,灯亮、电铃响。请用笔画线代替导线在图中完成电路的连接。
17.给你下列器材:一个低压电池组、一只小灯泡、一只开关、一只电铃和若干细导线,请你设计一自动放养奶牛的装置图。要求:用导线将牛群围住,闭合开关后,当牛在圈内吃草时,小屋内灯亮而铃不响;当有牛碰断了圈住的细导线到圈外时,电铃便会响起来,使放牛的人能及时发现。请将电路图画在虚线框内。
18.(2021凉山州)某保密室有三道门,关上一道门相当于闭合一个开关,只要有一道门没有关上,红色和绿色的指示灯都会发光;当三道门都关上时,红灯会熄灭,只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画在虚线框内,并根据所设计的电路图在图中将实物图连接完整。(要求连线不能交叉)
规律方法
　　解答自主电路设计题,先判断各用电器的连接方式,再判断各开关所处的位置,然后设计出草图,修正并确定最终结果。
答案解析
专题训练(三)　电路的识别与设计
1.A　2.B　
3.D　解： 由图知,只闭合开关S1时,电流从电源正极流出后,依次通过L3→S1→L1回到电源负极,所以灯泡L1、L3串联,故A错误;只闭合开关S2时,电流从电源正极流出后,依次通过L3→S2→L2回到电源负极,所以灯泡L2、L3串联,故B错误;只闭合开关S2、S3时,L3短路,电流从电源正极流出通过S3、L2后回到电源负极,电路是L2的简单电路,故C错误;闭合所有开关时,L3短路,电流从电源正极流出经过S3后分成两支,一支通过L2,另一支通过S2→S1→L1,所以灯泡L1、L2并联,故D正确。
4.D　解： 开关断开时,利用电流流向法分析,从电源的正极开始,流出的电流分别流入灯泡L1、L2,两者并联,经L1、L2后的电流汇合流入L3,最后流回电源的负极;开关闭合时会将灯泡L3短接。由此分析可知,D选项正确。
5.并　L1　解： 开关S2断开,S1、S3闭合时,电流分别流入灯泡L1、L2,所以L1、L2并联;当S3断开,S1、S2闭合时,灯L2短路,所以只有灯L1亮。
6.L1、L3　串　L2、L3　并 7.S2　S1、S3　S1、S2、S3
解： 题图电路中,若使L1和L2串联,则电流的路径只有一条,电流要依次经过L2和L1,则应闭合开关S2;若使L1和L2并联,则电流的路径有两条,电流分别经过两个灯泡,则应闭合开关S1、S3;若同时闭合开关S1、S2、S3,则电源的两端被导线相连,电源会短路,将烧毁电源。
8.AF　AF　EG(或DG)
解： 根据实物图可知,开关S闭合后,电流从电源正极流出经过开关后回到电源负极,此时电源短路,故当闭合开关后发现两灯泡都不亮,造成该现象的原因是多连了一根AF导线。解决方法有两种:一是可以去掉AF导线,电流从电源正极流出后经开关和两个灯泡,最后回到电源负极,此时电路为串联电路;二是可以去掉FG导线,再连接EG或DG导线,电流从电源正极流出后分别流入两个灯泡,然后汇合回到电源负极,此时电路为并联电路。
9.A　解： 根据题意可知,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动机,故A正确。
10.B　解： 当杯体放在主机上时S1自动闭合,安全指示灯亮起,说明该电路是接通的,即S1能控制灯泡;此时电动机不工作,说明电动机和灯泡是并联的;再闭合S2,电动机启动破壁,这说明S2和电动机串联在一条支路中,所以开关S1在干路中,故B正确。
11.C　解： 由题意可知,通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货,由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,开关S1和开关S2应并联共同控制电动机;由题知,在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明,则灯泡与电动机并联,且只由光控开关S3控制。综上可知,只有图C符合题意。
12.B　解： 图A,闭合开关,灯泡发光;断开开关,灯泡不发光,故A不符合题意。图B,闭合开关,灯泡短路不能发光;断开开关,灯泡和定值电阻串联,灯泡能够发光,故B符合题意。图C,闭合开关,灯泡发光;断开开关,灯泡不发光,故C不符合题意。图D,无论开关是否闭合,灯泡都能发光,故D不符合题意。
13.C　14.D
15.如图所示
解： 根据题设条件可知,只有同时满足“天黑且有人路过楼道”时,楼道灯才会亮,这就要求“光控开关”和“声控开关”串联在电路中使用。
16.如图所示
解： 由题意可知:当两个开关均闭合时,灯亮、电铃不响;当只闭合压力开关S2时,灯亮、电铃响。说明开关S1闭合时,电铃短路了,当开关S1断开时,电铃才被接入电路。因此,开关S2、电铃、电灯串联连接,开关S1并联在电铃的两端。
17.如图所示
18.如图所示