专题15 电路设计与电路故障和动态电路及电学作图
模型解读｜模型构建｜真题演练｜素养通关
高频模型 中考题型与分值分布 命题特点
模型01 电路设计问题（常考点） 选择题（2-3分） 一般情况下，各省中考物理命题，这个专题部分会出现1道题选择题，1道作图题最多不超过2小题，常以选择题、作图题出现，分值5分以内。考生要想把这部分5分的题全收入囊中，一定学习好每个模型答题要领，同时加强训练。
模型02 电路故障分析（常考点） 选择题（2-3分）
模型03 动态电路问题（常考点） 选择题（2-3分）
模型04 电学作图问题 （常考点） 作图题（2-3分）
模｜型｜构｜建
『模型解读，给思维方法及解题规律』
会判断串并联电路是解决电路设计的重要基础，判断识别电路是串联还是并联方法：
（1）定义法：分析电路中各用电器的连接方式，是首尾相连还是首相连、尾相连；
（2）电流法：让电流从电源的正极流出，电流只有一条路径通过各用电器回到电源负极，途中不分流，这个电路一定是串联电路；若电流在某处分成几条支路，且每条支路上只有一个用电器，再在某点处汇成一股电流，则这几个用电器就是并联的；
（3）拆除法：因为在串联电路中，各用电器互相影响，并联电路中各用电器互不影响。因此在串联电路中拆除任何一个用电器，其他的用电器就没有电流无法工作；在并联电路中，拆除任何一个用电器，其他用电器仍有电流可以继续工作。所以可以通过拆除一个用电器看其他用电器是否还能正常工作来判断电路是串联还是并联；
（4）短路法：用导线将某一用电器短路，如果其他用电器仍能工作，这几个用电器是串联；如果其他用电器都不能工作，则这几个用电器是并联的；
（5）节点法：在识别不规范的电路时，不论导线有多长，只要这两点间没有电源、用电器、导线两端点就可以看成同一点，如果电路中从一个点出发电流有三条或三条以上的路可走，那么这个点就是节点，有节点的电路是并联电路，串联电路没有节点。
【例题1】（2024四川广安中考真题）党的二十大报告指出“必须坚持科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，开展了STEM科创教育，在此期间，科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）完成自动出售服务；当光线较暗时，光控开关闭合，还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【模型1变式1】（2025福建一模）小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图，指纹识别成功相当于开关闭合，录入两人的指纹，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是（ ）
A. B. C. D.
【模型1变式2】（2025四川南充一模）不戴头盔存在安全隐患，于是张明同学设计以下方案：骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作；若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（ ）
A. B. C. D.
【模型1变式3】（2025河南·一模）如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高低两档加热功能，下列说法正确的是（ ）
A. 只闭合开关时，电路处于高温档
B. 只闭合开关时，电路处于低温档
C. 同时闭合开关、时，电路处于高温档
D. 同时闭合开关、时，电路处于低温档
『模型解读，给思维方法及解题规律』
电路故障分析基本思路
一、电路故障原因分析要全面
（1）两节点间多支路连接出现单一导线即为短路；
（2）电流表与电压表示数变化对应电路断路和短路问题，误以为一盏灯不发光是因为电路中出现断路的情况，如果这盏灯短路时，也不发光的，所以考虑问题要严密，学会用辩证讨论思想分析。
（3）有时开关、滑动变阻器也会出现短路、断路，需要具体问题具体分析。
二、电路具体故障分析
1. 灯泡不亮
（1）闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数。出现故障有：
①滑动变阻器接成定值电阻；
②电源电压太低。
（2）闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数。可能原因有：
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏；
②接线柱接触不良；
③连接导线断裂。
（3）闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转。可能原因有：
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良；
②电流表和电压表的位置互换了。
2. 电表问题
（1）电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转。可能原因有：电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了。
（2）电流表与电压表的指针偏转角度很小。可能原因有：①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低。
（3）电表的指针超过最大刻度。可能原因有：①量程选择过小 ②电路中出现短路。
3. 滑动变阻器问题。
（1）滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化。可能原因有：滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻。
（2）无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压。可能原因有：电源电压过低。
（3）闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数.
可能原因有：灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置。
三、用电流表电压表判断故障技巧
A. 用电流表判断电路故障
1.电流表无示数：（1）电路有断路的地方；（2）用电器工作时，电流表内部发生短路
2.电流表有示数但示数很小：（1）电路有接触不良；（2）电流表量程过大
B. 用电压表判断电路故障
1.电压表无示数：（1）与电压表并联的电路短路；（2）与电压表并联的电路以外的电路断路
2.电压表有示数且等于电源电压：（1）电压表并联的电路断路，电压表的两个接线柱与电源构成通路
四、解决家庭电路的故障问题，需要全面了解下列基础知识
（1）家庭电路中，各元件的排列顺序是：进户线→电能表→闸刀开关→熔断器→电灯和插座。安装闸刀开关时，要竖直安装且让静触头在上面；熔断器串联在火线所在的干路上；开关一定要安装在火线与灯泡之间与灯泡串联，螺口灯泡尾部中心金属块接在与火线连接的开关上，螺旋接在零线上；插座要与用电器并联，接线原则是左孔接零线，右孔接火线，中间孔接地线（两孔插座没有接地线插孔）。
（2）试电笔使用时，用手接触笔尾金属体，如图所示。将笔尖接触被测电路，若碰到的是火线，则氖管发光；若碰到的是零线，则氖管就不会发光。
（3）家庭电路的故障一般有以下三种类型：①保险丝熔断或火线断开。用电器不工作，用试电笔测试各处氖管都不发光。保险丝烧断的原因是电路总功率过大或发生了短路。②零线断了。用电器不工作，用试电笔测试，凡与火线相连处氖管都发光。③某用电器不工作，可能该用电器损坏或接触不良，但不影响其他用电器。
【例题2】（2024四川达州中考真题）如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（ ）
A. 短路 B. 短路 C. 开路 D. 开路
【模型2变式1】（2025陕西西安·一模）在探究串联电路电压的特点时，闭合开关，灯泡都不发光，电压表无示数。以下可能的是（ ）
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
【模型2变式2】（2025云南一模）某调光台灯简化电路图如图所示，电源电压保持不变。为使台灯变亮，滑片应向___端移动。台灯工作一段时间后，发现无论怎样调节滑片，台灯一直很亮且亮度不变，电路发生的故障可能是滑动变阻器_____。
【模型2变式3】（2025广东一模）如图所示，小灯泡L1和L2 联在电路中。开关S闭合后，两灯均发光，电压表测小灯泡 （选填“L1”或“L2”）两端电压。一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有示数且较大，电流表无示数，则故障可能是 。
【模型2变式4】（2025天津一模）如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处，氖管都发光；接触d处，氖管不发光。则故障可能是（ ）
A．灯丝断了 B．灯短路了 C．开关处断路 D．cd间断路
『模型解读，给思维方法及解题规律』
动态电路电学量变化的相关问题分析方法
动态电路分析是电学考查的重要内容之一。它主要是由于开关的闭合（或断开）、滑动变阻器滑片移动而引起的电路中各物理量的变化。中考常以选择题、填空题的形式出现，也会以压轴题的形式出现在解答题中，常考的类型有：电路中电流表、电压表示数的变化、电阻电功率的变化、小灯泡亮度的变化。试题难度一般较大。
（1）“先看总电阻”（用串、并联特点）。当滑动变阻器的滑片向左（右）滑动或开关断开（闭合）时，由串、并联特点可以推出如下结论：当电路（串、并）中的任何一个电阻变大（小）时，电路的总电阻将变大（小）；串联电路中，电阻多，总电阻越大；并联电路中，支路多，总电阻越小。
（2）“再看总电流”（用欧姆定律，电源电压不变）。“串联看分电压”先用欧姆定律看定值电阻的电压，再用串联特点看另一电阻的分电压。“并联看分电流”先用欧姆定律看定值电阻的电流，再用串联特点看另一电阻的分电流。
（3）“最后看电功、电功率、电热”。在知道用电器（一段电路）的电阻、电流以及它们两端的电压的变化情况，在根据电功、电功率、焦耳定律公式进行比较。
【例题3】（2024安徽省中考真题）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端，电压表V1、电压表V2、电流表A的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI，则（ ）
A. 电流表A的示数变大，电压表V2的示数变大
B. 电流表A的示数变小，电压表V1的示数变小
C. ΔU1与ΔI的比值大于R的阻值
D. ΔU2与ΔI的比值等于R的阻值
【模型3变式1】（2025四川广元一模）小文设计并连接了如图的电路，电源两端电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关S，保证电路安全的前提下，滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中（ ）
A. 滑动变阻器接入电路的电阻变大，灯泡变暗 B. 电流表示数变大，电压表示数变小
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小 D. 可以将滑动变阻器滑片滑到最左端
【模型3变式2】（2025福建一模）如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S，当热敏电阻的温度降低时，电压表的示数______，电压表的示数与电流表A的示数之比______。（均填变化情况）
【模型3变式3】（2025湖南省一模）图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（ ）
A. 每升高1℃，R的阻值增大1.65Ω
B. 通过R的电流为20mA
C. 环境温度为20℃时，电压表的示数为216mV
D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源
『模型解读，给思维方法及解题规律』
掌握以下电学作图要求是快速解决问题的关键技巧
本部分作图包括基本电路作图、家庭电路的连接。电部分的作图内容多而且复杂，既可以直观的表现问题，还是分析解决问题的一种方法。
1. 基本电路作图
根据电路图连接实物图，是做实验的一项基本技能，还能练习电表等仪器的连接使用；（2）根据实物图画出电路图，可以掌握电路连接、是分析解决电路的一种基本能力；
（3）根据要求设计电路，是利用电路图解决问题的一种能力。
2. 家庭电路的连接：可以帮助分析、解决生活中的一些家庭电路问题。
（一）作图方法技巧说明
A.基本电路作图
1.根据电路图连接实物图：
(1)先判断各元件的连接方式以及每个开关的控制作用。
(2)注意电流表和电压表的接线柱接法和量程的选择,滑动变阻器的接线柱。
(3)根据各元件的位置,从电源正极开始,按电流通过的路径逐个连接电路元件,直到电源负极为止,选择最简单、直接的连线路径.(连接实物图要避免导线交叉)
2. 根据实物图画电路图：
(1)分析电路，明确是串联还是并联.
(2)电路图中各元件的顺序与实物图中的位置要一一对应.
(3) 电路图中各元件位置应布置适当, 保持横平竖直，电路图匀称、美观、整齐、规范、元件不能画在拐角上.
3. 根据要求设计电路:
(1)根据设计的要求，确定用电器、开关和电源的连接方式.(2)画出草图后再根据设计要求进行验证.(3)符合题目要求后，画出设计合理、规范的电路图.
B.家庭电路的连接
除去按照一般电路图的要求外，还要遵守：保险丝和开关都要接火线；开关和电灯串联；电灯的螺旋套接零线；插座和灯泡等用电器之间是并联；三孔插座“左零右火中接地”；用电器的金属外壳接地线.
（二）作图的基本要求
1.连接实物图时，电流流经电路元件的顺序和电路图保持一致，导线不允许交叉,导线必须画到接线柱上.
2.在画电路图时，电源正负极、电路元件的位置及开关的状态与实物图要一一对应；电路图要画成“横平竖直”的长方形，元件不能画在转角处，导线相连处要用实点表示。
3.连接家庭电路时，要符合安全用电的要求和原则。开关与灯串联，且开关必须接在火线和电灯之间。
（三）作图的基本类型与理论依据
1.根据电学实物图结合要求画出对应电路图
2. 根据电路图结合要求连接实物图
3. 根据生活生产实际的需要设计实用的电路图
4. 家庭简单电路作图
（四）电学作图注意事项
1. 串联简单，并联抓住 “分支点”；
2. 注意“分支点”、“+、-”接线柱、量程以及滑动变阻器的连线（“一上一下”和“阻值变化”）；
3. 首先判断用电器串并联，在根据要求把开关装到合适位置；
4. 注意"三眼插座及保险丝"和"螺口灯泡及控制开关"与火线,零线和地线的连接.
【例题4】（2024苏州中考真题）在图中完成探究电流与电压关系的电路连接，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
【模型4变式1】（2025四川自贡一模）“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，灯亮电铃不响；当房门被打开时，细导线AB被扯断，灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
【模型4变式2】（2025山东青岛·模拟预测）分析图中的电路图，请用笔画线代替导线将实物图连接起来。
【模型4变式3】（2025吉林一模）如图所示，请用笔画线代替导线，将图中的插座、电灯和开关正确接入家庭电路中。
题组1. 电路设计问题试题精炼
1. （2025四川宜宾一模）中医在我国具有悠久的历史。一款电热中药壶有急火和文火两种工作状态，由开关控制，在下图的简化电路中不能实现要求的是（ ）
A. B.
C. D.
2. （2025哈尔滨一模）高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证，两个信息相符合后闸机门（电动机）自动打开，乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关，下列模拟电路，符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
3. （2025武汉一模）电冰箱冷藏室中照明灯L由门控开关控制，压缩机（电动机）由温控开关控制，要求照明灯和压缩机既能单独工作又能同时工作，下列电路中符合上述特点的是（ ）
A. B. C. D.
4. （2025沈阳一模）图中的电动独轮车依靠电力驱动，低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，当人站在独轮车上时开关自动闭合，电动机工作，独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（ ）
A. B. C. D.
5. （2025山东潍坊一模）共享电动助力单车极大方便人们的出行。如图为某助力单车，使用前先摇晃车把检查电量，此时开关闭合，只有电量指示灯亮起；确认电量充足后扫码开锁，此时开关闭合，日间行车灯亮起，电动机M启动，且日间行车灯损坏时电动机M可正常工作；助力单车在规定区域内，开关始终处于闭合状态，如果驶离规定区域，开关自动断开，电动机M、行车灯均无法工作，指示灯可正常工作。下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
6. （2025河北一模）如图所示为第38届泸州市青少年科技创新大赛上展示的一件手臂骨骼模型，小明打算对该作品进行改进，加装电动机带动轮子转动，使骨骼模型动起来，并加装指示灯。电路设计要求为：只闭合开关，仅指示灯亮；再闭合开关，指示灯亮，电动机M转动；断开开关，指示灯熄灭，电动机M停止转动。满足该设计要求的电路是（ ）
A. B.
C. D.
7. （2025天津一模）如图所示的“电阻测量盒”，内有电源（电压不变且未知）、阻值已知的定值电阻、开关和电流表，并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连，根据开关闭合、断开时电流表的示数，可以算出的阻值。设计的盒内电路图，其中符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
8. （2025吉林一模）电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势受到了消费者的青睐。电动自行车除了车钥匙一个开关S 外，两剁车手柄中各有一只开关S1和S2控制电动机。在行驶中用任一只手柄刹车时，该手柄中的开关立即断开，电动机停止工作。请你设计出未骑行前电动自行车的电路图，并画在虚线框中。
题组2. 电路故障问题试题精炼
9. （2025四川宜宾一模）如图所示,当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮，某同学用一根导线探究其故障；当把导线首尾同灯L1两端分别相连时发现灯L2亮,灯L1不亮；当把导线首尾同灯L2两端分别相连时，发现两灯都不亮，则 ( )
A. 灯L1短路 B. 灯L1断路
C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
10.（2025江苏盐城一模）在探究串联电路电压的特点时，闭合开关，灯泡都不发光，电压表无示数。以下可能的是（ ）
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
11. （2025四川眉山一模）如图所示电路，闭合开关、，小灯泡和均正常发光，电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是（ ）
A. 小灯泡和串联
B. 电流表测量电路的总电流
C. 若只断开，小灯泡熄灭，正常发光
D. 若灯突然熄灭，是因为电压表发生断路
12. （2025新疆一模）在探究串联电路电压特点时，某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析正确的是（ ）
A. 开关闭合后，如果灯泡不亮、亮，一定是灯丝断了
B. 如果只有灯泡开路，则开关闭合后电压表示数一定为零
C. 如果只有灯泡开路，则开关闭合后电压表示数一定为零
D. 开关闭合后，如果电压表示数为零，灯泡一定不发光
13.（2025甘肃兰州一模）如图是“测量小灯泡电功率”的实验电路，正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针稍有偏转，电压表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是（ ）
A．灯泡断路
B．滑动变阻器接入电路的阻值过大
C．灯丝电阻值过大
D．滑动变阻器短路
题组3. 动态电路分析试题精炼
14. （2025新疆一模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P由最右端向中点移动时，变小的是（ ）
A. 电流表A2的示数
B. 电压表V的示数
C. 电流表A示数与电流表A2示数的差值
D. 电压表V示数与电流表A示数的比值
15. （2025江苏连云港一模）如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右移动过程中（ ）
A.电流表示数变小，灯变暗 B. 电流表示数变大，灯变亮
C. 电压表示数不变，灯亮度不变 D. 电压表示数变小，灯亮度变亮
16. （2025青海西宁一模）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，电流表A1的示数逐渐变小，这一过程中（ ）
A. 滑片P是向b端移动的
B. 电流表A的示数逐渐变小
C. 电压表V的示数逐渐变小
D. 电路的总功率变大
17.（2025陕西一模）如图，电源电压不变。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且等于电源电压。排除故障后，滑动变阻器的滑片P向左移动，下列分析正确的是（ ）
A. 灯泡不亮是因为滑动变阻器阻值过大
B. 灯泡不亮是因为灯泡短路
C. 排除故障后，滑片P向左移动，灯泡变暗
D. 排除故障后，滑片P向左移动，电流表和电压表示数均变大
18. （2025广西一模）在如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，将滑动变阻器的滑动触头向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数减小 B. 电流表的示数减小
C. 电流表A1的示数减小 D. 滑动变阻器消耗的电功率变大
19. （2025广州一模）如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数变大，电压表示数变小 B. 电流表示数变小，电压表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值变大 D. 电压表与电流表示数的比值变小
20. （2025河北一模）已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将光敏电阻R、定值电阻、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。假定电源电压保持不变。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况，下列表述中正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数均变小；
B．电流表和电压表的示数均变大；
C．电流表的示数变大，电压表的示数变小；
D．电流表的示数变小，电压表的示数变大
21. （2025深圳一模）我国交规规定，酒后不能开车。图甲是一种对驾驶员进行检测的呼气式酒精测试仪，其简化电路如图乙所示，测试仪里面装有酒精气体传感器，它是一种气敏电阻，用符号“”表示，其阻值R随酒精气体浓度K变化图像如图丙所示。已知电源电压为12V，是阻值为20Ω的定值电阻，设血液酒精浓度M＝呼出酒精气体浓度K×2500，当血液酒精浓度≥0.2mg/mL时，属于饮酒驾驶。下列说法正确的是（ ）
A. 酒精气体浓度越大，电流表示数越大
B. 刚达到饮酒驾驶时，R的阻值为64Ω
C. 电流表示数为0.12A时，不属于饮酒驾驶
D. 达到饮酒驾驶，电路消耗的最小功率为1.44W
题组4. 电学作图问题试题精炼
22. （2025贵州省一模）如图所示是未完成连接的实物电路，请在图中用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求：两灯串联，电压表测量小灯泡两端电压，导线不能交叉。
23. （2025山西一模）如图所示的电路中有两根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上。要求：灯L1和L2并联，开关S接在干路上，电流表只测量灯L2中的电流（连线不能交叉）。
24．（2025青海一模）请用笔画线代替导线将图示串联电路补充完整，要求：
（1）电压表测L2两端的电压；
（2）滑动变阻器滑片向B端移动时，两灯均变亮。
25．（2025哈尔滨一模）根据如图所示的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。
26.（2025福建一模） 如图所示，和串联，用电压表测量两端的电压，请将电路图补充完整。
27. （2025湖南长沙一模）小宇家电饭锅的内部电路元件可简化为两个发热电阻和两个开关，其中是手动控制开关，是温控开关。当、都闭合时，发热电阻、均工作，电饭锅处于加热状态；当温度达到设定温度时，自动断开，只有工作，电饭锅处于保温状态；只要断开，、均不工作。如图所示，已画出电源部分，请画出此电饭锅内部的电路图。
28. （2025四川达州一模）现代家庭生活中，很多插线板都带有USB充电口，能够直接为手机充电。请将电路图补充完整。要求：开关S控制整个电路；S闭合后，该电路既能给手机充电，同时又不影响为其他家用电器供电。
29. （2025湖北省一模）如图，请用笔画线代替导线，将带开关的电灯、带保险丝的插座分别接入家庭电路。
30. （2025苏州一模）如图，根据安全用电知识，将图中元件用笔画线代替导线连起来。注意：开关仅控制灯泡。
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模型01 电路设计问题（常考点） 选择题（2-3分） 一般情况下，各省中考物理命题，这个专题部分会出现1道题选择题，1道作图题最多不超过2小题，常以选择题、作图题出现，分值5分以内。考生要想把这部分5分的题全收入囊中，一定学习好每个模型答题要领，同时加强训练。
模型02 电路故障分析（常考点） 选择题（2-3分）
模型03 动态电路问题（常考点） 选择题（2-3分）
模型04 电学作图问题 （常考点） 作图题（2-3分）
模｜型｜构｜建
『模型解读，给思维方法及解题规律』
会判断串并联电路是解决电路设计的重要基础，判断识别电路是串联还是并联方法：
（1）定义法：分析电路中各用电器的连接方式，是首尾相连还是首相连、尾相连；
（2）电流法：让电流从电源的正极流出，电流只有一条路径通过各用电器回到电源负极，途中不分流，这个电路一定是串联电路；若电流在某处分成几条支路，且每条支路上只有一个用电器，再在某点处汇成一股电流，则这几个用电器就是并联的；
（3）拆除法：因为在串联电路中，各用电器互相影响，并联电路中各用电器互不影响。因此在串联电路中拆除任何一个用电器，其他的用电器就没有电流无法工作；在并联电路中，拆除任何一个用电器，其他用电器仍有电流可以继续工作。所以可以通过拆除一个用电器看其他用电器是否还能正常工作来判断电路是串联还是并联；
（4）短路法：用导线将某一用电器短路，如果其他用电器仍能工作，这几个用电器是串联；如果其他用电器都不能工作，则这几个用电器是并联的；
（5）节点法：在识别不规范的电路时，不论导线有多长，只要这两点间没有电源、用电器、导线两端点就可以看成同一点，如果电路中从一个点出发电流有三条或三条以上的路可走，那么这个点就是节点，有节点的电路是并联电路，串联电路没有节点。
【例题1】（2024四川广安中考真题）党的二十大报告指出“必须坚持科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，开展了STEM科创教育，在此期间，科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）完成自动出售服务；当光线较暗时，光控开关闭合，还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知，闭合开关扫码或闭合开关投币都能启动电动机，故开关扫码和投币应并联共同控制电动机；在光线较暗时，光控开关自动闭合，接通灯泡照明，则灯泡由光控开关控制，且与电动机并联。综上所述，图D符合要求，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
【模型1变式1】（2025福建一模）小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图，指纹识别成功相当于开关闭合，录入两人的指纹，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】指纹识别成功相当于开关闭合，其中任意一人的指纹识别成功就能开锁，说明每个开关都能控制指纹锁，故两个开关并联后，与指纹锁串联。
故选D。
【模型1变式2】（2025四川南充一模）不戴头盔存在安全隐患，于是张明同学设计以下方案：骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作；若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知，骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作，从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作，这说明灯泡与电机工作时互不影响，是并联的，若只戴头盔不扫码则无法骑行，则开关S1在干路中控制整个电路，开关S2与电机在一条支路中。
故选C。
【模型1变式3】（2025河南·一模）如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高低两档加热功能，下列说法正确的是（ ）
A. 只闭合开关时，电路处于高温档
B. 只闭合开关时，电路处于低温档
C. 同时闭合开关、时，电路处于高温档
D. 同时闭合开关、时，电路处于低温档
【答案】C
【解析】A．只闭合开关S1时，只有R1接入电路，由，此时电热毯电功率最小，为低温档，故A错误；
B．只闭合开关S2时，电路断路，故B错误；
CD．由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，R1和R2并联，因为电阻越并越小，所以此时电路电阻最小，而电源电压一定，由可知，此时电热毯电功率最大，为高温档，故C正确，D错误。故选C。
『模型解读，给思维方法及解题规律』
电路故障分析基本思路
一、电路故障原因分析要全面
（1）两节点间多支路连接出现单一导线即为短路；
（2）电流表与电压表示数变化对应电路断路和短路问题，误以为一盏灯不发光是因为电路中出现断路的情况，如果这盏灯短路时，也不发光的，所以考虑问题要严密，学会用辩证讨论思想分析。
（3）有时开关、滑动变阻器也会出现短路、断路，需要具体问题具体分析。
二、电路具体故障分析
1. 灯泡不亮
（1）闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数。出现故障有：
①滑动变阻器接成定值电阻；
②电源电压太低。
（2）闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数。可能原因有：
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏；
②接线柱接触不良；
③连接导线断裂。
（3）闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转。可能原因有：
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良；
②电流表和电压表的位置互换了。
2. 电表问题
（1）电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转。可能原因有：电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了。
（2）电流表与电压表的指针偏转角度很小。可能原因有：①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低。
（3）电表的指针超过最大刻度。可能原因有：①量程选择过小 ②电路中出现短路。
3. 滑动变阻器问题。
（1）滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化。可能原因有：滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻。
（2）无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压。可能原因有：电源电压过低。
（3）闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数.
可能原因有：灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置。
三、用电流表电压表判断故障技巧
A. 用电流表判断电路故障
1.电流表无示数：（1）电路有断路的地方；（2）用电器工作时，电流表内部发生短路
2.电流表有示数但示数很小：（1）电路有接触不良；（2）电流表量程过大
B. 用电压表判断电路故障
1.电压表无示数：（1）与电压表并联的电路短路；（2）与电压表并联的电路以外的电路断路
2.电压表有示数且等于电源电压：（1）电压表并联的电路断路，电压表的两个接线柱与电源构成通路
四、解决家庭电路的故障问题，需要全面了解下列基础知识
（1）家庭电路中，各元件的排列顺序是：进户线→电能表→闸刀开关→熔断器→电灯和插座。安装闸刀开关时，要竖直安装且让静触头在上面；熔断器串联在火线所在的干路上；开关一定要安装在火线与灯泡之间与灯泡串联，螺口灯泡尾部中心金属块接在与火线连接的开关上，螺旋接在零线上；插座要与用电器并联，接线原则是左孔接零线，右孔接火线，中间孔接地线（两孔插座没有接地线插孔）。
（2）试电笔使用时，用手接触笔尾金属体，如图所示。将笔尖接触被测电路，若碰到的是火线，则氖管发光；若碰到的是零线，则氖管就不会发光。
（3）家庭电路的故障一般有以下三种类型：①保险丝熔断或火线断开。用电器不工作，用试电笔测试各处氖管都不发光。保险丝烧断的原因是电路总功率过大或发生了短路。②零线断了。用电器不工作，用试电笔测试，凡与火线相连处氖管都发光。③某用电器不工作，可能该用电器损坏或接触不良，但不影响其他用电器。
【例题2】（2024四川达州中考真题）如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（ ）
A. 短路 B. 短路 C. 开路 D. 开路
【答案】A
【解析】由图可知，两灯串联，电压表测L2两端电压，电流表测串联电路电流；
A．如果L1短路，则串联电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，则电流表示数变大。由于L1短路，电路中只有L2，L2两端电压等于电源电压，电压表示数变大。此时灯泡L2发光。则A符合题意；
B．如果L2短路，电路中电流变大，电流表的示数变大，由于电压表测L2两端电压，则电压表的示数为0，即电压表的示数变小，故B不符合题意；
C．如果L1开路，两个电表与电源不通，则两个电表的示数都变为0，即示数都变小。故C不符合题意；
D．如果L2开路，电路断路，电流表的示数变小。此时电压表串联在电路中测电源电压，则电压表的示数变大。故D不符合题意。故选A。
【模型2变式1】（2025陕西西安·一模）在探究串联电路电压的特点时，闭合开关，灯泡都不发光，电压表无示数。以下可能的是（ ）
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
【答案】B
【解析】A．由图知，两灯串联，电压表测量的是L2两端电压，闭合开关，灯泡都不发光，说明电路发生了断路故障；电压表无示数，说明电压表不能连接电源两极，说明是L1发生了断路故障，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B
【模型2变式2】（2025云南一模）某调光台灯简化电路图如图所示，电源电压保持不变。为使台灯变亮，滑片应向___端移动。台灯工作一段时间后，发现无论怎样调节滑片，台灯一直很亮且亮度不变，电路发生的故障可能是滑动变阻器_____。
【答案】 左##A端 短路
【解析】为使台灯变亮，要增大电路中的电流，电源电压不变，由欧姆定律可知应减小电路中的电阻，由图可知滑片往左端（或A端）移动可减小接入电路的阻值。
台灯工作一段时间后，发现无论怎样调节滑片，台灯一直很亮且亮度不变，说明滑动变阻器不能改变接入阻值大小，故电路发生的故障可能为滑动变阻器短路。
【模型2变式3】（2025广东一模）如图所示，小灯泡L1和L2 联在电路中。开关S闭合后，两灯均发光，电压表测小灯泡 （选填“L1”或“L2”）两端电压。一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有示数且较大，电流表无示数，则故障可能是 。
【答案】 串 L1 L1断路
【解析】如图所示电路，小灯泡 L1和L2首尾顺次相连，则连接方式为串联。
由图可知，电压表与L1并联，则测量L1两端的电压。
一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，电路中无电流，电压表两接线柱到电源是通路，导致这种电路故障的原因可能是 L1断路。
【模型2变式4】（2025天津一模）如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用试电笔接触a、b、c三处，氖管都发光；接触d处，氖管不发光。则故障可能是（ ）
A．灯丝断了 B．灯短路了 C．开关处断路 D．cd间断路
【答案】D
【解析】A．灯丝断了，则c、d处不能与火线相连接，用试电笔接触c、d处，氖管不发光，故A不符合题意；
B．灯短路了，则a、b、c、d处都与火线相连接，用试电笔接触a、b、c、d处，氖管都发光，故B不符合题意；
C．开关处断路，则b、c、d处不能与火线相连接，用试电笔接触b、c、d处，氖管不发光，故C不符合题意；
D．cd间断路，则a、b、c处都与火线相连接，用试电笔接触a、b、c处，氖管都发光；d处不能与火线相连接，用试电笔接触d处，氖管不发光，故D符合题意。故选D。
『模型解读，给思维方法及解题规律』
动态电路电学量变化的相关问题分析方法
动态电路分析是电学考查的重要内容之一。它主要是由于开关的闭合（或断开）、滑动变阻器滑片移动而引起的电路中各物理量的变化。中考常以选择题、填空题的形式出现，也会以压轴题的形式出现在解答题中，常考的类型有：电路中电流表、电压表示数的变化、电阻电功率的变化、小灯泡亮度的变化。试题难度一般较大。
（1）“先看总电阻”（用串、并联特点）。当滑动变阻器的滑片向左（右）滑动或开关断开（闭合）时，由串、并联特点可以推出如下结论：当电路（串、并）中的任何一个电阻变大（小）时，电路的总电阻将变大（小）；串联电路中，电阻多，总电阻越大；并联电路中，支路多，总电阻越小。
（2）“再看总电流”（用欧姆定律，电源电压不变）。“串联看分电压”先用欧姆定律看定值电阻的电压，再用串联特点看另一电阻的分电压。“并联看分电流”先用欧姆定律看定值电阻的电流，再用串联特点看另一电阻的分电流。
（3）“最后看电功、电功率、电热”。在知道用电器（一段电路）的电阻、电流以及它们两端的电压的变化情况，在根据电功、电功率、焦耳定律公式进行比较。
【例题3】（2024安徽省中考真题）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端，电压表V1、电压表V2、电流表A的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI，则（ ）
A. 电流表A的示数变大，电压表V2的示数变大
B. 电流表A的示数变小，电压表V1的示数变小
C. ΔU1与ΔI的比值大于R的阻值
D. ΔU2与ΔI的比值等于R的阻值
【答案】D
【解析】AB．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表V1测定值电阻两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压。将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端，滑动变阻器接入的阻值越来越小，则电路总电阻越来越小，根据欧姆定律可知，电路的电流变大，则定值电阻两端电压变大，即电压表V1的示数变大，根据串联分压可知，滑动变阻器两端电压变小，即电压表V2的示数变小，故AB错误；
CD．由上述可知，电压表V1和电压表V2的示数变化量的绝对值ΔU1=ΔU2，由欧姆定律可知，电压表V1的示数变化量
ΔU1=I'R-IR=(I'-I)R=ΔIR
因此ΔU1和ΔU2与ΔI的比值都等于R的阻值，故C错误，D正确。故选D。
【模型3变式1】（2025四川广元一模）小文设计并连接了如图的电路，电源两端电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关S，保证电路安全的前提下，滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中（ ）
A. 滑动变阻器接入电路的电阻变大，灯泡变暗 B. 电流表示数变大，电压表示数变小
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小 D. 可以将滑动变阻器滑片滑到最左端
【答案】C
【解析】A．如图所示，滑动变阻器和灯泡并联，滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中，滑动变阻器的电阻在减小，滑动变阻器所在支路的电流变大，因为并联，小灯泡的电流、电压都不变，灯泡亮度不变，故A错误；
B．滑动变阻器和灯泡并联，电压表测电源电压，则电压表示数始终不变，滑动变阻器的电阻在减小，滑动变阻器所在支路的电流变大，则总电流变大，故B错误；
C．电压表示数始终不变，总电流变大，电流表示数变大，电压表示数与电流表示数的比值变小，故C正确；
D．将滑动变阻器滑片滑到最左端，会造成电路短路，所以不能将滑动变阻器滑片滑到最左端，故D错误。
故选C。
【模型3变式2】（2025福建一模）如图所示电路，电源电压保持不变，R为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S，当热敏电阻的温度降低时，电压表的示数______，电压表的示数与电流表A的示数之比______。（均填变化情况）
【答案】 变大 不变
【解析】分析电路可知，和串联，电压表测电压，电压表测的电压，电流表测电路电流。当热敏电阻的温度降低时，阻值变大，根据串联分压原理，电压表的示数变大；根据，电压表的示数与电流表A的示数之比即为的阻值，所以电压表的示数与电流表A的示数之比不变。
【模型3变式3】（2025湖南省一模）图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（ ）
A. 每升高1℃，R的阻值增大1.65Ω
B. 通过R的电流为20mA
C. 环境温度为20℃时，电压表的示数为216mV
D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源
【答案】C
【解析】A．由图丙可知，温度升高20℃，电阻增大8Ω，则每升高1℃，R的阻值增大
故A错误；
BC．由图丙可知，当时，，由欧姆定律可知，通过R的电流
当时
则通过R的电流为
由题意可知，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变，环境温度从20℃上升到30℃，电阻变大，由可知，电压表的示数会增大，因电压表的示数变化了8mV，即
因电流不变，则，即
解得
故B错误，C正确；
D．由可知，阻值变化量相同时，电流越大，电压表示数变化值越大，因此若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更大的恒流源。故D错误。故选C。
『模型解读，给思维方法及解题规律』
掌握以下电学作图要求是快速解决问题的关键技巧
本部分作图包括基本电路作图、家庭电路的连接。电部分的作图内容多而且复杂，既可以直观的表现问题，还是分析解决问题的一种方法。
1. 基本电路作图
根据电路图连接实物图，是做实验的一项基本技能，还能练习电表等仪器的连接使用；（2）根据实物图画出电路图，可以掌握电路连接、是分析解决电路的一种基本能力；
（3）根据要求设计电路，是利用电路图解决问题的一种能力。
2. 家庭电路的连接：可以帮助分析、解决生活中的一些家庭电路问题。
（一）作图方法技巧说明
A.基本电路作图
1.根据电路图连接实物图：
(1)先判断各元件的连接方式以及每个开关的控制作用。
(2)注意电流表和电压表的接线柱接法和量程的选择,滑动变阻器的接线柱。
(3)根据各元件的位置,从电源正极开始,按电流通过的路径逐个连接电路元件,直到电源负极为止,选择最简单、直接的连线路径.(连接实物图要避免导线交叉)
2. 根据实物图画电路图：
(1)分析电路，明确是串联还是并联.
(2)电路图中各元件的顺序与实物图中的位置要一一对应.
(3) 电路图中各元件位置应布置适当, 保持横平竖直，电路图匀称、美观、整齐、规范、元件不能画在拐角上.
3. 根据要求设计电路:
(1)根据设计的要求，确定用电器、开关和电源的连接方式.(2)画出草图后再根据设计要求进行验证.(3)符合题目要求后，画出设计合理、规范的电路图.
B.家庭电路的连接
除去按照一般电路图的要求外，还要遵守：保险丝和开关都要接火线；开关和电灯串联；电灯的螺旋套接零线；插座和灯泡等用电器之间是并联；三孔插座“左零右火中接地”；用电器的金属外壳接地线.
（二）作图的基本要求
1.连接实物图时，电流流经电路元件的顺序和电路图保持一致，导线不允许交叉,导线必须画到接线柱上.
2.在画电路图时，电源正负极、电路元件的位置及开关的状态与实物图要一一对应；电路图要画成“横平竖直”的长方形，元件不能画在转角处，导线相连处要用实点表示。
3.连接家庭电路时，要符合安全用电的要求和原则。开关与灯串联，且开关必须接在火线和电灯之间。
（三）作图的基本类型与理论依据
1.根据电学实物图结合要求画出对应电路图
2. 根据电路图结合要求连接实物图
3. 根据生活生产实际的需要设计实用的电路图
4. 家庭简单电路作图
（四）电学作图注意事项
1. 串联简单，并联抓住 “分支点”；
2. 注意“分支点”、“+、-”接线柱、量程以及滑动变阻器的连线（“一上一下”和“阻值变化”）；
3. 首先判断用电器串并联，在根据要求把开关装到合适位置；
4. 注意"三眼插座及保险丝"和"螺口灯泡及控制开关"与火线,零线和地线的连接.
【例题4】（2024苏州中考真题）在图中完成探究电流与电压关系的电路连接，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
【答案】如图所示
【解析】探究电流与电压关系电路中，电源与定值电阻、电流表、开关以及滑动变阻器是串联关系，为使滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑片在最右端，下接线柱应接在左端，故用导线连接滑动变阻器的左下接线柱与电源的负极；电压表测量定值电阻两端的电压，应并联在定值电阻的两端，因为电源有两节干电池，电源电压为3V，故电压表接0~3V的量程，即用导线连接电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱。
【模型4变式1】（2025四川自贡一模）“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，灯亮电铃不响；当房门被打开时，细导线AB被扯断，灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
【答案】如图所示.
【解析】从电源正极依次串联开关、灯泡以及电铃回到电源负极，然后将AB并联在电铃两端，如图所示.
【模型4变式2】（2025山东青岛·模拟预测）分析图中的电路图，请用笔画线代替导线将实物图连接起来。
【答案】如图所示.
【解析】由电路图知，开关、灯泡L2、L1和电流表依次串联在电源两极上，电压表并联在L2两端，由于电路中电流和灯泡电压未知，为了安全电压表和电流表可选用大量程，实物图如图所示。
【模型4变式3】（2025吉林一模）如图所示，请用笔画线代替导线，将图中的插座、电灯和开关正确接入家庭电路中。
【答案】如图所示
【解析】家庭电路中的三孔插座要按照左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线连接；电灯和开关接入家庭电路中时，为了能安全用电，开关应接在火线和灯泡之间。
题组1. 电路设计问题试题精炼
1. （2025四川宜宾一模）中医在我国具有悠久的历史。一款电热中药壶有急火和文火两种工作状态，由开关控制，在下图的简化电路中不能实现要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．只闭合S1时，R1、R2串联，，电路中电阻较大，由可知，电功率较小，为文火状态，当S1、S2都闭合时，只有R1接入电路，电路中电阻较小，由可知，电功率较大，为急火状态，可以实现要求，故A不符合题意；
B．当只闭合S1时，R1、R2串联，当S1、S2都闭合时，仍旧是R1、R2串联，当S1闭合时，无论是否闭合S2，电路中电功率都相同，不能实现要求，故B符合题意；
C．当S1闭合，S2接1时，电路中只有R1，电阻较小，由可知，电功率较大，为急火状态；当S2接2时，R1、R2串联，电路中电阻较大，由可知，电功率较小，为文火状态，可以实现要求，故C不符合题意；
D．当S1闭合，S2两端都接1时，R1、R2串联，电路中电阻较大，由可知，电功率较小，为文火状态，S2两端都接2时，只有R1接入电路，电路中电阻较小，由可知，电功率较大，为急火状态，可以实现要求，故D不符合题意。
故选B。
2. （2025哈尔滨一模）高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证，两个信息相符合后闸机门（电动机）自动打开，乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关，下列模拟电路，符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】每个信息验证成功相当于闭合一个开关，两个信息都相符合后电动机自动打开，所以两个开关应该串联，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
3. （2025武汉一模）电冰箱冷藏室中照明灯L由门控开关控制，压缩机（电动机）由温控开关控制，要求照明灯和压缩机既能单独工作又能同时工作，下列电路中符合上述特点的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知，电动机和灯泡并联，各个支路各有一个开关。
A．图中灯泡和电动机并联，开关S1控制灯泡，开关S2控制电动机，故A符合题意；
B．图中灯泡和电动机并联，开关S1干路中，只闭合开关S2，电动机不工作，故B不符合题意；
CD．图中灯泡和电动机串联，只有两个开关都闭合时，电动机和灯泡都工作，故CD不符合题意。
4. （2025沈阳一模）图中的电动独轮车依靠电力驱动，低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，当人站在独轮车上时开关自动闭合，电动机工作，独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当电源开关S闭合时指示灯亮起，独轮车处于待机状态，当人站在独轮车上时开关自动闭合，电动机工作，独轮车才开始运动，说明指示灯和电动机并联，可以独立工作，同时开关S处在干路，开关处在电动机所在支路，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5. （2025山东潍坊一模）共享电动助力单车极大方便人们的出行。如图为某助力单车，使用前先摇晃车把检查电量，此时开关闭合，只有电量指示灯亮起；确认电量充足后扫码开锁，此时开关闭合，日间行车灯亮起，电动机M启动，且日间行车灯损坏时电动机M可正常工作；助力单车在规定区域内，开关始终处于闭合状态，如果驶离规定区域，开关自动断开，电动机M、行车灯均无法工作，指示灯可正常工作。下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】助力单车使用前先摇晃车把检查电量，此时开关S1闭合，只有电量指示灯L1亮起，说明S1与L1串联接入电源两端；确认电量充足后扫码开锁，此时开关S2闭合，日间行车灯L2亮起，电动机M启动，且日间行车灯L2损坏时电动机M可正常工作，说明L2与电动机M并联，开关S2位于L2与电动机M并联电路的干路上；助力单车在规定区域内，开关S3始终处于闭合状态，如果驶离规定区域，开关S3自动断开，电动机M、行车灯L2均无法工作，指示灯L1可正常工作，说明开关S3位于L2与电动机M并联电路的干路上，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
6. （2025河北一模）如图所示为第38届泸州市青少年科技创新大赛上展示的一件手臂骨骼模型，小明打算对该作品进行改进，加装电动机带动轮子转动，使骨骼模型动起来，并加装指示灯。电路设计要求为：只闭合开关，仅指示灯亮；再闭合开关，指示灯亮，电动机M转动；断开开关，指示灯熄灭，电动机M停止转动。满足该设计要求的电路是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．只闭合开关，电动机和指示灯串联，它们都工作，故A不符合题意；再闭合开关S2，电动机被短路，只有指示灯发光，故A不符合题意；
B．只闭合开关，只有指示灯的简单电路，指示灯亮，再闭合开关，指示灯和电动机并联，它们都工作，断开开关，指示灯熄灭，电动机M停止转动，故B符合题意；
C．只闭合开关，只有指示灯的简单电路，指示灯亮，再闭合开关，指示灯和电动机并联，它们都工作，断开开关，指示灯熄灭，但电动机M转动，故C不符合题意；
D．只闭合开关，只有指示灯的简单电路，指示灯亮，再闭合开关，电源短路，它们都不工作，故D不符合题意。故选B。
7. （2025天津一模）如图所示的“电阻测量盒”，内有电源（电压不变且未知）、阻值已知的定值电阻、开关和电流表，并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连，根据开关闭合、断开时电流表的示数，可以算出的阻值。设计的盒内电路图，其中符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】A．闭合开关，通过电流表示数和R0的阻值，可以计算出电源电压，再断开开关，将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连，根据电源电压和电流表示数，可以计算出 Rx的阻值，故A符合题意；
B．将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连，断开开关，则电阻 Rx和R0串联，用两电阻的阻值和电流表示数表示出电源电压；再闭合开关，R0被短路，用电阻 Rx的阻值和电流表示数再次表示出电源电压，由于电源电压不变，联立等式，计算出 Rx的阻值，故B符合题意；
C．将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连，断开开关，则电阻 Rx和R0串联，用两电阻的阻值和电流表示数表示出电源电压；再闭合开关，Rx和电流表被短路，电流表无示数，不能再次表示出电源电压，所以不能计算出Rx的阻值，故C不符合题意；
D．闭合开关，通过电流表示数和R0的阻值，可以计算出电源电压，再断开开关，将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，则电阻Rx和R0串联，根据电源电压和电流表示数，可以计算出 电路的中阻值，进而可以计算出Rx的阻值，故D符合题意。
故选ABD。
8. （2025吉林一模）电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势受到了消费者的青睐。电动自行车除了车钥匙一个开关S 外，两剁车手柄中各有一只开关S1和S2控制电动机。在行驶中用任一只手柄刹车时，该手柄中的开关立即断开，电动机停止工作。请你设计出未骑行前电动自行车的电路图，并画在虚线框中。
【答案】如图所示
【解析】由题可知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开、电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，则两开关应串联接在电路中。
题组2. 电路故障问题试题精炼
9. （2025四川宜宾一模）如图所示,当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮，某同学用一根导线探究其故障；当把导线首尾同灯L1两端分别相连时发现灯L2亮,灯L1不亮；当把导线首尾同灯L2两端分别相连时，发现两灯都不亮，则 ( )
A. 灯L1短路 B. 灯L1断路
C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
【答案】B
【解析】闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路，当将导线首尾分别同L1两端相连时，发现L2亮,L1不亮，说明电路通路，两灯不可能均短路，L2不可能断路，而当导线首尾分别与L2两端相连时，两灯均不亮，说明L1发生了断路。故选B。
10.（2025江苏盐城一模）在探究串联电路电压的特点时，闭合开关，灯泡都不发光，电压表无示数。以下可能的是（ ）
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
【答案】B
【解析】A．由图知，两灯串联，电压表测量的是L2两端电压，闭合开关，灯泡都不发光，说明电路发生了断路故障；电压表无示数，说明电压表不能连接电源两极，说明是L1发生了断路故障，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B
11. （2025四川眉山一模）如图所示电路，闭合开关、，小灯泡和均正常发光，电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是（ ）
A. 小灯泡和串联
B. 电流表测量电路的总电流
C. 若只断开，小灯泡熄灭，正常发光
D. 若灯突然熄灭，是因为电压表发生断路
【答案】C
【解析】由图可知，灯L1与灯L2并联，开关S2控制干路，灯L1与开关S1在一条支路，灯L2与电流表串联在另一条支路中，电压表并联在灯L1的电压；
A．由图可知，闭合开关S1、S2，灯L1和L2并联，故A错误；
B．由图可知，电流表与灯L2在一条支路上，所以电流表测量流过灯L2支路的电流，故B错误；
C．由图可知，灯L1与L2并联，若只断开开关S1，灯L1熄灭，而灯泡L2不受影响，故C正确；
D．由图可知，若电压表发生断路，灯L1仍正常发光，故D错误。
故选C。
12. （2025新疆一模）在探究串联电路电压特点时，某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析正确的是（ ）
A. 开关闭合后，如果灯泡不亮、亮，一定是灯丝断了
B. 如果只有灯泡开路，则开关闭合后电压表示数一定为零
C. 如果只有灯泡开路，则开关闭合后电压表示数一定为零
D. 开关闭合后，如果电压表示数为零，灯泡一定不发光
【答案】C
【解析】A、开关闭合后，亮，说明有电路，故障类型为短路，短路部分不工作，故L短路，故A错误；
B、当只有灯泡开路时，整个电路无电流，闭合开关后，电压表到电源为通路，故电压表有示数，故B错误；
C、当只有灯泡开路时，整个电路无电流，闭合开关后，电压表到电源为断路，故电压表示数一定为零，故C正确；
D、开关闭合后，电压表示数为零，可能是短路，此时可以放光，也可能是断路，此时不发光，故D错误。
13.（2025甘肃兰州一模）如图是“测量小灯泡电功率”的实验电路，正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针稍有偏转，电压表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是（ ）
A．灯泡断路
B．滑动变阻器接入电路的阻值过大
C．灯丝电阻值过大
D．滑动变阻器短路
【答案】B
【解析】A．如果灯泡断路，灯泡电阻很大，电压表示数应接近于电源电压，故A不符合题
意。
B．滑动变阻器连入电路阻值过大，电路中电流很小，电压表示数很小，故B符合题意。
C．灯丝电阻值过大，根据串联电路的分压规律可知，其两端分担的电压较大，即电压表示数较大，故C不符合题意。
D．如果滑动变阻器短路，电路中电流将会很大，电压表测量的是电源电压，示数较大，故D不符合题意。
题组3. 动态电路分析试题精炼
14. （2025新疆一模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P由最右端向中点移动时，变小的是（ ）
A. 电流表A2的示数
B. 电压表V的示数
C. 电流表A示数与电流表A2示数的差值
D. 电压表V示数与电流表A示数的比值
【答案】D
【解析】B．由电路图可知，与并联，电流表测干路电流，电流表测支路电流，电压表测量电源的电压；由于电源电压不变，移动滑片时，电压表V示数保持不变，故B不符合题意；
AC．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过支路的电流不变；闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由最右端向中间移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据可知，通过滑动变阻器的电流变大，电流表A2的示数变大， 根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流变大，即电流表示数变大；电流表示数与电流表A2示数的差值为通过定值电阻的电流，所以电流表示数与电流表A2示数的差值不变，故AC不符合题意；
D．由于电压表V的示数不变，电流表示数变大，所以电压表V示数与电流表示数的比值变小，故D符合题意。故选D。
15. （2025江苏连云港一模）如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右移动过程中（ ）
A.电流表示数变小，灯变暗 B. 电流表示数变大，灯变亮
C. 电压表示数不变，灯亮度不变 D. 电压表示数变小，灯亮度变亮
【答案】A
【解析】由图可知滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据知，电源电压不变，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；串联电路电流处处相等，通过小灯泡的电流也减小，故又根据可知，灯泡两端的电压变小，电压表的示数变小，而且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，故灯泡的实际功率变小，灯泡变暗。故选A。
16. （2025青海西宁一模）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，电流表A1的示数逐渐变小，这一过程中（ ）
A. 滑片P是向b端移动的
B. 电流表A的示数逐渐变小
C. 电压表V的示数逐渐变小
D. 电路的总功率变大
【答案】B
【解析】A．电流表A1的示数逐渐变小，说明R1电阻变大，滑片向a端移动，故A不符合题意；
B．电流表A1的示数逐渐变小，干路电流变小，故B符合题意；
C．电路是并联电路，电压表V的示数不变，故C不符合题意；
D．干路电流变小，电压不变，电路的总功率变小，故D不符合题意。
17.（2025陕西一模）如图，电源电压不变。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且等于电源电压。排除故障后，滑动变阻器的滑片P向左移动，下列分析正确的是（ ）
A. 灯泡不亮是因为滑动变阻器阻值过大
B. 灯泡不亮是因为灯泡短路
C. 排除故障后，滑片P向左移动，灯泡变暗
D. 排除故障后，滑片P向左移动，电流表和电压表示数均变大
【答案】D
【解析】AB．灯泡不亮且电流表无示数，电压表等于电源电压，所以电路中的故障类型是断路，故AB错误；
CD．由图可知，滑片向左移动，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，灯泡变亮；根据串联电路分压规律可知，小灯泡两端电压变大，电压表示数变大，故C错误，D正确。故选D。
18. （2025广西一模）在如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，将滑动变阻器的滑动触头向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数减小 B. 电流表的示数减小
C. 电流表A1的示数减小 D. 滑动变阻器消耗的电功率变大
【答案】B
【解析】ABC．由电路图知，两个电阻并联在电路中，电流表A1测电阻R1支路的电流，A测干路的电流，电压表测电源电压，当滑动变阻器的滑动触头向右移动时，变阻器接入电路的阻值变大，而电源电压保持不变即电压表示数不变，据欧姆定律知，变阻器所在支路的电流变小，R1所在支路的电阻不变，那么通过的电流也不变，所以电流表A1的示数不变，据并联电路的电流特点知，干路的电流变小，即A的示数变小，故AC错误，B正确；
D．滑动触头向右移动时，通过变阻器的电流变小，两端的电压不变，据P=UI知，变阻器R2消耗的电功率变小，故D错误。故选B
19. （2025广州一模）如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数变大，电压表示数变小 B. 电流表示数变小，电压表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值变大 D. 电压表与电流表示数的比值变小
【答案】B
【解析】AB．由电路图可知，这是一个串联电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压。滑动变阻器的滑片P向右移动时，R2接入电路的电阻值变大。 因此整个电路的总电阻增大。根据欧姆定律可知 ，当电压U保持不变，电阻R增大时，电流I会减小。所以，电流表示数会变小。 由于电流减小，根据 U=IR可知，R1两端的电压减小。所以，电压表V1的示数会变小。 由串联电路电压规律可知，R2两端的电压会增大。所以，电压表V2的示数会变大。故A错误，B正确；
C．由欧姆定律可知，电压表V1与电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值不变。故C错误；
D．由欧姆定律可知，电压表V2与电流表示数比值为滑动变阻器接入电路中的阻值，滑动变阻器的阻值变大，则其比值变大。故D错误。故选B。
20. （2025河北一模）已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将光敏电阻R、定值电阻、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。假定电源电压保持不变。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况，下列表述中正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数均变小；
B．电流表和电压表的示数均变大；
C．电流表的示数变大，电压表的示数变小；
D．电流表的示数变小，电压表的示数变大
【答案】C
【解析】由图可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测光敏电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流。当逐渐增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻R的阻值会减小，则电路中总电阻减小，因电源电压不变，则电路中电流变大，即电流表示数变大，根据U=IR，定值电阻 R0两端的电压将增大，再根据串联电路电压规律可知，光敏电阻R两端的电压将减小，即电压表示数变小。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
21. （2025深圳一模）我国交规规定，酒后不能开车。图甲是一种对驾驶员进行检测的呼气式酒精测试仪，其简化电路如图乙所示，测试仪里面装有酒精气体传感器，它是一种气敏电阻，用符号“”表示，其阻值R随酒精气体浓度K变化图像如图丙所示。已知电源电压为12V，是阻值为20Ω的定值电阻，设血液酒精浓度M＝呼出酒精气体浓度K×2500，当血液酒精浓度≥0.2mg/mL时，属于饮酒驾驶。下列说法正确的是（ ）
A. 酒精气体浓度越大，电流表示数越大
B. 刚达到饮酒驾驶时，R的阻值为64Ω
C. 电流表示数为0.12A时，不属于饮酒驾驶
D. 达到饮酒驾驶，电路消耗的最小功率为1.44W
【答案】ABC
【解析】由图乙得，R与R1串联，电流表测量电路电流；
A．由图丙可知，酒精气体浓度越大，R电阻越小，此时电路总电阻越小，由欧姆定律得，电流电流越大，即电流表示数越大，故A正确；
B．刚达到饮酒驾驶时，呼出酒精气体浓度
由图得，此时R的阻值为64Ω，故B正确；
C．电流表示数为0.12A时，由欧姆定律得，此时电路电阻为
R的阻值为
由图丙可知，此时呼出酒精气体浓度为K=4×10-5mg/mL，则血液酒精浓度
M＝4×10-5mg/mL×2500=0.1mg/mL<0.2mg/mL
则此时不属于饮酒驾驶，故C正确；
D．达到饮酒驾驶，电路消耗的最小功率为
故D错误。故选ABC。
题组4. 电学作图问题试题精炼
22. （2025贵州省一模）如图所示是未完成连接的实物电路，请在图中用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求：两灯串联，电压表测量小灯泡两端电压，导线不能交叉。
【答案】如图所示
【解析】用导线将两灯串联，电压表测量小灯泡两端电压，则电压表应与小灯泡并联，用导线将电压表负接线柱和小灯泡左接线柱相连。
23. （2025山西一模）如图所示的电路中有两根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上。要求：灯L1和L2并联，开关S接在干路上，电流表只测量灯L2中的电流（连线不能交叉）。
【答案】如图所示
【解析】灯L1与L2并联，则电流的路径有两条，使灯泡L2的左接线柱与灯泡L1的左接线柱相连，灯泡L1的右接线柱与电源负极相连，电流表与L2串联，开关接在干路中。
24．（2025青海一模）请用笔画线代替导线将图示串联电路补充完整，要求：
（1）电压表测L2两端的电压；
（2）滑动变阻器滑片向B端移动时，两灯均变亮。
【答案】如图所示
【解析】电压表与L2并联，因电源为两节干电池，故电压表使用0~3V量程；要求变阻器滑片向B端移动时，两灯均变亮，即：滑片向右移动时，变阻器连入电路的阻值减小，电路中电流变大。故应将变阻器右下的接线柱连入电路。
25．（2025哈尔滨一模）根据如图所示的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】如图所示
【解析】根据实物图可知，灯L1、L2串联，电流从电源正极出发，依次经过电流表、L1、开关、L2回到负极，电压表测L1两端的电压。
26.（2025福建一模） 如图所示，和串联，用电压表测量两端的电压，请将电路图补充完整。
【答案】如图所示
【解析】用电压表测量两端的电压，应将电压表并联在两端，故作图如下：
27. （2025湖南长沙一模）小宇家电饭锅的内部电路元件可简化为两个发热电阻和两个开关，其中是手动控制开关，是温控开关。当、都闭合时，发热电阻、均工作，电饭锅处于加热状态；当温度达到设定温度时，自动断开，只有工作，电饭锅处于保温状态；只要断开，、均不工作。如图所示，已画出电源部分，请画出此电饭锅内部的电路图。
【答案】如图所示
【解析】由题意可知，只要断开，、均不工作，则开关控制整个电路；当、都闭合时，发热电阻、均工作，电饭锅处于加热状态，由可知，电阻、并联时，电路中的电阻最小，总功率最大，处于加热状态；断开时，只有工作，则开关控制的电流的通断，则开关在干路中，开关与在一条支路中，如下图所示：
28. （2025四川达州一模）现代家庭生活中，很多插线板都带有USB充电口，能够直接为手机充电。请将电路图补充完整。要求：开关S控制整个电路；S闭合后，该电路既能给手机充电，同时又不影响为其他家用电器供电。
【答案】如图所示
【解析】由题意可知，开关S控制整个电路，则开关S位于干路； 手机充电与其他家用电器是并联的，则USB充电接口与三孔插座并联，三孔插座按照左零右火上接地的原则接入电路中。
29. （2025湖北省一模）如图，请用笔画线代替导线，将带开关的电灯、带保险丝的插座分别接入家庭电路。
【答案】如图所示
【解析】在家庭电路中，插座和带开关的灯泡是并联，插座接线规则为左零右火上接地，带开关的灯泡，开关要接在火线和灯泡之间，灯泡顶部接火线，螺丝套接零线，插座和带开关的灯泡接线如图所示。
30. （2025苏州一模）如图，根据安全用电知识，将图中元件用笔画线代替导线连起来。注意：开关仅控制灯泡。
【答案】如图所示
【解析】由图可知，试电笔接触上面的线时，氖管发光，则上面的线为火线，下面的线为零线；灯泡的接法：火线与开关串联，开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点，零线直接在灯泡的螺旋套上；三孔插座的接法：火线首先接熔断器，然后再进入右孔，地线直接接三孔插座的上孔，零线直接接三孔插座的左孔。
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