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第十三章 简单电路
九年级上册 鲁科版
单元课件
盛夏,大雨来临,常常伴有电闪雷鸣;
隆冬,脱衣服时,偶尔听到噼啪作响。
人类对于电的认识是从雷电和摩擦起电开始的。
18 世纪,莱顿瓶的发明为人们提供了储存电荷的有效方法,富兰克林的风筝实验证实了雷电和生活中的电在本质上是相同的。
电池的发明,使人类获得了持续电流,人们开始使用一些简单电路。从20世纪逐渐走进百姓生活的手电筒,到今天各种各样的电器,都是由简单电路组合而成的。
让我们从简单电路开始,
开启探索电的旅程吧!
第十三章 简单电路
九年级上册 鲁科版
单元课件
闪电是怎样产生的?
闭合开关后,电灯为什么会发光?
教室里的开关为什么能同时控制多盏灯?
第1节 电荷
01
第2节 电路 电路图
02
第3节 串联电路与并联电路
03
单元内容
1.了解摩擦起电现象,了解原子的结构,物体不显电性的原因和带电的实质;
2. 理解电荷间的相互作用,明确自然界只有两种电荷;
3. 知道检验物体带电的方法、验电器的构造和原理;
4. 知道生活中常见的导体和绝缘体。
5. 知道电流的形成条件和方向的规定。
6.知道电路的组成,认识电源和用电器;
7.能画简单的电路图,能连接简单的电路;
8.通过实验认识短路、断路、通路。通过活动认识短路并了解短路的危害;
9.知道什么是串联电路和并联电路,会画简单的串联、并联的电路图;
10. 通过实验探究串、并联电路的特点,会连接简单的串联和并联电;
11.尝试根据已有知识、经验,按要求设计简单的串、并联电路;
12.能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例;
学习目标
单元重点 1. 摩擦起电极电荷间作用规律。
2. 电流的形成及方向。
3. 会连接电路、会画简单电路图。
4. 探究串、并联电路的特点。
单元难点 1. 摩擦起电原因。
2. 短路及其危害。
3. 连接串并联电路。
重点难点
知识图谱
第1节 电荷
考点串讲
知识一 摩擦起电及其原因
1. 电荷:
一些物体被摩擦后,能够吸引轻小物体。则这些物体就带了“电”,或者说带了电荷。
生活中的带电现象:电扇工作时,扇叶和空气摩擦吸引灰尘;用干绸布镜子,发现镜面黏绒毛;梳头发,头发随着梳子飘等。
知识一 摩擦起电及其原因
2. 原子及其结构:
物质由分子、原子构成。原子由原子核和核外电子(带负电)组成,电子绕原子核做高速运动。原子核由质子(带正电)中子组成。
3. 原子及其结构:
通常情况下,原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等,所以整个原子不带电。
知识一 摩擦起电及其原因
4. 摩擦起电原因:
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因为缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。
知识一 摩擦起电及其原因
5. 摩擦起电实质:
摩擦起电不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
知识二 电荷间相互作用
1. 两种电荷:自然界只有两种电荷。
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。用“+”号表示。
(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。用“-”号表示。
2. 电荷间作用规律:
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
知识二 电荷间相互作用
3. 电荷量:
(1)定义:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷,用字母Q表示。
(2)单位:单位:库仑,简称库,符号是C。
一根实验室中常用的玻璃棒,摩擦后所带的电荷量大约只有
10-7C。
知识二 电荷间相互作用
4. 验电器:
(1)作用:检验物体是否带电。
(2)构造:金属球、金属箔、金属杆、绝缘塞等。
(3)原理:同种电荷互相排斥。
(4)使用方法:将被检验的物体与验电器的金属球接触,如果
验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电。
知识三 静电的防止与利用
1. 静电的防止:
(1)避免产生静电:在可能情况下选用不容易产生静电的材料。
(2)避免静电积累:静电要设法导走,如增加空气湿度,接地等。
2. 原子及其结构:
通根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相
吸引的原理:主要应用有静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒
,静电喷泉等。
电荷
【例题1】用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒因______(选填“得到”或“失去”)电子而带上正电荷,此时玻璃棒具有____________的性质;如图将它与不带电的验电器金属球接触,验电器的金属箔张开,是因为______(选填“同种”或“异种”)电荷相互排斥;如图所示是不同物质的原子核对电子约束能力强弱的排序图,分析可知:蜡烛与毛衣摩擦后,蜡烛带______电。
【答案】失去,吸引轻小物体,同种,负.
【解析】摩擦起电中,被丝绸摩擦过的玻璃棒是带正电的,因为失去了电子。
带电体有吸引轻小物体的性质,被丝绸摩擦过的玻璃棒是带电体,也具有吸引轻小物体的性质。
验电器的金属箔张开是因为带上了同种电荷,同种电荷相互排斥。
因为蜡烛的原子核对电子的约束能力强于毛衣,故蜡烛与毛衣摩擦后,蜡烛得到电子,带负电
电荷
【例题2】如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近支架上的塑料吸管右端,发现吸管被玻璃棒吸引。关于这一现象,下列说法正确的是( )
A.吸管可能带电
B.吸管一定不带电
C.吸管和玻璃棒一定带异种电荷
D.吸管和玻璃棒可能带同种电荷
【答案】失去,吸引轻小物体,同种,负.
【解析】摩擦起电中,被丝绸摩擦过的玻璃棒是带正电的,因为失去了电子。
带电体有吸引轻小物体的性质,被丝绸摩擦过的玻璃棒是带电体,也具有吸引轻小物体的性质。
验电器的金属箔张开是因为带上了同种电荷,同种电荷相互排斥。
因为蜡烛的原子核对电子的约束能力强于毛衣,故蜡烛与毛衣摩擦后,蜡烛得到电子,带负电
电荷
【例题3】静电复印技术已经逐渐走入人们的生活。小华利用身边的素材来简单模拟静电复印原理,具体操作步骤如图所示。
(1)找一块塑料板,用丝绸快速摩擦整个板面,
其目的是通过摩擦使塑料板 ;
(2)用干燥的手指在塑料板上写一个“大”字,其
目的是借助人体将“大”字部分的电荷导走,因为人体具有 性;
(3)将塑料板平放,在上面均匀地撒上一层干木屑,再将塑料板缓慢竖起,一个“大”字就在塑料板上显现出来了。“大”字部分的干木屑由于受到重力作用而滑落,其他部分的干木屑被吸引是因为 。
。
【答案】(1)带电(2)导电(3)带电体能吸引轻小的物体
【详解】(1)用摩擦的方法可使物体带电,因此找一块塑料板,用丝绸快速摩擦整个板面可以使塑料板带电。
(2)由于人是导体,因此可以借助人体将“大”字部分的电荷导走。
(3)由于带电体能吸引轻小物体,所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时,将塑料板缓慢竖起,“大”字部分的干木屑由于没有电荷吸引而在重力作用下滑落,其他部分的干木屑被吸引是因为带电体能吸引轻小物体。
第2节 电路 电路图
考点串讲
知识一 电流的形成
1. 电流
(1)概念:电荷的定向移动形成电流。
(2)形成电流的电荷:
电路中有电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能
是负电荷,还可能是正、负电荷同时向相反的方向定向移动。
知识一 电流的形成
2. 电流的方向
(1)规定方向:把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
(2)自由电子移动方向:
自由电子定向移动方向与电流的方向相反。
(3)电源外部的电流方向:
电流的方向是从电源正极经过小灯泡流向电源负极。
知识一 电流的形成
3. 形成持续电流的条件
(1)有电源。
(2)电路处处连通。
知识二 电路
1. 电路
(1)定义:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。
(2)电路的组成:一个最简单的电路至少应包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件,缺一不可。
知识二 电路
1. 电路
(3)电路中各元件的作用:
①电源:提供电能的装置叫做电源。
②用电器:消耗电能的元器件,把电能转化为其他形式的能。
知识二 电路
1. 电路
(3)电路中各元件的作用:
③开关:用来接通或断开电路,控制用电器工作,起控制电路的作用。
④导线:用来连接电路,输送电能。
知识二 电路
2. 电路的状态
(1)通路:处处接通的电路;电路内有电流,用电器工作。
(2)开路:断开的电路;电路内无电流,用电器不工作。
(3)短路:直接用导线将电源正、负极相连的电路。发生短路时,用电器不工作,电路中有很大电流,会烧坏电源、导线绝缘层,引起火灾。
知识三 电路图
1.电路图:用符号表示电路连接的图,叫做电路图。
2.如何画电路图:“规范、顺序、状态” 。
3.如何连接实物电路:“规范、顺序”。
电路 电路图
【例题1】如图所示,电子厂里的工人一只手都被拴了起来,难道害怕工人跑了不成?假如人体在组装电子元件时因摩擦 (选填“得到”或“失去”)电子带有负电。静电手环能及时将人体身上的静电排放至大地,瞬间电流的方向是 (选填“从人体到大地”或“从大地到人体”)。这样就能防止静电击穿电子元件。
【答案】 得到 从大地到人体
【详解】[1]摩擦起电的实质是电子的转移,得电子的物体带负电,失电子的物体带正电。若人体带有负电,是因为人体与其他物体摩擦时得到电子。
[2]当用手接触装置的金属球时,负电荷经导体流向大地;电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,此时产生的瞬间电流方向是从大地流向人体。
电路 电路图
【例题2】如图所示是某手电筒的电路,手电筒内装了两节干电池。关于手电筒的电路,下列说法正确的是( )
A.干电池为电源,将电能转化为化学能
B.小灯泡为用电器,消耗电能
C.手电筒中两节干电池是并联的
D.按钮相当于导线,其作用是输送电流
【答案】B
【详解】A.干电池为电源,将化学能转化为电能,故A错误;
B.小灯泡消耗了电能,是用电器,故B正确;
C.手电筒中两节干电池是收尾相连,是串联,故C错误;
D.按钮相当于开关,是控制电路的,故D错误。
故选B。
电路 电路图
【例题3】如图所示电路:
(1)当S1和S2都断开时,称为_______路;
(2)当S1和S2都闭合时,称为_______路;
(3)当S1闭合、S2断开时,称为_____路。
【答案】见解析。
【详解】(1)当S1和S2都断开时,电路中没有闭合回路,称为断路。
(2)当S1和S2都闭合时,电流没有经过用电器,直接从电源正极流向电源负极,称为短路。
(3)当S1闭合、S2断开时,电路中灯泡L工作,称为通路。
电路 电路图
【例题4】用笔画线代替导线,根据电路图连接实物图。
【答案】见解析。
【解析】采用“电流流向法”,电流从电源正极出发,依次将小灯泡、
开关S串联起来,如下图所示。
电路 电路图
【例题5】如图是某实物连接电路,请根据实物图在方框内画出对应的电路图。
【答案】见解析。
【解析】实物图中电源、开关和电动机串联,所以电路图与实物图对应,
作串联电路图,如图所示:
第3节 串联电路与并联电路
考点串讲
知识一 串联电路
1. 串联电路
(1)定义: 把两个小灯泡依次相连,然后接入的电路叫做串联电路。
(2)特点:
A.电流只有一条路径。
B.开关控制所有用电器。开关的位置改变,其控制作用不变。
C.各用电器相互影响。
知识二 并联电路
1. 并联电路
(1)定义: 把两个小灯泡并列相连,然后接入的电路叫做串联电路。
(2)特点:
A.电流只有多条路径。
B.干路开关控制所有用电器。支路开关只控制所在支路用电器。
C.各用电器相互不影响。
知识三 串、并联电路的区别
串并联电路的区别
知识四 生活中的串、并联电路
1. 串联电路
把家庭电路中的开关与用电器是串联;烘托节日气氛的小彩灯,是串联。
2. 并联电路
街道上的路灯之间是并联;家中用电器是并联的;教室中的日光灯和空调、多媒体电脑是并联。
串联与并联电路
【例题1】用一个开关同时控制两盏电灯,两盏灯可连成 ________ 电路,也可连成 ________电路;要用两个开关分别控制两盏电灯,两个开关应分别与两盏灯组成 ________ 电路后,再组成 ________ 电路,这时电路中的电流应有 _____ 条通路,才能互不影响。
【答案】 串联;并联;串联;并联;2。
【详解】由一个电源、两个小灯泡、一个开关和若干导线组成的电路可能是串联电路,开关控制整个电路,开关断开两灯都不亮,也可能是并联电路,当开关接在干路上,也可以控制两盏灯同时亮同时灭。
串联与并联电路
【例题2】如图所示的电路,开关全部闭合,两灯均发光,
电路中有_____条电流路径,是____电路(选填“串联”或
“并联”)。此时,取下一只正在发光的灯泡,则另一只灯
泡______(选填“熄灭”或“发光”),说明并联电路中各用电
器之间_____(选填“相互影响”或“互不影响”)。开关S控
制_____,开关S1控制______,开关S2控制_______(均选
填“L1”、“L2”或“L1和L2”)。
【答案】两,并联,发光,互不影响,L1和L2,L1,L2。
【解析】 这是并联电路,开关全部闭合,两灯均发光,电路中有两条电流路径,两条支路互不影响,此时,取下一只正在发光的灯泡,则另一只灯泡发光,说明并联电路中各用电器之间互不影响。开关S在干路上,控制L1和L2,开关S1控制L1,开关S2控制L2。
串联与并联电路
【例题3】小聪家里有一台透明门的电冰箱,当他打开冰箱门时,冰箱内的灯就亮;当他关闭冰箱门时,冰箱内的灯就熄灭,但压缩机依然工作。小聪断定冰箱门上有一个开关S,下面小聪的判断正确的是( )
A.冰箱内的照明灯和压缩机串联
B.冰箱内的照明灯和压缩机并联,开关S在干路上
C.冰箱内的照明灯和压缩机并联,开关S和照明灯串联
D.冰箱内的照明灯和压缩机并联,开关S和压缩机串联
【答案】C
【详解】当冰箱门打开时,制冷电路关闭,同时使冰箱内的照明灯点亮;当冰箱门关闭时,制冷电路启动,同时冰箱内的照明灯熄灭。由此可知冰箱内照明灯和压缩机能独立工作,所以属于并联电路,且冰箱门上的开关S与灯泡串联。故选C。
串联与并联电路
【例题4】旅客乘坐高铁。进站时,需要通过人脸识别系统,并刷身份证,在确保“人”“证”一致后(对应开关闭合),电动闸门 M 便会打开. 下列电路图可实现上述要求的是( )
【答案】A
【详解】进站时,在确保“人”“证”一致后,即两个对应的开关均闭合后电动闸门才会打开,故两个开关应与电动机串联接入电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
串联与并联电路
【例题5】用笔画线代替导线,将图中的各器材连成电路。要求:灯L1和L2并联;开关S1只控制L1灯,开关S2控制灯L1和L2。
【答案】见解析
【详解】由题意知,L1灯和L2灯并联,开关S1在L1支路上,开关S2在干路上控制两盏灯,如图所示。
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第十三章 简单电路
1.在如图所示的原子模型中,a是( )
A. 原子核 B. 质子 C. 中子 D. 电子
【答案】D
【解析】
原子是由原子核和核外电子组成的,原子核又是由质子和中子组成的,由原子结构示意图可知,a位于最外层,是电子,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
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2.用丝绸摩擦两根玻璃棒,则两根玻璃棒( )
A. 得到电子 B. 带负电
C. 靠近时会互相排斥 D. 靠近时会互相吸引空
【答案】C
【解析】
用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒失去电子带正电荷,同种电荷相互排斥,靠近时会互相排斥。
故选C。
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3.下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
【答案】B
【解析】
A.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电,故A错误;
B.在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,电流的方向与电子的方向相反,故B正确;
C.两个灯泡规格相同时,若并联,也会电流相同,故C错误;
D.电源是提供电压的装置,电路中有电源且为通路时才会产生电流,故D错误。
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4.如图,带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放电形成雷电,下列说法正确的是( )
A. 云层带负电是由于失去了大量正电荷
B. 云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C. 放电时电荷从避雷针向云层方向移动
D. 放电时电流方向是从避雷针流向云层
【答案】D
【解析】
AB.云层带负电是由于云层与空气摩擦而带电的,在摩擦的过程中云层得到电子而带负电,摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷,故AB错误;
CD.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。放电时,负电荷从云层流向避雷针,电流方向是从避雷针流向云层,故C错误,D正确。
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5.如图所示的手电筒,当按下按键时,手电筒的电路接通,小灯泡发光。下列关于手电筒电路图的四种画法,其中正确的是( )
【答案】C
【解析】由题知,手电筒的电路是由电源、开关、灯泡组成电路,开关控制灯泡。A.电路中没有开关,故A错误;B.电路中没有电源,故B错误;C.电源、开关、灯泡组成电路,开关控制灯泡,故C正确;
D.当开关闭合后会造成电源短路,故D错误。
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A B C D
6.某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路,要求:开关断开时,电灯和电铃均不工作;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作。如图所示的电路中,符合设计要求的是( )
【答案】C
【解析】
开关断开时,电灯和电铃均不工作,说明开关设在干路上控制所有用电器;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作,说明电灯和电铃并联,工作不相互影响。如图所示的电路中,符合设计要求的是C。
故选C。
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7.如图所示,灯L1与灯L2的规格相同,下列说法正确的是( )
A.S闭合后,灯L2将发生短路,L1会发光
B.要使小灯泡L1、L2串联,可去掉导线b
C.只改动一根导线,此电路不可能变为灯L1、L2并联
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,S1只能控制L1
【答案】B
【解析】A.S闭合后,L1、L2被导线b短路,灯不亮,而且导致电源短路,会损坏电源,故A错误;
B.要使L1、L2串联,电路中各个元件首尾相连,可去掉导线b,故B正确;
C.将导线c从接线柱B改接到接线柱A上,则S闭合后,电流分两支,分别流向L1、L2,则此时L1、L2并联,故C错误;
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,若S1闭合,则电源会被短路,两灯都不亮。故D错误。
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8.在“怎样让一个灯泡亮起来”的活动中,小华同学用导线将图示元件连接起来的过程中,下列说法错误的是( )
A.在连接电路的过程中,开关断开或闭合都可以
B.拆除电路时,要先断开开关
C.导线连接线柱时,需将导线按顺时针方向绕在接线柱上再将接线柱的螺帽顺时针旋紧
D.绝对不允许不经过小灯泡就直接用导线把电池的正极和负极连接起来
【答案】A。
【解析】A.在连接电路的过程中,为了保护电路中元件,开关应断开,故A错误,符合题意;
B.拆除电路时,为了电路中元件安全,要先断开开关,故B正确,不符合题意;
C.导线连接线柱时,需将导线按顺时针方向绕在接线柱上再将接线柱的螺帽顺时针旋紧,这样接线更牢固,不会出现虚接现象,故C正确,不符合题意;
D.绝对不允许不经过小灯泡就直接用导线把电池的正极和负极连接起来,否则电源短路,烧坏电源,故D正确,不符合题意。
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9.如图所示的实验电路,还有部分导线未连接,字母a、b、c、d、e、f、g、h表示各元件的接线柱。下列操作能让灯、都亮起来的是( )
A.用导线连接d、f,再闭合开关S
B.用导线连接b、f,再闭合开关S
C.用一根导线连接e、g,用另一根导线连接d、f,再闭合开关S
D.用一根导线连接e、f,用另一根导线连接d、g,再闭合开关S
【答案】C
【详解】A.导线连接d、f,再闭合开关S,灯L2亮,灯L1不亮,故A不符合题意;
B.用导线连接b、f,再闭合开关S,灯L2亮;此时灯L1没有接入电路,则L1不亮,故B不符合题意;
C.用一根导线连接e、g,用另一根导线连接d、f,再闭合开关S,两个灯泡并联,两个灯泡都亮,故C符合题意;
D.用一根导线连接e、f,用另一根导线连接d、g,再闭合开关S,电源短路,两灯都不亮,且会烧坏电源,故D不符合题意。
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10.如图所示是一把既能吹冷风,又能吹热风的电吹风的简化电路,图中A是吹风机,B是电热丝、将插头插入插座,若只闭合开关S1,电吹风吹出的是_____风:若将开关S1、S2都闭合,电吹风吹出的是_____风。(两空均选填“热”或“冷”)
【答案】见解析。
【解析】若只闭合开关S1,吹风机有电流通过,能够吹风;但电热丝没有电流通过,不能对空气加热。故此时吹的是冷风。
若将开关S1、 S2 都闭合,吹风机、电热丝都有电流通过,既能对空气加热,又能吹风,故此时吹的是热风。
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11.图甲是某款智能门锁,有密码与指纹两种开门方式。密码正确时开关闭合,指纹正确时开关闭合。要求任何一种方式都能使电动机转动,打开房门。请把图乙中的各组件符号连接成符合要求的电路图。
【答案】
【解析】根据题意知道,指纹识别(S2)、密码识别(S1),只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使电动机启动工作,所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上,设计电路如下图所示:
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12.根据电路图完成对应的实物连接(导线不得交叉)。
【答案】
【详解】根据电路图可知,电路是并联的,灯泡L1单独在一条支路上,灯泡L2和开关S1在另一条支路上,开关S2在干路上,连接的实物图如下图所示:
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