初三物理电路设计专题

与生活实际相关电路设计及识别专题

设计意图：

针对2012年北京各区县模拟试题来看，与生活实际联系密切的电路判断题已经成为单选9、10、11题的新宠。物理学科就是源自生活又为生活服务的一门学科，所以这样的题型应该是物理学科考察电学电路能力的一个趋势，也是孩子们通过课堂学习生活技能的体现。所以设计这个专题可以更好的使孩子感觉到学有所用，也会提高孩子们对电学的学习兴趣。

开关篇

开关专题主要围绕开关的位置及作用展开。在组成电路的四部分原件中开关看似简单，但实际意义重大，开关不仅控制用电器是否工作，还能改变整个电路的构成及连接方式，所以理解好开关在电路中的作用是解决这类问题的关键。

一、 开关闭合能工作

（一）各管各的

只闭合开关S1时，L1__________，L2___________ 只闭合开关S2时，L1__________，L2___________ 要想灯泡LI 、L2同时发光，我们需要______________

通过这个简单的小问题我们发现开关控制与其串联的用电器，所以你想让谁工作，就只要让与其串联的开关闭合就可以了。并联电路中的用电器既能单独工作，又能同时工作。要注意的是用电器之间是互不干扰的，所以一定是并联电路。

设计练习： 1、某工厂传达室同时监管前后两个大门的安全问题，但只有一个人看守。为了工作方便，传达室职工设计了一个简单电路，传达室内接有一电铃、一盏红灯，当前门进人踏上脚踏板时引起开关S1闭合，则传达室内电铃响；当后门进人踏上脚踏板时引起开关S2闭合，则传达室内红灯发光。请你画出该电路图。

中考模拟链接：

本部分中考链接题共有6小题，前三小题都是针对电冰箱内部压缩机和照明灯的电路图展开考察的。在安排顺序上有如下考虑： 1 题较简单，根据题意很容易选出正确选项。

2题先根据题意将电冰箱内部压缩机和照明灯电路设计出来，四个电路图简单好辨认，也符合本次设计专题的意图。 3题反过来根据电路图分析电路工作情况。 4题在前两个题的铺垫下应用到实际意义中去。

5题击剑比赛的电路图要在根据题意设计电路的同时要注意开关和所控制的用电器的关系，即甲、乙的对应关系。

6题主要考察电路设计的同时还要注意电灯要求在220V 电压下工作，隐含灯泡并联关系。

1、 某种电脑键盘清洁器有两个开关，开关S 1只控制照明用的小灯泡L ，开关S 2只控制吸尘用的电动机M 。在图5所示的四个电路图中，符合上述要求的是（ ）

A B 图 5 C D

2、 家庭用电冰箱中消耗电能的器件主要是电动压缩机和照明灯泡，其中电动压缩机M 受温控开关S 1控制，照明灯泡L 受门控开关S 2控制，要求它们既能单独工作又能同时工作，下图是几个同学画的家用电冰箱的电路图，其中正确的是（ ） D 3、图5是电冰箱的简化电路图。图中M 是电冰箱压缩机用的电动机，L 是电冰箱内的照明

灯。则下列判断正确的是

A ．开关S 1闭合，S 2断开时，照明灯L 与电动机M 串联 B ．关上冰箱门时，S 1自动闭合，使得照明灯L 熄灭 C ．开关S 1、S 2都闭合时，照明灯L 与电动机M 并联

D ．冰箱内温度降低到设定温度时，S 2自动断开，电动机M 停止工作

4、如图3是简化了的电冰箱的电路图。图中M 是压缩机的电动机，L 是电冰箱内部的照明

灯。当电冰箱接入电路后，打开电冰箱门时，压缩机停止工作，照明灯照明；关闭电冰箱门时，压缩机开始工作，照明灯停止照明。则关闭电冰箱门时，关于开关S 1与S 2的状态下列说法正确的是

A．S 1闭合，S 2断开 B. S1断开，S 2闭合 C．S 1闭合，S 2闭合 D. S1断开，S 2断开

图3

5、 击剑比赛中，当甲方运动员的剑（图中用“S 甲”表示）击中乙方的导电服时，电路导通，乙方指示灯亮。当乙方运动员的剑（图中用“S 乙”表示）击中甲方的导电服时，电路导通，甲方指示灯亮。在图6所示的四个电路图中，符合上述要求的是 L 甲 甲 L 甲 L 甲 L 甲 L 乙

乙

A B C D 图6

6、 如图3所示，小丽家浴室的浴霸由一只照明灯泡L 、两只取暖灯L 1和L 2以及一个排风扇M 组成，它们的额定电压均为220V 。其中照明灯和排风扇都可以单独工作，两只取暖灯总是同时工作。在图4所示的四个电路图中，符合上述要求的是

（二）一个条件一个开关

想灯泡L 发光，必须闭合开关________

通过这个题我们可以看出来一个用电器可以被几个开关同时控制住，这几个开关是串联关系，所以只有它们同时都闭合的时候用电器才能工作，日常生活中有很多这样的例子，有的用电器必须同时满足几个条件时才能工作，那么这几个开关必须串联在这个用电器所在的电路中，也就是说一个开关代表一个条件。

设计练习 ：

1、某机要室大门控制电路的两把钥匙分别由两名工作人员保管，单把钥匙无法打开，请你设计这个机要室大门的控制电路。（大门用电动机表示，钥匙为开关S1、S2）

中考链接：

本题考察学生“光控开关”和“声控开关”的连接方式，体会本小专题中各开关的角色。

1、 利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电。其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开。图6所示的四个电路图中，合理的楼道灯电路是

A B 6 D 图

（三）“敏感”部分不可单独工作

按要求说出各用电器工作情况：

只闭合开关S _____________________

同时闭合开关S 、S2 _______________

只闭合开关S2_____________________

通过这个电路分析可以看出来灯泡L1只受干路开关控制，只要电路中有电流，灯泡L1就一定会工作，并且允许其单独工作。但灯泡L2却受S 、S2同时控制，而且只闭合其中任何一个开关都不能让它工作，也就是说它没有单独工作的机会。只要L2工作，L1必然会与其同时工作。我们可以认为L2是一个“敏感”部位，它工作一定要满足一定前提并且要有其他某部分用电器“陪同”。

设计练习：

1、小明是一个摄影“发烧友”，他想在自己的家里建立一个家庭冲洗室，需设计一个相片曝光箱．曝光箱内电路要求是：箱内有两只灯泡，其中一只涂成红色．曝光箱外有两只开关，当闭合S 1时只有红灯L 1发光，这时可在红灯照明下调整底片和相纸的位置，调好后闭合S 2，则L 1和L 2均正常发光，使相纸感光．为了防止在放好相纸之前，由于操作失误而使L 2发光，电路设计要求在S 1闭合前，接通S 2时L 2并不发光．根据上述要求，请画出曝光箱内部的电路图。

中考链接：

本部分考题有两个题，都是针对电吹风的考察，电吹风中的电热丝不允许单独工作，所以对电路有特殊要求。

1题是简单的电路符号组成的电路图，容易识别。

2题考察电路的同时还考察的电路图的识别，因为这几个图都不是电路符号表示的电路图，针对这个题的处理，我准备先把各部分用电器先用孩子们熟悉的符号表示出来，分析完电路符号间的关系后再换成现在的小实物元件。

1、家用电吹风由电动机和电热丝等组成．为了保证电吹风的安全使用，要求：电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝不发热时，电动机仍能工作．下列电路中符合要求的是（ ）

A B C D

2、 图18是四位同学用带风叶的小电动机M 、电热丝R 、开关和插头，设计的简易电吹风机电路。要求：吹风机电路只闭合开关S 1时吹冷风；只闭合开关S 2时既不发热也不吹风；同时闭合S 1和S 2时吹热风。其中符合要求的电路是（ ）

二、

A

开关闭合反而不工作

B

图18

C

D

开关S 闭合后的现象是：_______________

这个电路图很奇怪，开关S 闭合，反而有一盏灯不发光了，原因就是开关造成了电路中的局部短路。这类问题有一个特点就是开关闭合了反而会引起某部分用电器不工作，那么闭合的开关一定是引起不工作的用电器短路的原因。简单了，开关只要与该用电器并联就可以了。

设计练习：

1、某中学共有东、南、北三个大门，门卫室大爷每天放学后都要分别到三个大门检查大门是否关好，非常辛苦，热心的小明在学习了物理电学知识后帮门卫室大爷设计了一个电路，门卫室有三盏灯L1、L2、L3分别代表三个大门，每扇门上都装有一个开关，分别为S1、S2、S3，门关好后就会使开关闭合，则代表该大门的灯就会熄灭，代表哪扇大门的灯发光，大爷就去哪个方向的大门处关门就可以了。这样减轻了大爷很多工作 负担，请你画出小明设计的电路。（注意保护电阻的使用）

中考链接：

这两个题都是由开关引起部分用电器短路的习题。 1题考查较简单，不做太多说明。

2题考查短路的同时还涉及第二个小专题的四个开关要串联的知识点，同时电路中还有保护电阻，也需要特别说明其作用。 1、 一种声光报警器的电路如图4所示．闭合开关S 1和S 2后，会出现的现象是 A ．灯亮，铃响 B ．灯不亮，铃不响

C ．灯亮，铃不响 D ．灯不亮，铃响

2、 小轿车上大都装有一个指示灯，用它来提醒司机车门是否关好。四个车门中只要有一个车门没关好(相当于一个开关断开) ，该指示灯就会发光。图4-1-25为几位同学设计的模拟电路图，你认为最符合上述要求的是

仪表篇

仪表篇主要是由电路中的一些“敏感”电阻引起电路中仪表示数发生变化的一类习题。孩子们需要的是审题过程中要透彻理解题意，然后再根据题意判断是什么在变化，引起了什么后果。

中考链接：

1、如图6所示是科技小组的四位同学设计的天然气泄漏检测电路，其中R 为气敏电阻（用符号表示），R 的阻值随天然气浓度变化曲线, 如图7所示，R 0为定值电阻，电源两端的电压恒定不变。电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，图6中电路图符合设计要求的是。

2、图7是酒精测试仪的原理图，其中R 1为定值电阻，R 2为酒精气体传感器（酒精气体浓度越大，R 2阻值越小）。如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则（ ）

R 2

A ．电压表示数越小 B ．电压表示数越大

C ．传感器两端电压越大

D ．通过传感器的电流越小

3、如右图所示，将光敏电阻 R 、定值电阻 R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．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应该是

A ．电流表和电压表示数均变小

B ．电流表示数变大，电压表示数变小 C ．电流表示数变小，电压表示数变大 D ．电流表和电压表示数均变大

收获和困惑：

做完这个专题我感觉收获很多，边做的时候我就在边思

考，孩子们学习物理的目的就是把所学的知识应用到今后的生活生产中去，那么对物理知识的讲解到练习再到考试都应该与生活实际相联系，提高孩子解决实际问题的能力。这样的物理课不仅是孩子们愿意上的，也应该是属于田老师说的那种“有物理味”的物理课。

这些题目分类后很容易找出规律，但孩子们怎样能在审题过程中找出关键语句很好的把问题分类化解决，是我在准备这个专题时的一个困惑。还有有些问题孩子能设计出来但是做题时有的还要考察识图的能力，这样怎么办，希望能够得到更多更好的解决办法。

设计电路

1. 如图5所示，家庭照明灯的一种按键开关上常有一个指示灯。在实际使用中发现：当开关闭合时，只有照明灯发光；开关断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱光，以便夜间显示开关的位置。根据这种按键开关的控制特性，能正确表示照明灯（甲）和指示灯（乙）连接方式的电路图是下图中的 （ ）

2. 如图所示，电冰箱内有一个通过冰箱门来控制的开关，当冰箱门打开时，开关闭合使冰箱内的照明灯点亮；当冰箱门关闭时，开关断开使冰箱内的照明灯熄灭。在下图的四个电路中，能正确表示冰箱开门状态下冰箱内照明电路的是（ ）

3. 小明家台灯的插头插在如图所示的插座上，插座上有一个开关和一个指示灯（相当于电阻很大的灯泡）。若插座开关和指示灯用S 1、L 1表示，台灯开关和灯泡用S 2、L 2表示。小明断开或闭合S 1、S 2时，记录现象如下表。则符合事实的电路图是（ ）

4、如图某同学在连接电路的实验中把两个不同规格的小灯泡连接在如图所示的电路中：

（1）闭合开关S 时，小电灯L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a 、b 两点时，两灯都不亮；接触b 、c 两点时，两灯也不亮；接触c 、d 两点时，两灯都亮。对此，下列判断中正确的是 （ ▲ ）

A ．灯L2断路 B．灯L2短路 C ．灯L1断路 D．开关S 断路

5、一辆卡车驾驶室内的灯泡，由左右两道门上的开关S l 、S 2和车内司机右上方的开关S 3共同控制。S 1和S 2分别由左右两道门的开、关来控制：门打开后，S 1和S 2闭合，门关上后，S l 和S 2断开。S 3是一个单刀三掷开关，根据需要可将其置于三个不同位置。在一个电路中，要求在三个开关的共同控制下，分别具有如下三个功能：(1)无论门开还是关，灯都不亮；(2)打开两道门中的任意一道或两道都打开时，灯就亮，两道门都关上时，灯不亮；(3)无论门开还是关，灯都亮。如图所示的四幅图中，符合上述要求的电路是

6、当自动电压力锅压强过大或温度过高时，发热器都会停止工作. 压强过大时开关K 过压自动断开，温度过高时开关K 过热自动断开. 图2 表示K 过压、K 过热和锅内发热器的连接，其中正确的是（ ）

7、轿车的驾驶位和副驾驶位一般都设有安全带提醒电路，若汽车点火开关S 未接通，则电路不工作。S 接通后，只要有人坐到其中一个座位上，座位下对应的动合开关S1或S2受压后接通，安全带指示灯点亮，提醒他系上安全带。系上安全带后(即将安全带的插头插入联结插座内) ，安装在插座内对应的动断开关S1’或S2’断开，安全带指示灯熄灭。图4中的电路设计符合要求的是

图4

作图题：

1. 将图中的元件符号连成电路，要求：（1）只闭合S1开关两灯L1、L2都亮（2）只闭合开关S2，两灯L1、L2都不亮（3）开关S1、S2都闭合，L1不亮，L2亮。

2．学校要举办科普知识竞赛，请你设计一个抢答器，要求不论哪一组按开关，主持台上的电铃要响，而且用不同颜色灯泡告示主持人是第几组按开关。按上述要求将如图所给的器件连成电路。

4去年暑假周逸凡同学去外地旅游时发现两个现象：

（1）在公交车上，她发现在后门的两侧扶手上，各装有一个按钮（如图甲所示，相当于一个开关），想要下车的乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的电铃都会发声，提醒司机有乘客需要下车；

（2）火车的车厢后面有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门的插销相当于一个开关），车厢中的指示牌内的指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，如图乙所示，提醒旅客两间厕所内都有人． 请你帮周逸凡把图中的各元件符号连接成符合要求的电路图．

5. 晓丽发现妈妈经常忘记关掉厨房的窗户、水龙头、煤气开关、电磁炉开关。为了消除安全隐患，她想设计如下电路：在厨房门口安装红、黄两只灯泡。当煤气、电磁炉没有都关闭时红灯亮，都关闭时红灯灭；当窗户、水龙头没有都关闭时黄灯亮，都关闭时黄灯亮。现在，给你红、黄两只灯泡，一个定值电阻，4个开关，电源和导线若干，请你帮他在右图中画出这个电路图（元件画在相应虚线框内）。

6. 某大型宾馆地下停车场，地下值班室的工作人员可以通过操纵室内的开关，使想存车的司机通过看入口处的红、绿灯便可知车场内是否有空车位；红灯亮，无车位；绿灯亮，有车位。请你在下图中设计出满足上述要求的电路。（电源用电池组）

7、现代家庭厨房中的排油烟机，主要由电动机和照明灯等

构成，前面面板上的开关有快速、慢速和照明等，照明灯一般为220V 15W的两盏灯，由一个照明开关控制．请在上面的方框中连出排油烟机的内部电路．

8、投影仪的灯泡功率很大，故配有风扇进行散热．使用投影仪时，先闭合开关S 1，风扇转动，再闭合开关S 2，灯泡发光；若只闭合开关S 2，灯泡不发光，电风扇也不转动．请将电路图设计

10、汽车的手动刹车器（简称“手刹”）在拉起时处于刹车制动状态，放下时处于解除刹车状态．如果手刹处在拉起状态，汽车也能运动，但时间长了会损坏刹车片．有一款汽车设计了一个提醒司机的电路：既汽车启动，相当于开关S 1闭合，同时又手刹拉起，相当于开关S 2闭合时，那么仪表盘上的指示灯会亮表示报警；汽车不启动，开关S 1断开，指示灯熄灭；或者放下手刹，开关S 2断开，指示灯也熄灭．请在右边虚线框中画出设计的电路图．

12、小明和父母三想采用投票的方式决定假期是否外出旅游，如果父母中至少一人同意，同时小明也要去的话，他们就决定去旅游．为此，小明用三只开关、两节干电池和一个小灯泡制作了一只投票机，三人各自控制一只开关（闭合表示同意，断开表示不同意），表决后只要灯亮就决定去旅游．请按上述要求在右边虚线框内设计此投票机的电路（请在开关旁注明控制的人）．

13、综合作图--小雨房间的灯：

小雨同学想利用电源、灯泡L 1和L 2、开关S 1和单刀双掷开关S 2、滑动变阻器R ，设计如下电路：S 1为总开关．当S 1闭合时，若S 2接在a 处，两盏灯都亮；若S 2接在b 处，只有L 2亮，且亮度可以调节． 请你根据他的想法帮他设计电路．

14. 设计一个实用电路, 如图16所示方框内有两盏相同规格的小灯泡,A 、B 、C 是三个接线柱, 现用一组电源作检测器来了解框内两灯的连接方式, 当检测器两端M 、N 与A 、B 或B 、C 相连时只有一盏灯亮, 当M 、N 、与A 、C 相连时, 两灯均亮, 且两灯亮度较暗. 请画出框内两灯的连接方式

.

5. 某控制电路的一个封闭部件上, 有三个接线柱A 、B 、C 和电灯、电铃各一只(如图17所示). 用导线连接A 、C 灯不亮, 铃响; 连接A 、B 时灯不亮, 铃不响; 连接B 、C

14、综合作图：

舞台上有3盏灯，分别是红灯、绿灯和照明灯．其中，照明灯亮度可调；红灯可单独亮；绿灯亮时，红灯也一定亮；总开关控制整个电路．

现给你一个电源、4个开关、3个灯泡、1个滑动变阻器和若干导线，请按要求将设计电路画在方框中．

15、下午放学回来，家中有些电灯常常亮一天．为避免此现象发生，晓丽想设计如下电路：

要求：离家时，断开家门

口安装的开关S 1，家中电灯均断电（电冰箱除外），此时开关S 1旁边的红指示灯熄灭；回家后，闭合开关S 1，红指示灯亮，再闭合开关S 2，绿灯也亮．现在，给你一只绿灯泡，一只红指示灯，2个开关，一台电冰箱，电源（用电池组表示）和导线若干，请你帮她在方框中画好电路图．

16. 电冰箱内有照明灯，控制它的开关在冰箱门打开时闭合，使灯发光，当冰箱门关闭时，此开关处于断开状态，灯不发光；而电冰箱的背面有一个电动压缩机，当冰箱内温度升高到一定程度便启动，而内部温度降到一定程度就会停止工作，它由一个“温控开关”自动控制。请按上述设计要求，在下图中画出电路的连接方法。

电工师傅要在院子里装一盏灯，灯泡与室内的灯泡完全相同，并且共用一个开关。他打算在闭合开关时两灯同时正常发光，断开开关时两灯同时熄灭。他要求一位学徒电工进行操作。学徒电工把连接院子里电灯的两根导线直接接到室内电灯开关的两个接线螺丝上，结果没有达到目的。请你在图甲中画出学徒电工安装的电路图，并说明当开关断开和闭合时两灯是否发光及亮度情况。然后在图乙中画出正确的电路图。