專題15.6電路的設(shè)計(jì)問(wèn)題方法總結(jié)（拓展）（原卷版）

第十五章電流和電路專題15.6電路的設(shè)計(jì)問(wèn)題方法總結(jié)（拓展）一、電路設(shè)計(jì)的科學(xué)思維1.通過(guò)用電器間的工作狀態(tài)是“相互影響”還是“互不影響”，確定用電器之間是串聯(lián)還是并聯(lián)關(guān)系；2.按照開(kāi)關(guān)與被控制的用電器是串聯(lián)的原則，確定開(kāi)關(guān)的位置；3.如果開(kāi)關(guān)的使用與常理相反，則說(shuō)明開(kāi)關(guān)與被控制的用電器并聯(lián)。若開(kāi)關(guān)閉合，用電器工作，則開(kāi)關(guān)與用電器串聯(lián)；若開(kāi)關(guān)閉合，用電器不工作，則開(kāi)關(guān)與用電器并聯(lián)；4.滑動(dòng)變阻器與被控制的電路是串聯(lián)關(guān)系。5.保護(hù)電阻在干路中，確保電路的安全。注意：需要幾個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)控制一個(gè)用電器，則這些開(kāi)關(guān)需要串聯(lián)；用電器需要獨(dú)立工作，則它們需要并聯(lián)；開(kāi)關(guān)與用電器串聯(lián)時(shí)和并聯(lián)時(shí)的作用效果相反。二、電路設(shè)計(jì)要明確開(kāi)關(guān)的控制作用(1)開(kāi)關(guān)閉合能工作(與用電器串聯(lián))，它包括一個(gè)開(kāi)關(guān)控制一個(gè)用電器；幾個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)控制一個(gè)用電器；幾個(gè)開(kāi)關(guān)分別單獨(dú)控制一個(gè)用電器。(2)開(kāi)關(guān)閉合反而不工作(與用電器并聯(lián))。(3)單刀雙擲開(kāi)關(guān)的應(yīng)用：①改變電路的連接方式，使用電器由并聯(lián)變?yōu)榇?lián)，或由串聯(lián)變?yōu)椴⒙?lián)。②方便控制一盞燈。把開(kāi)關(guān)安置在兩個(gè)不同的位置，隨意撥動(dòng)任何一個(gè)開(kāi)關(guān)，都能使燈由亮變滅，由滅變亮。三、電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)1.每種情況畫(huà)1條支路，各種情況都要用到的元件畫(huà)在干路中在電路設(shè)計(jì)中，所設(shè)計(jì)的電路圖一般都是并聯(lián)電路（或混連電路），很少有純粹的串聯(lián)電路。而且生活實(shí)例中往往敘述有幾種并列的現(xiàn)象。比如“公交車前門和后門”兩種情況，“甲房間和乙房“”兩種情況等。電路設(shè)計(jì)時(shí)一般都是依據(jù)“一種情況畫(huà)1條支路，每種情況都要用到的元件畫(huà)在干路中”來(lái)設(shè)計(jì)電路。2.兩開(kāi)關(guān)串聯(lián)，表示兩個(gè)條件同時(shí)滿足，電路才形成通路。兩開(kāi)關(guān)并聯(lián)，表示只要有一個(gè)條件滿足，電路就會(huì)通當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)時(shí)，要想電路接通，必須將兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合。這個(gè)在現(xiàn)實(shí)中往往表現(xiàn)為生活中的兩個(gè)條件要同時(shí)滿足；而兩個(gè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)時(shí)，要想電路接通，則隨便其中哪個(gè)開(kāi)關(guān)閉合電路都能接通，這個(gè)在現(xiàn)實(shí)中就表現(xiàn)為生活中的多個(gè)條件只要有一個(gè)滿足即可。3.開(kāi)關(guān)的特殊用法：開(kāi)關(guān)與相應(yīng)的用電器并聯(lián)開(kāi)關(guān)的作用是控制用電器的工作，實(shí)際生活中，開(kāi)關(guān)與被它所控制的用電器之間大都是串聯(lián)連接的。這樣，要讓該用電器工作，就閉合開(kāi)關(guān)；要讓該用電器停止工作，就把開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。如果出現(xiàn)了“開(kāi)關(guān)閉合，某用電器停止工作，而開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，該用電器反而工作”的現(xiàn)象，這明顯不是開(kāi)關(guān)的常規(guī)用法，而是一種“特殊用法”。即開(kāi)關(guān)不是與該用電器串聯(lián)，而是與它并聯(lián)?！纠}1】在醫(yī)院住院部，病人需要護(hù)理時(shí)，閉合床頭開(kāi)關(guān)，就能及時(shí)通知值班室里的護(hù)士。這個(gè)呼叫電路應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)呢？實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了模擬設(shè)計(jì)。（1）設(shè)計(jì)呼叫電路時(shí)，下列因素中，不需要考慮的是.A.護(hù)士工作很忙，要用多種信號(hào)提醒B.能夠確定呼叫發(fā)出的位置C.呼叫信號(hào)強(qiáng)弱合適D.值班室是否有護(hù)士值班（2）小李同學(xué)以一個(gè)病房只有一張病床為例，設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路。該電路能不能達(dá)到呼叫目的？答：。（3）當(dāng)一個(gè)病房有三張病床時(shí)，小楊同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖2所示，小張同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖3所示。對(duì)比這兩個(gè)電路，圖3電路的優(yōu)點(diǎn)是.（4）關(guān)于圖3所示呼叫電路的器材選擇，下列說(shuō)法中，不合理的是。A.電源能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定供電B.指示燈選用15W的節(jié)能燈C.電鈴額定功率不宜太大D.病房開(kāi)關(guān)必須安全且使用方便（5）進(jìn)一步討論發(fā)現(xiàn)，圖3所示的呼叫電路還不夠完善，應(yīng)該繼續(xù)改進(jìn)?！纠}2】小明把臺(tái)燈的插頭插在如圖甲所示的插座上，插座上有一個(gè)開(kāi)關(guān)S1和一個(gè)指示燈L1（相當(dāng)于電阻很大的燈泡）．臺(tái)燈開(kāi)關(guān)和燈泡用S2、L2表示。當(dāng)只閉合S2時(shí)，臺(tái)燈不發(fā)光，當(dāng)閉合S1時(shí)，指示燈發(fā)光，再閉合S2時(shí)，臺(tái)燈發(fā)光；如果指示燈損壞，S1和S2都閉合，臺(tái)燈也能發(fā)光。下列設(shè)計(jì)的電路圖中符合要求的是（）【例題3】請(qǐng)根據(jù)實(shí)物圖，畫(huà)出對(duì)應(yīng)電路圖。1．某種電腦鍵盤清潔器有兩個(gè)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)S1只控制照明用的小燈泡L，開(kāi)關(guān)S2只控制吸塵用的電動(dòng)機(jī)M，如圖所示的四個(gè)電路中，符合上述要求的是（）。A．；B．；C．；D．2．小明家里有一臺(tái)透明電冰箱，他發(fā)現(xiàn)電冰箱的門相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)，當(dāng)打開(kāi)電冰箱的門時(shí)，燈亮，將門關(guān)上時(shí)，燈熄；電冰箱主要是利用壓縮機(jī)工作，壓縮機(jī)由溫控開(kāi)關(guān)控制。下列電路圖符合上述要求的是（）3.下列電路中兩個(gè)燈泡都能夠獨(dú)立工作的是（）A．B．C．D4.公交車后門左右扶桿上各裝有一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)（用S1、S2表示）當(dāng)乘客按下任意一個(gè)開(kāi)關(guān)時(shí)，電鈴響起，提醒司機(jī)有乘客要下車；待車停穩(wěn)后，同時(shí)按下控制電動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)S，后門打開(kāi)，乘客才能下車、下列四個(gè)電路設(shè)計(jì)符合要求的是（）5.抗擊“新冠病毒肺炎”的戰(zhàn)役中，醫(yī)護(hù)人員付出了極大努力，由于工作人員有限，又需要及時(shí)照顧到需要救治人員，每張病床都安有呼叫器，可以讓每位個(gè)病人都可控制同一只電鈴，且能讓值班護(hù)士在鈴響時(shí)，根據(jù)不同的燈亮，區(qū)分出哪個(gè)病人在按鈴呼叫，這種電路應(yīng)該是類似下圖中的（）ABCD6．如圖是小明按設(shè)計(jì)連接的鉛筆芯變阻器電路，將導(dǎo)線a固定在鉛筆芯一端，閉合開(kāi)關(guān)后，把導(dǎo)線b沿鉛筆芯向右移動(dòng)，燈泡變亮，則他設(shè)計(jì)的電路圖是（）ABCD7．某同學(xué)用兩個(gè)完全相同的燈泡L1、L2和一節(jié)干電池做成一個(gè)電路盒，外形如圖所示，當(dāng)用導(dǎo)線把a(bǔ)b短接時(shí)，只有L1亮；把cd短接時(shí)，只有L2亮；當(dāng)bc短接時(shí)，L1、L2都亮，但比原來(lái)要暗，則符合題意的電路圖是（）A．B． C．D．8.根據(jù)如圖所示的實(shí)物連線圖，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖。（要求連線要橫平豎直，盡量使電路圖簡(jiǎn)潔美觀）9.如圖是簡(jiǎn)易手動(dòng)交通信號(hào)燈模擬電路的一部分，請(qǐng)補(bǔ)畫(huà)一根導(dǎo)線，使開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，只有L1、L2亮，開(kāi)關(guān)接2時(shí)，只有燈L3、L4亮．10．某保密室有三道門，關(guān)上一道門相當(dāng)于閉合一個(gè)開(kāi)關(guān)。只要有一道門沒(méi)有關(guān)上，紅色和綠色的指示燈都會(huì)發(fā)光。當(dāng)三道門都關(guān)上時(shí)，紅燈會(huì)熄滅，只有綠燈會(huì)發(fā)光。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出符合要求的電路圖畫(huà)在虛線的方框內(nèi)，并根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖在如圖中用筆畫(huà)線將實(shí)物連接成符合要求的電路。（要求：連線不能交叉，線頭接在接線柱上。）11．某科技小組為醫(yī)院病房設(shè)計(jì)呼叫電路，在病人需要護(hù)理時(shí)，閉合床頭開(kāi)關(guān)S1或S2，護(hù)士值班室的護(hù)士就能及時(shí)看到對(duì)應(yīng)的燈L1或L2亮，同時(shí)聽(tīng)到電鈴響起。請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖中連接符合設(shè)計(jì)要求的電路圖。12．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：（1）一個(gè)實(shí)驗(yàn)田旁邊，一個(gè)值班室，平時(shí)燈亮鈴不響。當(dāng)牛把實(shí)驗(yàn)田周圍導(dǎo)線碰斷進(jìn)入實(shí)驗(yàn)田時(shí)，燈亮鈴響.按要求設(shè)計(jì)電路（值班室還有電源和一個(gè)開(kāi)關(guān)）（2）下午放學(xué)回來(lái)，家中有些電燈常常亮一天、為避免此現(xiàn)象發(fā)生，曉麗想設(shè)計(jì)如圖電路：要求：離家時(shí)，斷開(kāi)家門口安裝的開(kāi)關(guān)S1，家中電燈