【分析】
我们可以从三个功能要求逐步拆解推导电路结构:
1. 先处理特征最明确的第二个功能:打开任意一道门灯就亮,两道门都关灯才灭,说明S₁、S₂两个开关只要任意一个闭合,电路就要导通,只有两个都断开时电路才断路,因此S₁和S₂需要设计为并联结构。
2. 再结合S₃是单刀三掷开关,它有三个独立的档位,正好对应题目要求的三个功能:
第一个档位要实现无论门状态如何灯都不亮,只需要让这个档位对应的电路处于完全断路状态即可。
第二个档位接入我们之前确定的并联的S₁、S₂支路,就可以实现门控亮灯的功能。
第三个档位要实现无论门状态如何灯都常亮,只需要直接把灯的供电回路连通,跳过S₁、S₂的控制即可。
最后把电源、灯泡和上述结构组合,就能得到完全符合要求的电路。
【解析】
设计步骤如下:
1. 先确定核心元件的连接逻辑:将S₁与S₂并联,满足“任一闭合电路导通,全部断开电路断路”的门控要求。
2. 电源的正极先与灯泡的一端相连,灯泡的另一端连接单刀三掷开关S₃的可动端。
3. 给S₃的三个静触点分别分配三个功能:
① 第一个静触点不接入任何导线,处于悬空断路状态:当S₃拨到该位置时,整个灯的供电回路断开,无论S₁、S₂是闭合还是断开,灯都没有电流通过,实现“无论门开还是关,灯都不亮”的功能。
② 第二个静触点同时连接并联的S₁、S₂的一端,S₁、S₂的另一端共同接电源负极:当S₃拨到该位置时,只有S₁或S₂至少一个闭合,回路才导通灯亮,S₁、S₂都断开时回路断开灯灭,实现门控亮灯的功能。
③ 第三个静触点直接连接电源负极:当S₃拨到该位置时,灯直接通过S₃连通电源正负极,不受S₁、S₂的状态影响,始终有电流通过,实现“无论门开还是关,灯都亮”的功能。
最终组合得到的电路完全满足题目全部要求。
【答案】

【知识点】
并联电路特点;电路设计;单刀三掷开关
【点评】
本题是结合卡车驾驶室顶灯实际场景的应用型电路设计题,解题的突破口是先从门控亮灯的要求确定两个门控开关的并联关系,再利用单刀三掷开关的三个档位一一对应三个不同的工作状态,既考察了串并联电路的基础特性,也锻炼了学生结合实际需求拆解逻辑的科学思维能力,设计时要注意三个档位的功能不能互相冲突。
【难度系数】
0.4