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【分析】
(1) 解题思路:首先牢记电流表相当于导线,必须串联在被测电路中;电压表相当于开路,必须并联在被测电路两端,同时要避免电源短路、保证两个灯泡都有独立的电流路径。梳理甲图元件位置后,若右侧电表为电流表、上方电表为电压表,会导致右灯无电流无法工作;因此上方电表设为电流表,给右灯提供独立通路,右灯电流路径为电源正极→上方电流表→右灯→开关→电源负极,左灯电流路径为电源正极→左灯→开关→电源负极,两灯并联;此时右侧电表设为电压表,并联在电路两端测电源电压,不会造成短路,两灯都能正常发光。
(2) 解题思路:要让两灯同时发光,电路必须有电源,因此两个空缺中必须有一个是电池组。结合图中标注的电流方向I₁向左、I₂向下:将电池组放在右侧空缺处,电流从电池组上端正极流出,向左流动恰好符合I₁的方向,此时顶部空缺处接入电流表,作为干路元件,电流在节点处分两支,分别经过L₁和L₂,最终回到电池组负极,两灯并联,都可以正常发光,符合题目要求。
【解析】
(1) ① 判断上方电表:要为右灯提供独立的电流通路,上方圆圈必须接入电流表(电流表等效为导线),让电流可以从电源正极直接输送到右灯的右端。
② 判断右侧电表:若右侧接入电流表会直接造成电源短路,因此右侧圆圈接入电压表(电压表等效为开路),不会破坏电路结构,最终两灯并联,均可正常工作。
(2) ① 首先确定必须接入电池组为电路供电,结合I₁向左的电流指向,将电池组接入右侧空缺,保证电流从电池组上端流出后向左运动,匹配标注的电流方向。
② 剩余顶部空缺接入电流表,电流表等效为导线,使电流分为两条独立支路分别通过L₁和L₂,两灯并联,同时发光,满足题目要求。
【答案】
(1)
(2)
【知识点】
电流表的使用,电压表的使用,并联电路
【点评】
本题是电路电表填图的基础题型,核心考查电流表串联、电压表并联的使用规则,解题时需要结合通路要求、避免电源短路的原则推导元件位置,同时匹配给定的电流方向验证结果,适合巩固电路基础概念。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以分三步逐一对应题目要求梳理解题思路:
1. 先处理电流表的连接要求:题目明确电流表测L₁的电流,且电流小于0.6A,因此电流表需要和L₁串联,同时选择0~0.6A量程,将电流表的0.6A接线柱与L₁的一个接线柱相连即可。
2. 再满足两灯并联的要求:并联电路的两个用电器两端分别连通,因此需要把L₁和L₂的对应公共端连通,让两个灯泡各自形成独立支路。
3. 最后处理滑动变阻器的要求:向A端移动滑片P时两灯均变暗,说明滑动变阻器接入电路的电阻变大,且滑动变阻器需要同时控制两个灯的电流,因此滑动变阻器要接在干路,且下方必须接B接线柱,这样滑片向A移动时,接入电路的PB段电阻丝长度变长,电阻变大,总电流变小,两灯实际功率都变小,同时变暗。
【解析】
按照要求逐步补接导线:
① 电流表选用0~0.6A量程,将电流表标有“0.6”的接线柱与灯泡L₁的任意一个接线柱连接,使电流表与L₁串联,实现测量L₁电流的要求;
② 将灯泡L₁的另一个接线柱与灯泡L₂的左侧接线柱相连,保证两个灯泡的一端共接,满足并联的支路连接要求;
③ 将开关右侧的接线柱与滑动变阻器下方的B接线柱相连,此时滑动变阻器接入干路,有效电阻丝为PB段,滑片向A端移动时接入电阻变大,电路总电流变小,两灯同时变暗,完全符合所有题目要求。
【答案】

【知识点】
实物电路连接,滑动变阻器使用,并联电路特点
【点评】
本题是多约束条件的实物电路补线题,需要逐一核对每个要求排查接线逻辑,易错点是滑动变阻器的接线选择,要明确滑动变阻器同时让两灯变暗说明它接在干路,且接入电阻的变化要和滑片移动方向对应,同时注意电流表量程的选择要匹配题干给出的电流范围。
【难度系数】
0.4
【分析】
首先审题明确电路需求:自动开关S₁和按钮开关S₂都可以单独控制电动机启动横杆,两个开关工作时互不影响。我们可以先判断开关的连接方式:若两个开关串联,必须同时闭合电动机才能工作,不符合题意;只有两个开关并联时,任意一个开关闭合都能接通电路,满足独立控制的要求。接下来只需要将并联的两个开关,和电动机、电源依次串联组成完整闭合回路即可完成电路设计。
【解析】
1. 由题意可知,开关S₁、S₂均可独立控制电动机M的工作状态,二者互不影响,因此S₁与S₂采用并联的连接方式。
2. 将并联后的S₁、S₂组合,与电动机M、电源顺次连接,构成完整的电流通路:电流从电源正极流出,分为两条支路分别经过S₁、S₂,汇合后经过电动机M,回到电源负极,保证任意一个开关闭合,电动机都可以通电工作,符合门禁系统的功能要求。
【答案】

【知识点】
电路设计,并联电路特点
【点评】
本题结合小区门禁的生活场景考查电路设计,解题核心是抓住“两个开关独立控制同一用电器”的特征,快速判断出开关的并联关系,避免出现误将开关串联的典型错误,属于应用型的基础电路设计题。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以按照题目给出的三个工作状态逐步推导电路结构:1. 首先观察到灭蚊网可以单独工作,也可以和照明灯同时工作,说明两个用电器互不影响,属于并联连接;2. 当S₁断开时,无论S₂是否闭合,整个电蚊拍都不工作,说明S₁是控制整个电路的总开关,必须接在干路上;3. 当S₁闭合、S₂断开时只有灭蚊网工作,S₁、S₂都闭合时照明灯才工作,说明S₂仅控制照明灯,和照明灯串联在同一条支路中,灭蚊网单独占据另一条支路,这样所有题目给出的工作逻辑就都能满足了。
【解析】
1. 确定用电器连接方式:灭蚊网和照明灯可以独立工作、互不影响,因此二者为并联关系。
2. 确定开关位置:
① S₁控制整个电路的通断,将S₁接在电源引出的干路上;
② S₂仅控制照明灯的通断,将S₂与照明灯串联,作为一条独立支路;
③ 灭蚊网单独作为另一条独立支路,无需额外开关。
3. 电路连接顺序:从电源正极出发,先经过干路开关S₁,之后电路分为两条支路:第一条支路直接连接灭蚊网,回到电源负极;第二条支路依次连接照明灯、开关S₂,回到电源负极,即可画出符合要求的电路图。
【答案】

【知识点】
并联电路设计,开关的控制作用
【点评】
本题是结合生活实物的基础电路设计题,核心考查并联电路的特点和开关的控制逻辑,易错点是误将两个用电器设计为串联,或是把S₂放在干路导致不符合题目要求,解题时抓住“用电器可独立工作则为并联、总开关控制所有用电器”的规律即可快速推导。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以按照题目给出的三个工作状态逐步推导电路结构:1. 首先观察到灭蚊网可以单独工作,也可以和照明灯同时工作,说明两个用电器互不影响,属于并联连接;2. 当S₁断开时,无论S₂是否闭合,整个电蚊拍都不工作,说明S₁是控制整个电路的总开关,必须接在干路上;3. 当S₁闭合、S₂断开时只有灭蚊网工作,S₁、S₂都闭合时照明灯才工作,说明S₂仅控制照明灯,和照明灯串联在同一条支路中,灭蚊网单独占据另一条支路,这样所有题目给出的工作逻辑就都能满足了。
【解析】
1. 确定用电器连接方式:灭蚊网和照明灯可以独立工作、互不影响,因此二者为并联关系。
2. 确定开关位置:
① S₁控制整个电路的通断,将S₁接在电源引出的干路上;
② S₂仅控制照明灯的通断,将S₂与照明灯串联,作为一条独立支路;
③ 灭蚊网单独作为另一条独立支路,无需额外开关。
3. 电路连接顺序:从电源正极出发,先经过干路开关S₁,之后电路分为两条支路:第一条支路直接连接灭蚊网,回到电源负极;第二条支路依次连接照明灯、开关S₂,回到电源负极,即可画出符合要求的电路图。
【答案】

【知识点】
并联电路设计,开关的控制作用
【点评】
本题是结合生活实物的基础电路设计题,核心考查并联电路的特点和开关的控制逻辑,易错点是误将两个用电器设计为串联,或是把S₂放在干路导致不符合题目要求,解题时抓住“用电器可独立工作则为并联、总开关控制所有用电器”的规律即可快速推导。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以分步骤梳理解题思路:第一步先明确两种工作状态的用电器工作要求:①有车位时,绿色指示灯、停车场照明灯L₁、换气扇需要同时工作,且三者工作互不干扰,说明这三个用电器应当是并联关系;②无车位时,仅门口红色指示灯工作,其余所有用电器都停止工作。第二步结合给定器材里的单刀双掷开关的特性:它有一个动端、两个独立的静触点,刚好可以对应两个工作状态的切换,将开关的两个静触点分别对应接入上述两个状态的工作支路,动端接电源一侧,所有用电器的另一端共同接电源另一侧,就能完全实现题目要求的所有功能。
【解析】
1. 首先将绿色指示灯、照明灯L₁、换气扇三者的两端分别相连,完成三者的并联连接,组成有车位时的工作支路;
2. 将红色指示灯单独作为无车位时的独立工作支路;
3. 把单刀双掷开关的动接线端连接电源的其中一个电极,开关的第一个静接线端连接上述并联支路的一端,第二个静接线端单独连接红色指示灯的一端;
4. 最后将并联支路的另一端、红色指示灯的另一端共同连接到电源的另一个电极,完成整个电路的搭建,切换开关档位即可分别对应有车位、无车位的两种工作模式,完全符合题目要求。
【答案】

【知识点】
串并联电路设计;单刀双掷开关应用;生活电路搭建
【点评】
本题结合停车场指示的实际场景考查电路设计能力,解题核心是先梳理不同工况下的用电器通断逻辑,利用单刀双掷开关的双档位特性实现两种工作模式的切换,需要学生规避“不同支路用电器互相干扰”的常见错误,理清并联用电器独立工作的特点即可顺利完成设计。
【难度系数】
0.6
【分析】
我们可以按照题目给出的工作场景逐步推导电路结构,理清思路:
1. 先梳理所有工况逻辑:①人离开座椅时S₁断开,无论方向盘状态如何,灯和电铃都不工作,说明S₁是整个电路的总开关,需要串联在干路中;②人坐在座椅上、手握方向盘时S₁闭合、S₂闭合,灯不亮、电铃不响,说明S₂闭合时可以同时将并联的L和电铃短路,让二者无电流通过;③人坐在座椅上、双手脱离方向盘时S₁闭合、S₂断开,L和电铃通电工作,实现灯亮铃响的警报效果。
2. 额外注意:如果S₂直接并联在L和电铃两端,没有其他元件的话,S₂闭合会直接造成电源短路,因此保护电阻R必须串联在干路中,起到限流保护的作用,避免电源烧坏。
3. 最终按照这个逻辑依次连接元件,就能完全符合所有题目要求。
【解析】
1. 首先将指示灯L和电铃的两端分别对接,完成二者的并联连接,满足题目给出的“指示灯L与电铃并联”的要求。
2. 将开关S₂并联在L和电铃的并联电路的两端,这样S₂闭合时,电流优先通过几乎无电阻的S₂支路,L和电铃被局部短路,无法通电工作,对应手握方向盘正常驾驶的工况。
3. 将保护电阻R串联在电路的干路中,这样S₂闭合时,电流只会经过R,不会出现电源短路的问题,实现电路保护。
4. 将开关S₁串联在干路中作为总开关,人离开座椅S₁断开时,整个电路完全断路,所有元件都不工作,符合离开座椅的工况要求。
5. 最后将电源接入整个串联回路,完成全部电路连接,所有工作场景都能满足题目设定。
【答案】

【知识点】
串并联电路设计,局部短路应用,电路元件连接
【点评】
本题是结合生活场景的实用电路设计题,核心考点是利用局部短路实现指定的工况切换,其中干路保护电阻的设置是易错点,很多同学容易忽略S₂闭合时的电源短路风险,忘记串联保护电阻导致电路设计不符合要求,整体需要结合所有工况逐一验证电路逻辑是否通顺。
【难度系数】
0.6