初中物理电路设计初探

刘学山

电路设计题是中考的一类常见题型，此类问题综合性强、难度较大，需要同学们在读懂题意的基础上，熟练运用串、并联电路的特点来设计出满足要求的电路。下面举例介绍此类问题的解法。

例1（2020·四川·甘孜）电冰箱的压缩机和冷藏室内的照明灯工作时互不影响，温控开关S1控制压缩机，与冰箱门联动的开关S2控制照明灯L，为此，小丽设计了下图中的四种电路，其中正确的是（ ）。

解析：要使电冰箱的压缩机和冷藏室内的照明灯工作时互不影响，则电路设计时要让压缩机M和照明灯L并联，并且温控开关S1串联在压缩机M支路，与冰箱门联动的开关S2串联在照明灯L支路，故A、B、C错误，D正确。

答案：D

例2（2020·贵州·黔东南）常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是（ ）。

解析：由题意可知：开关S1和开关S2均可接通电路，所以S1、S2并联，开关S3断开时，手机解锁功能暂停，说明S3位于电路干路中，故A、B、D项均不符合题意， C项符合。

答案：C

例3（2019·安徽）公交车后门的两个扶杆上通常各装有一个按钮，每一个按钮都是一个开关。当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，提醒司机有人要下车。下列电路图符合上述要求的是（ ）。

解析：按下按钮相当于闭合开关。当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，说明这两个开关可以独立工作，互不影响，即两开关并联，分别独立控制指示灯和电铃，由图示电路图可知：A、B、D不符合题意，C符合题意。

答案：C

例4（2019·山东·潍坊）某款售水机可通过刷卡（闭合“感应”开关）或投币（闭合“投币”开关）接通供水电机取水，光线较暗时“光控”开关自动闭合，提供照明。下列简化电路中符合要求的是（ ）。

解析：由题意可知：售水机既可以通过刷卡闭合“感应”开关，也可以通过投币闭合“投币”开关，接通供水电机取水，这说明刷卡和投币的两个开关互不影响，故“感应”和“投币”两个开关应是并联的，光線较暗时“光控”开关自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡与光控开关串联，且与供水电机是并联的。结合图示可知，A、C、D不符合题意，只有B符合题意。

答案：B

例5 “阳光动力2号”飞机上装有平衡警示电路（如图1），其中S为正对驾驶员的重力开关，金属片M可绕点O自由转动，当机翼水平时，M在a、b中间。当飞机严重左倾时，绿灯亮、电铃响;当飞机严重右倾时，红灯亮、电铃响。请完成电路连接。

解析：当飞机严重左倾时，绿灯亮、电铃响，重力开关接a，绿灯与电铃接入电路;当飞机严重右倾时，红灯亮、电铃响，重力开关接b，红灯与电铃接入电路。由题意可知，红灯与绿灯互不影响，均能独立工作，它们是并联的，不论重力开关接a还是接b，电铃都接入电路，因此电铃串联在干路中。

答案：如图2所示

结语：本组例题考查了串、并联电路的设计，解决以上几类问题的关键是要抓住题干中的有用信息，并结合串、并联电路的特点，综合解答。若电路中各用电器可以独立工作表示它们是并联，若各用电器工作时相互影响则表示它们是串联，如例1、例4、例5;串联电路中，各开关相互影响，并联电路中，各开关互不影响，根据题意可得出各个开关的连接方式，如例2、例3。