專題18 電學(xué)作圖題壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練（解析版）

專題18電學(xué)作圖題壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練（解析版）1．下午放學(xué)回來，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，斷開家門口安裝的開關(guān)S，家中電燈均斷電（電冰箱除外），回家后，閉合開關(guān)S，再閉合開關(guān)S1、S2，黃燈、綠燈才亮?！窘獯稹拷猓弘姳洳⒙?lián)在電源上，開關(guān)S1與黃燈串聯(lián)、S2與綠燈串聯(lián)后再并聯(lián)，開關(guān)S控制家中電燈，如圖所示：2．設(shè)計(jì)電路：現(xiàn)有L1、L2兩盞燈，電池，三個開關(guān)，導(dǎo)線若干。（1）只閉合開關(guān)S1，只有L1發(fā)光；（2）只閉合開關(guān)S2，只有L2發(fā)光；（3）只閉合開關(guān)S3，L1、L2都發(fā)光；（4）三個開關(guān)不允許同時閉合，請將電路圖畫在方框內(nèi)?！窘獯稹拷猓簭模?）（2）要求看，兩燈好像并聯(lián)，開關(guān)S1只控制L1，開關(guān)S2只有L2，兩燈發(fā)光互不影響，但如果這樣的話，開關(guān)S3只能在干路上，第（3）個條件顯然無法滿足，且三個開關(guān)可以同時閉合。我們要打破思維定勢，兩個燈不可能并聯(lián)，而是串聯(lián)，只閉合開關(guān)S1、開關(guān)S2實(shí)際上起到了將與之并聯(lián)的燈短路的作用，開關(guān)S3在干路上；所以，兩燈串聯(lián)，開關(guān)S1與燈L2并聯(lián)，開關(guān)S2與燈L1并聯(lián)，開關(guān)S3在干路上，如下圖所示；故答案為：如上圖所示。3．設(shè)計(jì)電路：小雨房間里的燈小雨的房間里有四盞燈?？傞_關(guān)St閉合后，若將單刀雙擲開關(guān)S2撥至a處，房間吸頂燈L1L2L3都亮；若將S2撥至b處，壁燈L4亮，并且可以通過S3和S4控制，使它有三個不同的亮度?，F(xiàn)有一個電源、一個單刀雙擲開關(guān)、3個開關(guān)、4個燈泡、2個相同的定值電阻和若干導(dǎo)線，請將電路圖畫在方框內(nèi)?！窘獯稹拷猓河深}意知，S1為總開關(guān)，將單刀雙擲開關(guān)S2撥至a處，房間吸頂燈L1L2L3都亮，說明S2a控制三個房間并聯(lián)的吸頂燈L1L2L3；若將S2撥至b處，壁燈L4亮，并且可以通過S3和S4控制，使它有三個不同的亮度。根據(jù)P＝，改變壁燈L4的電壓可改變其亮度，由串聯(lián)分壓的知識，兩個定值電阻串聯(lián)后與燈L4串聯(lián)后，與電源連通，S3和S4分別與兩個定值電阻并聯(lián)，通過定值電阻的短路來改變這個支路的電壓，如下圖所示：通過斷開、閉合開關(guān)可改變燈L4的電壓，從而改變其亮度：將S2撥至b處，S3和S4控都閉合時，兩定值電阻短路，在這個支路中，只有燈壁燈L4，壁燈L4電壓為220V，電壓最大，壁燈最亮；S3和S4都斷開時，兩定值電阻與燈L4串聯(lián)，燈分得的電壓最小，壁燈最暗；只閉合其中一個開關(guān)時，壁燈與一個定值串聯(lián)，燈的電壓較小，壁燈較暗。4．綜合作圖小雨的房間里，S為房間的總開關(guān)，L1為吸頂燈，L2為床頭燈，兩燈在同一時刻只有一盞能工作。當(dāng)L1亮?xí)r，再閉合開關(guān)S1，L1亮度增加；當(dāng)L2亮?xí)r，它的亮度可調(diào)?，F(xiàn)有一個電源、一個單刀雙擲開關(guān)、一個滑動變阻器、一個定值電阻、2個開關(guān)、2個燈泡和若干導(dǎo)線。請你設(shè)計(jì)上述電路并在答題卡相應(yīng)位置畫出電路圖?！窘獯稹拷猓河深}意分析可知，總開關(guān)S位于干路，兩燈并列連接，且用單刀雙擲開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；L1與定值電阻串聯(lián)，開關(guān)S1并聯(lián)在定值電阻兩端（閉合開關(guān)S1時，電阻被短路，該支路的電流增大，L1亮度增加）；L2與滑動變阻器串聯(lián)（用變阻器調(diào)節(jié)L2的亮度）．如圖所示：5．有一個小木盒，盒內(nèi)由若干導(dǎo)線和三個電阻值均為2歐電阻組成電路，盒外有1、2、3、4四個接線柱（如圖），已知1、2間電阻為3歐，1、3和1、4間電阻均為2歐，2、3和2、4間電阻均為1歐，3、4間電阻為零。請畫出盒內(nèi)電阻與盒外接線柱相連的電路圖。【解答】解：R12＝3歐，說明1、2之間接入了三個阻值為2Ω，兩個電阻并聯(lián)后與第三個電阻串聯(lián)；R13＝R14＝2歐，說明1、3和1、4間之間接入了一個阻值為2Ω的電阻；R23＝R24＝1歐，說明2、3和2、4間之間接入兩個阻值為2Ω的電阻，且這兩個電阻并聯(lián)；R34＝0歐，說明3、4之間接入的是導(dǎo)線。如下圖所示：6．小明同學(xué)想利用電源、燈泡L1和L2、開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2、滑動變阻器R，設(shè)計(jì)如下電路：S1為總開關(guān)，當(dāng)S1閉合時：①若S2接到a處，兩盞燈都亮；②若S2接到b處，只有L2亮，且亮度可用滑動變阻器R調(diào)節(jié)。請你根據(jù)他的想法，幫助他將電路圖連接完善。（要求導(dǎo)線橫平豎直）【解答】解：開關(guān)S1在干路上，燈泡L1和滑動變阻器并聯(lián)后，再與燈泡L2串聯(lián)，如圖所示。7．兩只燈泡、一個開關(guān)（總開關(guān)）、一只滑動變阻器、一個電源，設(shè)計(jì)出滿足以下要求的電路：燈L2的亮度不變，另燈L1的亮度可調(diào)節(jié)。（1）畫出電路圖；（2）連接實(shí)物【解答】解：（1）由題意知，開關(guān)在干路中，兩個電燈是并聯(lián)，且滑動變阻器與L1串聯(lián)。如圖所示：（2）從正極開始連接開關(guān)，從開關(guān)開始分支，一支經(jīng)燈泡L2回到負(fù)極，另一支經(jīng)滑動變阻器、燈泡L1回到負(fù)極。如圖：8．請根據(jù)所示電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將將實(shí)物圖補(bǔ)充連接成完整電路?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電流流向法，先從正極出發(fā)依次串聯(lián)開關(guān)S、電阻R2回到電源的負(fù)極，然后把電阻R1與電流表串聯(lián)后并聯(lián)在電阻R2兩端，如下圖所示：9．如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材，現(xiàn)有電流表測出通過燈泡的電流，電壓表測出燈泡兩端的電壓，電路中電流約為0.5A，并用變阻器改變小燈泡的電流，滑片向右滑動燈變暗。按要求連接實(shí)物圖。【解答】解：由題意可知，電流表與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，由電路中電流約為0.5A可知，電流表的量程為0～0.6A，電源是由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成的，其大小為3V，電壓表的量程為0～3V，滑動變阻器的左下方和任意上方接線柱串聯(lián)在電路中時，滑片向右滑動燈變暗，然后與電源、開關(guān)串聯(lián)組成電路，如下圖所示：10．在圖所示，要求：燈泡L1和L2并聯(lián)，滑動變阻器調(diào)節(jié)燈泡L1的亮度，滑片向右移動時燈泡變亮，電壓表測燈泡L2的電壓，電流表測燈泡L1和L2的總電流，請按要求連接好實(shí)物中圖，并畫出對應(yīng)的電路圖。【解答】解：燈泡L1和L2并聯(lián)；因滑動變阻器調(diào)節(jié)燈泡L1的亮度，滑片向右移動時燈泡變亮，即電流變大，電阻變小，故變阻器滑片以及右電阻絲連入電路中與燈L1串聯(lián)；因電源電壓為3V，電壓表測燈泡L2的電壓，電壓表選用小量程與燈L2并聯(lián)；困電流表測燈泡L1和L2的總電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表選用大量程接在干路上，如下所示：11．按下邊的電路圖連接實(shí)物?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電流流向法，先從正極出發(fā)依次串聯(lián)電流表、開關(guān)S1、燈泡L1回到負(fù)極，然后把開關(guān)S2、燈泡L2串聯(lián)后并聯(lián)在燈泡L1兩端，如下圖所示：12．（1）開關(guān)同時控制兩盞電燈；電燈L1、L2并聯(lián)；電流表測通過兩燈的總電流；所畫導(dǎo)線不能交叉。（2）火車在車廂后面有兩間廁所，只有當(dāng)兩間廁所的門都關(guān)上時（每扇門的插銷相當(dāng)于一個開關(guān)），車廂中的指示牌內(nèi)的指示燈才會發(fā)光，指示牌就會顯示“廁所有人”字樣，提醒旅客兩間廁所內(nèi)部都有人，請你把圖中的各元件符號連接成符合上述設(shè)計(jì)要求的電路圖?！窘獯稹拷猓海?）由題意可知，電燈L1、L2并聯(lián)，開關(guān)和電流表位于干路，如下圖所示：（2）由題意可知，兩把插銷也就是兩只開關(guān)同時控制一個指示燈，所以兩個開關(guān)串聯(lián)后與燈串聯(lián)，如下圖所示：13．請?jiān)陔娐穲D中“○”內(nèi)填上適當(dāng)?shù)碾娏鞅砘螂妷罕矸?。【解答】解：由圖知，要讓兩燈都能發(fā)光，根據(jù)電流的流向可知，兩燈應(yīng)并聯(lián)，左邊的圓圈與L2串聯(lián)，所以左邊的圓圈為電流表，電流表測通過L2的電流；若右邊的圓圈為電流表，則會形成電源短路，所以右邊的圓圈為電壓表，測L2兩端的電壓或電源電壓。如下圖所示：14．如圖，在電路中的圓圈內(nèi)填上適當(dāng)?shù)碾姳矸?，使R1、R2并聯(lián)連接?！窘獯稹拷猓阂箖蔁舨⒙?lián)，從電源正極流出的電流經(jīng)開關(guān)后，應(yīng)分別流入兩電阻，由于已經(jīng)連入一個電流表，則左邊的“〇”中應(yīng)填入相當(dāng)于開路的電壓表，這樣電流就經(jīng)過已有的電流表分別連入電阻R1和R2，流過兩電阻的電流應(yīng)匯合共同流回負(fù)極，右邊的“〇”中應(yīng)填入電流表，如下圖所示：15．在如圖所示的電路中a、b表示電表，試在圖中根據(jù)電路的要求，標(biāo)出哪個是電流表，哪個是電壓表，并標(biāo)出正負(fù)接線柱?！窘獯稹拷猓喝魞杀矶紴殡娏鞅?，則電源短路，不符合題意；若兩表都為電壓表，則L2沒有接入電路中，不符合題意；若左面的為電流表，下面的為電壓表，則L2被短接，不符合題意；所以，只能是左面的為電壓表，下面的為電流表；則兩盞燈在兩條支路上，L1、L2并聯(lián)，電流表測量L2的電流；電壓表測量電源的電壓（或L2兩端的電壓）；電流從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，如圖：16．在下列右圖圓圈中畫入正確的電流表符號和電壓表符號，下列左圖實(shí)物圖用筆畫線代替導(dǎo)線連接完整?！窘獯稹拷猓海?）由于電流表相當(dāng)于導(dǎo)線，應(yīng)該串聯(lián)在電路中，電壓表相當(dāng)于斷路，應(yīng)該并聯(lián)在電路中；故右圖中，中間的圈應(yīng)該填電壓表，下面的圈中填電流表，如下圖所示：（2）據(jù)上面的電路圖連接實(shí)物圖即可，同時在連接時，由于電源電壓是6V，所以電壓表選擇大量程，不知道電流的大小，所以電流表也選擇大量程，滑動變阻器的接法是一上一下，如下圖所示：故答案如上圖所示。17．在圖所示電路中的“〇”內(nèi)，填入電流表或電壓表的符號，要求兩燈都能工作?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電流表與被測用電器串聯(lián)；電壓表與被測用電器并聯(lián)。圖中甲“〇”與燈是并聯(lián)，所以是電壓表；乙“〇”串聯(lián)在干路中，所以是電流表。如圖：18．在如圖圖〇中填上電壓表或電流表的電路符號，使R1和R2串聯(lián)【解答】解：由圖可知，上面圈中的電表并聯(lián)在R2兩端，所以應(yīng)是電壓表；右邊圈中的電表串聯(lián)在電路中，所以應(yīng)是電流表；下面圈中的電表也是并聯(lián)的關(guān)系，所以也是電壓表；簡化電路可知，R1和R2串聯(lián)，符合要求，如圖所示：19．圖甲是生活中的一個插線板，開關(guān)斷開時指示燈不發(fā)光，插孔不能提供工作電壓；開關(guān)閉合時指示燈發(fā)光，插孔提供工作電壓；若指示燈損壞，開關(guān)閉合時插孔也能提供工作電壓。請根據(jù)上述說明，在圖乙中畫出開關(guān)、指示燈、插孔的連接方式，并把接線板與電源線接通。（乙圖中，與發(fā)光二極管串聯(lián)的是一個保護(hù)電阻，發(fā)光二極管左側(cè)為正極，右側(cè)為負(fù)極）【解答】解：由題知，開關(guān)斷開時指示燈不發(fā)光，插孔不能提供工作電壓；開關(guān)閉合時指示燈發(fā)光，插孔提供工作電壓；這說明開關(guān)同時控制指示燈和插座，開關(guān)應(yīng)該在干路上，且開關(guān)應(yīng)與火線連接，在斷開開關(guān)時能切斷火線，使用更安全；如果指示燈損壞，開關(guān)閉合時插孔也能正常通電，說明燈泡和插座之間是并聯(lián)的；三孔插座的接法：左孔接零線，右孔接火線，上孔接地線，如圖所示：20．請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中的三孔插座正確接入照明電路?！窘獯稹拷猓喝撞遄臃ǎ荷峡捉拥鼐€；左孔接零線；右孔接火線。如圖所示：21．用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的燈泡和三孔插座正確連入家庭電路中?！窘獯稹拷猓簾襞萁臃ǎ夯鹁€進(jìn)入開關(guān)，再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn)，零線直接接入燈泡的螺旋套，這樣在斷開開關(guān)能切斷火線，接觸燈泡不會發(fā)生觸電事故。既能控制燈泡，又能更安全。三孔插座的接法：上孔接地線；左孔接零線；右孔接火線。如圖所示：22．小明的爸爸從國外帶回兩個標(biāo)有“110V40W”的燈L1、L2，現(xiàn)將這兩盞燈連接在我國家庭電路中（圖），要求開關(guān)斷開后兩盞燈都熄滅，開關(guān)閉合后兩盞燈都能正常發(fā)光?！窘獯稹拷猓簱?jù)題意可知，兩個燈泡的規(guī)格相同（即電阻相同），則兩燈串聯(lián)時，兩個燈泡分得的電壓相同；每個燈泡的額定電壓是110V，而我國家庭電路的電壓是220V，要兩燈都正常發(fā)光，兩個燈泡應(yīng)串聯(lián)；且為了安全，應(yīng)將開關(guān)接到火線和用電器之間，如圖所示：。23．根據(jù)安全用電原則，將圖中開關(guān)、兩只“220V40W”電燈連在家庭電路中，要求開關(guān)