例析中考中电路设计七大类题型

例析中考中电路设计七大类题型例析中考中电路设计七大类题型例析中考中电路设计七大类题型例析中考中电路设计七大类题型编制仅供参考审核批准生效日期地址：电话：传真:邮编:例析中考中电路设计七大类题型电路是由电气设备和元器件按一定方式联接起来，为电流流通提供了路径的总体。电路设计是指通过一定规则和方法设计出的电路。电路设计是初中物理教学中的要求，也是初中阶段培养创新能力的一种途径。本文结合电路设计题谈谈关于电路设计类题目的分类和解题方法。一、生活应用类生活中有许多现象要用到电路知识。从现象中探究内部电路的设计，这是近几年中考试题中出现最多的一种类型。例1：小轿车上都装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯。四个车门中只要有一个门没关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光。图1所示的模拟电路图符合要求的是（）。图1思路点拨：此题开关断开灯就发光，说明开关与指示灯并联,开关闭合后灯泡被短路不发光，而且是四个开关同时闭合灯才被短路。为防止短路时电源被损坏，所以电路中要串联一个保护电阻。故答案应为（B）。例2：小明想组织一次全家旅游。小明一定去，并尝试通过表决的形式决定。只要爸爸和妈妈之中有一人要去，全家就出去旅游。现有三个开关，小明、爸爸和妈妈手中各一个，灯泡、电源各一个，导线若干。请你设计一个电路，同意去的闭合开关，不同意去的不闭合开关。只要灯亮,就能判断一家三口中最少有两人同意去。请帮助小明设计出这个电路。思路点拨：爸爸和妈妈手中的开关设计成并联形式。答案如图2所示。图2二、表格现象类题目通过表格的形式，给出实验器材，通过操作开关，电路出现灯泡发光、电流表、电压表示数变化等现象。分析方法一般是先分析开关与用电器之间的关系。之后，再加入其他电学器材（如电压表、电流表等）。电路设计完成后，与表格中的每一条要求进行对照，如符合表格中的所有要求，电路设计即正确。例3：按表1中的要求，画出符合要求的电路图。表1思路点拨：这个题似乎有矛盾，只闭合其中一个开关，有2个灯亮,但是同时闭合两个开关，却只有一个灯亮。这不是并联电路的特征，应该是短路问题。并联电路中有一个电灯短路，其他灯是不会发光的；而在串联电路中，如果有一灯发生短路，其他灯还可以发光。并联电路各支路两端的电压相等，这个题目中两次电压表的示数不相等，从这一点来看，这也不是一个并联电路.两个灯都亮电压表的示数较小,只一个灯亮电压表示数变大，说明另一个灯（L2）发生短路，且电压表是并联在另一个灯的两端。答案如图3所示。图3三、故障分析类例4某同学在测量标有“3.8V”小灯泡的额定功率实验过程中，发现电压表0~15V的量程坏了，但0~3V的量程可以使用。已知电源电压为4.5V，在不借用其他器材的情况下，你能帮他继续完成实验吗？画出设计的实验电路图，并简要说出实验步骤。

思路点拨：由于小灯泡的额定电压为3.8V，按道理电压表应选用0~15V的量程，但这个量程坏了。测量小灯泡额定功率的实验中，小灯泡与滑动变阻器是串联接入电路的，滑动变阻器在这个实验中有分压的作用，而此题的电源电压为4.5V，如果小灯泡正常发光，则滑动变阻器两端的电压为0.7V（4.5V-3.8V），没有超过3V的量程。在这种情况下，应该把电压表并联在滑动变阻器两端。设计如图4所示：闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为0.7V（此时小灯泡正常发光），记录电流表的示数。图4四、“黑箱”设计类电学“黑箱问题”是指电学元件封闭在一个盒内，不能直接观察到元件的组成情况，而盒外有接线柱，通过应用外部元件连接观察其内部元件的外部表现，据此判断其电路组成的问题.解决这类问题,主要是应用电学规律分析、推理确定电路的组成.要想正确解决此类问题，必须对串联、并联电路的特点,电流、电压、电阻的规律,电路元件在电路中的作用（如导线、电流表、电压表、开关等）有清楚明确的认识。例5：如图5所示，暗箱中装有灯泡、电阻、电池，面板上装有A、B、C、D四个接线柱为了弄清箱内电路连接情况，用电流表两个接头a、b测试,若a一直接A，b依次接B、C、D，发现：①b接B时,灯不亮,电流表示数为零；②b接C时,灯亮,电流表有示数；③b接D时，灯光减弱,电流表示数减小。试根据上述情况画出箱内电路图。图5思路点拨：a和A一直相接.对比③和②，电流表示数减小，说明电阻增大，可知③时灯泡与电阻串联，如图6甲和图6乙；②时，AC间为电源和灯泡,如图6丙、图6丁，对照图6甲和图6乙,可确定组合结果只能是图6甲且C点在电源与电阻之间；①时AB间可能是灯泡和电阻.与前述结果综合，结果应为图6甲，且B点在灯泡与电源之间。因此箱内电路图为图6戍所示。图6五、方框位置类给出方框，根据所定的位置（甚至把各种器材的位置都确定），按照要求对电路进行连接或设计。这类设计一般是对串、并联电路知识的综合考查。例6：某医院要安装一种呼唤电铃，使各病床的病人均可单独呼叫，只要一按床头的开关，值班室的电铃就响，且与该病床相对应的指示灯亮，请在图7中画出正确的连接方法。图7思路点拨：按照要求，例如，甲床只要按自己的开关,则值班电铃就响，与甲床对应的指示灯就亮，可见，电源、开关、电铃和指示灯四者应连接成一闭合电路.而乙床按其所对应的开关时，则应该同样有电铃响，乙床的指示灯亮而甲床的指示灯不亮。可见在总的电路中，应该是将每个病床的开关与其对应的指示灯连接起来组成一条支路，将所有这些支路并联起来再与电源和电铃串联起来。答案如图8所示。图8六、电路演变类有些同学对看电路的实物图不太习惯，特别是在实物图上分析电路中的有关变化关系更感棘手，而对于普通的电路图则较为熟悉，因此，在遇到有关实物图的问题时，不妨根据实物图先画出其对应的电路图再来进行分析和求解。当然也可以通过电流的路径、各表的测量对象来综合处理。例7：在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和流过它的电流。聪明而粗心的小刚连接了如图9所示的电路。同组的小林发现有错，主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只增加了一根导线，电路就正常工作了。请你在图9中画出小刚连接的那条导线。图9思路点拨：在电压表和灯间可加一根导线（如图9所示的虚线），由于加接了一条导线而使得小灯泡和定值电阻间成了并联关系，此时正好是电流表测得通过小灯泡的电流，而电压表测得小灯泡两端的电压。七、实验操作类例8：在练习用电压表测电压的实验中，小明同学遇到了一个难题：他想测一个电压约为18V的电源电压，可手边只有：量程为3V的电压表,开关,阻值为R1=1Ω、R2=20Ω、R3=140Ω的电阻各一只。思考了一会儿之后，他利用学过的知识,用手边现有的器材，顺利地完成了测量。（1）画出小明测量时的电路图（在图中标明元件字母）；（2）如果用U表示电压表的读数，请写出电源电压的表达式.思路点拨：（1）电阻R1的阻值过小，不可取。由于串联分压的道理，应该把电阻R2、R3串联接入电源上，电阻越大，分压越多，故电压表只能并联在阻值较小的电阻两端，即R2两端。根据欧姆定律就可以算出电源电压。电路设计如图10所示。