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作图题 03 电学作图类
1．（2023•北京）小京在复习时，用两端电压不变的电源及其他器材再次做了如图所示的实验。她
将电阻丝R 、R 先后分别接入电路中的a、b两端，闭合开关后，观察到接入R 时，小灯泡的
1 2 2
亮度更亮，电流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时，灯丝电阻变大。请分析并判断 R 与R 阻
1 2
值的大小关系。（可画电路图辅助说明）
【解答】答：R 、R 分别接入电路中，等效电路如图甲、乙所示
1 2
电源电压U不变，电流I ＜I ，灯丝电阻R ＜R ′，
1 2 L L
由欧姆定律可得：U ＝I R ，U ′＝I R ′，可知U ＜U ′
L 1 L L 2 L L L
由串联电路的电压关系可得：U ＝U﹣U ，U ＝U﹣U ′，U ＞U ，
1 L 2 L 1 2
由欧姆定律I U可得， U ， U ，可知，R ＞R 。
= R = 1 R = 2 1 2
R 1 I 2 I
1 2
2．（2023•陕西）小明设计了一款道路井盖移动报警电路。该电路由电源、警示灯 L、保护电阻
R 、开关S和S 组成。闭合开关S，当井盖未被移动时，相当于开关S 闭合，警示灯L不亮；
0 1 1
当井盖被移动时，相当于开关S 断开，警示灯L发光提醒路人。请根据以上要求，将图中的电
1
路补充完整。
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【解答】解：根据题意可知，当井盖没有被移动，井盖开关 S 闭合，警示灯不亮；当井盖被移
1
动，井盖开关S 断开，警示灯L发光，这说明开关S 闭合时，把警示灯短路了，所以开关与警
1 1
示灯是并联的，完整的电路连接图如下：
3．（2023•赤峰）小明同学想设计电子秤电路原理图。选用的器材有：电源、开关、导线、电压表、
一个阻值随压力增大而减小的压敏电阻R （元件符号为 ）、一个定值电阻R 。要求：
1 2
电子秤刻度盘是由电压表改装而成，且示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大。请你帮小明
设计出符合条件的电路图。
【解答】解：根据题意，电压表示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大，不能采用并联电路，
只能把定值电阻与压敏电阻串联，由于是一个阻值随压力增大而减小的压敏电阻 R ，当压力增
1
大时，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律知，电路中的电流增大，根据U＝IR，定值电阻R
2
的电压增大，而压敏电阻R 的电压减小，则电压表并联在定值电阻R 的两端，如图所示：
1 2
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4．（2023•河南）图甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压，请在图乙中，
将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。
【解答】解：三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，为了用电的安全，开
关接在右孔与火线之间，如图所示：
5．（2023•盐城）如图所示是厨房里用开关控制的三孔插座，用笔画线代替导线将其接入电路中。
【解答】解：为了安全，开关接在火线上，三孔插座中上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，
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如下图所示：
6．（2023•苏州）图中，将家庭电路补充完整（虚框内一处接保险丝“ ”，另一处用导
线连接）。
【解答】解：家庭电路中，为了保证安全，开关、保险丝应该安装在火线上，保证断电时切断
火线。根据灯泡的右侧开关与火线相连，确定上方的导线是火线，保险丝应该安装在火线上，
如图：
7．（2023•聊城）如图甲所示是一个带有开关的插座。开关闭合时，插孔提供工作电压；开关断开
时，插孔不能提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式，并将其正确接入家庭电
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路中。
【解答】解：照明电路的开关必须接在火线上；插座的接法是左零右火；开关与插座串联。
。
8．（2023•鞍山）在符合安全用电原则的前提下，请将带有保险丝的三孔插座及电灯接入电路中。
（其中部分电路已连接完成且要求开关只控制电灯）
【解答】解：安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；由图知，第二根
导线与三孔插座的左孔连接，该导线是零线，三根电线从上到下依次为火线、零线和地线；三
孔插座的右孔通过保险丝连接火线；
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；如图所示：
9．（2022•营口）有一种自动控制的楼道灯，只有光线暗且有声音时，电路接通，灯亮；光线亮时，
不论发出多大声音，灯也不亮；楼道中还有一个三孔插座，且与楼道灯互不影响。请用笔画线
代替导线完成电路。
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【解答】解：由题意知：只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，说明灯泡与
两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套；三孔插座与
灯泡并联，其接法为：左零右火上接地，如图所示：
10．（2023•锦州）如图所示是小明家的部分家庭电路，请在括号内标出火线和零线，并将拉线开
关控制的灯泡连入电路中。
【解答】解：由测电笔的使用方法可知，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线，
火线首先进入开关，然后再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套，如图所示：
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11．（2023•江门三模）如图所示，为一身高测量仪的电路图，请在“ ”“ ”或“
”中选两个填入框，要求被测人身高变高时电表的示数增大。
【解答】解：（1）电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，则下面方框不能是电压表，否则
电路断路；
（2）若下面方框为电流表，
①当上面方框为电压表时，电路为R的简单电路，电压表测电源电压示数不变，电流表测电路
中的电流；
U
当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，由 I= 可知电流表的示数减
R
小，这与电表的示数增大不符；
②当上面方框为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过定值电阻的电流不变，
U
当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，由 I= 可知该支路的电流减
R
小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符；
（3）若下面方框为定值电阻，
①上面方框不能为电流表，否则滑动变阻器被短路；
②上面方框为电压表时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
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当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
U
由I= 可知电流表的示数减小，
R
由U＝IR可知，定值电阻两端的电压减小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数增大，符合题意。
由上述分析可知，下面方框填定值电阻的符号、上面方框填电压表的符号。如图所示：
12．（2023•福田区模拟）这是一款红外感应式垃圾桶如图甲所示。工作原理是：启动开关 S 闭合
1
后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，
感应开关S 自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖
2
闭合，然后感应开关S 自动断开。请在图乙中虚线框中分别填入启动开关S 、感应开关S 和指
2 1 2
示灯 ，完成垃圾桶的电路图。
【解答】解：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸
到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开，这表明灯
泡和动力装置能各自独立工作，并联在电路中，启动开关接在干路中，控制整个电路；感应开
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关控制动力装置，串联在一条支路中，如下图：
13．（2023•禅城区三模）图甲是一款可充电无线电动拖地机，闭合开关 S后，拖地机主体前端的
电动机即可带动抹布擦地，旁边的灯可在打扫较暗处时辅助照明，该灯只有在拖地机擦地过程
中才能使用，不能单独工作。请根据以上信息，将图乙中的电路图补充完整。
【解答】解：根据题意可知，灯只有在拖地机擦地过程中才能使用，不能单独工作，这表明电
动机和灯是并联的；当电动机启动后，闭合开关时灯才能发光，这是说明开关S在干路中，开
关S 与灯串联在另一支路中，如图所示：
1
14．（2023•秦都区二模）某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”，要求人脸数据识别成
功（S 闭合），且体温不高于37.3℃（S 闭合）才能把门锁（由电动机M控制）打开，请把这
1 2
种一体机的电路图（如图所示）连接完整。
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【解答】解：根据题意，要求人脸数据识别成功，且体温不高于37.3℃才能把门锁打开，即两
个条件必须同时满足才能打开门锁，表示这两个条件的开关存在串联关系，即两开关串联接入
电路，如图所示：
15．（2023•金平区校级三模）在探究电流通过导体产生的热量与电流的关系的实验中，实验器材
如图所示。请：
①选择合适的电阻，并标在虚线方框内；（供选择电阻：R ＝5 ，R ＝10 ，R ＝10 ）
1 2 3
②用笔画线代替导线补充完整电路的连接。 Ω Ω Ω
【解答】解：由转换法，容器内的电阻丝为研究对象；研究通过导体产生的热量与电流的关系
的实验时，要控制电阻大小和通电时间相同，只改变电流大小，由串联电路各处的电流相等，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，故为使容器内两电阻（为研究对象）电流大小不同，
将R 、R 并联后再与R 串联，变阻器按一上一下连入电路中，如下所示：
1 3 2
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16．（2023•开江县模拟）如图所示的是一个双温电炉电路图。电路由两段阻值都为44 的电阻丝
R组成发热体，A、B、C为三段引出线，单刀双掷开关接A为低温挡，接B为高温挡Ω，且高温
挡的功率为低温挡的2倍，试在图中框内画出两段电阻丝的连接图。
【解答】解：
U2
由题知，两电阻的阻值相同，高温挡的功率为低温挡的 2倍，电源电压一定，由P= 可知，
R
1
高温挡电阻是低温挡电阻的 ，
2
所以，高温时只有一段电阻丝接入电路，低温时两段电阻丝串联即可满足要求，
注意单刀双掷开关接A为低温挡，接B为高温挡，如图所示：
。
17．（2023•鲁甸县二模）如图所示，在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线将电灯、
控制电灯的开关和插座接入家庭电路中。
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【解答】解：（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡，然后回到零线上，这样在断开开关
能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：
18．（2023•姑苏区校级二模）如图为冰箱工作时部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关 S 控制，
1
压缩机M由开关S 控制。根据题意，将图中的电路连接完整，并符合安全用电原则。
2
【解答】解：冰箱内照明灯和压缩机可以独立工作，所以是并联的，冰箱内照明灯由开关 S 控
1
制，压缩机M由开关S 控制；为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间；冰箱有金属
2
外壳，其外壳要接地，如图所示：
19．（2023•殷都区一模）请你将图中的元件连成符合安全用电原则的照明电路，只有电灯受开关
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控制。
【解答】解：根据家安全用电的原则和三孔插座的接线规则是左零右火上接地，灯泡和开关串
联，开关要接在火线上，连接线路如下：
。
20．（2023•普宁市模拟）如图所示是家庭电路的一部分，电位器是调节台灯（螺口灯泡）亮度的
装置，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。插座的一部分已正确接入家庭电路，请
将其他部分也正确接入家庭电路。（要求顺时针旋转旋钮时灯泡的亮度变亮）
【解答】解：三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，据此可知上面为零线，中间
为火线；
开关控制灯泡时，火线先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套
上；
顺时针旋转旋钮时灯泡变亮，说明通过灯泡的电流变大，则变阻器接入电路的电阻是变小的；
故应解bc接线柱如图所示：
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21．（2023•铁西区模拟）如图所示的粗黑线框表示一个多功能插板。已知开关闭合后，两插孔都
能分别供电，指示灯亮；开关断开后，插孔都不能供电，指示灯不亮；若指示灯损坏，闭合开
关后，插孔仍能供电。请用笔通线代替导线完成剩余部分的接线。
【解答】解：由题意可知，开关断开时指示灯不亮，插孔不能提供工作电压；开关闭合时指示
灯亮，插孔能提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，说明指示
灯、两个插座都能独立工作，所以指示灯、三孔插座、两孔插座是并联的，且都由开关来控制，
则开关应串联在干路中；三孔插座采用“左零右火上地”的接法、两孔插座采用“左零右火”
的接法；如图所示：
22．（2023•邗江区校级一模）为做好新冠疫情防控工作，某小区入口安装了图甲所示的健康码识
别及测温门禁一体机。进入小区人员出示健康码，健康码为绿码且体温不高于 37℃时，门禁才
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会打开。图乙为其内部简化电路，“健康码识别”和“体温测量”均相当于开关。请在图乙中
画线代替导线将电路连接完整。
【解答】解：由题意可知，进入小区人员出示健康码，健康码为绿码且体温不高于 37℃时，门
禁才会打开，即两个开关（“健康码识别”和“体温测量”）都闭合时，门禁才会打开（电动
机工作），这说明两个开关相互影响，是串联的，然后与电动机串联在电路中，如图所示：
23．（2022•沁阳市模拟）如图1所示是小梁家的电饭煲，图2是该电饭煲的内部电路图。正常情
况下，插上插头时开关S与A点连通，电路初始为“保温”状态，此时保温电阻R 工作、指示
1
灯L 亮；若将开关S拨下与B点连通，则电路变为“煮饭”状态，加热电阻R 工作、指示灯L
1 2 2
亮。有一次小梁插上电饭煲的插头并拨下开关煮饭时，发现指示灯 L 不亮，但加热电阻R 正常
2 2
工作。请你根据生活实际，在图2中补全该电饭煲内部电路图。
【解答】解：由题意知，开关S与A点连通，电路初始为“保温”状态，此时保温电阻R 工作、
1
指示灯L 亮，根据生活实际知保温电阻R 和指示灯L 能够独立工作，互不影响，它们是并联；
1 1 1
开关S拨下与B点连通，则电路变为“煮饭“状态，加热电阻R 工作、指示灯L 亮，由题意当
2 2
指示灯L 不亮，加热电阻R 仍正常工作知，加热电阻R 和指示灯L 能够独立工作，互不影响，
2 2 2 2
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它们是并联，见下图：
。
24．（2021•渭南二模）如图所示为探究“电流热效应与哪些因素有关”的实验装置，小明要探究
电流热效应与电阻的关系。请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。
【解答】解：探究电流热效应与电阻的关系，需控制通过电阻的电流相同，通电时间相同，电
阻的阻值不同，串联电路各处电流相等，所以需要把电源、开关、电阻、滑动变阻器串联接入
电路，滑动变阻器选择一个上接线柱和一个下接线柱接入电路，如图：
。
25．（2021•乐东县模拟）某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡电功率。已知待测小灯
泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1.2W左右。
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（1）连接电流表时应选用哪个量程？
（2）用笔画出导线完成电路的连接。
（3）在虚线框中画出相应的电路图。
【解答】解：
P 1.2W
（1）小灯泡的额定功率估计在1.2W左右，小灯泡正常工作时的电流大小约为I= = ≈
U 3.8V
0.32A，所以电流表选用小量程；
（2）待测小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选用大量程，将电压表并联在灯的两端；
电流表串联在电路中；电压表并联到灯泡的两端，变阻器按“一上一下”的原则接入电路中，
如下图所示：
（3）根据实物图画出对应的电路图，如下图2所示：
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。
故答案为：（1）连接电流表时应选用小量程；（2）如图；（3）如图。
26．（2020•邹城市校级二模）如图所示，虚线框内有两个阻值相同的定值电阻和一个开关 S ，当
1
开关S 闭合时，电路的总功率增加到原来的2倍，请画出两种可能的连接电路图。
1
【解答】解：两个阻值相同的定值电阻的连接方式有两种：串联和并联；
U2
当两个电阻串联时，当开关S 闭合时，电路的总功率增加到原来的2倍，根据P= 可知，需
1
R
要总电阻变为串联总电阻的一半，根据串联电路的电阻的特点可知，需要开关闭合使其中的一
个被短路；如图所示：
当两个电阻并联时，有一个电阻工作，当开关S 闭合时，电路的总功率增加到原来的2倍，即
1
总电阻变为原来的一半，根据串联电路的电阻的特点可知，需要开关闭合使两个电阻并联在一
起，同时工作；如图所示：
27．（2020•南岗区模拟）小亮家的电炉铭牌标有“220V 1000W“，小亮想让该电炉增加一挡功率，
1
为使电炉的该挡功率为额定功率的 ，给你一个开关、一个定值电阻R ，请帮他完成电路设计，
0
9
在方框中画出电路图，并标出定值电阻R 的阻值。
0
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【解答】解：
1
电炉的电阻R不变，由P＝UI＝I2R可知，要使电炉增加挡的功率为额定功率的 应串联一个电
9
阻R 来减小电路中的电流，
0
U2
已知电炉的额定功率为1000W，由P＝UI= 可得，电炉的电阻：
R
U2 (220V) 2
R= = =48.4 ，
P 1000W
Ω
1 1000
当S断开时，使电炉的电阻R和电阻R 串联，此时R的电功率P′= P= W，
0
9 9
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI＝I2R可得电路中的电流：
√ 1000
I W A，
√P' 9 50
= = =
R 48.4Ω 33
U
由I= 可得，此时电路中的总电阻：
R
U 220V
= = =
R总 I 50 145.2 ，
A
33
Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，串联电阻R 的阻值：
0
R
0
＝R总 ﹣R＝145.2 ﹣48.4 ＝96.8 。
所以，设计的电路图Ω如下图Ω所示：Ω
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28．（2019•天津一模）某实验小组的同学用图所示的器材测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡
的额定电压为2.5V，额定功率估计在0.8W左右。
（1）在图甲中用笔画线代替导线完成实物电路的连接（要求：滑片 P向右移动时，小灯泡变
亮）；
（2）若将小灯泡换成亮度相当的发光二极管，并测量发光二极管的电功率，请在图乙的虚线框
中画出相应的电路图。（发光二极管的符号为“ ”）
【解答】解：
（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，额定功率估计在0.8W左右，根
P 0.8W
据P＝UI可得，灯的额定电流约为：I= = =0.32A；电流表选用小量程串联在电路中，
U 2.5V
滑片P向右移动时，小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故变阻器的右下接线柱连入电路中，
如下左图所示：
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（2）将小灯泡换成亮度相当的发光二极管，根据左图画出右图，如上右图所示：
故答案为：（1）如上左所示；（2）如上右所示。
29．（2020•西峰区校级二模）如图是“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验装置，请在
答题卡的虚线框内画出与之对应的电路图。
【解答】解：由实物图可知，电流从正极出发，经开关S开始分支，一支经电阻R乙 、电流表
A
2
、滑动变阻器；另一支经电阻R甲 、电流表A
1
，然后两支电流汇合后共同回负极，如图所示：
21
