文档内容
模块四 电学
专题01 电路分析与设计
*知识与方法
一、电路分析
电路的分析主要是识别电路，识别个用电器之间的连接方式，从而更好的应用各电路的特点。
方法：
1.电路中电表的简化
（1）电流表：由于电流表的电阻很小，在识别电路中可以将它看作导线；
（2）电压表：由于电压表的电阻很大，几乎没有电流流过，实际上是有电流流过的，只是非常非常小，
识别电路时可以将电压表及两端导线一起去掉。
2.识别电路的几种方法：
（1）电流流向法：
串联电路：只有一条路径；
并联电路：有两条及两条以上路径。
（3）节点法：不论导线有多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端点均可看成同一个点，从而找
出各用电器两端的公共点，串联电路至少有3个节点，并联电路只有两个节点。
二、电路设计
方法：
1.确定电路功能——用电器
（1）电路有发光功能：灯泡、二极管
（2）电路有报警功能：电铃、蜂鸣器
（3）其他功能：电动机2.确定用电器之间工作关系——串并联关系
说明：串联电路指的是用电器的连接方式，串联关系或串联连接方式可以指用电器或电表的连接方式，例
如，电流表要串联接入电路。
串联关系：所有用电器只能同时工作，且其中任意一个用电器的工作与否都会影响其他用电器；
并联关系：用电器既可以同时工作，也可以独立工作，且单个用电器之间的工作互不干扰。
S L
1
S
S 22
M
冰箱压缩机及照明灯
3. 确定开关及导线位置
（1）题干特点：有多个开关，每个实际情况对应一个开关闭合，一共有两个或两个以上实际情况。
（2）电路设计结果：
①串联型：多个实际情况同时满足，即多个开关同时闭合，用电器才能工作，这些开关应彼此串联。
②并联型：只要有实际情况满足，即多个开关只要其中有开关闭合，用电器就能工作，这些开关应彼此并
联。
③短路型电路设计：实际情况对应开关闭合，且开关闭合用电器不工作，开关断开用电器工作。
*针对训练
一、单选题
1．（2023秋·河南郑州·九年级校考期末）新冠疫情期间“全息投屏按钮”被广泛应用在电梯中，该按钮的
操作界面可在空中45°角直接成像，乘客“戳戳空气”就可直接完成操控，完全切断触摸式污染源。在电
梯中，乘客可以选择“全息投屏按钮”（对应开关S），乘客也可以选择传统的按钮（对应开关S）进行
1 2
操作，当信号正确，则电梯中电动机启动，电梯开始运行。下列电路设计符合要求的是（ ）A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】根据题意可知，在电梯中，乘客可以选择“全息投屏按钮”（对应开关S），乘客也可以选择传
1
统的按钮（对应开关S）进行操作，当信号正确，则电梯中电动机启动，电梯开始运行，这说明两个开关
2
可以独立工作，是并联的，然后与电动机串联，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）如图所示的电路中，开关S闭合后，三个灯为并联关系的是（
）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A．开关闭合后，灯泡L 和L 并联后再与灯泡L 串联，故A不符合题意；
2 3 1
B．开关闭合后，三个灯泡组成并联电路，故B符合题意；
C．开关闭合后，灯泡L 和L 并联后再与灯泡L 串联，故C不符合题意；
1 2 3
D．开关闭合后，三个灯泡组成串联电路，故D不符合题意。故选B。
3．（2023秋·湖南益阳·九年级校联考期末）在如图所示的电路中，开关 S 闭合后，小灯泡L、L 均正常
1 2
发光，则下列说法中正确的是（ ）
A． L 和 L 串联在电路中 B． L 和 L 并联在电路中
1 2 1 2
C．甲、乙都是电流表 D．甲是电压表，乙是电流表
【答案】B
【解析】AB．由题图可知，L 由导线直接接在了电源两端；若甲为电压表，则L 将被短路；因此甲只能
1 2
为电流表，故两灯应为并联；故A错误，B正确；
CD．结合以上分析，若乙为电流表，则会引起电源短路，所以乙只能为电压表，故CD错误。
故选B。
4．（2023秋·河南洛阳·九年级统考期末）很多小区安装了具备人脸识别功能的门禁系统，若人脸识别成功，
开关S 自动闭合，电动机启动打开门；若人脸识别不成功，则需要人工按动开关S，才能控制电动机打开
1 2
门，在图所示的四个电路中，能正确模拟此类门禁系统内部控制电路的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】由题意可得，开关S 闭合时，电动机启动打开门；开关S 闭合时，电动机也能启动打开门，开关
1 2
S 和S 均能单独控制电路中的电动机，说明开关S 和S 是并联在电路中的，且电动机连接在电路的干路上，
1 2 1 2
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。5．（2023秋·广东中山·九年级校考期末）疫情防控期间，学校安装了图中的人脸识别测温系统。闭合电源
开关S 后，若红外测温数值在正常范围内，则S 会闭合；若人脸识别通过，则开关S 会闭合，只有当人
1 2 3
脸识别通过且体温在正常范围时，系统才会启动电动机打开闸门。如图电路设计符合要求的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】闭合电源开关S 后，只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开
1
闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明三个开关是相互影响的，所以S、
1
S、S 与电动机串联接入电路中，故ABD不符合题意，C符合题意。
2 3
故选C。
6．（2023秋·广东广州·九年级校考期末）自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮，如图所
示；想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮，装在车内的电铃就会响起，以提醒司机停车并打开车门。
如图所示的四个电路中符合设计要求的是（ ）
A． B．C． D．
【答案】D
【解析】按下任何一个下车按钮时电铃都会发声，说明两个开关工作时互不影响，是并联的，然后再与电
铃串联在电路中，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7．（2021秋·北京·九年级北京市陈经纶中学分校校考期中）重庆实验外国语学校保安室的工作人员为方便
沟通，在前后门两办公室各装一个电铃（虚线框内分别为甲、乙两个办公室）。要使任何一方闭合开关都
只能使对方办公室内的电铃发声，则在图所示的电路中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】由题意可知，两个电铃能单独工作，所以两个电铃并联，因为任何一方闭合开关都只能使对方办
公室内的电铃发声，说明甲办公室开关能控制乙办公室电铃，甲办公室开关和乙办公室电铃在一条支路上，
乙办公室开关能控制甲办公室电铃，所以乙办公室开关和甲办公室电铃在一条支路上。
故选C。
8．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）小明在学习了“简单电路”之后，设计了一个手机解锁电路，分别用S 代替“密码解锁”，S 代替“指纹解锁”，S 代替“人脸解锁”，小灯泡L代替手机屏幕。这三种
1 2 3
方式中使用任意一种就能解锁手机屏幕。如图所示的电路图中能实现上述功能的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】由于使用任意一种就能解锁手机屏幕，所以S、S 和S 并联，灯泡在干路中，故B符合题意，
1 2 3
ACD不符合题意。
故选B。
9．（2023秋·山西晋中·九年级统考期末）青少年科技创新大赛的获奖作品-5G 高铁轨道螺丝警报器，设计
了检测螺丝松动的报警方案，如图所示，其主要的科学原理是：螺丝（其电阻不计）连接在电路中，当螺
丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时报警灯工亮起而发出警报，及时提醒工人修理。下列符合
题意的电路图是（ ）
A． B．
C． D．【答案】B
【解析】A．由电路图知，螺丝无论是否松动，闭合开关，灯都能亮，但螺丝松动，与导线分离而断开时，
电阻与灯L串联在电路中，电路中的电阻较大，据欧姆定律知，电路中的电流较小，灯较暗；螺丝（电阻
不计）未松动，与导线正常连接时，电阻R被短路，电路中只有灯L工作，电路的电阻较小，电路中的电
流较大，灯L较亮，故A不符合题意；
B．由电路图知，螺丝松动时，电阻R与灯串联，灯亮；螺丝未松动时，灯被短路，电路中只有R工作，
灯不亮，故B符合题意；
C．由电路图知，螺丝松动时，电路断开，灯不亮，螺丝未松动时，电路接通，灯亮，故C不符合题意；
D．由电路图知，螺丝松动时，螺丝与导线断开，电路中只有灯工作，灯亮；螺丝未松动时，螺丝与导线
接通，灯被短路，电源也被短路，电路被损坏，故D不符合题意。
故选B。
10．（2023秋·河南南阳·九年级统考期末）小月和同学们发现地铁进出闸机可用刷脸（S）、刷卡（S）
1 2
和扫二维码（S）中的任一方法通过，小月和同学们经过思考，设计了如图所示的闸机识别电路原理图，
3
其中设计方案符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】根据题意知道，需要当任意开关闭合时电动机都能够工作，所以需要将三个开关并联，故C符合
题意，ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题
11．（2022秋·四川达州·九年级统考期末）如图是一种声光报警器的电路图，所有元件正常。当闭合开关___________时，灯亮、铃不响，此时电铃处于是___________ （选填“通路”“断路”或“短路”）。
【答案】 S 和S 短路
1 2
【解析】[1] [2]由图可知，要使灯泡发光，必须有电流流过灯泡，因此开关S 必须闭合，由于此时灯泡和
1
电铃是串联的，所以灯泡发光，同时电铃发声；要使灯泡发光，电铃不响，则应闭合S，此时电铃处于短
2
路状态，没有电流经过电铃，所以电铃不响。
12．（2023秋·江苏淮安·九年级统考期末）如图所示的是一种定时课间音乐播放装置的原理图，在未到达
设定时间前，“定时开关S”（图中未画出）闭合，播放器因被短接而不工作；当达到设定时间时，“定
2
时开关S”断开，播放器工作；只要闭合开关S，指示灯就发光。分析可知：指示灯应安装在图中是____
2 1
处，播放器安装中图中______处。
【答案】 b a/c
【解析】[1][2]只要闭合开关S，指示灯就发光，表明指示灯在干路上，即b处，“定时开关S”闭合，播
1 2
放器因被短接而不工作，表明播放器与“定时开关S”属于并联，播放器安装中图中a或c。
2
