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(共25张PPT)
第一部分　立足教材过基础
模块五　电　学
专题培优4　电路设计作图
1. 开关的串、并联实现逻辑功能
电路种类 电路特点 应用举例
开关并联(本质为或门电路)，只要有一个
开关闭合，电路就接通 遥控开关和手动
开关都可以控制
卷帘门
开关串联(本质为与门电路)，必须两个开
关都闭合，电路才接通 声、光同控开关
技巧点拨
电路种类 电路特点 应用举例
开关与用电器并联(本质为非门电路)，开关闭
合形成短路，用电器不工作，开关断开，用电
器正常工作(特别提醒：R是防止形成电源短路
的保护电阻，必不可少) 安全带未系
提示系统
将非门电路与与门电路综合后可以实现四个开
关都闭合后，小灯泡才不亮的效果 车门未关提
示系统
电路种类 电路特点 应用举例
将或门电路与与门电路综合后可以制作投票电
路，投票中小明同意，爸爸妈妈至少一人同意
就可以通过投票 投票电路，
银行保险库
门禁系统
2. 用电器的串、并联实现多种功能
　　主要通过并联来实现独立控制(比如红绿灯、传达室、医院病床、电
吹风等)，这一类电路中可以通过开关的位置实现不同的控制效果。
电路种类 电路特点 应用举例
并联电路中通过两个开关可以实现两个
用电器的单独控制 红绿灯
电路种类 电路特点 应用举例
并联电路中通过一个在干路的开关同时
控制所有用电器 家庭照明电灯
S1在干路上可以实现电动机优先工作的
效果，起到安全的作用 浴霸、电吹风等
3. 家用电器中根据挡位判断电阻的连接方式的一般步骤
高(温)挡→功率大→电源电压一定、根据P＝→总电阻最小→两定值电阻
R1、R2并联；
中(温)挡→功率适中→电源电压一定、根据P＝→总电阻适中→两定值电
阻R1、R2只接入一个；
低(温)挡→功率小→电源电压一定、根据P＝→总电阻最大→两定值电阻
R1、R2串联。
记忆口诀：串联低温挡；并联高温挡；单独中温挡。
进阶突破1　串、并联电路设计作图
1. (2025广东)小明家的智能门锁，可通过指纹识别开关S1或密码识别开关
S2控制电动机开锁，请在图中完成其简化电路设计。
如答图所示
第1题答图
进阶集训
2. (2024从江县校级模拟)如图所示，自贡某学校物理“创新”实验小组的
同学要设计一个自动防盗报警电路，要求：晚间开关S闭合后，灯亮电铃
不响；当房门被打开时，细导线AB被扯断，灯亮且电铃发声自动报警。请
用笔画线代替导线，按要求连接如图所示的电路元件。
如答图所示
第2题答图
3. (2024济南)小宇家电饭锅如图甲所示，其内部电路元件可简化为两个发
热电阻和两个开关，其中S1是手动控制开关，S2是温控开关。当S1、S2都
闭合时，发热电阻R1、R2均工作，电饭锅处于加热状态；当温度达到设定
温度时，S2自动断开，只有R1工作，电饭锅处于保温状态；只要S1断开，
R1、R2均不工作。如图乙所示，已画出电源部分，请画出此电饭锅内部的
电路图。
如答图所示
第3题答图
4. 如图所示的电路中，在AB和CD之间分别填画定值电阻R1和滑动变阻器
R2两个元件符号。要求：闭合开关S后，向右移动滑动变阻器的滑片P时，
电流表的示数变大，电压表的示数变小。
如答图所示
第4题答图
【解析】根据题意可知，闭合开关S后，向右移动滑动变阻器的滑片P
时，电流表的示数变大，根据欧姆定律可知电路的总电阻变小，这说
明滑动变阻器接入电路的电阻变小；根据串联电路的分压规律可知滑
动变阻器接入电路的电阻变小时其分担的电压变小，所以电压应该与
滑动变阻器并联。
5. 立定跳远是中考项目之一，为了保证考试的公平性，有一种电子立定跳
远测试仪，可以快速并准确地测试出学生成绩，如图甲所示。某兴趣小组
同学设计了一个比赛规范电路来模拟其中部分功能，如图乙所示，该电路
由电源、电铃(符号： )、保护电阻R、开关S和S1组成。当有同学踏上测
试垫时，开关S、S1会自动同时闭合；当机器感应到脚尖过线，红外感应
开关S1断开，电铃发出声音提醒考生，请根据以上要求，将图中电路补充
完整。
如答图所示
甲　 乙
第5题答图
【解析】当有同学踏上测试垫时，开关S、S1同时闭合，此时电路处于正
常工作状态，不过电铃不会发声，由此可知，电铃处于短路状态；当测试
仪感应到脚尖过线，红外感应开关S1断开，电铃发出声音提醒考生犯规，
这说明开关S1与电铃是并联在电路中的，为了保护电路，电铃应该与R串
联接入电路中，开关S串联接入电路中。
6. (2025贵州14题2分)小明设计了一款可调温电热垫，其调温开关的结构
及工作原理如图甲所示，绝缘滑动键上固定有长、短两块铜片，两铜片分
别与电源两极相连；拨动滑动键，改变两铜片与a、b、c三个触点的接触
方式来切换挡位。图乙是电热垫内部未完成的电路图，若电源两端电压U
＝4.8 V，两电阻丝阻值分别为R1＝12 Ω、R2＝4 Ω。不添加器材，请在虚
线框内完成电路图，使其满足以下要求：
挡位一：长铜片与a接触，短铜片与b接触，此时R2两端的电压为1.2 V；
挡位二：长铜片同时与a、b接触，短铜片与c接触，此时通过R2的电流为
1.2 A。
进阶突破2　家用电器相关计算类电路设计
如答图所示
第6题答图
【解析】挡位一判断：长铜片与a接触，短铜片与b接触，此时R2两端的电
压为1.2 V，小于电源电压，则合理假设R1与R2串联接入电路，则通过R2
的电流I2＝＝＝0.3 A，通过R1的电流I1＝＝＝＝0.3
A，则假设成立；挡位二判断：长铜片同时与a、b接触，短铜片与c接
触，此时通过R2的电流为1.2 A，根据欧姆定律可知，R2两端电压U2＝I2R2
＝1.2 A×4 Ω＝4.8 V，等于电源电压，说明R1与R2并联在电源两端；据此
分别确定两个挡位置电阻的串并联然后作图。
思路点拨
解决家用电器相关问题时，可根据串、并联电路电流、电压规律计算相关
物理量，判断电阻的连接方式，再进行电路的连接。
7. (2025陕西)劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱，其电路如
图甲所示。电热丝R1的阻值为220 Ω，现增加一个阻值为44 Ω的电热丝
R2，根据实际需求，利用电热丝R1与R2，为保温箱设计两个挡位，高温挡
的电功率为1 100 W，低温挡的电功率为220 W。请根据需求，在图乙的虚
线框内将电路连接完整。
如答图所示
　
第7题答图
【解析】增加一个阻值为44 Ω的电热丝R2，根据实际需求，利用电热丝R1
与R2，为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为1 100 W，此时的电阻
R2＝＝＝44 Ω；此时只有一个电阻R2接入电路。
8. 传统砂锅炖汤需控制“猛火”与“慢炖”两种模式。小华受此启发，用
手动开关S1(总开关)、温控开关S2、防干烧开关S3，加热电阻R1和限流电
阻R2(R1、R2阻值不变)，设计了电砂锅电路。闭合S1后，电路功能如下表
所示。请画出符合此工作情况的电路图。
温度 t/℃ 温控开 关S2 水量 V/L 防干烧 开关S3 R1功 率P/W 工作
模式
＜80 闭合 ＞0.3 闭合 1 000 猛火
＜80 闭合 ≤0.3 断开 1 000 猛火
≥80 断开 ＞0.3 闭合 1 000 猛火
≥80 断开 ≤0.3 断开 200 慢炖
如答图所示
第8题答图
【解析】电路中只有两个电阻，而R1的功率可以改变，说明电路中的电流
改变，则两个电阻必须串联，猛火时，限流电阻被短路，当温控开关和防
干烧开关同时断开时，两个电阻串联，处于慢炖状态，而只有温控开关断
开时，限流电阻仍是短路，故温控开关和防干烧开关与限流电阻R2并联。
第8题答图
9. 京杭大运河上的古桥——拱宸桥两侧，安装了全国首个水上红绿灯，实
现同一时间段内仅让船舶单向通过桥洞。图中电源电压恒为6 V，四盏灯
的额定电压均为6 V，开关S中央的金属片自动与触点1、2、1、2……接
触。请以笔画线代替导线完成电路连接。
第9题答图
如答图所示
【解析】拱宸桥两侧，安装了全国首个水上红绿灯，实现同一时间段内仅
让船舶单向通过桥洞，说明左右两侧必然一个是红灯，另一个是绿灯，轮
流工作，因而是并联，且每个灯泡的额定电压都等于电源电压，一个开关
控制的灯也必须是并联。
10. (2025锦州二模)如图，是一款电煮锅的简化电路图。闭合开关S后，绕
O点转动旋钮开关，可实现加热和保温两个挡位的切换。请根据以上要
求，在图中虚线框内画出导线和两个发热电阻的元件符号，将电煮锅的电
路图补充完整。
如答图所示
第10题答图
【解析】根据P＝可知，在电压不变时，改变电路的连接方式，可以改
变电路的总电阻，从而改变电煮锅的两个不同的挡位。旋钮开关接a时，
两个电阻串联，为保温挡位，旋钮开关接b时，只有一个电阻接入电路，
为加热挡位。

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