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第3章 第3.4节 电路的创新设计展示
课时作业
一、选择题（共9题）
1．
家庭厨房安装的抽油烟机里有照明灯和换气扇。它们既能单独工作，又能同时工作，如图所示电路中，符合上述要求的是（　　）
2．
抽油烟机装有照明灯和排气扇。使用时，有时需要它们单独工作，但有时则需要它们同时工作。下列电路中符合上述要求的是（　　）
3．
常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则图中符合要求的模拟电路是（　　）
4．
常用的智能手机是通过指纹开关或密码开关来解锁的。若其中任何一种方式解锁失败后，锁定开关均会断开而暂停手机解锁功能，开关将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则下列电路符合要求的是（　　）
5．
轿车的仪表盘上有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯。只要四个车门中有一个没有关好（即此时装在未关好车门上的开关处于断开状态），指示灯就会发光从而提醒驾驶员。在下图所示的四个电路中，你认为符合要求的是（　　）
6．
小明观察家中汽车有一个车门未关提示灯，当四个车门有任何一个车门没有关好，指示灯就发光提醒司机；当四个门都关好了，指示灯就熄灭。根据这一需要，小明设计了如图所示的电路，其中符合要求的是（　　）
7．
智能快递柜既可通过手机扫码（相当于S1闭合），也可通过输入密码（相当于S2闭合）使装置T启动，打开柜门完成取件。符合以上要求的电路示意图是（　　）
8．
跨学科实践活动中，校园科技小组为教学楼大厅设计“智能取件柜”，通过刷学生卡（相当于闭合开关S1）或输入取件码（相当于闭合开关S2）都能启动内部控制电机，打开对应柜门；当环境光线较暗时，光控开关S3闭合，指示灯亮起，提示取件人位置。下列电路设计符合要求的是（　　）
9．
题图所示为某校门禁系统，本校师生通过刷脸识别开启闸口，外部人员则需要门卫按动按钮才能开启闸口。若将刷脸识别看作一个自动开关，按钮看作一个手动开关，则最符合门禁系统内部简化电路的是（　　）
二、填空题（共2题）
10．
有人设计了一个轿车仪表盘上提醒司机车门是否关好的电路工作原理图，如图所示，若四个车门中任意一个车门未关好，指示灯______（选填“发光”或“不发光”）。若四个车门都关好了，指示灯______（选填“发光”或“不发光”）。定值电阻R在电路中起到______作用。
11．
小张同学家最近安装了一个智能门锁。该智能门锁是通过密码、指纹、脸部识别、声音识别、机械钥匙等多种方式实现开启、关闭等门禁管理功能的门锁。小张结合学过的物理知识，研究了该锁的功能，请你帮他完成正确回答。
(1)小张回到家说出开锁口令“芝麻芝麻快开门”，门锁就打开了；邻居小王对着门锁说出口令门却打不开，是因为他们俩的______（选填“响度”、“音调”或“音色”）不同；
(2)小张站在锁前被摄像头捕捉到脸部信息，门锁就打开了，小张脸部通过摄像头成______（选填“倒立”或“正立”）的实像；
(3)为防止电源电量不足，该门锁配备了机械钥匙，该钥匙的尾端比较宽大，是为了手拧动钥匙时更______（选填“省力”或“省距离”）；
(4)小张使用6位数密码将门锁打开，若把每一位密码看成一个开关，只有6位密码都正确，门锁才能打开，则这6个开关是______（选填“串联”或“并联”）的。
三、作图题（共3题）
12．
家庭厨房安装的抽油烟机里有照明灯和换气扇。它们既能单独工作，又能同时工作。请设计出符合要求的电路图。
13．
常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的。若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，请画出符合要求的电路图。
14．
小明设计了一种利用“声控”开关（有声时自动闭合，无声音时自动断开）和“光控”开关（有光照时自动断开，无光照时自动闭合）自动控制的楼道灯，使得只有在天黑且有声音时灯才亮，他还在楼道处安装了一个三孔插座，且与楼道灯互不影响，请你根据小明的设计意图，用笔画线代替导线完成如图所示的电路（导线不得交叉）。
参考答案与解析
1．【答案】D
【解析】要求照明灯与换气扇既能单独工作，又能同时工作，应使照明灯与换气扇并联，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开关，故A、B、C不符合题意，D符合题意。故选D。
2．【答案】A
【解析】A．照明灯L和排气扇M并联，开关S1控制照明灯L，开关S2控制排气扇M，二者互不影响，可以独立工作，也可以同时工作，符合题意；B．灯和扇并联但只有干路开关，无法单独工作；C．开关S1在干路、S2在扇的支路，扇无法单独工作；D．灯和扇串联，必须同时工作或同时停止，不能单独工作。故选A。
3．【答案】C
【解析】由题意知，开关S1或开关S2均可接通电路，所以S1、S2并联；开关S3断开时手机解锁功能暂停，说明S3位于电路干路。故C项符合题意。
4．【答案】D
【解析】指纹开关S1或密码开关S2都可以解锁，说明S1、S2可以独立工作，为并联关系；解锁失败后锁定开关S3断开暂停解锁功能，说明S3需要控制整个电路，接在干路上。故D正确。
5．【答案】C
【解析】只要四个车门中有一个没有关好（开关断开），指示灯就会发光。A．无论闭合几个开关，灯泡都亮，不符合；B．无论闭合哪个开关，灯泡因被短路都不亮，不符合；C．四个开关和灯泡并联，开关全部闭合后把灯泡短路，灯泡不亮，符合；D．开关全部闭合后灯泡仍然发光，不符合。故选C。
6．【答案】B
【解析】B．四个门对应的开关串联后与灯泡并联，当任何一个门未关闭时，指示灯都发光；当四个门关好时，指示灯被短路，定值电阻串联在干路中起保护电路作用，符合要求。A中开关与灯泡串联、D中同时短路开关不合理，故选B。
7．【答案】A
【解析】根据题意可知，开关S1、S2可单独控制装置T，所以两开关并联，且装置T都能工作，装置T在干路上。故A符合题意，B、C、D不符合题意。故选A。
8．【答案】A
【解析】电机控制：学生卡（闭合S1）或输入取件码（闭合S2）都能启动电机，说明S1与S2是并联关系、互不影响；指示灯控制：环境光线较暗时光控开关S3闭合、指示灯亮，说明指示灯与电机独立工作（并联），且S3只控制指示灯。故A符合题意。
9．【答案】D
【解析】根据题意，本校师生通过刷脸识别开启闸口，外部人员则需要门卫按动按钮才能开启闸口，即两个开关都能独立控制电动机，故两开关并联后再与电动机串联。故A、B、C不符合题意，D符合题意。故选D。
10．【答案】发光；不发光；保护电路
【解析】若四个车门中任意一个车门未关好，即至少有一个开关断开时，电路为定值电阻与指示灯的串联电路，指示灯会亮起来；若四个车门都关好，即开关都闭合时，指示灯被短路，指示灯不发光；指示灯被短路时，电路中定值电阻起到保护电路的作用，防止电源短路。
11．【答案】(1)音色 (2)倒立 (3)省力 (4)串联
【解析】(1)每个人的声音都有自己的特色——音色，声音识别是利用声音的音色。(2)摄像头相当于照相机，根据凸透镜成像特点，成倒立、缩小的实像。(3)机械钥匙在使用时相当于轮轴，钥匙尾端比较宽大相当于轮轴的轮，使用时可以更省力。(4)只有6位密码全部正确，门锁才能打开，说明这6个密码相互影响、缺一不可，因此这6个开关是串联连接的。
12．【答案】见解析
【解析】照明灯和换气扇的电动机都能独立工作，故应该使它们并联，且在各自的支路上有一个开关进行控制，如图所示。
13．【答案】见解析
【解析】指纹开关S1或密码开关S2都能解锁，两者互不影响，所以S1和S2是并联的；锁定开关S3断开时暂停解锁功能，说明S3在干路上。电路图如图所示。
14．【答案】见解析
【解析】只有当“光控开关”“声控开关”都闭合时灯才能亮，说明灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部金属块，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。

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