孫濤

【摘要】在電學(xué)電路中，電路的連接及設(shè)計(jì)是物理內(nèi)容中的難點(diǎn)和重點(diǎn)，但解決還是有章可循的，判斷串并聯(lián)是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)該學(xué)會(huì)對(duì)其分類(lèi)、找到解決的共性問(wèn)題，逐步形成解題規(guī)律，熟練去識(shí)別電路的連接方式，然后才能準(zhǔn)確設(shè)計(jì)電路.

【關(guān)鍵詞】開(kāi)關(guān)的位置；串聯(lián)并聯(lián)；開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)

本文簡(jiǎn)單從開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)電路這一小專(zhuān)題進(jìn)行分類(lèi)，具體看看開(kāi)關(guān)在電路中別樣不同的連接.

1? 串聯(lián)使用的開(kāi)關(guān)

將其開(kāi)關(guān)串聯(lián)在一起，通過(guò)串聯(lián)電路中開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)，去解決電路問(wèn)題.解決辦法是根據(jù)若有一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電路則斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)都閉合，則電路才能閉合這樣的特點(diǎn)去判斷、分析得出結(jié)論.

例1? 在很多家庭的樓道中都安裝了聲、光控開(kāi)關(guān)，其目的就是為了節(jié)能、方便，對(duì)聲光控開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)，在黑暗時(shí)則光控開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)閉合，在有聲音響度一定時(shí)則聲控開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)閉合，下列符合在黑暗和有一定響度的聲音同時(shí)出現(xiàn)時(shí)燈才能亮的原理圖是（? ）

解析? 通過(guò)題意可知，只有兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合時(shí)，電路才能接通，即在黑暗、有聲音時(shí)才能接通電路，光控開(kāi)關(guān)HYPERLINK"https：//www.baidu.com/s？wd=%E5%85%89%E6%8E%A7%E5%BC%80%E5%85%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao"＼t"_blank"和聲控開(kāi)關(guān)HYPERLINK"https：//www.baidu.com/s？wd=%E5%A3%B0%E6%8E%A7%E5%BC%80%E5%85%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao"＼t"_blank"都閉合時(shí)才會(huì)亮，因此兩開(kāi)關(guān)串聯(lián)是解題的依據(jù)，另外，這屬于家庭電路的連接，根據(jù)開(kāi)關(guān)應(yīng)接在火線(xiàn)和燈之間，燈接在零線(xiàn)上，才能實(shí)現(xiàn)安全工作.故選A.

2? 并聯(lián)使用的開(kāi)關(guān)

其電路的特點(diǎn)是含有多個(gè)開(kāi)關(guān)，這些開(kāi)關(guān)為并聯(lián)方式，并聯(lián)的電路的特點(diǎn)是互相獨(dú)立工作，互不影響，將其開(kāi)關(guān)并聯(lián)，能達(dá)到閉合任何一個(gè)開(kāi)關(guān)，電路接通.解決此類(lèi)問(wèn)題還是抓住題中的現(xiàn)象來(lái)確定開(kāi)關(guān)的連接方式，所以要認(rèn)真審題，找出關(guān)鍵信息，比如：抓住關(guān)鍵字“任”，即可說(shuō)明開(kāi)關(guān)并聯(lián).或者通過(guò)排除法一一排查各選項(xiàng)，看是否滿(mǎn)足題中要求.

例2? 如圖所示，公交車(chē)后門(mén)左右扶桿上各裝有一個(gè)有色按鈕，每一個(gè)按鈕相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)．當(dāng)乘客按下任一按鈕，駕駛臺(tái)上的指示燈都亮，提醒司機(jī)有人要下車(chē)．電路圖能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的是（? ）

解析? 分析電路可知，按鈕相對(duì)于開(kāi)關(guān)，按下任一開(kāi)關(guān)，燈都能發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)元件的特點(diǎn)可以獨(dú)立工作，所以?xún)蓚€(gè)開(kāi)關(guān)為并聯(lián)，燈位于干路上.A選項(xiàng)中，兩個(gè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)，若閉合任何一個(gè)開(kāi)關(guān)，燈就會(huì)發(fā)光，故A是正確的；B選項(xiàng)中，兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)，只有同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，燈才會(huì)發(fā)光，不符合題意，故B是錯(cuò)誤的；C選項(xiàng)中，只閉合下面的開(kāi)關(guān)，或閉合兩個(gè)開(kāi)關(guān)，燈都不會(huì)發(fā)光，不符合題意，故C是錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中，若閉合上面開(kāi)關(guān)，電源將會(huì)短路，不符合題意，故D是錯(cuò)誤.

3? 混聯(lián)使用的開(kāi)關(guān)

開(kāi)關(guān)的混聯(lián)一般考查是三個(gè)開(kāi)關(guān)的來(lái)接，兩個(gè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)和另一個(gè)串聯(lián)，或兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)和另一個(gè)開(kāi)關(guān)并聯(lián).解決辦法是認(rèn)真閱讀題中信息，判斷開(kāi)關(guān)的作用是主要的還是次要的，然后判斷開(kāi)關(guān)的連接方式.

例3? 舉重比賽有甲、乙、丙三個(gè)裁判，其中甲為主裁判，乙和丙為副裁判．若裁判認(rèn)定杠鈴已被舉起，就按一下自己面前的按鈕．要求主裁判和至少一個(gè)副裁判都按下自己面前的按鈕時(shí)，指示杠鈴被舉起的燈泡L才亮．以下符合這一要求的電路是（? ）

（A）? （B）

（C）? （D）

解析? ?通過(guò)閱讀題中信息可知，兩個(gè)副裁判的按鈕可以獨(dú)立工作，互不影響，說(shuō)明兩個(gè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)，而主裁判必須按下開(kāi)關(guān)，才能使燈發(fā)光，說(shuō)明主裁判的開(kāi)關(guān)在干路上，與另兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)，這樣才能保證題意.A選項(xiàng)中，三個(gè)開(kāi)關(guān)無(wú)論閉合還是斷開(kāi)，都不能符合電路的要求，故A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中，當(dāng)主裁判甲開(kāi)關(guān)閉合，乙和丙開(kāi)關(guān)閉合一個(gè)，就會(huì)能使燈泡發(fā)光，符合題意，故B正確；C選項(xiàng)中，丙為副裁判，只有它閉合，才有可能使燈泡發(fā)光，不符合題意，故C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中，甲、乙、丙并聯(lián)，只要閉合任何一個(gè)開(kāi)關(guān)，燈泡發(fā)光，不符合題意，故D錯(cuò)誤.

4? 短路中的開(kāi)關(guān)

此類(lèi)型題特點(diǎn)是在串聯(lián)電路中，開(kāi)關(guān)與用電器并聯(lián)，形成局部短路形式.解決此類(lèi)問(wèn)題去根據(jù)題意判斷導(dǎo)線(xiàn)或開(kāi)關(guān)是否并聯(lián)在某用電器兩端，導(dǎo)致某一用電器不工作；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，用電器工作.

例4? 小轎車(chē)上都裝有一個(gè)用來(lái)提醒司機(jī)是否關(guān)好車(chē)門(mén)的指示燈．四個(gè)車(chē)門(mén)中只要有一個(gè)門(mén)沒(méi)關(guān)好（相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)），該指示燈就會(huì)發(fā)光.圖所示的模似電路圖符合要求的是（? ）

解析? 題中信息“一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，指示燈就會(huì)發(fā)光”，抓住此特征進(jìn)行分析判斷.

A選項(xiàng)中，開(kāi)關(guān)為串聯(lián)，當(dāng)任何一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，燈不會(huì)發(fā)光，不符合題意，故A錯(cuò)誤；

B選項(xiàng)中，開(kāi)關(guān)與燈短路，當(dāng)四個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，將燈L短路，因此燈L不發(fā)光；若四個(gè)開(kāi)關(guān)中任何一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，則燈發(fā)光，故B正確；C選項(xiàng)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致電源短路，故C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中，當(dāng)下面開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，由于沒(méi)有保護(hù)電阻，將會(huì)導(dǎo)致電源短路，故D錯(cuò)誤.

5? 不同位置的開(kāi)關(guān)

并聯(lián)電路中，開(kāi)關(guān)經(jīng)常位于干路和支路之分，開(kāi)關(guān)的位置不同，所起的作用不同.因此針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題應(yīng)該根據(jù)題意明確開(kāi)關(guān)處于干路還是支路，然后確定電路的連接方式.

例5? 右圖是既能吹冷風(fēng)又能吹熱風(fēng)的某品牌電吹風(fēng)，小明設(shè)計(jì)的改電吹風(fēng)的簡(jiǎn)化電路圖，其中最合理的是 （? ）

解析? 通過(guò)題意可知吹冷風(fēng)指的是電路中只有電動(dòng)機(jī)工作，而電熱絲不工作；吹熱風(fēng)指的是電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作.A選項(xiàng)中，可以讓電熱絲工作，電吹風(fēng)只發(fā)熱，但無(wú)風(fēng)，也可以吹熱風(fēng)，但不能吹冷風(fēng)，故A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)只能同時(shí)工作，吹熱風(fēng)，不能吹冷風(fēng)，故B錯(cuò)誤；C選項(xiàng)中S1閉合，只有電熱絲工作，可以只發(fā)熱，S1和S2閉合，電熱絲和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作吹熱風(fēng)，電路中不能吹冷風(fēng)，故C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中，兩開(kāi)關(guān)閉合，吹熱風(fēng)，只將S1閉合，電動(dòng)機(jī)工作，吹冷風(fēng)，故D正確.

6? 結(jié)語(yǔ)

要常規(guī)的認(rèn)識(shí)開(kāi)關(guān)通常的作用，也要認(rèn)識(shí)其特殊的作用，要抓住現(xiàn)象揭示本質(zhì)，確定不同位置的開(kāi)關(guān)，來(lái)起到不同的效果，善于歸納不同電路中開(kāi)關(guān)的位置和判斷方法，這樣對(duì)電路的設(shè)計(jì)有著重要的作用.