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课外拓展


例1、把图1给出的实物连接成电路,要求:只闭合S1,只有L1亮;只闭合S2,只有L2亮。

分析:

  根据题意,L1与L2是并联的,S1与S2分别控制L1与L2两灯的支路,因此S1与L1串联组成一条支路跟S2与L2串联组成的支路并联。其电路图如图2所示。

解答:实物连接图如图3所示。

 

例2、如图4所示的电路,电灯属于哪种连接?S1和S2分别控制什么?

分析:

  分析电路时,可以把原电路整理改画成常见的电路图。因为电路的起点和终点是电源的两极,所以可以抓住电流的正负极向两边展开,从而可得到图5所示的电路图。

解答:

  电灯L1与L2是并联,S1控制整个电路,S2只控制L2所在的支路。

说明:

  分析电路时,还可以从电源正极出发看电路是否有分支点。从电源正负极到两个分支点是干路。再看开关是在干路中还是在支路中,从而确定用电器的连接方式和开关的作用。

例3、给你两个灯泡L1、L2,一个开关S,还有一节电池和若干导线,请组成电路:要求L1、L2串联,开关S同时控制两盏灯。

分析:

  在串联电路里,电流只有一条通路,开关控制了这条唯一通路的通、断,可见开关S与两灯也是串联的。具体电路连接如图6所示。

图6

扩展问题:

  利用例3所给的器材,按下述要求组成电路:两灯L1、L2并联,开关S同时控制两盏灯。

分析:

  由例3中的串联电路转化为本题中的并联电路。在并联电路里,并列的各支路与电源自成通路;开关S在同时控制两盏灯,必须安装在干路上,以控制整个电路而不是某条支路的通、断。具体电路图如图7所示。

图7

扩展问题:

  利用例3所给的器材,按下述要求组成电路:两灯L1、L2互不干扰,开关S控制灯L1

分析:

  要求两灯L1、L2互不干扰,表明它们必须并联;又要求开关S控制灯L1,则S必须安装在L1支路上。具体电路图如图8所示。

图8

扩展问题:

  利用例3所给的器材,按下述要求组成电路:要求开关S闭合时,只有灯L1亮;开关S断开时,两盏灯都亮。

分析:

  由例3中的电路转化为改变开关的位置来进行发散思维。依题意开关S闭合时,只有灯L1亮,灯L2不亮,由于只有一个开关,因此L2不亮不可能是断路的缘故,唯一的可能是:开关S闭合时,灯L2被短路。故开关S应与灯L2并联;但两灯L1、L2必须串联,否则,当L2被短路时,L1也将被短路,更严重的是,这样一来,电源短路,电池很可能被烧坏。具体电路图如图9所示。

图9

扩展问题:

  图10中的两盏灯L1、L2是如何连接的?

分析:

  根据例3所用到的知识来解决本题。由于开关S的影响,对于两灯的关系不能一概而论,应根据具体情况具体分析。当开关S断开时,灯L1、L2是串联的;当开关S闭合时,灯L1被短路,只有灯L2连接在电路里。

扩展问题:

  图10中,若将电池改为与开关S串联,其余电路不变,如图11所示,这时两灯L1、L2的关系又如何?

分析:

  这时开关S若打开,两灯都未接入电路;开关S若闭合,两灯并联。

扩展问题:图12中的三盏灯L1、L2和L3是如何连接的?

分析:

  用所学过的串、并联电路知识来分析本题中的电路。三盏灯L1、L2、L3排在一条线上,好像是串联。但因有了那两条导线,只要把图12中每一盏灯的两个端点依次标为a、b,b、c,c、d就不难看出,上面的那条导线把a、c相连,下面的那条导线把b、d相连,所以三盏灯实际上是并联的,如图13所示。

扩展问题:

  如何利用图14中的各个开关,使信号灯L亮或电铃M响?如果把开关S2改为与灯L并联,将会怎样?

图14

分析:

  本题综合运用并联电路和短路等知识来进行发散思维。闭合开关S1、S2,打开开关S3,灯L亮,电铃不响;闭合开关S1、S3,打开开关S2,电铃M响,灯不亮。

  将开关S2与L并联后,若开关S2打开,仍可闭合开关S1、S3,使电铃响;但若闭合开关S2,则灯L被短路,这时若闭合开关S1,将造成电源短路。这是绝对不允许的。

例4、在图15所示的电路中,试分析当开关分别为下述几种情况时,各盏灯能否还发光?

  (1)S1、S3闭合,S2断开;

  (2)S2、S3闭合,S1断开;

  (3)S1、S2断开,S3闭合;

  (4)S1、S2、S3均断开;

  (5)S1、S2、S3均闭合。

 

图15

分析:

  此题突出了开关在改变和控制电路中的重要作用,强化了对通路、开路的认识。由图可知,S3在干路上,S1、S2都在支路上。当S1、S3闭合而S2断开时,L3所在的支路为开路,没有电流通过L3,这时L1和L2并联接在电源上,构成通路。因此对于(1)的情况,L1、L2发光,L3不发光。当S2、S3闭合而S1断开时,L2所在支路为开路,没有电流通过L2,这时L1、L3并联接在电源上,构成通路。对于(2)的情况,L1、L3发光,L2不发光。当S1、S2均断开而仅S3闭合时,L2、L3所在的两条支路均为开路,这时仅L1通过S3与电源连接,形成通路。故对于(3)的情况,仅L1发光,L2和L3都不发光。当S1、S2、S3均断开时,三盏灯所在支路均为开路,均无电流通过,所以对于(4)的情况,L1、L2和L3都不发光。当S1、S2、S3均闭合时,三盏灯所在支路均为通路,可见对于(5)的情况,L1、L2、L3都发光。

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