逍遥学能 2016-04-28 09:53
初中物理电学部分的设计电路是重点又是难点，如何设计电路应从以下三个步骤去考虑：第一步分析用电器的连接情况，一般有四种情况：1、串联2、并联3、电路的一部分短路（用电器串联）4、混联。第二步分析开关的位置。第三步接上电源把电路补全。
下面通过几个练习说明之
例1、额定电压是60V的灯泡若干个，要把它们接在照明电路中，如何连接，至少接多少个？
分析：照明电路的电压是220V，额定电压是60V的灯泡直接接在220V的电路上，会损坏灯泡，把灯泡并联也不能改变灯泡两端的电压，所以把灯泡串联来分担电压，220V÷60V≈3.7(个)，倘若用3个灯泡串联，电灯两端的电压还是超过60V，所以至少用4个灯泡串联。
例2：小明和小红是邻居，为了交流方便他们设计：小明在家按开关时小红家的电铃响小明家的电铃不响，小红在家按开关时小明家的电铃响小红家的电铃不响，共用一个电源并且放在小明家，导线若干。请你帮助他们设计电路。
分析：小明和小红的电铃都能单独工作，互相不影响，两个电铃是并联。小明在家按开关时小红家的电铃响，说明小明的开关控制小红的电铃应该串联，同理小红的开关控制小明的电铃也应该串联，注意实际开关和电铃的位置。最后接上电源把电路补全。设计的电路如图
例3：器材：红绿灯各一盏、开关两个S1和S2、电源一个、导线若干。设计电路符合下列要求：
1）闭合S1红、绿灯都亮
2）同时闭合S1和S2红灯亮、绿灯熄灭
分析：闭合S1红、绿灯都亮，红、绿灯的连接方式有两种，⑴开关S1、、红、绿灯串联，⑵红、绿灯并联，开关S1接在干路上。还有一个开关，倘若、红、绿灯串联，剩余的开关只能再串在电路中，同时闭合S1和S2红、绿灯都亮与前提同时闭合S1和S2红灯亮、绿灯熄灭矛盾，所以串联排除；倘若红、绿灯并联剩余的开关只能放在其中的一条支路上，同时闭合S1和S2红、绿灯都亮与前提矛盾，所以并联排除。经过分析只能是部分短路，在开关S1、、红、绿灯串联的基础上，再闭合S2绿灯熄灭，S2把绿灯短路。设计电路如图
例4：一个工厂东西跨度较大，有东西两个门，值班室在工厂的中间位置。器材有电铃、红灯、绿灯、电源各一个、导线若干。请你为值班师傅设计一个电路，要求：东门来人按开关电铃响，红灯亮;西门来人按开关电铃响，绿灯亮。
分析：红灯和绿灯都能单独工作，是并联；红灯和绿灯单独工作时，电铃都响，只有一个电铃，故电铃在干路。东门开关控制红灯应串联在红灯的支路上，西门开关控制绿灯应串联绿灯的支路上。设计电路如图：
练一练：请你设计符合要求的电路。
1、双桶洗衣机用电动机带动甩干桶来给衣服脱水，它由两个开关控制，一个是定时旋钮，拧动时开关闭合，恢复时开关断开；另一个是桶盖触动开关，把桶盖打开时，为了保证人的安全，开关也能断开而自动断电，也就是这两个开关必须同时闭合，电动机才能工作。
2、光波炉是一种可单独也可同时使用光波和微波的能量来加热的一种新型厨具。正常使用的光波炉至少设置三个开关，一个控制光波的S1，一个控制微波的S2,还有一个开关S，它的作用是打开炉门时必须切断光波炉的电源，防止微（光）泄露，关上门才可以让光波炉工作。微波电路用微波电路来代替，光波电路用来光波电路代替。
3、某市公园景观优美，为了保护花草，防止人畜闯入，请利用节能的小灯泡、电铃、电池组、开关各一个，以及足够长的细导线，设计一个值班人员看护花园的报警器。要求正常情况下，值班室内的灯亮铃不响，有人畜闯入花园时，碰到栅栏会拉断细导线，灯亮同时铃响。
4、在智力竞赛中，有一项是分三组进行抢答。要求：任一组抢答时闭合开关，本组的灯亮，主持人台上的电铃响，电池组放在主持人台上，器材有电源、三个电灯、三个开关、一个电铃、若干导线。
答案：
1、