初中物理開關多樣連接題型解析

孫濤

【摘要】在電學電路中，電路的連接及設計是物理內容中的難點和重點，但解決還是有章可循的，判斷串并聯是關鍵的一個環節，應該學會對其分類、找到解決的共性問題，逐步形成解題規律，熟練去識別電路的連接方式，然后才能準確設計電路.

【關鍵詞】開關的位置；串聯并聯；開關設計

本文簡單從開關設計電路這一小專題進行分類，具體看看開關在電路中別樣不同的連接.

1? 串聯使用的開關

將其開關串聯在一起，通過串聯電路中開關的特點，去解決電路問題.解決辦法是根據若有一個開關斷開，電路則斷開，開關都閉合，則電路才能閉合這樣的特點去判斷、分析得出結論.

例1? 在很多家庭的樓道中都安裝了聲、光控開關，其目的就是為了節能、方便，對聲光控開關來說，在黑暗時則光控開關會自動閉合，在有聲音響度一定時則聲控開關會自動閉合，下列符合在黑暗和有一定響度的聲音同時出現時燈才能亮的原理圖是（? ）

解析? 通過題意可知，只有兩個開關同時閉合時，電路才能接通，即在黑暗、有聲音時才能接通電路，光控開關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"和聲控開關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"都閉合時才會亮，因此兩開關串聯是解題的依據，另外，這屬于家庭電路的連接，根據開關應接在火線和燈之間，燈接在零線上，才能實現安全工作.故選A.

2? 并聯使用的開關

其電路的特點是含有多個開關，這些開關為并聯方式，并聯的電路的特點是互相獨立工作，互不影響，將其開關并聯，能達到閉合任何一個開關，電路接通.解決此類問題還是抓住題中的現象來確定開關的連接方式，所以要認真審題，找出關鍵信息，比如：抓住關鍵字“任”，即可說明開關并聯.或者通過排除法一一排查各選項，看是否滿足題中要求.

例2? 如圖所示，公交車后門左右扶桿上各裝有一個有色按鈕，每一個按鈕相當于一個開關．當乘客按下任一按鈕，駕駛臺上的指示燈都亮，提醒司機有人要下車．電路圖能實現上述目標的是（? ）

解析? 分析電路可知，按鈕相對于開關，按下任一開關，燈都能發光，根據并聯元件的特點可以獨立工作，所以兩個開關為并聯，燈位于干路上.A選項中，兩個開關并聯，若閉合任何一個開關，燈就會發光，故A是正確的；B選項中，兩個開關串聯，只有同時閉合開關，燈才會發光，不符合題意，故B是錯誤的；C選項中，只閉合下面的開關，或閉合兩個開關，燈都不會發光，不符合題意，故C是錯誤；D選項中，若閉合上面開關，電源將會短路，不符合題意，故D是錯誤.

3? 混聯使用的開關

開關的混聯一般考查是三個開關的來接，兩個開關并聯和另一個串聯，或兩個開關串聯和另一個開關并聯.解決辦法是認真閱讀題中信息，判斷開關的作用是主要的還是次要的，然后判斷開關的連接方式.

例3? 舉重比賽有甲、乙、丙三個裁判，其中甲為主裁判，乙和丙為副裁判．若裁判認定杠鈴已被舉起，就按一下自己面前的按鈕．要求主裁判和至少一個副裁判都按下自己面前的按鈕時，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? ?通過閱讀題中信息可知，兩個副裁判的按鈕可以獨立工作，互不影響，說明兩個開關并聯，而主裁判必須按下開關，才能使燈發光，說明主裁判的開關在干路上，與另兩個開關串聯，這樣才能保證題意.A選項中，三個開關無論閉合還是斷開，都不能符合電路的要求，故A錯誤；B選項中，當主裁判甲開關閉合，乙和丙開關閉合一個，就會能使燈泡發光，符合題意，故B正確；C選項中，丙為副裁判，只有它閉合，才有可能使燈泡發光，不符合題意，故C錯誤；D選項中，甲、乙、丙并聯，只要閉合任何一個開關，燈泡發光，不符合題意，故D錯誤.

4? 短路中的開關

此類型題特點是在串聯電路中，開關與用電器并聯，形成局部短路形式.解決此類問題去根據題意判斷導線或開關是否并聯在某用電器兩端，導致某一用電器不工作；斷開開關時，用電器工作.

例4? 小轎車上都裝有一個用來提醒司機是否關好車門的指示燈．四個車門中只要有一個門沒關好（相當于一個開關斷開），該指示燈就會發光.圖所示的模似電路圖符合要求的是（? ）

解析? 題中信息“一個開關斷開，指示燈就會發光”，抓住此特征進行分析判斷.

A選項中，開關為串聯，當任何一個開關斷開時，燈不會發光，不符合題意，故A錯誤；

B選項中，開關與燈短路，當四個開關都閉合時，將燈L短路，因此燈L不發光；若四個開關中任何一個開關斷開時，則燈發光，故B正確；C選項中，當開關都閉合時，將會導致電源短路，故C錯誤；D選項中，當下面開關都閉合時，由于沒有保護電阻，將會導致電源短路，故D錯誤.

5? 不同位置的開關

并聯電路中，開關經常位于干路和支路之分，開關的位置不同，所起的作用不同.因此針對這類問題應該根據題意明確開關處于干路還是支路，然后確定電路的連接方式.

例5? 右圖是既能吹冷風又能吹熱風的某品牌電吹風，小明設計的改電吹風的簡化電路圖，其中最合理的是 （? ）

解析? 通過題意可知吹冷風指的是電路中只有電動機工作，而電熱絲不工作；吹熱風指的是電動機和電熱絲同時工作.A選項中，可以讓電熱絲工作，電吹風只發熱，但無風，也可以吹熱風，但不能吹冷風，故A錯誤；B選項中，開關閉合時，電動機和電熱絲并聯只能同時工作，吹熱風，不能吹冷風，故B錯誤；C選項中S1閉合，只有電熱絲工作，可以只發熱，S1和S2閉合，電熱絲和電動機同時工作吹熱風，電路中不能吹冷風，故C錯誤；D選項中，兩開關閉合，吹熱風，只將S1閉合，電動機工作，吹冷風，故D正確.

6? 結語

要常規的認識開關通常的作用，也要認識其特殊的作用，要抓住現象揭示本質，確定不同位置的開關，來起到不同的效果，善于歸納不同電路中開關的位置和判斷方法，這樣對電路的設計有著重要的作用.