初中物理开关多样连接题型解析

孙涛

【摘要】在电学电路中，电路的连接及设计是物理内容中的难点和重点，但解决还是有章可循的，判断串并联是关键的一个环节，应该学会对其分类、找到解决的共性问题，逐步形成解题规律，熟练去识别电路的连接方式，然后才能准确设计电路.

【关键词】开关的位置；串联并联；开关设计

本文简单从开关设计电路这一小专题进行分类，具体看看开关在电路中别样不同的连接.

1  串联使用的开关

将其开关串联在一起，通过串联电路中开关的特点，去解决电路问题.解决办法是根据若有一个开关断开，电路则断开，开关都闭合，则电路才能闭合这样的特点去判断、分析得出结论.

例1  在很多家庭的楼道中都安装了声、光控开关，其目的就是为了节能、方便，对声光控开关来说，在黑暗时则光控开关会自动闭合，在有声音响度一定时则声控开关会自动闭合，下列符合在黑暗和有一定响度的声音同时出现时灯才能亮的原理图是（  ）

解析  通过题意可知，只有两个开关同时闭合时，电路才能接通，即在黑暗、有声音时才能接通电路，光控开关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"和声控开关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"都闭合时才会亮，因此两开关串联是解题的依据，另外，这属于家庭电路的连接，根据开关应接在火线和灯之间，灯接在零线上，才能实现安全工作.故选A.

2  并联使用的开关

其电路的特点是含有多个开关，这些开关为并联方式，并联的电路的特点是互相独立工作，互不影响，将其开关并联，能达到闭合任何一个开关，电路接通.解决此类问题还是抓住题中的现象来确定开关的连接方式，所以要认真审题，找出关键信息，比如：抓住关键字“任”，即可说明开关并联.或者通过排除法一一排查各选项，看是否满足题中要求.

例2  如图所示，公交车后门左右扶杆上各装有一个有色按钮，每一个按钮相当于一个开关．当乘客按下任一按钮，驾驶台上的指示灯都亮，提醒司机有人要下车．电路图能实现上述目标的是（  ）

解析  分析电路可知，按钮相对于开关，按下任一开关，灯都能发光，根据并联元件的特点可以独立工作，所以两个开关为并联，灯位于干路上.A选项中，两个开关并联，若闭合任何一个开关，灯就会发光，故A是正确的；B选项中，两个开关串联，只有同时闭合开关，灯才会发光，不符合题意，故B是错误的；C选项中，只闭合下面的开关，或闭合两个开关，灯都不会发光，不符合题意，故C是错误；D选项中，若闭合上面开关，电源将会短路，不符合题意，故D是错误.

3  混联使用的开关

开关的混联一般考查是三个开关的来接，两个开关并联和另一个串联，或两个开关串联和另一个开关并联.解决办法是认真阅读题中信息，判断开关的作用是主要的还是次要的，然后判断开关的连接方式.

例3  举重比赛有甲、乙、丙三个裁判，其中甲为主裁判，乙和丙为副裁判．若裁判认定杠铃已被举起，就按一下自己面前的按钮．要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮．以下符合这一要求的电路是（  ）

（A）  （B）

（C）  （D）

解析   通过阅读题中信息可知，两个副裁判的按钮可以独立工作，互不影响，说明两个开关并联，而主裁判必须按下开关，才能使灯发光，说明主裁判的开关在干路上，与另两个开关串联，这样才能保证题意.A选项中，三个开关无论闭合还是断开，都不能符合电路的要求，故A错误；B选项中，当主裁判甲开关闭合，乙和丙开关闭合一个，就会能使灯泡发光，符合题意，故B正确；C选项中，丙为副裁判，只有它闭合，才有可能使灯泡发光，不符合题意，故C错误；D选项中，甲、乙、丙并联，只要闭合任何一个开关，灯泡发光，不符合题意，故D错误.

4  短路中的开关

此类型题特点是在串联电路中，开关与用电器并联，形成局部短路形式.解决此类问题去根据题意判断导线或开关是否并联在某用电器两端，导致某一用电器不工作；断开开关时，用电器工作.

例4  小轿车上都装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯．四个车门中只要有一个门没关好（相当于一个开关断开），该指示灯就会发光.图所示的模似电路图符合要求的是（  ）

解析  题中信息“一个开关断开，指示灯就会发光”，抓住此特征进行分析判断.

A选项中，开关为串联，当任何一个开关断开时，灯不会发光，不符合题意，故A错误；

B选项中，开关与灯短路，当四个开关都闭合时，将灯L短路，因此灯L不发光；若四个开关中任何一个开关断开时，则灯发光，故B正确；C选项中，当开关都闭合时，将会导致电源短路，故C错误；D选项中，当下面开关都闭合时，由于没有保护电阻，将会导致电源短路，故D错误.

5  不同位置的開关

并联电路中，开关经常位于干路和支路之分，开关的位置不同，所起的作用不同.因此针对这类问题应该根据题意明确开关处于干路还是支路，然后确定电路的连接方式.

例5  右图是既能吹冷风又能吹热风的某品牌电吹风，小明设计的改电吹风的简化电路图，其中最合理的是 （  ）

解析  通过题意可知吹冷风指的是电路中只有电动机工作，而电热丝不工作；吹热风指的是电动机和电热丝同时工作.A选项中，可以让电热丝工作，电吹风只发热，但无风，也可以吹热风，但不能吹冷风，故A错误；B选项中，开关闭合时，电动机和电热丝并联只能同时工作，吹热风，不能吹冷风，故B错误；C选项中S1闭合，只有电热丝工作，可以只发热，S1和S2闭合，电热丝和电动机同时工作吹热风，电路中不能吹冷风，故C错误；D选项中，两开关闭合，吹热风，只将S1闭合，电动机工作，吹冷风，故D正确.

6  结语

要常规的认识开关通常的作用，也要认识其特殊的作用，要抓住现象揭示本质，确定不同位置的开关，来起到不同的效果，善于归纳不同电路中开关的位置和判断方法，这样对电路的设计有着重要的作用.