1、热点题型专练重难点21 作图专题(三)电磁学作图【解题思路】1.电路设计图例1.(2019成都)实验小组为医院病房设计呼叫电路,在病人需要护理时,闭合床头开关,就能及时通知值班室里的护士,图中最合理的设计方案是( ).【答案】B【简析】不同病人对应不同灯泡,病人之间互不影响,开关之间应该并联;电铃起提醒作用,需要连接在干路上。【解题指导】电路设计类作图题求解的一般思路:先看题目要求,再分析提供的设计图,全部符合要求才可以。对于没有提供选项的,可以参考下面的一些经验:(1)某个用电器需要多个电键来同时控制,这些电键一般串联。如保险柜的钥匙问题;声光控路灯问题。(2)电器需要各自独立工作,一般要并
2、联。如门卫室前后门问题。(3)电键与用电器串联和并联时的作用效果刚好相反,灵活运用。如对部分电路需要短路的问题。(4)巧用单刀多掷电键。2.电路连接图例2.(2019湖南湘潭)(改编)在“测量电阻“的实验中,设计了如图所示的电路图。请根据电路图,用笔画线代替导线将图中的器材连接成完整电路。【答案】【简析】根据电路图,它们是串联,将电压表放最后,从电源正极开始,依次连接,最后将电压表再接入即可。【解题指导】(1)首先分析清楚电路的连接方式,如果是串联,从电源正极,按照电流方向依次连接,一般将电压表最后单独连接,使连接简单化些。(2)对于并联电路,先找出最长的支路,按照串联电路连接方法连接,再将其
3、余支路连入,注意干路的分支处。(3)滑动变阻器要一下一上的连入,对于要求要向那边滑动,电阻变大变小的情形,我们只需关注下端接线柱。滑片越靠近下端的接线柱,连入电路的阻值越小。(4)从某个接线柱流入,又从该接线柱流出的,电流不过该用电器。(5)电表的连接要注意正负接线柱,正接线柱与电源正极连接,负接线柱与电源负极连接,注意量程的选择。3.电磁作图例3.(2019山东菏泽)用箭头标出图中通电螺线管在A点产生的磁场方向。【答案】【简析】磁体周围的磁感线从N极出发回到S极。该点的磁场方向就是该点磁感线的切线方向,与磁感线方向一致。 【解题指导】(1)在磁体外部磁感线从N极出发回到S极,根据磁感线方向可
4、以判断磁场方向,因为该点的磁场方向和磁感线方向一致。(2)用右手螺线管定则判断螺线管的极性。(3)巧用假设法判断极性、电流方向、电极。方法:先随便假设一个正极或N极,然后根据题意做出判断,与题意相符,假设正确,否则,就是负极或S极。4.家庭电路连接图例4.(2019江苏宿迁)请在图中用笔画线代替导线,正确连接家庭电路中的电灯和插座。【答案】【简析】灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。【解题指导】灯泡和开关的接法:开关要接在火线和灯之间,灯泡的另一侧接在零线上,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生
5、触电事故。三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。简单记忆为“左零右火上地,开关接火线”。【真题再现】1.(2019遂宁)公交车后门左右扶杆上各装有一个按钮开关(用S1、S2表示)当乘客按下任意一个开关时,电铃响起,提醒司机有乘客要下车;待车停稳后,同时按下控制电动机的开关S,后门打开,乘客才能下车、下列四个电路设计符合要求的是( )A. B. C. D. 【答案】C【简析】电铃是多人可以分别控制,所以要将开关并联。电动机又要分别控制,因此电机要与电铃并联,分别控制,符合要求的是C。2.(2019自贡)如图所示,已知电源电压不变,为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如下
6、的电路,其中不可行的是()ABCD【答案】D【简析】A图中两个电阻串联,电压表V1测量电阻串联的总电压,电压表V2测量电阻R2两端的电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,这样就可以得到两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较电阻的大小,A可测。B图中两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较出电阻的大小,B可测。C图中开关闭合电路为R1的简单电路,开关断开时两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压,利用电源的电压不变建立等式,通过比较电流之间的关系得出电阻的大小关系,C可测
7、。D图中两电阻并联,电压表测电源的电压,电流表测量干路电流,只能测出电路的总电阻,不能求出或测出电阻R2、R1的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小,D不能测。3.(2019乐山)小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是( )A. B. C. D. 【答案】C【简析】根据题意知道,当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动。由A图知道,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,变阻器两端的电压不变,即电压
8、表的示数也不变,A不符合要求。由B图知道,变阻器下部分与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,B不符合要求。由C图知道,变阻器上部分与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,C符合要求。由D图知道,变阻器下部分与灯泡并联,电压表测量电源电压,由于电源电压不变,所以当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,D不符合要求。4.(2019湖北武汉)如图所示是某同学家常用的一个插线板。他在使用中发现:插线板上的
9、指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。下图中,插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是()ABCD【答案】C【简析】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全,C图符合要求。5.(2018菏泽)小明对十字路口的交通信号灯进行观察,画出下列四种电路图,你认为可行的是
10、( )【答案】B【简析】红绿黄灯中红灯、绿灯、黄等要分别单独工作,而且不能同时工作,所以需要将它们并联在电路中,用电键分别控制。A图中是串联,不符合要求。B图中并联,分别控制,可行。C图中将三种串联,而且电键同时闭合会对电源短路,不符合要求。D图中的绿灯、黄灯串联,不符合要求。6(2018长沙)家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作,小明设计了抽油烟机的简化电路图,其中合理的是( )【答案】D【简析】排气扇和照明灯组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作,所以需要并联,用电键分别控制。A图中两用电器串联,不能独立工作,不符合要求。B图中两用电器串联,不能
11、独立工作,不符合要求。C图中两用电器并联,能独立工作,S控制整个电路,S闭合,电风扇转动,没有单独开关控制;不能单独工作,不和要求。D图中两用电器并联,S控制整个电路,S1控制灯泡,S2控制电风扇;符合要求。7(2018福建A)小明为养鸡场设计报警器电路,养鸡场的前、后门分别装有开关S1、S2,动物闯入时开关会自动闭合,要求:只要动能闯入任意一个门,电铃都能响起警报,图中符合设计要求的是( )【答案】A【简析】只要动能闯入任意一个门,电铃都能响起警报,所以属于多个电键控制一个用电器的问题,电键需并联使用,A符合要求。8.(2019湖北荆门)小华用两个单刀双掷开关S1、S2和若干导线,设计了一个
12、双控开关电路,在大门处和卧室门口都能控制客厅日光灯的开和关,在右图中,a、b、c、d、e、f、g、h八个接线柱间的导线连接还未完成,请根据小华的意图,用笔画线代替导线,完成连接。【答案】【简析】根据“左零右火上地,开关接火线”的原则,S1和S2要左边与火线相接,右边与等相接,等的另一端节零线。这里的单刀双掷电键解法,一般为上上,下下相连即可。9.(2019湖南娄底)光控开关的作用是有光时,开关断开,无光时闭合:声控开关的作用是有声音时,开关闭合,无声音时断开,请将图中的“光控”、“声控”两个开关和灯泡用笔画线代替导线正确连入电路,要求电灯只在无光且有声音时才亮。【答案】【简析】由题意可知,电灯
13、只在无光且有声音时才亮,则声控开关和光控开关串联共同控制电灯,且开关要接在火线上。螺丝口灯泡,根据安全用电的要求,开关应与灯泡顶端的金属点相连,零线直接接到灯泡的螺旋套上。10.(2018深圳)有人发明了“感应照孔门把手”只有在夜间且有人摸门把手时,锁孔旁的灯才亮,从而方使夜间开锁,它利用感应开关S1(有人摸门把手时,S1闭合;无人摸门把手,S1断开)以及光敏开关S2(天暗时S2闭合,天亮时S2断开)控制电路,达到目的请根据上述描述,完成电路连接。【答案】【简析】只有在夜间且有人摸门把手时,锁孔旁的灯才亮,所以控制等的两个电键需要同时工作才行,所以应将另个电键串联。11.(2018湘西)用笔划
14、线代替导线,把下面的实物电路补充完整,使小灯泡L1、L2并联,开关控制两个灯泡,导线不能交叉。 【答案】【简析】小灯泡L1、L2并联,所以应该将两灯泡的左边两个接线柱相连,右边两个接线柱相连。开关要同时控制两个灯泡,应该在干路上。12(2018东营)如图所示,请根据小磁针静止后的指向及所标电流的方向,画出螺线管导线的绕法。SN【答案】SN【简析】小磁针右边为N极,根据磁极间的相互作用规律可知:螺线管的右边应该为S极。而电流是从左端流入的,所以左端的第一砸线圈由右手螺线管定则可以判断出要向上流,需画在外边。螺线管绕线时,一端开始绕外边,另一端要从里边出来,两端要相反。13(2018黔南)如图所示
15、,标出小磁针的N、S极、螺线管的N、S极和磁感线的方向。【答案】【简析】根据电流的流向,结合线圈的绕向,利用安培螺线管定则可以确定螺线管右端为N极、左端为S极;由磁极间的相互规律可知,小磁针的左端为S极、右端为N极。在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极。14(2018南京)如图所示,闭合开关,小磁针静止在通电螺线管正上方、根据通电螺线管的N、S极,在图中标出电源正极和小磁针N极。【答案】【简析】由图知,螺线管的磁极为:左N、右S,则由异名磁极相互吸引可知小磁针的磁极为:左S、右N。假设电源左端为正极,根据右手螺线管定则判断出螺线管左端为S极,而题设中左端为N极,说明假设电源左端为正是错的
16、,左端应该为负。因此电源右端为正。 15.(2018广安)如图所示,小磁针静止时,标出电源的“+”、“”极及小磁针的N极。【答案】【简析】因为在磁体外部磁感线总是从磁体的N极出发,所以螺旋管的右端为N极,左端为S极。根据磁极间的相互作用规律,判断出小磁针的右端为N极。运用“假设法”判断电源政府极。16.(2018济宁)将图中的三孔插座(带保险盒)正确的接入电路。【答案】【简析】根据“左零右火上地”连接,注意保险盒要接在火线上,相当于电键的位置。17.(2018广西北部湾)请用笔划线代替导线,将图中的电灯,开关接入家庭电路中。【答案】【简析】注意:电键要接在火线和等之间。根据安全用电原则,螺丝扣灯头的顶部要接火线。18(2018恩施)如图,要求开关控制螺旋灯泡,将图中元件分别正确连接到电路中。【答案】