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物理
题目

居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人-|||-经过,电灯总是亮着浪费电.但是,如果有-|||-人夜晚出来,没有灯又很不方便.现有一-|||-种自动控制的楼道灯,当有人走动发出声-|||-音时,电路才会接通,灯亮.不过,只有夜-|||-晚天黑之后灯才能亮.白天,不论发出多-|||-大的声音,电灯也"无动于衷".这是因为-|||-在控制开关中装有"声敏"和"光敏"装置.-|||-"声敏"和"光敏"的自动装置都是比-|||-较复杂的,我们不妨分别用-|||-和- 光|一这样两个符号代表它们.-|||-实际上,这就是两个开关:有声音响时-|||-声 一是闭合的;环境光线非常暗-|||-时,- 光 一是闭合的.想想看,怎样-|||-连接电路便可以实现上面的功能?请画-|||-出电路图.

题目解答

答案

解析

考查要点:本题主要考查学生对串联电路特点的理解,以及如何根据实际需求设计简单电路。

解题核心思路:
题目要求楼道灯在夜晚(光线暗)且有人发出声音时才能亮。这需要两个条件同时满足,因此对应的控制装置(“声敏”和“光敏”)必须采用串联连接。串联电路中,所有开关必须全部闭合,电路才能接通。

破题关键点:

  1. 串联电路的逻辑:串联结构中,任何一个开关断开,整个电路断开。
  2. 功能对应关系:
    • “光敏”装置在光线暗时闭合(夜晚允许条件)。
    • “声敏”装置在有声音时闭合(动作触发条件)。
    • 两者串联后,只有当夜晚且有声音时,电路才接通。

步骤1:明确控制逻辑

根据题意,灯亮需要同时满足两个条件:

  1. 夜晚光线暗 → “光敏”装置闭合。
  2. 有人发出声音 → “声敏”装置闭合。

步骤2:选择电路连接方式

  • 若采用串联:
    • 两个开关必须同时闭合,电流才能通过灯泡,灯亮。
    • 白天光线亮时,“光敏”装置断开,无论是否有声音,电路始终断开,灯不亮。
  • 若采用并联:
    • 只要其中一个开关闭合,灯就会亮,无法满足“同时满足”的条件。

步骤3:绘制电路图

将“声敏”开关和“光敏”开关与灯泡串联,电源连接在两端。具体符号表示如下:

  • 声敏开关:用符号“○”表示,有声音时闭合。
  • 光敏开关:用符号“○”表示,光线暗时闭合。

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