Question

9．小明在“设计病房呼叫电路”的活动中．
（1）设计有两张病床的模拟电路．要求开关都断开时，灯不亮，电铃不响；任意闭合其中一个开关，都只有一个灯泡亮，电铃响；开关均闭合，两只灯泡亮，电铃响．请在如图虚线框中，画出电路图．
（2）小明按照正确的设计，用导线将以下器材：两节干电池、两只开关、一只标有“6V  0.5A”的电铃、两只标有“3.8V  0.3A”的小灯泡等，连接好电路后，闭合开关，发现呼叫器电路不能正常工作．经过认真检查，所有元件完好，同时也排除了由于导线连接造成的断路、短路．请你帮小明分析一下，出现以上现象的原因，并提出解决的办法：增加电池节数或换用额定电压小的电铃和灯泡．

Answer 1

分析 （1）由题任意闭合其中一个开关，都只有一个灯泡亮，开关都闭合，灯都亮，说明两灯并联连接，开关控制对应的灯，电铃连接在干路中．
（2）根据灯泡和电铃的规格和电路特点，分析其中的原因．

解答 解：（1）任意闭合其中一个开关，都只有一个灯泡亮，开关都闭合，灯都亮，说明两灯并联连接，闭合任意开关电铃都响，说明电铃在干路上，如图所示：

（2）由题灯泡电阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{3.8V}{0.3A}$=12.7Ω，电铃电阻R_铃=$\frac{{U}_{铃}}{{I}_{铃}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
两节干电池，电压为3V，
闭合一个开关，I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{铃}}$=$\frac{3V}{12.7Ω+12Ω}$=0.12A，而电铃正常发光电流0.5A，灯泡正常发光电流0.3A，所以呼叫器电路不能正常工作；
解决办法：增加电池节数或换用额定电压小的电铃和灯泡．
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡和电铃的电流达不到正常工作电流，所以呼叫器电路不能正常工作；
解决办法：增加电池节数或换用额定电压小的电铃和灯泡．

点评 本题考查了电路设计和电路故障的分析，（1）掌握串联和并联电路的特点是关键；（2）从呼叫电路是否达到正常工作电流或电压上分析其不能正常工作的原因．