Question

6．设计电路：小雨房间里的灯小雨的房间里有四盏灯．总开关S_t闭合后，若将单刀双掷开关S₂拨至a处，房间吸顶灯L₁L₂L₃都亮；若将S₂拨至b处，壁灯L₄亮，并且可以通过S₃和S₄控制，使它有三个不同的亮度．现有一个电源、一个单刀双掷开关、3个开关、4个灯泡、2个相同的定值电阻和若干导线，请将电路图画在方框内．

Answer 1

分析 家庭电路中所用电器应并联，将单刀双掷开关S₂拨至a时，L₁L₂L₃都亮，说明S_2a与三盏并联的灯L₁L₂L₃串联；
S₂拨至b处，与壁灯L₄连通，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，改变灯的电压可改变灯的亮度，由串联分压的知识，两定值电阻串联后与L₄串联，S₃和S₄分别与两电阻并联．

解答 解：由题意知，S₁为总开关，将单刀双掷开关S₂拨至a处，房间吸顶灯L₁L₂L₃都亮，说明S_2a控制三个房间并联的吸顶灯L₁L₂L₃；
若将S₂拨至b处，壁灯L₄亮，并且可以通过S₃和S₄控制，使它有三个不同的亮度．根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，改变壁灯L₄的电压可改变其亮度，由串联分压的知识，两个定值电阻串联后与灯L₄串联后，与电源连通，S₃和S₄分别与两个定值电阻并联，通过定值电阻的短路来改变这个支路的电压，如下图所示：
通过断开、闭合开关可改变灯L₄的电压，从而改变其亮度：
将S₂拨至b处，S₃和S₄控都闭合时，两定值电阻短路，在这个支路中，只有灯壁灯L₄，壁灯L₄电压为220V，电压最大，壁灯最亮；
S₃和S₄都断开时，两定值电阻与灯L₄串联，灯分得的电压最小，壁灯最暗；
只闭合其中一个开关时，壁灯与一个定值串联，灯的电压较小，壁灯较暗．

点评 本题根据要求设计电路，考查串联分压、短路及实际功率的知识，有难度．