5 [2025 镇江]安全带可有效保护驾乘人员的安全,某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关$\mathrm{S}_1$闭合;若系好安全带,则开关$\mathrm{S}_2$闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯$\mathrm{L}$亮起;若系上安全带,指示灯$\mathrm{L}$熄灭。下列电路图中最符合设计要求的是(
A
)

解析:
【分析】
首先明确题目给出的工作逻辑:1. 乘客坐下时开关S₁闭合,未系安全带时S₂断开,此时指示灯L需要亮起;2. 系好安全带后S₂闭合,此时指示灯L需要熄灭,同时要保证电路不会出现电源短路的故障。
解题思路是逐个验证选项是否符合两个工作状态的要求,同时排查短路风险:第一步先确认干路是否有保护电阻,避免开关闭合后直接短路电源;第二步分别代入S₁闭合S₂断开、S₁闭合S₂闭合两个场景,判断灯的亮灭是否符合要求,不符合的直接排除。
【解析】
我们逐个分析四个选项:
1. 选项A:S₁在干路,保护电阻R也在干路。
① 乘客坐下未系安全带时,S₁闭合、S₂断开:电流路径为电源正极→R→指示灯L→S₁→电源负极,电路通路,指示灯L亮起,符合要求;
② 系好安全带后S₂闭合:S₂与指示灯L并联,指示灯L被局部短路,电流不再经过L,指示灯熄灭,同时电路中还有电阻R作为负载,不会出现电源短路,完全符合设计要求。
2. 选项B:S₂在干路,乘客坐下S₁闭合,但S₂断开时整个电路处于断路状态,指示灯L不会亮起,不符合“未系安全带时灯亮”的要求,排除。
3. 选项C:S₁、S₂、L、R全部串联,S₂断开时电路断路,指示灯不亮,不符合未系安全带灯亮的要求,排除。
4. 选项D:S₂并联在S₁两端,S₂闭合后,指示灯L和R仍然串联在电路中,指示灯不会熄灭,不符合设计要求,排除。
综上,符合要求的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
局部短路应用,串并联电路设计
【点评】
这是生活场景类的电路设计题,核心考察利用局部短路实现用电器停止工作的设计思路,要特别注意不能出现电源短路,干路必须串联保护电阻避免电路故障,不少同学容易忽略短路保护的要求误选错误电路。
【难度系数】
0.7