
?九年級(jí)上冊(cè)物理(電路故障分析)專項(xiàng)訓(xùn)練(原卷版)
注意:
訓(xùn)練范圍:蘇科版九年級(jí)下冊(cè)第14章。
【解題方法與技巧】
1、電壓表與哪個(gè)元件并聯(lián),則其測(cè)量的就是哪個(gè)元件兩端的電壓;判斷復(fù)雜電路中電壓表的測(cè)量對(duì)象時(shí),一般要利用“移線法”,適當(dāng)移動(dòng)電路中某些導(dǎo)線,以達(dá)到清楚地判斷電壓表測(cè)量對(duì)象的目的。
2、判斷某位置未知電表類型的方法:
(1)假設(shè)法:隨意假設(shè)某處的電表類型,再判斷該假設(shè)是否符合要求。
(2)直接判斷法:根據(jù)電表的使用方法直接判斷。
3、選擇型電路故障題可用排除法解答;解題時(shí)應(yīng)逐一分析每一個(gè)選項(xiàng)是否與題中出現(xiàn)的現(xiàn)象相吻合。
4、填空型電路故障題可用分析法解答;解題時(shí)應(yīng)逐一分析每個(gè)元件是否有短路或斷路的可能性。
【專項(xiàng)提升訓(xùn)練】
一、選擇題。
1.(2022?鹽城)如圖所示是小明設(shè)計(jì)的模擬調(diào)光臺(tái)燈電路。閉合開(kāi)關(guān)后,燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),小明檢查后發(fā)現(xiàn)有一處故障,該電路的故障可能是( ?。?br />
A.電流表斷路 B.電壓表短路 C.鉛筆芯斷路 D.燈泡斷路
2.(2021秋?武岡市期末)在如圖所示的電路中,電源電壓6V,閉合開(kāi)關(guān)后兩燈均不發(fā)光,用電壓表測(cè)量電路中a、b間電壓為0,b、c間電壓為6V,則電路中的故障可能是( ?。?br />
A.燈 L2斷路 B.燈L1和L2均斷路 C.燈 L1斷路 D.燈 L1 和且L2均短路
3.(2022秋?沙坪壩區(qū)校級(jí)月考)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合電鍵S,電路正常工作,一段時(shí)間后。發(fā)現(xiàn)電路中只有一個(gè)電表的示數(shù)變大,且故障只發(fā)生在電阻R1或R2上,其他元件仍保持完好,為判斷故障,將電流表A與R1位置互換,則下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
①互換后,電流表A示數(shù)不變,電壓表V示數(shù)變大,R1短路
②互換后,電流表A示數(shù)變大,電壓表V示數(shù)不變,R2斷路
③互換后,電流表A示數(shù)不變,電壓表V示數(shù)變大,R2短路
④互換后,電流表A示數(shù)不變,電壓表V示數(shù)不變,R2斷路
A.①④ B.②④ C.③ D.③④
4.(2022?呼和浩特)如圖所示,小嬡同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的“調(diào)光電路”。電路連接好后閉合開(kāi)關(guān),導(dǎo)線完好,卻發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù)。于是用一個(gè)完好的電壓表探測(cè)電路故障,將電壓表接在ab兩點(diǎn),發(fā)現(xiàn)無(wú)示數(shù);接在ac兩點(diǎn),發(fā)現(xiàn)有示數(shù)。對(duì)故障分析,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.滑動(dòng)變阻器短路 B.滑動(dòng)變阻器斷路 C.小燈泡短路 D.小燈泡斷路
5.(2021秋?武安市期末)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S后,燈L不發(fā)光,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)。若此電路中只有一處故障,則對(duì)于電路可能故障的判斷,下列說(shuō)法不正確的是( ?。?br />
A.燈L短路 B.燈L開(kāi)路 C.滑動(dòng)變阻器R2開(kāi)路 D.定值電阻R1開(kāi)路
6.(2022?鎮(zhèn)江)圖示電路在閉合開(kāi)關(guān)后,兩電流表正常工作,且讀數(shù)相同,則可能發(fā)生的故障是( ?。?br />
A.R短路 B.R斷路 C.L短路 D.L斷路
7.(2022?普陀區(qū)二模)等值電阻R1、R3組成如圖(a)所示的電路,閉合開(kāi)關(guān)S1,電壓表V1示數(shù)和電流表A1示數(shù)的比值為k1;然后取R3與等值電阻R2組成如圖(b)所示的電路,閉合開(kāi)關(guān)S2,電壓表V2示數(shù)和電流表A2示數(shù)的比值為k2,k1與k2相等。若已知電源、電壓表和電流表完全相同且完好,三個(gè)電阻中只有一個(gè)電阻存在故障,則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.電阻R1可能短路 B.電阻R2一定斷路
C.電阻R2可能短路 D.電阻R3一定斷路
8.(2022?淮北模擬)如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)S后,燈泡L1、L2都不亮。用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)完好的電壓表的“3”和“﹣”接線柱分別接觸a、b兩點(diǎn),此時(shí)兩燈泡都不亮,電壓表沒(méi)有示數(shù)。當(dāng)“3”和“﹣”接線柱分別接觸b、c兩點(diǎn)時(shí),兩燈泡也不亮,但電壓表的示數(shù)近似為電源電壓。該電路的故障是( ?。?br />
A.燈泡L1斷路 B.燈泡L2斷路 C.燈泡L1短路 D.燈泡L2短路
9.(2021?霍邱縣二模)如圖所示的電路,電源電壓不變,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1,S2閉合時(shí),電路正常工作。若突然出現(xiàn)電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減?。ǖ粸榱悖┑那闆r,如果電路的故障只是由R1或R2造成的,則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.R1短路 B.R1斷路 C.R2短路 D.R2斷路
10.(2021秋?豐潤(rùn)區(qū)期末)如圖所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)S后,燈泡L1、L2都發(fā)光,一段時(shí)間后,其中L1突然熄滅,發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)電表示數(shù)增大,另一個(gè)電表示數(shù)減小,用一個(gè)檢驗(yàn)燈并聯(lián)在L2兩端,L1和檢驗(yàn)燈發(fā)光,若電路只有一處故障,則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是( ?。?br />
A.燈泡L1短路 B.燈泡L2短路 C.燈泡L1斷路 D.燈泡L2斷路
二、填空題。
11.(2022?巴中)小明在“研究小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,按如圖所示電路圖連接電路,閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓,出現(xiàn)此故障的原因可能是 斷路;小明找出并排除此故障后,閉合開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡都只能微弱發(fā)光,且電流表、電壓表示數(shù)均不變,則此故障的原因最有可能出現(xiàn)在 。(均選填電路圖中的元件符號(hào))
12.(2022?奉賢區(qū)二模)如圖所示,電源電壓保持不變。電阻R1、R2的阻值相等,開(kāi)關(guān)S閉合后,電路正常工作,電流表和電壓表的示數(shù)分別為I0和U0。一段時(shí)間后,電路中出現(xiàn)僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻R1、R2上。
(1)若開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到閉合,觀察到只有電壓表示數(shù)發(fā)生變化,則發(fā)生的故障是 ,此時(shí)電壓表示數(shù)為 。
(2)若開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到閉合,觀察到只有電流表示數(shù)發(fā)生變化,則此時(shí)電流表示數(shù)為 。
13.(2022?閔行區(qū)二模)如圖所示,電源電壓為U且保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S后,電路正常工作。一段時(shí)間后,電路中只有一處發(fā)生斷路故障且只發(fā)生在電阻R1或R2處?,F(xiàn)將一電壓表并聯(lián)接在a、b、c三點(diǎn)中的兩點(diǎn),嘗試根據(jù)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)及電壓表示數(shù)來(lái)確定故障。
①將電壓表并聯(lián)在ab兩點(diǎn)間,不能確定故障,其理由是
。
②將電壓表并聯(lián)在 兩點(diǎn)間,能確定故障,其理由是
。
14.(2022?上海二模)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)從閉合到斷開(kāi)時(shí),兩個(gè)電表中至少有一個(gè)電表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化。若電路中只有一處故障,且只發(fā)生在R1或R2上。根據(jù)以上信息,寫(xiě)出開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后電流表和電壓表示數(shù)的變化情況:
(“變大”、“變小”或“不變”)及對(duì)應(yīng)的故障: 。
15.(2022?高新區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,電源電壓恒為7V,電壓表量程為0﹣3V,電流表量程為0﹣0.6A,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”,燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響),閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),則故障原因可能是 ??;排除故障后,移動(dòng)滑片,在保證電路安全的條件下,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變化范圍是 。
16.(2022?長(zhǎng)寧區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓為U0保持不變,電阻R1=R2=R0。閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),
①請(qǐng)判斷電流表、電壓表示數(shù)的變化情況。
②一段時(shí)間后,突然一只電表的示數(shù)變大,另一只電表的示數(shù)變小。請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息寫(xiě)出此時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。
17.(2022?蘇州)用如圖所示電路探究電流與電阻的關(guān)系,電源電壓不變,電阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。連接電路閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓。為了找出故障,把導(dǎo)線M的一端從接線柱a移開(kāi),分別連到接線柱b和c上,發(fā)現(xiàn)兩表指針位置均和之前一樣,進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)電流表完好,則電路的故障是 。排除故障后,將不同阻值的電阻分別接入電路,移動(dòng)滑片記錄的數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
電阻/Ω
5
10
15
20
電流/A
0.40
0.20
0.13
0.10
分析表中數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)中電阻兩端的電壓為 V,實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是
。
18.(2022?南開(kāi)區(qū)一模)已知兩個(gè)小燈泡L1、L2的電阻分別為R1=10Ω、R2=20Ω(不計(jì)溫度對(duì)小燈泡電阻的影響),現(xiàn)將它們串聯(lián)在如圖所示的電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電壓表V1、V2的示數(shù)之比U1:U2= ??;經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,電壓表V2的示數(shù)變?yōu)榱?,電壓表V1示數(shù)不變,發(fā)生的故障可能是 ?。ㄟx填“L1短路”或“L2短路”)。
19.(2022?新化縣模擬)有兩個(gè)阻值未知的定值電阻R1和R2(R2約為6Ω,R2約為500Ω),要求測(cè)出未知電阻的阻值。
(1)圖甲是小明測(cè)量R1阻值的部分實(shí)物圖,電源為兩節(jié)干電池。
①用一根導(dǎo)線將電路連接完整(連線不得交叉);
②閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到 ?。ㄟx填“A”或“B”)端;
③閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),故障可能是導(dǎo)線 ?。ㄟx填“a”“b”)內(nèi)部斷路;
④排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則R1= 。
(2)小明從圖甲中的器材和電阻箱(符號(hào)規(guī)格“0~9999Ω 5A”)、若干開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線中選擇器材,連成圖丙所示的電路,測(cè)出了R2的阻值。請(qǐng)你將所選元件符號(hào)填入虛線框內(nèi)。
20.(2021秋?金山區(qū)期末)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1、R2的阻值均為R0。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),由電壓表示數(shù)為U0;閉合開(kāi)關(guān)S,觀察到電流表示數(shù)變大。已知電路中存在一處故障,且只發(fā)生在電阻R1、R2上。
根據(jù)以上信息,寫(xiě)出閉合開(kāi)關(guān)S后電壓表和電流表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。
。
21.(2022?寶山區(qū)二模)在圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R2=2R1。閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為U0,電路正常工作。一段時(shí)間后,電壓表的示數(shù)變?yōu)榱?。已知電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻R1或R2上?,F(xiàn)提供一個(gè)完好的電阻R3(R3=R2)來(lái)替換圖示電路中的一個(gè)電阻,從而判斷故障,請(qǐng)寫(xiě)出電阻R3替換的對(duì)象、閉合開(kāi)關(guān)S后電壓表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。
。
22.(2021秋?徐匯區(qū)期末)在如圖所示電路中,電源電壓為U且保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S,電路正常工作。一段時(shí)間后,燈突然熄滅。若電路中只有一處故障,且只發(fā)生在燈L或電阻R處。
①為確定故障,小匯在ab或bc間并聯(lián)接入電壓表,閉合開(kāi)關(guān)后,觀察電壓表示數(shù)確定故障。若電壓表并聯(lián)接入 兩點(diǎn)間,閉合開(kāi)關(guān)后,電壓表示數(shù)為 ,可判斷R斷路或L短路。
②為進(jìn)一步確定故障,小匯在bd兩點(diǎn)間并聯(lián)接入電壓表,觀察閉合開(kāi)關(guān)前后,電壓表示數(shù)來(lái)確定故障。請(qǐng)寫(xiě)出閉合開(kāi)關(guān)前后,電壓表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。
23.(2021?徐匯區(qū)二模)在如圖所示電路,電源電壓保持不變閉合開(kāi)關(guān)S,電路正常工作,一段時(shí)間后,燈L熄滅。若電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻R或燈L上。為了能同時(shí)檢測(cè)電路中所有可能的故障,有以下方案可選:
a.用與L規(guī)格相同且完好的燈L0替換燈L;
b.用與R阻值相同且完好的燈L0替換電阻R;
c.將電流表串聯(lián)在電路中,電壓表并聯(lián)在電阻R兩端;
以上方案中可行的是 。選擇一種可行方案操作后,寫(xiě)出觀察到的現(xiàn)象(或各電表示數(shù)有無(wú))及相對(duì)應(yīng)的故障:
。
24.(2021秋?東城區(qū)期末)相距40km的甲、乙兩地之間架設(shè)了兩條輸電線,每千米輸電線的電阻是0.2Ω?,F(xiàn)知輸電線在某處A發(fā)生了短路故障。為確定故障位置,檢修員張師傅在甲地利用檢測(cè)器材(電壓表、電流表和電源等)對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè),如圖所示,電壓表的示數(shù)為3.0V,電流表的示數(shù)為0.5A。則A處和甲地之間的每根輸電線長(zhǎng)度為多少千米?
25.(2021秋?密山市校級(jí)期中)如圖所示,是某品牌的低音炮,外接12V鋰電池供電,現(xiàn)在它的LED電源指示燈不亮了,經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)是指示燈的保護(hù)電阻燒壞了,沒(méi)有其他故障,指示燈電路可以等效為以下電路。需要更換電阻,怎么能知道用多大的電阻替換呢?通過(guò)查閱資料知道LED電源指示燈正常工作電壓是2V,正常工作電流是10mA。請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算求出:需要用多大的電阻替換燒壞的電阻?
26.(2022?興化市一模)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,部分器材選用如下:電壓為6V的電源,標(biāo)有“100Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器,阻值不同的定值電阻若干,其他器材,回答下列問(wèn)題。
(1)按照?qǐng)D甲將圖乙補(bǔ)畫(huà)完整。
(2)按圖甲連接電路后,閉合開(kāi)關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最 (選填“左”或“右”)端,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù)。若電路故障只出現(xiàn)在R和R1上,則電路故障是 。
(3)排除故障后,將R=5Ω的定值電阻接入電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,直到電流表示數(shù)為0.4A時(shí),讀出電壓表示數(shù)。
(4)將R=5Ω電阻換成10Ω電阻,接下來(lái)的操作是:閉合開(kāi)關(guān),此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示為 A,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 (選填“左”或“右”)移動(dòng),直到電壓表示數(shù)與(3)電壓表示數(shù)相同。
(5)分別將其它電阻依次替換R,重復(fù)(4)實(shí)驗(yàn),根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)繪制出如圖丁所示I﹣R圖像,該圖像難以判定I與R的關(guān)系,小明根據(jù)數(shù)據(jù)作出了I﹣的圖像,發(fā)現(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,由此得出結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成 。
(6)要完成本次實(shí)驗(yàn),如果有多種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器可供選擇,選用滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為 Ω。
27.(2022?博望區(qū)二模)在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖,小明準(zhǔn)備了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四個(gè)定值電阻(單獨(dú)使用),學(xué)生電源(電壓保持6V不變)、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線,在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,設(shè)定定值電阻兩端的電壓為2V不變。
(1)需要選用下列哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器 。
A.“5Ω 2A” B.“10Ω 2A” C.“20Ω 1A” D.“50Ω 1A”
(2)正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片過(guò)程中,電壓表示數(shù)突然變大,電流表有示數(shù)幾乎為零,此時(shí)電路的故障可能是 ;
(3)小明排除故障后實(shí)驗(yàn)時(shí),改變R的阻值,測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流I,當(dāng)換成小阻值的電阻時(shí),為完成探究,應(yīng)向 (選填“左”或“右”)端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片。
28.(2022?靜安區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓為U0,電阻R1、R2的阻值相等均為R0。已知電路中已有一處故障,且只發(fā)生在電阻R1、R2上。開(kāi)關(guān)S從斷開(kāi)到閉合,觀察到電壓表V的指針?biāo)谖恢貌蛔?。?qǐng)寫(xiě)出開(kāi)關(guān)S閉合后,電流表A的示數(shù)及相應(yīng)的故障情況。
29.(2022?松江區(qū)二模)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S后,電壓表V1的示數(shù)為U0,電壓表V2的示數(shù)為2U0,電路正常工作。一段時(shí)間后,觀察到三個(gè)電表中僅有一個(gè)電表的示數(shù)變大。若電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻R1、R2上。請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息寫(xiě)出此時(shí)兩電壓表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。
30.(2022?聊城二模)在測(cè)量標(biāo)有2.5V字樣的小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中,如圖甲是甲同學(xué)連接好的電路。
(1)乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)電路連接錯(cuò)誤,只需更改一根導(dǎo)線即可改正錯(cuò)誤。請(qǐng)你把接錯(cuò)的那一根導(dǎo)線找出來(lái),并畫(huà)上“×”,再用筆畫(huà)線把它改接到正確的位置上。
(2)電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)較大,則電路故障可能是小燈泡發(fā)生 ?。ㄟx填“短路”或“斷路”)。
(3)解決故障后,閉合開(kāi)關(guān)。將滑片移到某位置,記下電壓表和電流表的示數(shù)。接下來(lái)的操作是 。(填字母序號(hào))
A.結(jié)束實(shí)驗(yàn),整理器材
B.將滑片P移到另外幾個(gè)位置,分別記下電壓表和電流表的示數(shù)
C.換用不同規(guī)格的小燈泡,將滑片P移到某位置,記下電壓表和電流表的示數(shù)
(4)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄如下表:
序號(hào)
1
2
3
4
5
發(fā)光情況
明亮
較亮
較暗
暗
不發(fā)光
電壓U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
電流I/A
0.22
0.20
0.14
0.12
電阻R/Ω
11.4
10.0
7.0
4.7
當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示為 A,則此時(shí)小燈泡的電阻約為 ?。ūA粢晃恍?shù))。
(5)從表中數(shù)據(jù)可以看出,不同電壓下小燈泡的電阻值不同;這是燈絲電阻 影響導(dǎo)致的。
【專項(xiàng)提升訓(xùn)練】
一、選擇題。
1.(2022?鹽城)如圖所示是小明設(shè)計(jì)的模擬調(diào)光臺(tái)燈電路。閉合開(kāi)關(guān)后,燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),小明檢查后發(fā)現(xiàn)有一處故障,該電路的故障可能是( ?。?br />
A.電流表斷路 B.電壓表短路 C.鉛筆芯斷路 D.燈泡斷路
【答案】D。
【解答】解:根據(jù)電路圖可知,該電路為串聯(lián)電路,電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓;
閉合開(kāi)關(guān)后,燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),這說(shuō)明電路出現(xiàn)了斷路故障;
電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表與電源之間是接通的,所以故障是燈泡斷路。
故選:D。
2.(2021秋?武岡市期末)在如圖所示的電路中,電源電壓6V,閉合開(kāi)關(guān)后兩燈均不發(fā)光,用電壓表測(cè)量電路中a、b間電壓為0,b、c間電壓為6V,則電路中的故障可能是( ?。?br />
A.燈 L2斷路 B.燈L1和L2均斷路 C.燈 L1斷路 D.燈 L1 和且L2均短路
【答案】A。
【解答】解:該電路為串聯(lián)電路,閉合開(kāi)關(guān)后,兩燈泡都不發(fā)光,說(shuō)明電路有斷路;
用電壓表逐段測(cè)量,a、b間電壓為0,這說(shuō)明a點(diǎn)到電源負(fù)極、b點(diǎn)到電源正極之間有斷路的地方;
結(jié)果是b、c間電壓為6V,且為電源電壓,說(shuō)明從電源的正極到b點(diǎn)和c點(diǎn)到電源的負(fù)極之間是連通的,所以故障是L2出現(xiàn)斷路現(xiàn)象。
故選:A。
3.(2022秋?沙坪壩區(qū)校級(jí)月考)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合電鍵S,電路正常工作,一段時(shí)間后。發(fā)現(xiàn)電路中只有一個(gè)電表的示數(shù)變大,且故障只發(fā)生在電阻R1或R2上,其他元件仍保持完好,為判斷故障,將電流表A與R1位置互換,則下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
①互換后,電流表A示數(shù)不變,電壓表V示數(shù)變大,R1短路
②互換后,電流表A示數(shù)變大,電壓表V示數(shù)不變,R2斷路
③互換后,電流表A示數(shù)不變,電壓表V示數(shù)變大,R2短路
④互換后,電流表A示數(shù)不變,電壓表V示數(shù)不變,R2斷路
A.①④ B.②④ C.③ D.③④
【答案】D。
【解答】解:由電路圖可知,閉合開(kāi)關(guān)S,R1與R2串聯(lián),電壓表V測(cè)R2兩端的電壓,電流表A測(cè)電路中的電流;
發(fā)現(xiàn)電路中只有一個(gè)電表的示數(shù)變大:
若電流表示數(shù)變大,說(shuō)明電路中電阻變小,電路出現(xiàn)了短路故障,R1短路或R2短路;若將電流表A與R1位置互換,電流表的示數(shù)不變,若R1短路,電壓表的示數(shù)不變;若R2短路,電壓表示數(shù)變大;故①錯(cuò)、③正確;
若電壓表示數(shù)變大,說(shuō)明R1短路或R2開(kāi)路,R1短路,電流表的示數(shù)也是變大,不符合要求;若R2開(kāi)路,將電流表A與R1位置互換,電路是斷路,電流表無(wú)示數(shù),電壓表仍然測(cè)量電源電壓,兩表指針位置不變,故②錯(cuò)誤、④正確。
故選:D。
4.(2022?呼和浩特)如圖所示,小嬡同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的“調(diào)光電路”。電路連接好后閉合開(kāi)關(guān),導(dǎo)線完好,卻發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù)。于是用一個(gè)完好的電壓表探測(cè)電路故障,將電壓表接在ab兩點(diǎn),發(fā)現(xiàn)無(wú)示數(shù);接在ac兩點(diǎn),發(fā)現(xiàn)有示數(shù)。對(duì)故障分析,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.滑動(dòng)變阻器短路 B.滑動(dòng)變阻器斷路 C.小燈泡短路 D.小燈泡斷路
【答案】D。
【解答】解:由圖可知,該電路為串聯(lián)電路,電流表測(cè)量電路中的電流;閉合開(kāi)關(guān),導(dǎo)線完好,卻發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),這說(shuō)明電路出現(xiàn)了斷路故障;
將電壓表接在ab兩點(diǎn),發(fā)現(xiàn)無(wú)示數(shù),這說(shuō)明斷路的地方在ab之外;接在ac兩點(diǎn),發(fā)現(xiàn)有示數(shù),這說(shuō)明此時(shí)電壓表與電源之間是接通的,所以故障是bc之間出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象,即小燈泡斷路。
故選:D。
5.(2021秋?武安市期末)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S后,燈L不發(fā)光,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)。若此電路中只有一處故障,則對(duì)于電路可能故障的判斷,下列說(shuō)法不正確的是( ?。?br />
A.燈L短路 B.燈L開(kāi)路 C.滑動(dòng)變阻器R2開(kāi)路 D.定值電阻R1開(kāi)路
【答案】B。
【解答】解:由電路圖知,燈泡、滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián)在電路中,其中電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器和定值電阻兩端的總電壓;
A、如果燈泡L短路,閉合開(kāi)關(guān)不會(huì)發(fā)光,電壓表測(cè)量電源電壓,指針會(huì)偏轉(zhuǎn),故A正確;
B、如果燈泡L開(kāi)路,整個(gè)電路開(kāi)路,燈泡不亮,電壓表指針不偏轉(zhuǎn),故B錯(cuò)誤;
C、如果滑動(dòng)變阻器R2開(kāi)路,燈泡中無(wú)電流通過(guò),不能發(fā)光;電壓表測(cè)量電源電壓,指針會(huì)偏轉(zhuǎn),故C正確;
D、如果定值電阻R1開(kāi)路,燈泡中無(wú)電流通過(guò),不能發(fā)光;電壓表測(cè)量電源電壓,指針會(huì)偏轉(zhuǎn),故D正確。
故選:B。
6.(2022?鎮(zhèn)江)圖示電路在閉合開(kāi)關(guān)后,兩電流表正常工作,且讀數(shù)相同,則可能發(fā)生的故障是( ?。?br />
A.R短路 B.R斷路 C.L短路 D.L斷路
【答案】B。
【解答】解:由電路圖可知,燈泡與電阻R組成并聯(lián)電路,一個(gè)電流表測(cè)干路中的電流,另一個(gè)電流表測(cè)量通過(guò)L的電流。
A、如果R短路,與燈泡L在一條支路的電流表被短路,示數(shù)為零,電源被短路,電路中電流過(guò)大,干路中電流表示數(shù)較大,可能會(huì)燒壞電流表,故A錯(cuò)誤;
B、如果R斷路,兩個(gè)電流表測(cè)量L中的電流,兩個(gè)電流表示數(shù)相等,故B正確;
C、如果L短路,電源被短路,電路中電流過(guò)大,可能會(huì)燒壞電流表,故C錯(cuò)誤;
D、如果L斷路,與燈泡L在一條支路的電流表示數(shù)為零,干路中的電流表測(cè)量R中的電流,此電流表有示數(shù),故D錯(cuò)誤。
故選:B。
7.(2022?普陀區(qū)二模)等值電阻R1、R3組成如圖(a)所示的電路,閉合開(kāi)關(guān)S1,電壓表V1示數(shù)和電流表A1示數(shù)的比值為k1;然后取R3與等值電阻R2組成如圖(b)所示的電路,閉合開(kāi)關(guān)S2,電壓表V2示數(shù)和電流表A2示數(shù)的比值為k2,k1與k2相等。若已知電源、電壓表和電流表完全相同且完好,三個(gè)電阻中只有一個(gè)電阻存在故障,則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.電阻R1可能短路 B.電阻R2一定斷路
C.電阻R2可能短路 D.電阻R3一定斷路
【答案】B。
【解答】解:由圖(a)可知,電路為串聯(lián)電路,電流表A1測(cè)量電路中的電流,電壓表V1測(cè)量R3兩端的電壓;由圖(b)可知,電路為并聯(lián)電路,電流表A2測(cè)量電路中的電流,電壓表V2測(cè)量電源的電壓;
R3與R2阻值相同;圖(a)中,根據(jù)R=可知,電壓表V1示數(shù)和電流表A1示數(shù)的比值為k1=R3;
圖(b)中,根據(jù)R=可知,電壓表V2示數(shù)和電流表A3示數(shù)的比值為k2;
k1與k2相等,則R3的阻值等于R3和R2并聯(lián)后的總電阻,所以故障是電阻R2斷路。
故選:B。
8.(2022?淮北模擬)如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)S后,燈泡L1、L2都不亮。用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)完好的電壓表的“3”和“﹣”接線柱分別接觸a、b兩點(diǎn),此時(shí)兩燈泡都不亮,電壓表沒(méi)有示數(shù)。當(dāng)“3”和“﹣”接線柱分別接觸b、c兩點(diǎn)時(shí),兩燈泡也不亮,但電壓表的示數(shù)近似為電源電壓。該電路的故障是( ?。?br />
A.燈泡L1斷路 B.燈泡L2斷路 C.燈泡L1短路 D.燈泡L2短路
【答案】B。
【解答】解:由電路圖知,兩燈泡串聯(lián);根據(jù)題意可知,用電壓表并聯(lián)在兩a、b兩點(diǎn)時(shí),電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱不能與電源兩極相連;
電壓表接觸b、c兩點(diǎn)時(shí),電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連;因此電路故障不是短路,而是燈L2斷路。
故選:B。
9.(2021?霍邱縣二模)如圖所示的電路,電源電壓不變,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1,S2閉合時(shí),電路正常工作。若突然出現(xiàn)電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減?。ǖ粸榱悖┑那闆r,如果電路的故障只是由R1或R2造成的,則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.R1短路 B.R1斷路 C.R2短路 D.R2斷路
【答案】B。
【解答】解:
由圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合時(shí),R1、R3并聯(lián)后再與R2串聯(lián)在電路中,電流表測(cè)量通過(guò)R3的電流,電壓表測(cè)量R2兩端的電壓;
A、若R1短路,則并聯(lián)部分短路,則電流表示數(shù)減小為0,故A不符合題意;
B、若R1斷路,根據(jù)并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知,R3的電阻大于并聯(lián)部分的電阻,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,此時(shí)R3分擔(dān)的電壓變大,則R2兩端的電壓變小,即電壓表示數(shù)變??;因R3分擔(dān)的電壓變大,根據(jù)歐姆定律可知,通過(guò)R3的電流變大,即電流表示數(shù)變大,故B符合題意;
C、若R2短路,此時(shí)并聯(lián)部分兩端的電壓等于電源電壓,即R3兩端的電壓變大,根據(jù)歐姆定律可知,通過(guò)R3的電流變大,即電流表示數(shù)變大;R2短路時(shí),電壓表也被短路,其示數(shù)減小為0;故C不符合題意;
D、若R2斷路,整個(gè)電路斷路,電流表示數(shù)減小為0,故D不符合題意。
故選:B。
10.(2021秋?豐潤(rùn)區(qū)期末)如圖所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)S后,燈泡L1、L2都發(fā)光,一段時(shí)間后,其中L1突然熄滅,發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)電表示數(shù)增大,另一個(gè)電表示數(shù)減小,用一個(gè)檢驗(yàn)燈并聯(lián)在L2兩端,L1和檢驗(yàn)燈發(fā)光,若電路只有一處故障,則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是( ?。?br />
A.燈泡L1短路 B.燈泡L2短路 C.燈泡L1斷路 D.燈泡L2斷路
【答案】D。
【解答】解:閉合開(kāi)關(guān),兩燈泡串聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,電壓表測(cè)量L2兩端的電壓。
A、若燈泡L1短路,則L1不亮,電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變大,不符合題意;
B、若燈泡L2短路,則L2不亮,L1亮,電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變小,不符合題意;
C、若燈泡L1斷路,則L1不亮,L2不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù),用一個(gè)檢驗(yàn)燈并聯(lián)在L2兩端,電路未接通,L1和檢驗(yàn)燈不發(fā)光,不符合題意;
D、若燈泡L2斷路,則L1不亮,L2不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表測(cè)量電源電壓,示數(shù)變大,用一個(gè)檢驗(yàn)燈并聯(lián)在L2兩端,電路接通,L1和檢驗(yàn)燈發(fā)光,符合題意。
故選:D。
二、填空題。
11.(2022?巴中)小明在“研究小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,按如圖所示電路圖連接電路,閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓,出現(xiàn)此故障的原因可能是 L 斷路;小明找出并排除此故障后,閉合開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡都只能微弱發(fā)光,且電流表、電壓表示數(shù)均不變,則此故障的原因最有可能出現(xiàn)在 R 。(均選填電路圖中的元件符號(hào))
【答案】L;R。
【解答】解:由圖知,燈泡L和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡L兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流;
閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,則可能是出現(xiàn)斷路故障或者燈泡短路,電流表示數(shù)為零,說(shuō)明電路中一定有斷路,而電壓表示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源兩極是接通的,則故障是與電壓表并聯(lián)的小燈泡L斷路;
小明找出并排除此故障后,發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡都只能微弱發(fā)光,且電流表、電壓表示數(shù)均不變,說(shuō)明變阻器沒(méi)有起到改變電阻的作用,則可能是變阻器被短路,或者變阻器使用下面兩個(gè)接線柱(此時(shí)相當(dāng)于阻值較大的定值電阻),即此故障的原因最有可能出現(xiàn)在變阻器R上。
故答案為:L;R。
12.(2022?奉賢區(qū)二模)如圖所示,電源電壓保持不變。電阻R1、R2的阻值相等,開(kāi)關(guān)S閉合后,電路正常工作,電流表和電壓表的示數(shù)分別為I0和U0。一段時(shí)間后,電路中出現(xiàn)僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻R1、R2上。
(1)若開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到閉合,觀察到只有電壓表示數(shù)發(fā)生變化,則發(fā)生的故障是 R2斷路 ,此時(shí)電壓表示數(shù)為 2U0 。
(2)若開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到閉合,觀察到只有電流表示數(shù)發(fā)生變化,則此時(shí)電流表示數(shù)為 2I0 。
【答案】(1)R2斷路;2U0;(2)2I0。
【解答】解:開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),整個(gè)電路是斷開(kāi)的,電流表和電壓表的示數(shù)為0;
開(kāi)關(guān)閉合,該電路為串聯(lián)電路,電壓表測(cè)量的是R2電壓,電流表測(cè)量電路中的電流,電流表和電壓表的示數(shù)分別為I0和U0,I0=;電阻R1、R2的阻值相等,則電阻R1、R2兩端的電壓相等,都為U0;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電源電壓為2U0;
(1)若開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到閉合,觀察到只有電壓表示數(shù)發(fā)生變化,這說(shuō)明電壓表與電源之間是接通的,電流表示數(shù)不變,所以電路是發(fā)生的故障是R2斷路;此時(shí)電壓表測(cè)量的是電源電壓,示數(shù)為2U0;
(2)若開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到閉合,觀察到只有電流表示數(shù)發(fā)生變化,這說(shuō)明電路是通路,電路發(fā)生了短路故障,電壓表示數(shù)為0,故障為電阻R2短路;此時(shí)電流表示數(shù)為=2I0。
故答案為:(1)R2斷路;2U0;(2)2I0。
13.(2022?閔行區(qū)二模)如圖所示,電源電壓為U且保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S后,電路正常工作。一段時(shí)間后,電路中只有一處發(fā)生斷路故障且只發(fā)生在電阻R1或R2處?,F(xiàn)將一電壓表并聯(lián)接在a、b、c三點(diǎn)中的兩點(diǎn),嘗試根據(jù)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)及電壓表示數(shù)來(lái)確定故障。
①將電壓表并聯(lián)在ab兩點(diǎn)間,不能確定故障,其理由是 電壓表與電源接通,電壓表有示數(shù),但無(wú)法區(qū)分是哪個(gè)電阻R斷路 。
②將電壓表并聯(lián)在 b、c 兩點(diǎn)間,能確定故障,其理由是 若電壓表示數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明電壓表與電源接通,說(shuō)明R2正常,應(yīng)是電阻R1斷路;若不發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明電壓表與電源不通,說(shuō)明R2斷路 。
【答案】①將電壓表并聯(lián)在ab兩點(diǎn)間,電壓表與電源接通,電壓表有示數(shù),但無(wú)法區(qū)分是哪個(gè)電阻R斷路;②b、c;若電壓表示數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明電壓表與電源接通,說(shuō)明R2正常,應(yīng)是電阻R1斷路;若不發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明電壓表與電源不通,說(shuō)明R2斷路。
【解答】解:①圖中電路為并聯(lián),將電壓表并聯(lián)在ab兩點(diǎn)間,由于只有一處發(fā)生斷路故障且只發(fā)生在電阻R1或R2處,電壓表與電源接通,電壓表有示數(shù),但不能確定故障;
②將電壓表并聯(lián)在b、c兩點(diǎn)間,能確定故障,其理由是若電壓表示數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明電壓表與電源接通,說(shuō)明R2正常,應(yīng)是電阻R1斷路;若不發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明電壓表與電源不通,說(shuō)明R2斷路。
故答案為:①將電壓表并聯(lián)在ab兩點(diǎn)間,電壓表與電源接通,電壓表有示數(shù),但無(wú)法區(qū)分是哪個(gè)電阻R斷路;
②b、c;若電壓表示數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明電壓表與電源接通,說(shuō)明R2正常,應(yīng)是電阻R1斷路;若不發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明電壓表與電源不通,說(shuō)明R2斷路。
14.(2022?上海二模)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)從閉合到斷開(kāi)時(shí),兩個(gè)電表中至少有一個(gè)電表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化。若電路中只有一處故障,且只發(fā)生在R1或R2上。根據(jù)以上信息,寫(xiě)出開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后電流表和電壓表示數(shù)的變化情況: 電流表示數(shù)變小、電壓表示數(shù)變大(電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)不變)?。ā白兇蟆?、“變小”或“不變”)及對(duì)應(yīng)的故障: R1短路(R2短路) 。
【答案】電流表示數(shù)變小、電壓表示數(shù)變大(電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)不變);R1短路(R2短路)。
【解答】解:由圖可知,該電路為串聯(lián)電路,電壓表測(cè)量的是R1電壓,電流表測(cè)量電路中的電流;
若R1斷路,開(kāi)關(guān)閉合后,電流表示數(shù)為0,電壓表測(cè)量的是電源電壓,有示數(shù);開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為0,電壓表測(cè)量的是電源電壓;當(dāng)開(kāi)關(guān)從閉合到斷開(kāi)時(shí),電流表和電壓表示數(shù)都不變;
若R1短路,開(kāi)關(guān)閉合后,電路中有電流,此時(shí)電壓表測(cè)量的是一段導(dǎo)線兩端的電壓,示數(shù)為0;開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為0,電壓表測(cè)量的是電源電壓;當(dāng)開(kāi)關(guān)從閉合到斷開(kāi)時(shí),電流表和電壓表示數(shù)都發(fā)生了變化;
若R2斷路,開(kāi)關(guān)閉合后,電路中無(wú)電流,電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)為0;開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),整個(gè)電路是斷開(kāi)的,電流表和電壓表示數(shù)都為0;當(dāng)開(kāi)關(guān)從閉合到斷開(kāi)時(shí),電流表和電壓表示數(shù)都不變;
若R2短路,開(kāi)關(guān)閉合后,電路是通路,電路中有電流,此時(shí)電壓表測(cè)量的是電源電壓;開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電壓表測(cè)量的是電源的電壓,有示數(shù),電路中無(wú)電流,電流表示數(shù)為0;當(dāng)開(kāi)關(guān)從閉合到斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)不變;
故答案為:電流表示數(shù)變小、電壓表示數(shù)變大(電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)不變);R1短路(R2短路)。
15.(2022?高新區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,電源電壓恒為7V,電壓表量程為0﹣3V,電流表量程為0﹣0.6A,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”,燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響),閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),則故障原因可能是 滑動(dòng)變阻器斷路或電流表斷路??;排除故障后,移動(dòng)滑片,在保證電路安全的條件下,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變化范圍是 2Ω~9Ω 。
【答案】滑動(dòng)變阻器斷路或電流表斷路;2Ω~9Ω。
【解答】解:(1)閉合開(kāi)關(guān)后,燈泡不發(fā)光,電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路存在斷路故障,而電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表到電源兩極間為通路,故可能是滑動(dòng)變阻器斷路或電流表斷路;
(2)由圖可知,燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓,
電流表的量程為0~0.6A,
由P=UI可得燈泡正常工作時(shí)的電流:IL===0.5A,
所以,為保護(hù)電路,則電路中的最大電流為I最大=IL=0.5A;
由歐姆定律可得電路的最小總電阻:R總?。剑剑?4Ω;
不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響,則燈泡的電阻:RL===12Ω,
根據(jù)電阻的串聯(lián),則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為R?。絉總小﹣RL=14Ω﹣12Ω=2Ω;
電壓表量程為0~3V,當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí),燈泡兩端的電壓為UL′=U﹣U滑大=7V﹣3V=4V,
由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知此時(shí)變阻器接入電路的阻值最大,
設(shè)滑動(dòng)變阻器此時(shí)接入電路為R大,
根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可得=,即=,
解得R大=9Ω,
所以滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變化范圍是2Ω~9Ω。
故答案為:滑動(dòng)變阻器斷路或電流表斷路;2Ω~9Ω。
16.(2022?長(zhǎng)寧區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓為U0保持不變,電阻R1=R2=R0。閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),
①請(qǐng)判斷電流表、電壓表示數(shù)的變化情況。 電壓表示數(shù)將變小,電流表示數(shù)將變大
②一段時(shí)間后,突然一只電表的示數(shù)變大,另一只電表的示數(shù)變小。請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息寫(xiě)出此時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。 R1斷路,電壓示數(shù)變大,電流表示數(shù)變??;或R1短路,電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大
【答案】①電壓表示數(shù)將變小,電流表示數(shù)將變大;②R1斷路,電壓示數(shù)變大,電流表示數(shù)變??;或R1短路,電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大。
【解答】解:①由圖知R1、R2串聯(lián),開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電壓表測(cè)電源電壓,開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,此時(shí)電壓表示數(shù)將變??;開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電流表與電壓表、R2和電源串聯(lián)接入電路中,由于電壓表在電路中相當(dāng)于斷路,電流表指針幾乎不動(dòng);開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電流表測(cè)串聯(lián)電路電流,故當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),電流表示數(shù)將變大;
②如果R1斷路,電壓表測(cè)電源電壓示數(shù)變大,電流表與電壓表串聯(lián),電流表指針幾乎不動(dòng),故電流表示數(shù)變小,符合題意;如果R2斷路,此時(shí)電路為開(kāi)路,電壓表和電流表示數(shù)都為零,兩表示數(shù)都變小,不符合題意;如果R1短路,此時(shí)電路只有R2的簡(jiǎn)單電路,電壓表被短路示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大,符合題意;如果R2短路,此時(shí)電路只有R1的簡(jiǎn)單電路,電壓表和電流表示數(shù)都變大,不符合題意,故電路故障為:R1斷路,電壓示數(shù)變大,電流表示數(shù)變?。换騌1短路,電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大。
故答案為:①電壓表示數(shù)將變小,電流表示數(shù)將變大;②R1斷路,電壓示數(shù)變大,電流表示數(shù)變??;或R1短路,電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大。
17.(2022?蘇州)用如圖所示電路探究電流與電阻的關(guān)系,電源電壓不變,電阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。連接電路閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓。為了找出故障,把導(dǎo)線M的一端從接線柱a移開(kāi),分別連到接線柱b和c上,發(fā)現(xiàn)兩表指針位置均和之前一樣,進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)電流表完好,則電路的故障是 cd間導(dǎo)線斷路 。排除故障后,將不同阻值的電阻分別接入電路,移動(dòng)滑片記錄的數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
電阻/Ω
5
10
15
20
電流/A
0.40
0.20
0.13
0.10
分析表中數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)中電阻兩端的電壓為 2 V,實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與其電阻值成反比 。
【答案】cd間導(dǎo)線斷路;2;電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與其電阻值成反比。
【解答】解:(1)連接電路閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,與電壓表并聯(lián)ad之間有斷路,當(dāng)電壓表接在導(dǎo)線cd兩端時(shí),電壓表的示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明除了導(dǎo)線cd外的其他元件均沒(méi)有斷路現(xiàn)象,因此只能是cd間導(dǎo)線斷路;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,電阻兩端的電壓:UV=IR=0.4A×5Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=0.1A×20Ω=2V,為一定值,故可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與其電阻值成反比。
故答案為:cd間導(dǎo)線斷路;2;電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與其電阻值成反比。
18.(2022?南開(kāi)區(qū)一模)已知兩個(gè)小燈泡L1、L2的電阻分別為R1=10Ω、R2=20Ω(不計(jì)溫度對(duì)小燈泡電阻的影響),現(xiàn)將它們串聯(lián)在如圖所示的電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電壓表V1、V2的示數(shù)之比U1:U2= 3:2??;經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,電壓表V2的示數(shù)變?yōu)榱?,電壓表V1示數(shù)不變,發(fā)生的故障可能是 L2短路?。ㄟx填“L1短路”或“L2短路”)。
【答案】3:2;L2短路。
【解答】解:由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表V1測(cè)電源的電壓,電壓表V2測(cè)R2兩端的電壓,
因?yàn)閮呻娮璐?lián),所以通過(guò)的電流相等,由歐姆定律可得兩電阻兩端的電壓之比::=IR1:IR2=R1:R2=10Ω:20Ω=1:2,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電壓表V1與V2的示數(shù)之比:U1:U2=(+):=(1+2):2=3:2;
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,電壓表V2的示數(shù)變?yōu)榱?,電壓表V1示數(shù)不變,說(shuō)明電壓表V2與導(dǎo)線并聯(lián)接入電路,則發(fā)生的故障可能是L2短路。
故答案為:3:2;L2短路。
19.(2022?新化縣模擬)有兩個(gè)阻值未知的定值電阻R1和R2(R2約為6Ω,R2約為500Ω),要求測(cè)出未知電阻的阻值。
(1)圖甲是小明測(cè)量R1阻值的部分實(shí)物圖,電源為兩節(jié)干電池。
①用一根導(dǎo)線將電路連接完整(連線不得交叉);
②閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到 B?。ㄟx填“A”或“B”)端;
③閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),故障可能是導(dǎo)線 b?。ㄟx填“a”“b”)內(nèi)部斷路;
④排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則R1= 5Ω 。
(2)小明從圖甲中的器材和電阻箱(符號(hào)規(guī)格“0~9999Ω 5A”)、若干開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線中選擇器材,連成圖丙所示的電路,測(cè)出了R2的阻值。請(qǐng)你將所選元件符號(hào)填入虛線框內(nèi)。
【答案】(1)①如上圖1所示;②B;③b;④5Ω;(2)如上圖2所示。
【解答】解:(1)變阻器上下接線柱各接一個(gè)連入電路中,變阻器與電阻串聯(lián),如下圖1所示:
②閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到阻值最大處的B端;
③若導(dǎo)線a、c內(nèi)部斷路,則整個(gè)電路斷路,兩表都沒(méi)有示數(shù),若導(dǎo)線b內(nèi)部斷路,可導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中,電流表沒(méi)有示數(shù),但電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓,電壓表有示數(shù),符合題意;
④排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.24A,由歐姆定律,則R1===5Ω;
(2)根據(jù)分析設(shè)計(jì)的電路如下圖2所示:
故答案為:(1)①如上圖1所示;②B;③b;④5Ω;(2)如上圖2所示。
20.(2021秋?金山區(qū)期末)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1、R2的阻值均為R0。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),由電壓表示數(shù)為U0;閉合開(kāi)關(guān)S,觀察到電流表示數(shù)變大。已知電路中存在一處故障,且只發(fā)生在電阻R1、R2上。
根據(jù)以上信息,寫(xiě)出閉合開(kāi)關(guān)S后電壓表和電流表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。 一是電壓表示數(shù)等于0,電流表的示數(shù)為I==,R1短路;二是電壓表示數(shù)等于U0,電路中電流為:I==R2短路 。
【答案】一是電壓表示數(shù)等于0,電流表的示數(shù)為I==,R1短路;二是電壓表示數(shù)等于U0,電路中電流為:I==R2短路。
【解答】解:①當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),R1短路時(shí),電壓表測(cè)量導(dǎo)線兩端的電壓,電壓表示數(shù)等于0,電流表的示數(shù)為I==,符合題意;
②當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),R1斷路時(shí),電壓表、R2、電流表、電源構(gòu)成通路,電壓表示數(shù)等于電源電壓U0,電壓表串聯(lián)在電路中,電流表示數(shù)為0,不符合題意;
③當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),R2短路時(shí),R1、電流表、電源構(gòu)成通路,電壓表電源兩端的電壓,電壓表示數(shù)等于電源電壓U0,電路中電流為:I==,符合題意;
④當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),R2斷路時(shí),電壓表和電源不能構(gòu)成通路,電壓表示數(shù)等于0,電流表示數(shù)為0,不符合題意;
所以,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電流表示數(shù)變大,有兩種情況:一是電壓表示數(shù)等于0,電流表的示數(shù)為I==,R1短路;二是電壓表示數(shù)等于U0,電路中電流為:I==R2短路。
故答案為:一是電壓表示數(shù)等于0,電流表的示數(shù)為I==,R1短路;二是電壓表示數(shù)等于U0,電路中電流為:I==R2短路。
21.(2022?寶山區(qū)二模)在圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R2=2R1。閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為U0,電路正常工作。一段時(shí)間后,電壓表的示數(shù)變?yōu)榱?。已知電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻R1或R2上?,F(xiàn)提供一個(gè)完好的電阻R3(R3=R2)來(lái)替換圖示電路中的一個(gè)電阻,從而判斷故障,請(qǐng)寫(xiě)出電阻R3替換的對(duì)象、閉合開(kāi)關(guān)S后電壓表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。 用R3替換R1時(shí),若電壓表示數(shù)為1.5U0,則R1短路,若電壓表示數(shù)為零,則R2斷路(或者,用R3替換R2時(shí),若電壓表示數(shù)為零,則R1短路,若電壓表示數(shù)為U0,則R2斷路) 。
【答案】用R3替換R1時(shí),若電壓表示數(shù)為1.5U0,則R1短路,若電壓表示數(shù)為零,則R2斷路(或者,用R3替換R2時(shí),若電壓表示數(shù)為零,則R1短路,若電壓表示數(shù)為U0,則R2斷路)。
【解答】解:由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量R1兩端的電壓;
由題知,電阻R2=2R1,由于“閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為U0,電路正常工作”,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和串聯(lián)電路的分壓原理可知,電源電壓:U總=U0+2U0=3U0,
一段時(shí)間后,電壓表的示數(shù)變?yōu)榱?,又因?yàn)椤半娐分袃H有一處故障,且只發(fā)生在電阻R1或R2上”,所以,電路的故障可能是R1短路或R2斷路。
用一個(gè)完好的電阻R3(R3=R2=2R1)來(lái)替換圖示電路中的一個(gè)電阻,有2種替換方法:
①用R3替換R1時(shí),此時(shí)R3、R2串聯(lián),若R1短路,則R2正常,由串聯(lián)電路的分壓原理可知此時(shí)電壓表示數(shù)為U總=1.5U0;若R2斷路,整個(gè)電路斷路,則電壓表示數(shù)為零;
②用R3替換R2時(shí),此時(shí)R3、R1串聯(lián),若R1短路,此時(shí)電壓表也被短路,其示數(shù)為零;若R2斷路,則R1正常,由串聯(lián)電路的分壓原理可知此時(shí)電壓表示數(shù)為U總=U0;
所以,根據(jù)電壓表的示數(shù)來(lái)判斷電路故障的方法為:用R3替換R1時(shí),若電壓表示數(shù)為1.5U0,則R1短路,若電壓表示數(shù)為零,則R2斷路;用R3替換R2時(shí),若電壓表示數(shù)為零,則R1短路,若電壓表示數(shù)為U0,則R2斷路。
故答案為:用R3替換R1時(shí),若電壓表示數(shù)為1.5U0,則R1短路,若電壓表示數(shù)為零,則R2斷路(或者,用R3替換R2時(shí),若電壓表示數(shù)為零,則R1短路,若電壓表示數(shù)為U0,則R2斷路)。
22.(2021秋?徐匯區(qū)期末)在如圖所示電路中,電源電壓為U且保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S,電路正常工作。一段時(shí)間后,燈突然熄滅。若電路中只有一處故障,且只發(fā)生在燈L或電阻R處。
①為確定故障,小匯在ab或bc間并聯(lián)接入電壓表,閉合開(kāi)關(guān)后,觀察電壓表示數(shù)確定故障。若電壓表并聯(lián)接入 ab(或bc) 兩點(diǎn)間,閉合開(kāi)關(guān)后,電壓表示數(shù)為 U(或0) ,可判斷R斷路或L短路。
②為進(jìn)一步確定故障,小匯在bd兩點(diǎn)間并聯(lián)接入電壓表,觀察閉合開(kāi)關(guān)前后,電壓表示數(shù)來(lái)確定故障。請(qǐng)寫(xiě)出閉合開(kāi)關(guān)前后,電壓表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。 閉合開(kāi)關(guān)前后,若電壓表示數(shù)始終為0,則R斷路,若電壓表示數(shù)由U變?yōu)?,則燈泡短路
【答案】①ab(或bc);U(或0);②閉合開(kāi)關(guān)前后,若電壓表示數(shù)始終為0,則R斷路;若電壓表示數(shù)由U變?yōu)?,則燈泡短路。
【解答】解:由題意和圖示可知,燈泡L和電阻R串聯(lián),一段時(shí)間后,燈突然熄滅;若電路中只有一處故障,且只發(fā)生在燈L或電阻R處;
①電壓表接在ab間時(shí),若R斷路,電壓表仍能與電源形成通路,則電壓表示數(shù)為電源電壓U;若L短路,則L兩端電壓為0,此時(shí)R兩端電壓等于電源電壓U;
電壓表接在bc間時(shí),若R斷路,電壓表不能與電源形成通路,則電壓表示數(shù)為0;若L短路,電壓表也被短路,其示數(shù)為0;
②在bd兩點(diǎn)間并聯(lián)接入電壓表,若R斷路,閉合開(kāi)關(guān)前后電壓表與電源不能連通,則電壓表示數(shù)始終為0;
若燈泡短路,閉合開(kāi)關(guān)前,電壓表與電阻串聯(lián),此時(shí)電壓表測(cè)電源電壓,其示數(shù)為U;閉合開(kāi)關(guān)后,電壓表被短路而無(wú)示數(shù)(即示數(shù)為0);
由此可知,閉合開(kāi)關(guān)前后,若電壓表示數(shù)始終為0,則R斷路;若電壓表示數(shù)由U變?yōu)?,則燈泡短路。
故答案為:①ab(或bc);U(或0);②閉合開(kāi)關(guān)前后,若電壓表示數(shù)始終為0,則R斷路;若電壓表示數(shù)由U變?yōu)?,則燈泡短路。
23.(2021?徐匯區(qū)二模)在如圖所示電路,電源電壓保持不變閉合開(kāi)關(guān)S,電路正常工作,一段時(shí)間后,燈L熄滅。若電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻R或燈L上。為了能同時(shí)檢測(cè)電路中所有可能的故障,有以下方案可選:
a.用與L規(guī)格相同且完好的燈L0替換燈L;
b.用與R阻值相同且完好的燈L0替換電阻R;
c.將電流表串聯(lián)在電路中,電壓表并聯(lián)在電阻R兩端;
以上方案中可行的是 b或c 。選擇一種可行方案操作后,寫(xiě)出觀察到的現(xiàn)象(或各電表示數(shù)有無(wú))及相對(duì)應(yīng)的故障: 方案一,選擇b;若L0、L均發(fā)光,則R斷路;若L0、L均不發(fā)光,則L斷路;若L0發(fā)光、L不發(fā)光,則L短路;
方案二,選擇c;若電流表有示數(shù)、電壓表有示數(shù),說(shuō)明燈泡L短路;若電流表無(wú)示數(shù)、電壓表有示數(shù),說(shuō)明R斷路;若電流表無(wú)示數(shù)、電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明燈泡L斷路 。
【答案】b或c;方案一,選擇b;若L0、L均發(fā)光,則R斷路;若L0、L均不發(fā)光,則L斷路;若L0發(fā)光、L不發(fā)光,則L短路;方案二,選擇c;若電流表有示數(shù)、電壓表有示數(shù),說(shuō)明燈泡L短路;若電流表無(wú)示數(shù)、電壓表有示數(shù),說(shuō)明R斷路;若電流表無(wú)示數(shù)、電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明燈泡L斷路。
【解答】解:由圖可知,該電路為串聯(lián)電路;電路正常工作,一段時(shí)間后,燈L熄滅,可能是燈泡斷路,可能是燈泡短路,也可能是電阻斷路;
a、把完好的燈L0接在燈泡的位置上,燈泡發(fā)光,則故障是燈泡斷路或短路,燈泡不發(fā)光,則是R斷路;
b、用與R阻值相同且完好的燈L0替換電阻R,若L0、L均發(fā)光,則故障是R斷路;若L0、L均不發(fā)光,則故障是L斷路;若L0發(fā)光、L不發(fā)光,則故障是L短路;
c、將電流表串聯(lián)在電路中,電壓表并聯(lián)在R兩端;燈泡不發(fā)光,若電流表有示數(shù)、電壓表有示數(shù),說(shuō)明燈泡短路;若電流表無(wú)示數(shù)、電壓表有示數(shù),說(shuō)明R斷路;若電流表無(wú)示數(shù)、電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明燈泡L斷路;
由此可知,能同時(shí)檢測(cè)到故障的是b或c。
故答案為:b或c;方案一,選擇b;若L0、L均發(fā)光,則R斷路;若L0、L均不發(fā)光,則L斷路;若L0發(fā)光、L不發(fā)光,則L短路;方案二,選擇c;若電流表有示數(shù)、電壓表有示數(shù),說(shuō)明燈泡L短路;若電流表無(wú)示數(shù)、電壓表有示數(shù),說(shuō)明R斷路;若電流表無(wú)示數(shù)、電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明燈泡L斷路。
24.(2021秋?東城區(qū)期末)相距40km的甲、乙兩地之間架設(shè)了兩條輸電線,每千米輸電線的電阻是0.2Ω?,F(xiàn)知輸電線在某處A發(fā)生了短路故障。為確定故障位置,檢修員張師傅在甲地利用檢測(cè)器材(電壓表、電流表和電源等)對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè),如圖所示,電壓表的示數(shù)為3.0V,電流表的示數(shù)為0.5A。則A處和甲地之間的每根輸電線長(zhǎng)度為多少千米?
【解答】解:由I=可得,短路位置到甲地之間輸電線的電阻:
R===6Ω,
因輸電線每千米的電阻為0.2Ω,
所以,短路位置到甲地之間輸電線的總長(zhǎng)度:
L==30km,
因輸電線是雙股并排的,則A處和甲地之間的每根輸電線長(zhǎng)度:
S=L=×30km=15km。
答:A處和甲地之間的每根輸電線長(zhǎng)度為15km。
25.(2021秋?密山市校級(jí)期中)如圖所示,是某品牌的低音炮,外接12V鋰電池供電,現(xiàn)在它的LED電源指示燈不亮了,經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)是指示燈的保護(hù)電阻燒壞了,沒(méi)有其他故障,指示燈電路可以等效為以下電路。需要更換電阻,怎么能知道用多大的電阻替換呢?通過(guò)查閱資料知道LED電源指示燈正常工作電壓是2V,正常工作電流是10mA。請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算求出:需要用多大的電阻替換燒壞的電阻?
【解答】解:LED電源指示燈和電阻串聯(lián),
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電阻兩端的電壓U1=U﹣UL=12V﹣2V=10V,
電路中的電流I=10mA=0.01A,
根據(jù)歐姆定律可知電阻的阻值R1===1000Ω。
答:需要用1000Ω的電阻替換燒壞的電阻。
26.(2022?興化市一模)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,部分器材選用如下:電壓為6V的電源,標(biāo)有“100Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器,阻值不同的定值電阻若干,其他器材,回答下列問(wèn)題。
(1)按照?qǐng)D甲將圖乙補(bǔ)畫(huà)完整。
(2)按圖甲連接電路后,閉合開(kāi)關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最 右?。ㄟx填“左”或“右”)端,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù)。若電路故障只出現(xiàn)在R和R1上,則電路故障是 定值電阻R短路了 。
(3)排除故障后,將R=5Ω的定值電阻接入電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,直到電流表示數(shù)為0.4A時(shí),讀出電壓表示數(shù)。
(4)將R=5Ω電阻換成10Ω電阻,接下來(lái)的操作是:閉合開(kāi)關(guān),此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示為 0.3 A,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 右?。ㄟx填“左”或“右”)移動(dòng),直到電壓表示數(shù)與(3)電壓表示數(shù)相同。
(5)分別將其它電阻依次替換R,重復(fù)(4)實(shí)驗(yàn),根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)繪制出如圖丁所示I﹣R圖像,該圖像難以判定I與R的關(guān)系,小明根據(jù)數(shù)據(jù)作出了I﹣的圖像,發(fā)現(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,由此得出結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成 反比 。
(6)要完成本次實(shí)驗(yàn),如果有多種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器可供選擇,選用滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為 50 Ω。
【答案】(1)如圖所示;(2)右;定值電阻R短路了;(4)0.3;右;(5)反比;(6)50。
【解答】解:(1)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),需要用電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓,用滑動(dòng)變阻器控制定值電阻兩端的電壓不變,故電壓表應(yīng)與定值電阻并聯(lián),滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的原則與定值電阻串聯(lián),如圖所示:
;
(2)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處,由圖知,滑片左側(cè)電阻絲接入電路,所以滑片應(yīng)移到阻值最大的右端;
電流表有示數(shù),說(shuō)明電路不是斷路,電壓表無(wú)示數(shù),可能是與電壓表并聯(lián)的支路短路,因此故障可能是與電壓表并聯(lián)的定值電阻R短路了;
(4)由圖丙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A;
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;
探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,為了保持定值電阻兩端電壓不變,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由串聯(lián)分壓的分壓原理可知,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)不變;
(5)因?yàn)镮﹣的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,所以I與成正比,因此I與R成反比,由此得出結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比;
(6)由圖乙可知,實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻阻值最大為25Ω,定值電阻兩端的電壓始終保持UV=IR=0.4A×5Ω=2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V,變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的=2倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入25Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為:R滑=2×25Ω=50Ω,即選用滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為50Ω。
故答案為:(1)如圖所示;(2)右;定值電阻R短路了;(4)0.3;右;(5)反比;(6)50。
27.(2022?博望區(qū)二模)在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖,小明準(zhǔn)備了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四個(gè)定值電阻(單獨(dú)使用),學(xué)生電源(電壓保持6V不變)、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線,在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,設(shè)定定值電阻兩端的電壓為2V不變。
(1)需要選用下列哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器 D 。
A.“5Ω 2A” B.“10Ω 2A” C.“20Ω 1A” D.“50Ω 1A”
(2)正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片過(guò)程中,電壓表示數(shù)突然變大,電流表有示數(shù)幾乎為零,此時(shí)電路的故障可能是 定值電阻斷路??;
(3)小明排除故障后實(shí)驗(yàn)時(shí),改變R的阻值,測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流I,當(dāng)換成小阻值的電阻時(shí),為完成探究,應(yīng)向 右?。ㄟx填“左”或“右”)端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片。
【答案】(1)D;(2)定值電阻斷路;(3)右。
【解答】解:(1)由歐姆定律的可知,電壓一定時(shí)電阻越大,電流越小,因此當(dāng)接入電路中的電阻為20Ω時(shí),電路中的電流最?。篒===0.1A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大;為了保持定值電阻兩端電壓為2V不變,滑動(dòng)變阻器兩端電壓為:6V?2V=4V;故滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R最大=,只有D中滑動(dòng)變阻器的最大阻值大于40Ω;
(2)經(jīng)分析,連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片過(guò)程中,電壓表示數(shù)突然變大,電流表有示數(shù)幾乎為零,此時(shí)電路中處故障可能是:定值電阻斷路;
(3)當(dāng)R的阻值變小時(shí),電阻R分壓變小,電壓表示數(shù)變小,為保持電阻R兩端電壓不變,應(yīng)移動(dòng)滑片,減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,減小滑動(dòng)變阻器的分壓,從而增大電阻R兩端電壓,保持電壓不變,所以滑片P應(yīng)向右端移動(dòng)。
故答案為:(1)D;(2)定值電阻斷路;(3)右。
28.(2022?靜安區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓為U0,電阻R1、R2的阻值相等均為R0。已知電路中已有一處故障,且只發(fā)生在電阻R1、R2上。開(kāi)關(guān)S從斷開(kāi)到閉合,觀察到電壓表V的指針?biāo)谖恢貌蛔?。?qǐng)寫(xiě)出開(kāi)關(guān)S閉合后,電流表A的示數(shù)及相應(yīng)的故障情況。
【答案】開(kāi)關(guān)S閉合后,若電流表示數(shù)為零,說(shuō)明故障R2斷路;若電流表的示數(shù)為,則故障是R1短路。
【解答】解:若R1短路,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電壓表和電源不能構(gòu)成通路,電壓表示數(shù)為0,開(kāi)關(guān)s閉合后,R2與電流表串聯(lián),電壓表示數(shù)仍為0,由歐姆定律知道,電流表的示數(shù),符合題意;
若R1斷路,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電壓表和電源不能構(gòu)成通路,電壓表示數(shù)為0,開(kāi)關(guān)S閉合后,電壓表測(cè)量電源電壓,則即電壓表V的指針?biāo)谖恢冒l(fā)生變化,與題意不符;
若R2短路,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電壓表和電源不能構(gòu)成通路,電壓表示數(shù)等于0,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電壓表測(cè)量電源電壓,即電壓表V的指針?biāo)谖恢冒l(fā)生變化,與題意不符;
若R2斷路,無(wú)論當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),還是閉合,電壓表和電源不能構(gòu)成通路,電壓表示數(shù)都是等于0,且電流表示數(shù)為零,符合題意。
故答案為:開(kāi)關(guān)S閉合后,若電流表示數(shù)為零,說(shuō)明故障R2斷路;若電流表的示數(shù)為,則故障是R1短路。
29.(2022?松江區(qū)二模)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S后,電壓表V1的示數(shù)為U0,電壓表V2的示數(shù)為2U0,電路正常工作。一段時(shí)間后,觀察到三個(gè)電表中僅有一個(gè)電表的示數(shù)變大。若電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻R1、R2上。請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息寫(xiě)出此時(shí)兩電壓表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。
【答案】電阻R1斷路,電壓表V2示數(shù)為0,電壓表V1示數(shù)為3U0;電阻R2斷路,電壓表V1示數(shù)為0,電壓表V2示數(shù)為3U0。
【解答】解:由電路圖可知,電阻R1、R2串聯(lián)在電路中,電流表測(cè)電路中的電流,電壓表V1測(cè)R1的電壓,電壓表V2測(cè)R2的電壓;
閉合開(kāi)關(guān)S后,電壓表V1示數(shù)為U0,電壓表V2的示數(shù)為2U0,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電源電壓為U0+2U0=3U0;
若電阻R1短路:電壓表V1測(cè)量的是一段導(dǎo)線兩端的電壓,示數(shù)為0;電壓表V2測(cè)量的是電源電壓,示數(shù)為3U0;由于電路中總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表示數(shù)變大,不符合題意;
若電阻R2短路:電壓表V2測(cè)量的是一段導(dǎo)線兩端的電壓,示數(shù)為0;電壓表V1測(cè)量的是電源電壓,示數(shù)為3U0;由于電路中總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表示數(shù)變大,不符合題意;
若電阻R1斷路:電路中無(wú)電流,電流表示數(shù)為0,根據(jù)U=IR可知,電壓表V2示數(shù)為0;電壓表V1測(cè)量的是電源電壓,示數(shù)為3U0,符合題意;
若電阻R2斷路:電路中無(wú)電流,電流表示數(shù)為0,根據(jù)U=IR可知,電壓表V1示數(shù)為0;電壓表V2測(cè)量的是電源電壓,示數(shù)為3U0,符合題意;
故答案為:電阻R1斷路,電壓表V2示數(shù)為0,電壓表V1示數(shù)為3U0;電阻R2斷路,電壓表V1示數(shù)為0,電壓表V2示數(shù)為3U0。
30.(2022?聊城二模)在測(cè)量標(biāo)有2.5V字樣的小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中,如圖甲是甲同學(xué)連接好的電路。
(1)乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)電路連接錯(cuò)誤,只需更改一根導(dǎo)線即可改正錯(cuò)誤。請(qǐng)你把接錯(cuò)的那一根導(dǎo)線找出來(lái),并畫(huà)上“×”,再用筆畫(huà)線把它改接到正確的位置上。
(2)電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)較大,則電路故障可能是小燈泡發(fā)生 斷路?。ㄟx填“短路”或“斷路”)。
(3)解決故障后,閉合開(kāi)關(guān)。將滑片移到某位置,記下電壓表和電流表的示數(shù)。接下來(lái)的操作是 B 。(填字母序號(hào))
A.結(jié)束實(shí)驗(yàn),整理器材
B.將滑片P移到另外幾個(gè)位置,分別記下電壓表和電流表的示數(shù)
C.換用不同規(guī)格的小燈泡,將滑片P移到某位置,記下電壓表和電流表的示數(shù)
(4)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄如下表:
序號(hào)
1
2
3
4
5
發(fā)光情況
明亮
較亮
較暗
暗
不發(fā)光
電壓U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
電流I/A
0.22
0.20
0.14
0.12
電阻R/Ω
11.4
10.0
7.0
4.7
當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示為 0.18 A,則此時(shí)小燈泡的電阻約為 8.3Ω?。ūA粢晃恍?shù))。
(5)從表中數(shù)據(jù)可以看出,不同電壓下小燈泡的電阻值不同;這是燈絲電阻 溫度 影響導(dǎo)致的。
【答案】(1)見(jiàn)上圖;(2)斷路;(3)B;(4)0.18;8.3Ω;(5)溫度。
【解答】解:(1)電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中,改正后如圖所示:
(2)燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電路斷路,燈絲斷路時(shí),電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表測(cè)量電源電壓,電壓表示數(shù)等于電源電壓;
(3)實(shí)驗(yàn)需要多次測(cè)量燈泡的電阻,找出燈泡的電阻跟溫度的關(guān)系,故選:B
(4)由圖知電流表使用的0~0.6A量程,每一個(gè)大格代表0.2A,每一個(gè)小格代表0.02A,電流為0.18A,
此時(shí)燈泡的電阻:
R=≈8.3Ω;
(5)燈絲電阻隨溫度變化而變化,燈泡在不同電壓下,燈絲溫度不同,燈絲的電阻不同。
故答案為:(1)見(jiàn)上圖;(2)斷路;(3)B;(4)0.18;8.3Ω;(5)溫度。
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