4.7电路分析与应用同步练习（含解析）

电路分析与应用
一、单选题
1.若如图所示电路出现一处电路故障，以下分析正确的是（
）
A. 若电流表无示数，电压表有示数，则R1短路
B. 若电流表无示数，电压表无示数，则R2断路
C. 若电流表有示数，电压表有示数，则R1断路
D. 若电流表有示数，电压表无示数，则R2短路
2.如何从外部检测植物含水量的变化呢？科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻Rx附着在叶片上，植物含水量变低，Rx变小，电表示数变小；植物含水量变高，Rx变大，电表示数变大，电源电压恒定，R0为定值电阻，下列电路图中符合要求的是（
）
A. B.
C. D.
3.如图所示电路，闭合开关后，电路出现故障，以下是小明对电路故障的一些分析，其中合理的是（
）
①若
L1
短路，则
L1
不亮，L2
亮，电流表和电压表均有示数
②若
L2
短路，则
L1
亮，L2
不亮，电流表和电压表均有示数
③若
L1
断路，则两灯均不亮，电流表和电压表均无示数
④若
L2
断路，则两灯均不亮，电流表和电压表均无示数
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
4.如图所示电路，电源电压不变，当开关S由闭合到断开时，两电流表的读数将（
）
A. A1不变，A2变大 B. A1变大，A2变小 C. A1不变，A2变小 D. A1变小，A2不变
5.如图所示电路中，滑动变阻器的最大阻值为R2
，
R1、R3均为定值电阻，且R2>R3。若将滑动变阻器的滑片由a移向b的过程中，电流表和电压表示数变化情况是（
）
A. 电流表示数先变大后变小，电压表示数先变小后变大
B. 电流表示数先变小后变大，电压表示数先变大后变小
C. 电流表示数变大，电压表示数先变大后变小
D. 电流表示数变小，电压表示数先变小后变大
6.如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关K，电路正常工作。过了一会儿，两个电表的示数都变大，则电路中出现的故障是（
）
A. 电阻R开路 B. 电阻R短路 C. 灯L开路 D. 灯L短路
7.某同学采用如图所示电路做电学实验时，出现一处电路故障，以下分析正确的是(
)

A. 若电流表无示数，电压表有示数，则R1短路 B. 若电流表无示数，电压表无示数，则R2开路
C. 若电流表有示数，电压表有示数，则R1开路 D. 若电流表有示数，电压表无示数，则R2短路
8.如图所示的电路中，灯L2的灯丝断了，则（
）
A. 电流表示数很大 B. 电压表示数为零 C. 电压表示数不为零 D. 电流表示数正常
9.如图所示，当开关S闭合时，发现电流表指针偏转，电压表指针不动。该电路的故障可能是（
）
A. 灯L1的接线短路 B. 灯L2的接线短路 C. 灯L1的灯丝断了 D. 灯L2的灯丝断了
10.某同学连接的电路实物图如图所示。闭合开关后，灯泡
L1、L2
都不发光，他用电压表进行电路故障检测，测试结果如表所示，则可以判定电路中的故障是（
）
A. 灯泡
L1
短路 B. df
断路 C. cd
段断路 D. 灯泡
L2
短路
11.利用图示的“坐位体前屈测试仪”进行身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大。某同学设计了四种电路，要求电路中滑动变阻器的滑片向右滑动时，电表示数增大。其中符合要求的电路是（
）

A. B. C. D.
二、填空题
12.如图所示电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数________，电压表示数________（以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”），小灯泡亮度________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
13.如图是某电路的部分电路图，此时电流表读数为1A，若要使电压表读数增大1V，滑动变阻器的滑片P应向________(填“左”或“右”)滑，使变阻器有效阻值变化量________(填
“大于”、“等于”或“小于”)1Ω。
三、解答题
14.如图，当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线去检查电路，将导线先接在L1的两端发现L2发光，由此可以判断故障是什么？
四、实验探究题
15.如图电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数。已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R外，其余元件均完好。
（1）请判断该电路中存在的故障可能是：a、________；b、________。
（2）为进一步确定故障，小华同学将一个电压表正确并联在灯L两端，请判断他能否查找出电路的故障，并说明理由：
________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
【解析】【分析】根据故障推测可能出现的现象，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】电阻R1与R2串联，电压表测R2的电压，电流表测总电流。
A.R1短路时，只有电阻R2工作，此时电压表的示数等于电源电压，电流表也有示数，故A不合题意；
B.R2断路时，电压表与R1串联，测电源电压有示数；由于电压表的内阻很大，所以电流表没有示数，故B不合题意；
C.R1断路时，整个电路断开，电压表和电流表都没有示数，故C不合题意；
D.R2短路时，电压表同时被短路，没有示数；这时R1工作，电流表有示数，故D符合题意。
故选D。
2.【答案】
D
【解析】【分析】根据I=、U=IR、Ux=U总-U0逐个选项分析电表随Rx的变化情况分析判断
【解答】A、植物含水量变低，Rx变小，由I=知电流表示数变大；植物含水量变高，Rx变大，电流表示数变小，A不符合题意；
B、植物含水量变低，Rx变小，由I=知电流表示数变大，再由U=IR知电压表示数变大；植物含水量变高，Rx变大，电压表示数变小，B不符合题意；
C、无论Rx如何变电压表的示数不变，C不符合题意。
D、植物含水量变低，Rx变小，由I=知电流表示数变大，由Ux=U总-U0电压表示数变小；植物含水量变高，Rx变大，电压表示数变大，D符合题意；
故答案为：C。
3.【答案】
C
【解析】【分析】根据对电路的理解，结合电表的使用方法，对各个选项进行判断即可。
【解答】①若
L1
短路，则
L1
不亮，L2
亮，电流表有示数，电压表同时被短路没有示数，故①错误；
②若
L2
短路，则
L1
亮，L2
不亮，电流表和电压表均有示数，故②正确；
③若
L1
断路，则两灯均不亮，电流表无示数，而电压表有示数，接近电源电压，故③错误；
④若
L2
断路，则两灯均不亮，电流表和电压表均无示数，故④正确。
故选C。
4.【答案】
C
【解析】【分析】（1）在串联电路中，各处电流都相等；
（2）并联电路的总电流等于各支路电流之和。
【解答】当开关S闭合时，电阻R1和R2并联，电流表A1测通过R2的电流，A2测干路电流；
当开关S断开时，只有电阻R2在工作，电流表A1和A2都测量通过R2的电流；
由于电阻R2两端的电压和电阻保持不变，那么它的电流就保持不变，
因此电流表A1的示数不变；
因为在并联电路中，干路电流等于支路电流之和，
所以电流表A2的示数变小了。
故选C。

5.【答案】
D
【解析】【分析】（1）若一个滑动变阻器与定值电阻并联，当变阻器接入电阻与定值电阻阻值相同时，并联电路的总电阻最小；
（2）由于变阻器的总电阻R2大于定值电阻R3
，
因此肯定会有一个位置时，变阻器左边的阻值等于它右边的阻值与R3的阻值之和，这个位置时并联部分总电阻最大；因此在滑片从a到b的过程中，并联部分的总电阻先变大后变小，分别对这两个阶段进行讨论，并结合串并联电路的特点以及欧姆定律，对电压表和电流表的示数变化进行判断即可。
【解答】由图知，R3与滑动变阻器R2右侧部分串联再与R2的左侧部分并联，最后与R1串联，电流表测变阻器左侧部分电流，电压表测并联部分两端电压；由题R2>R3
，
设滑动变阻器的滑片滑到c处时，若Rac=Rcb+R3
，
则滑片从a滑到c的过程中，变阻器与电阻R3并联的总电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，由欧姆定律得知，电压表示数变小；变阻器与电阻R3并联的电压增大，而变阻器右部边分与R3串联减小，则通过R3的电流增大，干路电流减小，干路电流等于电流表的电流与通过R3的电流之和，所以电流表的示数变小；滑臂从c滑到b的过程中，变阻器与电阻R3并联的总电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，由欧姆定律得知，电压表示数变大；变阻器与电阻R3并联的电压减小，而变阻器左边部分的电阻增大，则通过电流表的电流变小，故电流表示数一直变小。
故答案为：D
6.【答案】
D
【解析】【分析】针对选项中的故障，推测电路可能出现的现象，与实际现象进行比较，哪个相符，哪个就是正确选项。
【解答】灯泡L和电阻R串联，电压表测R的电压。
A.如果电阻R开路，那么电流表没有示数，肯定不会示数增大，故A不合题意；
B.如果R短路，那么电压表的示数几乎为0，肯定不会变大，故B不合题意；
C.如果灯L开路，整个电路没有电流，电流表示数为0，故C不合题意；
D.灯L短路，电路里只有电阻R，这时电阻变小，电流表的示数增大；根据可知，电压表的示数也增大，故D符合题意。
故选D。
7.【答案】
D
【解析】【分析】A、B电流表无示数说明电路是开路，在串联电路中，那个地方断了电源电压就加在哪个两端；C、D电流表有示数说明电路是通路，在串联电路中，哪段电路被短路，哪段电路两端就没有电压。
【解答】解：A、
若电流表无示数，电压表有示数，则R2开路
，A不符合题意；
B、
若电流表无示数，电压表无示数，则R2完好，B不符合题意；
C、
若电流表有示数，电压表有示数，则R1短路，C不符合题意；
D、
若电流表有示数，电压表无示数，则R2短路
，D符合题意。
故答案为：D。
8.【答案】
C
【解析】【分析】根据电路图可知，两灯泡串联，电压表测量L2两端电压；电路故障包括断路和短路，断路时电路中没有电流；短路时，电路中有电流，被短路的用电器两端电压为零，据此对每个选择逐个分析。
【解答】由图可知，两灯泡串联，当灯L2的灯丝断了，电路中无电流，故电流表示数为0，故AD错误；灯L2的灯丝断了，则开关闭合后电压表的正负两极与电源两极相连，因此电压表有示数，故C正确，D错误。
故答案为：C。
9.【答案】
A
【解析】【分析】电流表指针偏转，说明电路的故障不是断路；电压表指针不动，可能是电压表与电源两极连接的部分电路中处出现了断路，也可能是电压表被与它并联的小灯泡短路。
【解答】当开关S闭合时，发现电流表指针偏转，说明电路的故障不是断路；电压表指针不动即电压表的示数为0，即电压表被短路或并联灯L1的接线短路。
故答案为：A。
10.【答案】
B
【解析】【分析】闭合开关灯泡不亮，原因有两个：灯泡处短路或电路断路，具体故障可将每选项逐一代入题目检查是否符合题意，从而确定正确选项。
【解答】A、如果灯泡L1短路，灯泡L2会发光，此选项不符合题意。
B、如果df段断路，电压表接在a、b两点或d、f两点都是测量电源电压，有示数；接在c、d两点无示数，此选项符合题意。
C、如果cd段断路，整个电路断路，两灯都不亮；将电压表接在c、d两点时测量电源电压有示有示数，此选项不符合题意。
D、如果灯泡L2短路，灯泡L会发，。此选项不符合题意。
故答案为：B
11.【答案】
C
【解析】【分析】本题考查滑动变阻器的使用，明确电表的测量对象是解题的基础，熟练应用欧姆定律、串联分压原理来分析电路中电流、电压的变化是解题的关键，先识别电路，然后根据压力的改变，判断滑动变阻器接入电路的阻值的变化，再根据欧姆定律判断电压表和电流表示数的变化。
【解答】A、电路为并联电路，电流表测量变阻器的电流，当滑片向右滑动时时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电流表的示数减小，故A选项错误；
B、电路为并联电路，电流表测量定值电阻的电流，电流表的示数不变，故B错误；
C、电路为串联电路，电压表测量变阻器两端的电压，当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，串联电路起分压作用，所以变阻器分得的电压变大，电压表的示数变大，故C选项正确；
D、电路为串联电路，电压表测量定值电阻两端的电压，当压力增大时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中电流变小，定值电阻的阻值不变，因此电压表的示数变小，故D选项错误。
故选C
二、填空题
12.【答案】
变小；不变；不变
【解析】【分析】（1）当电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比；
（2）并联电路两端的总电压等于各支路两端电压；
（3）通过灯泡的电流越大，灯泡的亮度越亮，据此分析判断即可。
【解答】闭合开关后，灯泡L与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测变阻器两端的电压。
当变阻器的滑片向右移动时，变阻器的阻值增大，而它两端的电压始终等于电源电压保持不变，因此通过它的电流变小，即电流表的示数变小，而电压表的示数不变。



变阻器的阻值变化不会影响灯泡，因此通过灯泡的电流大小不变，即亮度不变。
13.【答案】
右；大于
【解析】【分析】1、图示电路是一个R1与R2串联的电路，电压表测量R2的电压；
2、串联电路中电阻分到的电压与电阻值的大小有关，电阻越大分到的电压越大。图中R1与R2串联，R2两端电压增大1V也就是R1两端电压减小1V。
【解答】根据串联电路的分压规律可知电阻越大分到的电压越大，图中电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，要让R2两端电压增大1V，R2的电阻要增大，所以滑动变阻器的滑片P应向右滑动。
要使电压表读数增大1V，由于滑动变阻器的阻值在变，电流也在变以滑动变阻器为研究对象难度较大。可考虑R1两端电压减小1V。
，
由题意可知，代入式子可得：
，
化简得
，
由于R1+R2>R1-1，所以。
故答案为：右；大于
三、解答题
14.【答案】
L1断路
【解析】【解答】两灯均不亮，但将导线连接L1两端时，L2发光，说明L2正常，L1不通，发生了断路
【分析】根据故障的现象进行分析，或尝试将不同故障代入分析结果。
四、实验探究题
15.【答案】
（1）电阻R开路；电灯L短路
（2）不能；不管L
短路还是R开路，灯L两端均无电压，电压表无示数
【解析】【分析】（1）电路中只有电压表，无法判断电路中有无电流，所以此题有两种情况，根据两种情况分别分析；（2）当电压表接在L的两端时，
不管L
短路还是R开路，灯L两端均无电压。
【解答】解：（1）若电路中有电流，电压表有示数，而没有电流通过灯泡，说明灯泡被短路；若电路中无电流，电压表有示数，即电源电压加在R的两端，说明R开路；
（2）
若灯泡被短路，L两端无电压；若R开路，电源电压全部加在R的两端，L两端无电压。
故答案为：（1）
电阻R开路
；
电灯L短路
；（2）
不能；不管L
短路还是R开路，灯L两端均无电压，电压表无示数
。