4.7电路分析与应用 同步练习(含解析)

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名称 4.7电路分析与应用 同步练习(含解析)
格式 docx
文件大小 116.0KB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2021-10-11 20:04:29

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文档简介

电路分析与应用
一、单选题
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。由于电阻R1、R2可能出现了故障,开关S闭合后,电压表无示数。现将电压表并联在电阻R2两端,下列判断中正确的是( )
A. 若电压表有示数,则一定是电阻R1短路
B. 若电压表有示数,则一定是电阻R2断路
C. 若电压表无示数,则可能是电阻R1断路、R2断路
D. 若电压表无示数,则可能是电阻R1断路、R2短路
2.如图所示的电路,闭合开关,两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,电流表和电压表指针仍有示数。造成此现象的原因可能是( )
A. L1灯泡断路 B. L2灯泡断路 C. L1灯泡被短接 D. L2灯泡被短接
3.如图将开关S1、S2都闭合后,电路正常工作,然后断开S2,则下列说法正确的是( )
A. 电流表1示数不変,电流表2示数变小 B. 电流表1示数不变,电流表2示数变大
C. 电流表1示数变大,电流表2示数变大 D. 电流表1示数变大,电流表2示数不变
4.某同学采用如图所示电路图做实验,开关闭合后,电路出现一处故障,以下分析中正确的是( )
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
5.如图所示为小明连接的电路,他检查导线连接无误后,闭合开关S,发现两灯均不发光,于是他用一根导线分别连接到ab,bc,cd和ac两点,灯L1、L2均不发光,再用导线连接到bd两点时,灯L1发光,L2不发光,由此判定电路的故障是( )
A. 灯L1与开关S均开路 B. 灯L2与开关S均开路 C. 灯L1与开关S均短路 D. 灯L2与开关S均短路
6.如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,电路正常工作。过了一会儿,两个电表的示数均变大,则下列正确的是( )
A. 电阻R正常,灯L断路 B. 电阻R可能短路,灯L变亮
C. 电阻R正常,灯L短路 D. 电阻R一定短路,灯L变暗
7.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时( )
A. 电压表V2示数与电流表A示数比值变大 B. 电压表V1示数与电流表A示数比值变小
C. 电流表A示数变大,电压表V1示数变大 D. 电流表A示数变大,电压表V2示数变大
8.如图所示电路中,电源电压保持不变,当变阻器滑片P向右移动时,电表示数变大的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示的电路,闭合开关后,小灯泡不发光,电压表有示数,电流表的指针几乎不动。则电路中的故障可能是( )
A. 小灯泡短路 B. 电流表断路 C. 小灯泡断路 D. 电压表短路
10.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S , 将滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电压表V1的示数减小,电压表V2的示数增大
B. 电压表V1的示数增大,电压表V1的示数减小
C. 电压表V1的示数不变,电压表V2与电流表A示数的比值减小
D. 电压表V1的示数不变,电压表V1与电流表A示数的比值不变
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二、解答题
11. 2019年8月10日,第9号台风"利奇马”在浙江省沿海登陆。为测量风力,小科设计了一台简易风力仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。均匀电阻丝AB长为20厘米,阻值为10欧,电源电压U0恒为6伏,保护电阻R0为8欧,电压表量程0~3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A(最右端)处。有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数。
(1)当水平风力增大时,电路的总电阻________,电压表的示数________。(选填 “变大”、“不变”或“变小”)
(2)当电压表示数∪为2伏时,弹簀弹力F?(写出计算过程)
(3)应如何改进电路图设计,优化风力仪?(写出一种方法)
三、实验探究题
12.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现电路中至少有一个电表的示数变大,故障发生在电阻R1、R2上,其他元件仍保持完好。
(1)用一个完好的小灯泡替换R2后,小灯泡________(填“一定发光”或“可能发光”)。
(2)在原故障电路中,将电流表与R1位置互换后,电压表的示数不发生变化,电路中可能存在的故障是________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】电压表没有示数,要么是电路发生断路,要么是电压表所在的位置发生短路,据此对各个选项进行分析判断。
【解答】根据电路图可知,电阻R1与R2串联,电压表测R1的电压。将电压表并联在R2两端时,
若电压表有示数,则要么是R1发生短路,要么是R2发生断路,故A、B错误;
如果电压表无示数,则说明R1可能断路;原来电压表也没有示数,则说明R2可能断路,故C正确,D错误。
故选C。
2.【答案】 A
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述相同,那么它就是正确选项。
【解答】由图可知,该电路为并联电路,电流表测量灯L2的电流,电压表测量电源两端电压。
A.L1灯泡断路时,对灯泡L2没有影响,因此电流表的示数不变;由于电源电压不变,所以电压表的示数不变,故A符合题意;
B.L2灯泡断路时,电流表的示数为零,故B不合题意;
C.L1灯泡被短接时,电压表和灯泡L2同时被短接,两个灯泡都不发光,且电压表的示数为零,故C不合题意;
D.L2灯泡被短接时,电压表和灯泡L1同时被短接,两个灯泡都不发光,且电压表的示数为零,故D不合题意。
故选A。
3.【答案】 A
【解析】【分析】根据电路图,分析两个电流表所测的电流值,然后根据串并联电路的电流规律判断即可。
【解答】根据图片可知,当两个开关都闭合时,灯泡与定值电阻并联,此时电流表A1测灯泡电流IL , 而A2在干路上测总电流,即I总=IL+IR。当开关S2断开时,只有灯泡自己工作,那么两个电流表都测通过灯泡的电流IL , 因此A1的示数不变,而A2的示数变小。
故选A。
4.【答案】 D
【解析】【分析】分析电路的串并联关系和各个电表的测量值,然后对两个电阻的故障进行推测,哪个现象与故障一致,哪个就是正确选项。
【解答】根据图片可知,两个电阻串联,电压表测电阻R2的电压,电流表测总电流。
如果R1短路,那么总电阻变小,总电流变大,即电流表示数变大;由于此时电压表的示数等于电源电压,所以电压表的示数增大,故A错误;
如果R1断路,那么整个电路都断开,没有电流产生,因此电流表和电压表的示数都变成零,故C错误;
如果R2短路,那么电压表的示数为零;由于电阻变小,所以电流表的示数增大,故D正确;
如果R2断路,那么几乎没有电流经过电流表,因此电流表的示数几乎为零;电压表与电源并联,示数等于电源电压,故B错误。
故选D。
5.【答案】 B
【解析】【分析】使用“导线并联法”检测电路故障时,如果接入导线后,其它的用电器或电表正常工作,那么并联的部分有问题;如果其它用电器和电表仍然不能正常工作,那么其它位置有问题,据此方法逐步所需范围,直到找出问题所在。
【解答】(1) 用导线连接到bd两点时,灯L1发光,说明b点到电源正极,d点到电源负极之间没有问题,即ab部分正常;
(2)当导线连接到bc两点时,灯泡都不发光,说明bc之间的开关断路;
(3)将导线连接到cd两点时,灯泡都不发光,说明cd之间的L2断路。
故选B。

6.【答案】 C
【解析】【分析】分析电路图可知R与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表测L两端的电压;串联电路中有一处短路时,整个电路都没有电流。由各选项给出的故障分析两表的变化则可得出正确答案。
【解答】A、如果电阻R正常,灯L断路,由于电阻R与灯L串联,所以电路中没有电流,两个电表的示数均0,故A错误;
B、电阻R短路时,电压表的示数变为0,故B错误;
C、电阻R正常,灯L短路,电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流表将变大,定值电阻两端的电压变大,故C正确;
D、电阻R短路时,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流将变大,灯L变亮,故D错误。
故答案为:C。
7.【答案】 C
【解析】【分析】分析电路图可知,R1和R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流变化,再根据欧姆定律结合R1、R2的阻值可知电压表示数与电流表示数的比值变化;根据欧姆定律可知电压表V1的示数与电流表A的示数的变化;由串联电路电压特点和电压表V1示数的变化可知电压表V2示数的变化关系。
【解答】A.当开关S闭合,滑片由a端向b端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;因电压表V2示数与电流表A示数比值等于滑动变阻器接入电路的阻值,因此比值变小,故A错误;
B.因电压表V1示数与电流表A示数比值等于R1的阻值,所以滑片移动时,电压表示数与电流表示数的比值不变,故B错误;
C.由U=IR可知,R1两端电压变大,故C正确;
D.因串联电路总电压等于各分电压之和,所以由U2=U-U1可知:即电压表V2读数会变小,故D错误。
故答案为:C。
8.【答案】 D
【解析】【分析】本题涉及到滑动变阻器和欧姆定律的应用;首先判定电路的连接方式,分析电表的测量对象;根据电阻的变化判定电表的变化。
【解答】A、该电路为并联电路,电流表测量R0的电流,滑动变阻器在另一条支路中,滑动变阻器滑片移动时对另一条支路无影响,电流表示数不变,故A错误;
B、该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,由欧姆定律可知通过变阻器的电流减小,通过另一条支路电流不变,故干路中的电流变小,故B错误;
C、该电路为串联电路,电压表测量R0的电压,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,电流减小,根据U=IR可知,电压表示数变小,故C错误;
D、该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器的电压,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,电流减小,根据U=IR可知,R0的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端电压变大,故D正确。
故答案为:D。
9.【答案】 C
【解析】【分析】电流表的指针几乎不动说明故障是开路,电压表有示数,说明开路在电压表的两接线柱之间。
【解答】闭合开关后,小灯泡不发光,电流表的指针几乎不动,说明电路是开路;电压表的指针有明显的偏转,说明电压表通过电流表和滑动变阻器与电源两极相连,因此小灯泡处出现断路。
故答案为:C。
10.【答案】 C
【解析】【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是电压表V2的示数的变化与电流表A的示数的变化的比值转化为电阻的阻值来处理。由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压,根据串联电路的电压特点可知电压表V2的示数;根据串联电路的特点和欧姆定律求出电压表V2的示数的变化与电流表A的示数的变化的比值的变化。
【解答】因电源电压不变,所以电压表V1的示数不变;将滑动变阻器滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大, 由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变小; 由U=IR可知,R1两端的电压变大,串联电路中总电压等于各分电压之和,滑动变阻器R2两端的电压变小,即A、电压表V2的示数变小,故A错误;
B、V1测的是电源电压,故保持不变,故B错误;
C、V1测的是电源电压,故保持不变,电压表V2与电流表A的示数之比等于滑动变阻器接入电路的阻值,即电压表V2与电流表A的示数比值减小,故C正确;
D、电压表V1的示数不变,电流表A示数减小,电压表V1与电流表A示数的增大,故D错误;
故选C
二、解答题
11.【答案】 (1)不变;变小
(2)图中电路的电流为:
, 所以电压表所测电阻BP大小为: ,
由此可知弹簧改变量为: ,
由乙图可知改变8cm对应受到的弹簧弹力为7N.
(3)由电路图可知,当无风时电压表的示数是最大的,风力增大时电压表的示数会变小,与我们的习惯有区别,可以通过改进变成一个随风力增大电压增大的风力仪。电路图为:
【解析】【分析】1、先分析清楚电路的连接情况,由图中电压表的连接可知,此滑片P在移动的过程中接入电路的总电阻是不变的,始终等于BA的总电阻。滑片P将BA电阻分成了可变的两部分,电压表测量BP部分的电压,由串联电路中的分压规律可以得到电压表的变化情况;
2、根据电压表的示数去计算出滑片P距离A的长度,再利用乙图得出弹簧的弹力;
3、由电路图可知,当无风时电压表的示数是最大的,风力增大时电压表的示数会变小,与我们的习惯有区别,可以通过改进变成一个随风力增大电压增大的风力仪。
【解答】(1)由图中电压表的连接可知,此滑片P在移动的过程中接入电路的总电阻是不变的。电压表示数随风力的增大,所测的电阻减小,分到的电压减小,所以填变小;
(2)图中电路的电流为:
, 所以电压表所测电阻BP大小为: , 由此可知弹簧改变量为: , 由乙图可知改变8cm对应受到的弹簧弹力为:7N;
(3)由电路图可知,当无风时电压表的示数是最大的,风力增大时电压表的示数会变小,与我们的习惯有区别,可以通过改进变成一个随风力增大电压增大的风力仪。电路图为:
故答案为:(1)不变;变小 (2)7N (3)
三、实验探究题
12.【答案】 (1)一定发光
(2)R2断路(或R1短路或R2断路且R1短路)
【解析】【分析】①电路故障有两种情况:短路或断路。电流表示数变大,说明电路电阻减小,对两个电阻的故障情况进行逐一分析,最终判断灯泡是否发光;
②根据电压表所测电路的变化及电压表的示数大小关系得出结论。
【解答】①若是电流表的示数变大,则电路有短路处,若是R2短路造成,用完好的灯泡替换R2 , 便排除了短路问题,灯泡便会发光;
若只有电压表示数变大,则R2断路,用小灯泡代替R2后,小灯泡能够发光;
若电流表和电压表示数同时变大,则R1短路,用灯泡代替后,小灯泡能够发光。
由上分析知,用一个完好的小灯替换R2后,小灯一定发光;
②分析电路图知,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压,
(1)若是电流表的示数变大,则电路有短路处,
a.若是R2短路造成,电流表示数变大,电压表示数减小,若将电流表A与R1位置互换后,电压表测量电路中的总电压,电压表示数增大,不合题意;
b.若是R1短路造成,电流表示数变大,电压表示数测量电压,若将电流表A与R1位置互换后,电压表测量电路中的总电压,电压表示数不变,符合题意;
c.若R1和R2都短路,电流表示数变大,电压表示数为零,若将电流表A与R1位置互换后,电压表被短路,示数为零,电流表示数不变,但由于电流过大,将电流表烧坏,不符合题意;
(2)若只有电压表示数变大,则电路有断路处,
a.若R2断路,电流表示数为零,电压表测量电源电压,若将电流表A与R1位置互换后,电压表测量电源电压,示数不变,符合题意;
b.若R1断路,电压表和电流表示数都为零,若将电流表A与R1位置互换后,电压表测量电源电压,示数增大,不符合题意;
c:若同时断路,电压表和电流表示数都为零,不符合题意;
d:若电流表和电压表示数同时变大,则R1短路,但若将电流表A与R1位置互换后,电压表示数增大,符合题意。
e:若R2断路且R1短路,电压表示数示数变大,电流表示数减小,若将电流表A与R1位置互换后,电压表和电流表示数都不变,符合题意。
那么电路可能存在的故障为:R2断路或R1短路或R2断路且R1短路。