2024年中考科学二轮 专题7:电路分析与欧姆定律

文档属性

名称 2024年中考科学二轮 专题7:电路分析与欧姆定律
格式 docx
文件大小 1.9MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 科学
更新时间 2024-05-18 16:48:04

图片预览

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
专题7:电路分析与欧姆定律
一、单选题
1.如图甲是电路的一部分且电流保持不变, 为定值电阻。闭合开关 , 根据电压表示数 与电阻箱阻值 的大小关系可以绘制 图线 ①, 如图乙; 断开开关 , 根据电压表示数 与电阻箱阻值 的大小关系可以绘制 图线②。下列能正确表示图线②的是(  )
A. B.
C. D.
2.“胜哥”利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为6V,更换5个定值电阻,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是(  )
A.该“胜哥”研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为
D.将从15Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
3.如图1所示连接电路,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是(  )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
D.滑片处在a端时两表的示数对应图2中A点
4.某汽车电动机和车灯的电路如图所示,只闭合电键S1时,电流表示数为10安,再闭合电键S2时,电流表示数为58安。若电源电压为12.5伏,定值电阻R的阻值为0.05欧,电流表内阻不计,车灯电阻不变,则因电动机工作导致车灯的工作电压降低了(  )
A.2.0伏 B.2.4伏 C.2.6伏 D.2.9伏
5.“胜哥”在探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时,先预设一个电压值,实验中保持电阻两端电压为预设值不变,现采用如图所示的电路进行探究,器材:学生电源(6V),滑动变阻器(“20Ω1A”),电流表,电压表,开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干,以下说法正确的是(  )
A.要获得3组实验数据,电压预设值范围可以为1.5~5V
B.要获得3组实验数据,电压预设值范围可以为1~4V
C.电压预设值越大,在获得3组实验数据的过程中,滑动变阻器阻值调节范围越小
D.实验中电压预设值为2V时,要获得3组实验数据,需更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器
6.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电学的课程后,设计了一种简易烟雾报警控制器,如图所示。电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是(  )
A.电压表改成大量程 B.减小光照强度
C.增大R0阻值 D.减小电源电压
7.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了变阻器的课程后,设计了电子身高测量仪电路图。其中,定值电阻R1=10Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“20Ω 0.5A”,闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.当R2接入电路中的电阻为5Ω时,电压表示数为3V
B.身高越高,电压表示数与电流表示数的比值越大
C.身高越矮,整个电路消耗的电功率越小
D.考虑电路安全,此电路消耗的最大电功率为2.25w
8.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光。一段时间局,一盆灯突然熄灭,而电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是(  )
A.灯L2断路 B.灯L1断路 C.灯L1短路 D.灯L1断路
9.如图所示是“胜哥”家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用试电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光,若电路中只有一处故障,则(  )
A.电热水壶与b点或c点相连接的导线间断路
B.电路的a,b间导线断路
C.故障发生后,人不小心接触到a位置金属体,小明家空气开关会立即断开
D.故障发生后,人不小心接触到插座右孔,小明家漏电保护器会立即断开
10.在如图L2所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是(  )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
11.“胜哥”在“探究串联电路电压规律”的实验中,按如图所示的电路图连接实物,闭合开关,发现灯L1和L2都不亮,排除接触不良的因素后,“胜哥”用电压表逐一与元件并联,以查找故障。测量得出Uab=0,Uac=0,Ucd=6v,Uad=6V。如果电路只有一处故障,则故降可能为(  )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2短路 D.L2断路
12.如图所示的电路是家庭电路的部分。为检测电路是否有故障,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L亮:②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮,保险丝烧断。则故障可能(  )
A.L1所在的支路断路 B.L2所在的支路断路
C.L1所在的支路短路 D.L2所在的支路短路
13.图为小科家部分家庭电路示意图,某天晚上他正在学习时,电灯L突然熄灭,他用测电笔分别测试电路中的a、b、c、d四点,发现只有测a点时氖管发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是(  )
A.电灯L断路 B.进户线零线断路
C.导线cd断路 D.开关S接触不良
14.如图所示电路中,电源两端电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P向右滑动的过程中,下列判断正确的是(  )
A.电流表A示数变小,电压表V1示数变大,V2示数不变
B.电流表A示数变小,电压表V1示数变小,V2示数变大
C.电流表A示数变大,电压表V1示数变小,V2示数不变
D.电流表A示数变小,电压表V1示数不变,V2示数变小
二、填空题
15.如图是汽车油箱内监测油量的装置模型,电流表显示油量,电磁继电器控制指示灯。当油量较低时,电流表示数   (选填 “变大”“不变”或“变小”),此时指示灯会亮的   (选填“L1”或“L2”)。
16.小明在测小灯泡电阻的实验时(图中电流表、电压表未画出)发现小灯泡突然不亮了,为寻找原因,他想进行了如下操作,并画出思维导图,请将小明的分析过程补充完整。
①   ;②   .
17.如图所示。闭合开关,电灯不亮。用测电笔接触D点时氖管发光,接触E效时不发光。说明D、E间   。若F与零线间断路,无其它故障,闭合开关。用测电笔测量ABCDEF六个点,会发光的是   点。
18.“胜哥”利用下图电路测量电阻Rx的阻值。闭合开关S,观察到电压表的示数为3.2V,电流表的示数如图,则Rx的阻值为   。测量过程中突然电流表示数变为零,电压表仍有示数,出现此故障的原因是   。
19.如图是小科家的部分家庭电路的电路图,小科在家用台灯L2学习时,突然台灯L2的灯丝断了,而屋内的照明灯L1依然正常发光。他用测电笔检测插座c、d两孔时发现,d孔能使测电笔的氖管发光,c孔不能使测电笔的氖管发光,则甲、乙两根进户线中   (填“甲”或“乙”)是火线。若小科将屋内的照明灯L1的开关S1断开,用测电笔检测灯L1两端的a、b两点,会发现   (填“a”“b”或“都”)能使测电笔的氖管发光,这样连接的电路是   (填“安全”或“危险”)的。
三、实验探究题
20.小科在进行“测量小彩灯的电阻”的实验时,实验台上给他提供的器材有:6伏的蓄电池、电流表(0~0.6安,0~3安)、电压表(0~3伏、0~15伏)、滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”、正常发光时电压为3.8伏的小彩灯(估计正常发光时电阻约为12欧)、开关各一个,导线若干。
(1)在实验中电流表应选择   安的量程。
(2)他连接的实物电路如图甲所示,但还有两根导线没接好,同组的小聪同学补接后又画出该电路的电路图(如图乙所示),请用笔画线代替导线将这两根导线连接好。
(3)闭合开关后,小科发现小彩灯不发光、电流表示数为零,电压表的示数为6伏,产生故障的原因可能是下列情况中的   (填字母)。
A.小彩灯短路
B.电压表的正、负接线柱接反了
C.小彩灯的灯座接触不良
D.小彩灯的灯丝断了
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8伏时,小彩灯正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小彩灯正常发光时的电阻为   欧。(计算结果保留一位小数)。
21.“胜哥”为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,他在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω,20Ω,50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω,1A”字样,导线若干。
(1)“胜哥”连接好电路,闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是    。
(2)故障排除后,“胜哥”先把10Ω的电阻接入电路,移动滑变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,他直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是     V,接下来他向右调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V。
(3)当“胜哥”改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为造成该现象的原因可能是 。
A.电源电压太小 B.电压表量程太小
C.滑动变阻器阻值太小 D.滑动变阻器烧坏了
22.小科通过微信公众号“胜哥课程”观看了《欧姆定律》科学视频后,设计了如图甲所示的电路,电源电压6伏不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“100欧,1安”的字样。
(1)实验时,小科按图甲正确连接电路,再闭合开关,发现电路中电流表A和电压表V1都没有示数,而电压表V2有示数,将滑片往左移动到某一点(该点记为C)时突然各表均有了示数,可推测造成这种现象的原因是   。
(2)小科将滑片从C点继续移动一段距离,并同步记录了多组电流表A和电压表V1的示数,作出一条图线,如图乙所示,分析可知滑动变阻器上的电阻丝AC的阻值RAC=   欧。
(3)请在图乙中画出电流表的示数A随电压表V2的示数变化的图线。
23.小科用如图甲所示的电路图探究小灯泡的电功率与两端电压的关系。电源电压恒为6伏,小灯泡的额定电压为4伏、额定功率为1瓦,R是滑动变阻器。
(1)闭合开关后,移动滑片 P,发现电压表的示数接近6伏且不变,电流表的示数几乎为零,其故障可能是   。
(2)排除故障后,小科将滑片P移到最右端,测量出第1次实验的电压和电流,并逐渐向左移动滑片,又进行了四次实验,根据P=UI求得对应的电功率,数据如下表所示。分析表中数据,判断小科选用的滑动变阻器的最大阻值是   欧。
实验次数 1 2 3 4 5
U/伏 1 2 3 4 5
I/安 0.1 0.17 0.23 0.25 0.28
P/瓦 0.1 0.34 0.69 1.0 1.4
(3)针对上述问题的探究,小元设计了如图乙所示的电路图,他先由R=U2额/P额计算出小灯泡的电阻R,再测出若干个电压值,最后根据 P=U2/R 求得对应的电功率。已知右图中的曲线a代表小科测得的电功率与电压的关系,请在右图中画出小元测得的电功率与电压的关系曲线b。
24.小科通过微信公众号“胜哥课程”观看了《并联电路的电流特点》科学视频,对相关知识有了深刻的理解。为了验证视频中的现象与结论,小科设计了如图所示的电路进行实验。
(1)小科先将电流表接在L1所在的支路上,画了电路图甲,请你在图乙中用笔画线代替导线,分别将导线a,B符合题意的连接到相应的接线柱上。
(2)实验中,两个小灯泡的规格应选择   (填“相同”或“不相同”)的更加合理。
(3)当她刚正确连接完所有的导线,两个灯泡立即发光,电流表指针偏向零刻度线左方,其原因分别是   和   。
(4)过了一会后,观察到灯L2继续发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是   。
(5)排除故障后,她测出了L1支路的电流后想再测L2支路以及干路上的电流,于是她连接了如图丙所示的电路,当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图丁所示,则通过灯L1的电流为   A,通过灯L2的电流为   A。
四、解答题
25.如图甲是“胜哥”设计的模拟自动灌注的模型示意图。该装置可分为灌注装置和运输装置两部分。通过运输装置中的传送带将空杯运输到灌注台。灌注装置在控制电路的控制下,使线圈1定时吸引衔铁将工作电路接通,喷头向杯中注入液体。灌注台下方通过杠杆压在力敏电阻上,的阻值随压力F的变化情况如图乙所示。当通过线圈2的电流大于0.2A时,电动机内部开关闭合,传送带将带动装着果汁的杯运动至接收台。
(1)当果汁灌入杯中时,通过线圈2的电流将   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)运输装置中,杠杆可绕O点转动,已知,电源电压,线圈电阻不计,空杯、传送带、灌注台和杠杆对的压力均忽略不计。若的阻值为2Ω,求该情况下每杯至少可灌注多少克的果汁。
(3)为使喷头可以间断性喷射,控制电路的电源电压呈图丙周期性变化,当线圈中通过的电流时,电磁继电器衔铁被吸下,喷头喷射液体,已知喷头每秒喷出液体质量为100g。若每次灌注120g液体,为使灌果汁的过程可连续且稳定地进行,则应调节的阻值为多少欧?(忽略线圈1电阻)
26.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,“胜哥”将滑动变阻器滑片P从最右端a处向左移到b处,记录滑片在a、b处电流表和电压表的示数并标于图乙中M、N两点。
(1)将滑片P向左移动的过程中,电压表和电流表示数的比值将   (填“变大”“变小”或“不变”)
(2)R1的阻值为多少Ω?
(3)电源电压是多少V?
27.“翼龙”是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机,可广泛应用于灾情监视、军事活动等研究领域。
(1)无人机外形上侧做成凸圆形状,下侧成平面形状,目的是使无人机飞行时机身上侧压强   下侧压强(选填“大于”、“等于”或“小于”),这是因为   。
(2)无人机限速器内部简化电路如图乙所示,其中保护电阻R0为定值电阻,R的阻值随飞行速度的变化图像如图丙所示,要使电压表示数能随飞行速度的增大而增大,则电压表应安装在电路中的   (选填“①”或“②”)的位置。
(3)若电源电压恒为12V,R0的阻值为20Ω,当无人机飞行速度达到280km/h时,R两端的电压是多少
(4)时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,在无法更换R0的前提下,为确保最大飞行速度不变,可采取的办法是   。
28.握力能反映上肢力量发展水平,是体质健康测试项目之一,握力测试如图甲。某项目化学习小组同学想制作简易握力计,选用电压表来显示握力的大小。他们设计的电路原理图如图乙,其中电源电压3V,定值电阻R1阻值为6欧,电压表量程为0﹣3V,轻质细杆将弹簧与滑动变阻器R2的滑片相连。
(1)【初步调试】用手往下拉弹簧,电压表示数如何变化?   。
(2)【表盘改造】为方便读数,小组同学想在电压表表盘上标注相应的握力值。经测定,变阻器R2接入电路的阻值与握力F关系如图丙,求在电压表刻度为1.5V的位置上所标注的握力大小。(写出计算过程)
(3)【优化改进】握力一定时,电压表指针偏转角度越大,握力计精确度就越高。以下改进方法中能提高握力计精确度的有____。(可多选)
A.定值电阻更换为3欧 B.电源电压增大到4伏
C.电压表用0~15V量程 D.电压表改接在R1两端
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】欧姆定律可知,U=IR,当闭合开关S时,可知U-R图线①U=IR是正比例函数关系;当断开开关S时,可知U-R图线②U=IR+IR0=IR+U0是一次函数关系,据此分析判断。
【解答】由欧姆定律可知,U=IR。闭合开关S,R0定值电阻短路,只有电阻箱R接入电路,电压表测量电阻箱R两端电压U=IR,又知电流I大小始终不变,可知U-R图线①U=IR是正比例函数关系,是一条从原点出发的射线(U、R均为正数);
断开开关S,定值电阻R0和电阻箱R串联接入电路,电压表测量电阻箱R和定值电阻R两端电压,由串联电路电压规律可知:U=UR+UR0=IR+IR0,又知电流I大小始终不变,R0是定值电阻,可知U-R图线②U=IR+IR0=IR+U0是一次函数关系,且与纵轴交点为(0,U0);
故A正确,而B、C、D错误
故选A。
2.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】A.根据题目描述分析实验中的自变量和因变量;
B.从图乙中找到一组对应的电流和电阻,根据U=IR计算电压表的示数;
C.由图可知电路的最大和最小电流,由串联电路的规律及欧姆定律得出此时变阻器连入电路的最小和最大电阻;
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,电阻变大,根据分压原理和串联电路电压的规律分析。
【解答】A.根据题意可知,更换5个定值电阻Rx,即改变电阻的大小,记录电流大小,因此实验研究电流与电阻的关系,故A错误;
B.根据图乙可知,电阻的电压为:U=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V,即实验中电压表的示数保持2.5V不变,故B错误;
C.由图乙知,电路的最大电流为0.5A,
此时变阻器连入电路的最小电阻:;
电路的最小电流为0.1A,
此时变阻器连入电路的最大电阻:
故滑动变阻器阻值变化范围为7Ω~35Ω,故C正确;
D.将Rx从15Ω换成10Ω后,电阻变小,根据分压原理,电压表示数变小。要控制电阻的电压不变,故应减小变阻器分得的电压,应减小变阻器连入电路的电阻,应将滑片P向左移,故D错误。
故选C。
3.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】考查电路的动态分析,属于综合题,滑片在a端时,滑动变阻器阻值最小,电流最大,电压表读数 即电源电压。滑片在b端时,阻值最大,电流最小,电压表读数最小。
【解答】A.滑片最左端时,电阻最小电流最大,电压表读数即电源电压为9V,所以A正确;
B.电阻=电压/电流=9V/1.5A= 6Ω ,所以B正确;
C.b端时,电压为3V,滑动变阻器电压为6V,电流为0.5A,电阻=6V/0.5A=12Ω ,所以C正确;
DA点时,电流最小,电阻最大,应该是b端,所以D错误。
故答案为D
4.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】考查串并联电路电流、电压的特点,串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压,并联电路中任一支路两端的电压相等
【解答】只闭合S1时,灯L两端的电压为电源电压减去定值电阻两端电压,即RL=12.5-0.05*10=12V。S1、S2都闭合时,车灯和电动机所在支路两端电压相等,且都等于电源电压减去定值电阻两端电压,即R'L1=12.5-0.05*58=9.6V。则因电动机工作导致车灯的工作电压降低的数值为:12V-9.6V=2.4V
故选B
5.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由串联电路特点和欧姆定律计算电压在预设值最小时,电路中电流最小,变阻器连入阻值最大,由此计算、分析解答。
【解答】(1)由图知,R与变阻器串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,
当定值电阻最大R=20Ω,当电压预设值最小为1.5V时,电路中电流最小:,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时变阻器接入电路中的电阻最大:,所以此预设电压值不正确,即A错误;
当定值电阻最大R=20Ω,当电压预设值最小为1V时,电路中电流最小:,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时变阻器接入电路中的电阻最大:,所以此预设电压值不正确,即B错误;
(2)电压预设值越大,电路中电流越大,变阻器两端电压越小,由欧姆定律可知,变阻器连入阻值越小,滑动变阻器阻值调节范围越小。故C正确;
(3)实验电压预设值为2V时,当R=20Ω时,变阻器需连入阻值最大,
此时电路中电流,
此时变阻器连入电路的阻值:,故D错误。
故答案为:C。
6.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压。根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小可知,当烟雾增大时,光敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端电压的变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化量,据此得出控制器在烟雾较淡时就触发报警时分得的电压变化,然后分析选项得出答案。
【解答】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压。
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以当烟雾增大时(即光照强度减弱),光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大,
由可知,电路中的电流减小,
由U=IR可知,R0两端的电压减小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R两端的电压增大,即电压表的示数增大,电压增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统;
要使控制器在烟雾较淡时就触发报警,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,
即增大气敏电阻分得的电压;
A.电压表改成大量程时,不能改变气敏电阻两端的电压,故A错误;
B.减小激光强度(即光照强度减弱),光敏电阻的阻值变大,其分得的电压变大,故B正确;
C.增大R0阻值时,R0分得的电压增加,则光敏电阻分得的电压减小,故C错误;
D.减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故D错误。
故答案为:B。
7.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】串联电路电流处处相等,电压表示数等于与之并联的电阻的电压。
【解答】A.,A错误;
B. 身高越高,R2接入电路阻值越大,电压表示数与电流表示数的比值(即R2)越大,B正确;
C. 身高越矮,R2接入电路阻值越小,整个电路电流越大,总电压不变,整个电路消耗的电功率越大,C错误;
D. R2的规格为“20Ω 0.5A” 考虑电路安全,此电路消耗的最大电功率为P=UI=4.5v× 0.5A=2.25w,但R2完全不接入电路,电路也是安全的,此时电路电流大于0.5A,功率大于2.25w,D错误;
故答案为:B。
8.【答案】A
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】L1和L2并联,并联电路中,各用电器的工作互不影响。电流表测通过L1的电流,电压表测电源电压或L1或L2的电压(并联电路中,u=u1=u2)。一段时间后,一个灯突然熄灭,而电压表和电流表示数都不变,说明电路没有短路,L1的支路没有断路。
【解答】A、灯L2断路,灯L2熄灭,L1仍正常发光,电流表、电压表示数不变,A正确;
B、灯L1断路,灯L1熄灭,灯L2发光,电流表无示数,电压表有示数,B错误;
C、灯L1短路,会造成电源短路,两灯都不亮,电压表无示数,电流表示数变大(可能损坏),C错误;
D、灯L1短路,会造成电源短路,两灯都不亮,电压表无示数,电流表示数变大(可能损坏),D错误;
故答案为:A
9.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】一般情况下,测电笔接触火线时发光,接触零线时不发光,据此结合故障现象分析判断。
【解答】根据题意可知,发生故障后,电灯正常发光,说明电灯与火线和零线部分连接正常。插座的左孔接零线,右孔接火线,正常情况下,测电笔接触左孔是不会发光的。而此时测电笔接触左孔会发光,那么说明左孔与零线断开,而是通过电热水壶与火线相连。根据图片可知,发生断路的是dc之间,故A、B错误;
插座的右孔与火线相连,如果人不小心接触插座右孔,那么会发生触电事故,因此漏电保护器会立即断开,故C错误,D正确。
故选D。
10.【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】根据图片分析电路的串并联关系,结合电表的示数变化确定故障的种类和位置。
【解答】根据图片可知,灯泡L1和L2并联,电压表测电源电压,电流表测通过L2的电流。
无论哪个灯泡短路,则电压表同时被短路,则电压表的示数变成零,故A、B不合题意;
电流表的示数不变,说明灯泡L2正常,那么肯定是灯泡L1断路,故C符合题意,D不合题意。
故选C。
11.【答案】D
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】当电压表有示数时,说明电压表与电源两极之间正常连接;当没有示数时,则说明与电源连接之间存在断路,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,UCD=6V,说明C点到正极,D点到负极之间为通路,因此故障肯定是CD之间存在断路,即灯泡L2发生断路,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
12.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 ① 闭合S1,灯L亮,说明所在的电路是L通路;②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮;由于在家庭电路中,灯L1、灯L2是并联的,正在工作的灯L马上熄灭,说明电路中的电流不通过L1了,这是因为灯L2发生了短路现象,即L2所在的支路短路。
【解答】A. L1所在的支路断路 ,灯L1不亮,与①矛盾,故A错误;
B. L2所在的支路断路,闭合S2时,灯L1不受影响,与②矛盾,故B错误;
C. L1所在的支路短路 ,闭合S1时,灯L1不亮,与①矛盾,故C错误;
D.L2所在支路短路, 闭合S1,灯L亮 , 再闭合S2,灯L2不亮,灯L1马上熄灭,保险丝烧断。故D正确。
故答案为:D。
13.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【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,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.电灯L断路时,a、b两点都与火线相连,则测电笔接触a、b两点时都会发光,故A不合题意;
B.进户线零线断路时,c、d两点都通过灯泡与火线相连,测电笔接触时会发光,故B不合题意;
C.导线cd断路时,b、c两点都与火线相连,那么测电笔接触时会发光,故C不合题意;
D.开关S接触不良,则b、c、d都与火线断开,那么测电笔接触时不会发光,故D符合题意。
故选D。
14.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】根据图片确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,利用欧姆定律和串联电路的电压规律对各个选项进行判断即可。
【解答】根据图片可知,定值电阻R1和变阻器R2串联,电压表V1测变阻器滑片左边电阻分担的电压,电压表V2测变阻器滑片右端电阻丝分担的电压。
闭合开关S后,在滑片P向右滑动的过程中, 变阻器R2接入的阻值变大,根据R总=R1+R2可知,总电阻变大。根据可知,电流表的示数变小。根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,电压表V1的示数变大。变阻器滑片右端接入的阻值为零,因此电压表V2的示数为零,即它的示数保持不变。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
15.【答案】变小;L2
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据图片确定滑片的移动方向,判断变阻器的阻值变化,再根据“电流与电阻的反比关系”确定电流表的示数变化;
(2)根据衔铁的运动方向,确定被接通的灯泡即可。
【解答】(1)根据图片可知,当油量较低时,滑片向上移动,变阻器的阻值增大,而电流表的示数变小;
(2)变阻器的滑片向上移动,接通电磁铁所在的电路,电磁铁将衔铁吸下来,接通灯泡L2所在的电路,则此时指示灯会亮的是L2。
16.【答案】小灯泡短路;小灯泡断路
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】根据电流表和电压表在判断电路故障中的作用分析解答。
【解答】①在电路中串联电流表后,如果电流表有示数,那么说明整个电路是通路,应该没有断路发生。此时小灯泡没有发光,说明电流绕过小灯泡了,即小灯泡发生短路。
②在电路中串联电流表后,电流表没有示数,则说明有断路发生。将电压表并联在灯泡两端,即在灯泡两端架设一条通路,如果电压表的示数为零,那么说明断路发生在灯泡以外的位置,也就是R断路;如果电压表的示数为3V,则说明电压表与电源两极正常连接,断路只能发生在小灯泡上,即小灯泡断路。
17.【答案】断路;ABCDEF
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】在正常情况下,开关闭合后,A、B、C、D与火线相通,用测电笔时,应都亮,E、F与零线相通,用测电笔测时,应都不亮。
【解答】接触D点时氖管发光,接触E点时不发光,说明火线有电,零线也正常,故是DE之间断路了。
当F与零线间断路,无其它故障,闭合开关,用测电笔测量ABCDEF六个点,则六个点都会发光。
故答案为:开路;ABCDEF。
18.【答案】10;Rx断路
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由图知,闭合开关,电阻Rx和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻Rx两端的电压;图中电流表选用小量程,根据分度值和指针位置可知其示数,知道此时电压表的示数,根据欧姆定律求出电阻Rx的阻值;测量过程中突然电流表示数变为零,说明电路可能断路,而电压表仍有示数,说明电压表和电源两极接通,据此分析电路故障。
【解答】由电路图可知,闭合开关,电阻Rx和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻R两端的电压;当电压表的示数为3.2V时,电流表的示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.32A,根据欧姆定律可得R的阻值:;测量过程中突然电流表示数变为零,说明电路可能断路,而电压表仍有示数,说明电压表和电源两极接通,则出现此故障的原因是电阻R断路。
故答案为:10;Rx断路。
19.【答案】乙;都;危险
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)正常情况下,测电笔接触火线时发光,接触零线时不发光;
(2)注意分析开关断开后是否断开用电器和火线断开,从而保证用电安全即可。
【解答】 (1)小科在家用台灯L2学习时,突然台灯L2灯丝断了,而屋内的照明灯L1依然正常发光。小科用测电笔检测插座c、d两孔时发现,d孔能使测电笔的氖管发光,即说明是火线;c孔不能使测电笔的氖管发光,则说明是零线;
(2)若小科将屋内的照明灯L1的开关S1断开,用测电笔检测L1两端的a、b两点,会发现都能使测电笔的氖管发光,这说明火线没有断,故说明开关接在了零线和用电器之间,故这样连接的电路是危险的
20.【答案】(1)0~0.6
(2)
(3)C,D
(4)12.7
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】
测量小灯泡电阻或电功率的电路故障分析:
1.电压表有示数,电流表无示数,小灯泡不发光,则故障为小灯泡断开;
2.电压表无示数,电流表有示数,小灯泡不发光,则故障为小灯泡短路;
【解答】
(1)根据小灯泡的额定功率和大致电阻可知,在小灯泡正常发光时,电路中电流,故选择电流表小量程。
(3)电路中小灯泡和滑动变阻器串联,发现小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路断开,但电压表有示数,且电压表读数接近电源电压,说明从电压表到电源正负极的导线正常,故答案为CD。
(4)电压表示数为3.8V,电流表示数为0.3A,故小灯泡的电阻。
21.【答案】(1)R短路
(2)2.4
(3)C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】电路中电流表示数正常,电压表没有示数,说明与电压表并联的电阻为零。电压表读数需要注意量程。研究电流与电阻的关系,需要控制电压不变。串联电路中,各用电器两端的电压与各用电器的电阻成正比。
【解答】(1)电流表示数正常,说明电路是通的,电压表示数为零,根据U=IR可知,电压表示数为零,则电阻为零,说明R短路。
(2)电路中的总电压为3V,说明电压表接得是“-”“3”两个接线柱。所以指针所指电压为2.4V
(3)当小科改用50欧的电阻时,它两端的电压也会相应增大,为了达到实验要求的值,需要将滑动变阻器的滑片往阻值大的一侧移动,达不到实验要求说明滑动变阻器的电阻太小了。所以选C
22.【答案】(1)滑动变阻器在 C 点断开
(2)40
(3)
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图甲可知,当滑动变阻器发生断路时,电压表V2串联在电路中。由于它的内阻很大,因此通过电流表的示数很小,接近于零。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此它分得全部电源电压,而电压表V1的示数也接近0。
(2)根据图乙确定AC接入时电流表的示数和V1的示数,再根据UAC=U总-U1计算出变阻器两端的电压,最后根据计算出AC的阻值。
(3)在串联电路中,各处电流都相等,总电压等于各处电压之和,据此根据图乙确定对应电流时V2的示数,然后画出对应的图像即可。
【解答】(1)实验时,小科按图甲正确连接电路,再闭合开关,发现电路中电流表A和电压表V1都没有示数,而电压表V2有示数,将滑片往左移动到某一点(该点记为C)时突然各表均有了示数,可推测造成这种现象的原因是:滑动变阻器在 C 点断开。
(2)根据图乙可知,当AC接入电路时,此时变阻器的阻值最大,电流最小,
则此时电流为0.1A,电压表V1的示数为2V;
此时变阻器两端的电压为:UAC=U总-U1=6V-2V=4V;
则AC的阻值为:。
(3)根据图乙和UAC=U总-U1可知,
当电流为0.1A时,V1的示数为2V,则V2的示数为:6V-2V=4V;
当电流为0.2A时,V1的示数为4V,则V2的示数为:6V-2V=2V;
当电流为大约0.25A时,V1的示数为5V,则V2的示数为:6V-5V=1V;
那么描点,然后连接后如下图所示:
23.【答案】(1)电灯断路b
(2)50
(3)如图所示:
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,测量小灯泡的电压U和电流I应从零开始,采用分压电路。根据欧姆定律进行分析解答。
【解答】 (1)闭合开关后,移动滑片 P,发现电压表的示数接近6伏且不变,电流表的示数几乎为零,其故障可能是电灯断路。
(2)当滑动变阻器的最大阻值 时,电路中电流最大
灯泡电阻R=
总电阻R=
故滑动变阻器电阻为
(3)小元测得的电功率与电压的关系曲线b
24.【答案】(1)
(2)不相同
(3)开关未断开;电流表接线柱接反
(4)L1断路
(5)1.92;0.48
【知识点】实物的电路连接;电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点;电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】(1)根据甲图确定电路的串并联关系、电表所测的物理量和各个元件的先后顺序,然后将导线连接在相应位置即可;
(2)如果两个灯泡完全相同,那么通过两个灯泡的电流也相同,那么很容易得到“并联电路各支路电流相等”的结论,这个结论肯定是错误的,所以必须选择规格不同的灯泡;
(3)在连接电路时,为了防止电路时通时断,烧毁灯泡,因此开关必须闭合;电流必须从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,据此寻找故障原因;
(4)L2正常发光,说明它的电路部分连接正常。L1不发光,且电流表无示数,那么可能L1发生短路,也可能发生断路。如果L1短路,那么L2也被短路,它不会发光,则只能是L1断路。
(5)根据并联电路的电流规律比较两个电路表的示数大小,然后根据丁图读出两个示数,最后与电流表对应起来,最后再计算通过两个灯泡的电流即可。
【解答】(1)根据甲图可知,灯泡L1与L2并联,电流表与L1串联。根据乙图可知,只需将L1右端的a线与电流表的“-”接线柱相连,再将L2右端的b线与电流表的“3”接线柱相连即可,如下图所示:
(2)实验中,两个小灯泡的规格应选择不相同的更加合理。
(3)连接完导线灯泡立即发光,说明:开关没有断开。正常情况下,电流表的指针应该向右偏转,而现在向左偏转,说明:电流表接线柱接反。
(4)过了一会后,观察到灯L2继续发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是L1断路。
(5)根据丙图可知,两个灯泡并联,电流表A1在干路上测总电流,A2测L2的电流。
在并联电路中,总电流等于各支路电流之和,那么A1的示数大于A2.
根据丁图可知,当电流表量程为0~3A时,分度值为0.1A,示数为2.4A;
当电流表量程为0~0.6A时,分度值为0.02A,示数为0.48A;
则通过灯泡L2的电流为0.48A,总电流为2.4A;
那么通过灯泡L1的电流为:I1=I总-I2=2.4A-0.48A=1.92A。
25.【答案】(1)变大
(2)200克
(3)12欧姆
【知识点】欧姆定律及其应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)运输装置控制电路中,R2、R3串联接入电路,由乙图可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,根据串联电路电阻规律确定总电阻的变化,最后结合欧姆定律可知通过线圈2的电流的变化;
(2)闭合开关,R2、R3串联接入电路,当线圈电流大于0.2A时,可使延时开关接通,根据欧姆定律计算此时串联电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算R2的阻值,由乙图可知力敏电阻受到的压力,根据杠杆平衡条件解方程可得B处受到的压力,即液体的重力,根据重力公式计算单次灌注液体的质量;
(3)喷头每秒喷出液体质量为100g,某次液体灌注的标准为120g,据此计算出喷灌时间。
灌注装置控制电路中,由图丙可知电压在1.8s内由0V增大到18V,又由18V减小到0V,所以0.3s~0.9s~1.5s时间段内电源电压为6V~18V~6V,故在该时间段内喷头喷射液体,当线圈中通过的电流I≥0.5安时,电磁继电器衔铁被吸下,根据欧姆定律计算R1的阻值。
【解答】(1)根据甲图可知,运输装置控制电路中,R2、R3串联接入电路。由乙图可知,果汁灌入杯中时压力变大,则压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。根据R总=R2+R3可知,电路总电阻变小,根根据可知,通过线圈2的电流将变大;
(2)闭合开关,R2、R3串联接入电路,当线圈电流大于0.2A时,可使延时开关接通,
此时串联电路总电阻:,
则R2的阻值:R2=R-R3=6Ω-2Ω=4Ω,
由乙图可知,力敏电阻受到的压力为3N,
根据杠杆平衡条件可得:FA×OA=FB×OB,
3N×4cm=FB×6cm,
解得:FB=2N,
单次灌注液体的质量:;
(3)喷头每秒喷出液体质量为100g,某次液体灌注的标准为120g,
则喷灌时间为,
灌注装置控制电路中,由图丙可知电压在1.8s内由0V增大到18V,又由18V减小到0V,
所以0.3s~0.9s~1.5s时间段内电源电压为6V~18V~6V,故在该时间段内喷头喷射液体,
当线圈中通过的电流I≥0.5安时,电磁继电器衔铁被吸下,
则R1的阻值:。
26.【答案】(1)变小
(2)20
(3)12
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律的变形式分析解答;
(2)(3)由图甲可知,R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑片位于a端时,R2接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,由图乙可知此时电路中的电流和R2两端的电压,根据欧姆定律求得滑动变阻器的最大阻值;
根据欧姆定律和串联电路的电压规律列出滑片在a、b两处时的电源电压表达式,根据电源电压不变,联立等式求得电源电压和R1的阻值。
【解答】(1)根据甲图可知,电压表测变阻器的电压,电流表测通过变阻器的电流,根据可知,电压表和电流表的比值将不变。
(2)(3)由图甲可知,R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑片位于a端时,R2接入电路的阻值最大,电路中的电流最小。
由图乙可知此时电路中的电流为:I=0.2A,R2两端的电压为:U2=8V,
根据欧姆定律和串联电路的电压规律可得,滑片在a处时,
电源电压为:U=U1+U2=IR1+U2=0.2A×R1+8V……①
滑片在b处时,电流表示数为0.4A,电压表示数为4V,
电源电压为:U=U1'+U2'=I'R1+U2=0.4A×R1+4V……②
联立①②两式可得:U=12V,R1=20Ω。
27.【答案】(1)小于;机身上侧空气流速大压强小,下侧空气流速小压强大
(2)②
(3)由图可知:速度为280km/h时,R=10Ω
(4)增大电源电压
【知识点】流体压强与流速的关系;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大;据此分析;
(2)从图丙可知,R的阻值随飞行速度的增加而变小,当飞行速度增大时,根据串联分压特点可知R两端的电压变小,电源电压不变,根据串联分压特点可知R0两端的电压变大,据此得出电表的安装的位置;
(3)由乙图与丙图中的信息可知:当无人机达到最大飞行速度时,找出R的阻值为10Ω,此时电阻R、R0串联,由欧姆定律求出电路中的电流和R两端的电压;
(4)由图可知,R和R0串联,由题意可知,时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,则R的阻值一定,由欧姆定律可知,增大电源电压可使电路中的电流保持不变,由此得出结论。
【解答】(1)无人机外形上侧做成凸圈形状,下侧成平面形状,目的是使无人机飞行时机身上侧空气流速大,压强小;下侧空气流速小,压强大,从而形成向上的压力差,即升力,使无人机飞起;
(2)从图丙可知,R的阻值随飞行速度的增加而变小,当飞行速度增大时,根据串联分压特点可知R两端的电压变小,电源电压不变,根据串联分压特点可知R0两端的电压变大;要使电表示数能随飞行速度的增大而增大,则应该安装②的位置;
(3)由丙图找出,当飞机的速度达到280km/h时,R的阻值,从乙图可看出,R0与R串联在电路中,根据欧姆定律计算出电路中的电流,然后再计算出R两端的电压即可;
(4)由图可知,R和R0串联,由题意可知,时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,则R的阻值一定,电磁铁的吸合电流不变,由欧姆定律可知,增大电源电压可使吸合电流保持不变,即为确保最大飞行速度不变,可采取的办法增大电源电压。
28.【答案】(1)变大
(2)U1=U﹣U2=3V﹣1.5V=1.5V,
I1= =0.25A,
R2= =6Ω,由丙图可知此时的握力400N,即在电压表刻度为1.5V的位置上所标注的握力为400N
(3)A;B
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;
(2)首先根据U1=U-U2 计算R1两端的电压,再根据 计算通过电路的电流,最后根据 计算R2的阻值,根据丙图确定此时的握力即可。
(3) 握力一定时,电压表指针偏转角度越大,握力计精确度就越高,则提高精度,其实就是增大电压表的示数即可。
【解答】(1)根据乙图可知,变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测R2的电压。 用手往下拉弹簧, 则R2的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,此时电压表的示数变大。
(3)当握力不变时,R2的阻值不变。要增大它两端的电压,可以减小R1的电压。根据串联电路的分压规律可知,此时要减小R1的阻值,故A符合题意;
当R1和R2的阻值不变时,当R2的电压增大时,根据串联电路的分压规律可知,R1的电压也要增大。根据U总=U1+U2可知,此时电源电压要增大,故B符合题意;
选用电压表的量程越大,则指针的偏转角度越小,故C不合题意;
当电压表与R1并联时,电压表的示数会随握力的增大而减小,故D不合题意。
故选AB。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)