第十七章 欧姆定律 电路故障分析 专题练 2024-2025学年上学期初中物理人教版九年级全一册

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第十七章 欧姆定律 电路故障分析
专题练 2024-2025学年上学期初中物理人教版九年级全一册
一、单选题
1．如图甲所示电路，电源电压不变。当开关S闭合后，下列说法不正确的是（　　）
A．两灯均发光，电压表V1和V2的指针在同一位置，如图乙所示，则电压表V1的示数为1.3V，灯L2两端电压为5.2V
B．两灯均发光，电压表V1和V2的指针位置分别如图丙、乙所示，则灯L2两端电压为4V
C．两灯均发光，电压表V1和V2均有示数，指针位置相同（指针具体位置未画出），则灯L1和L2的电阻之比为1∶5
D．若只有一灯发光，电压表V1和V2均有示数，且相等，则可能是灯L2发生了短路
2．如图所示的电路，闭合开关，观察发现灯泡L1、L2均不亮，调节滑动变阻器滑片P，灯泡L1、L2仍不亮，电压表有明显偏转，出现这一现象的原因可能是（　　）
A．灯泡L2的灯丝断了 B．滑动变阻器短路了
C．滑动变阻器接触不良 D．灯泡L1的灯丝断了
3．如图所示电路，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是（　　）
A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2断路
4．小铭用如图所示的电路进行实验，当闭合开关后发现灯泡不亮，电压表明显偏转，电流表指针不发生偏转，则可能的故障原因是（　　）
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
5．在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大。下列说法正确的是（　　）
A．灯L可能短路 B．电阻R可能短路
C．灯L可能变亮 D．另一个电压表示数变小
6．小明同学在利用如图所示电路进行电学实验时，闭合开关，两灯正常工作，过了一会儿，两灯中一灯亮，一灯不亮，且两只电表示数都变大．则故障原因是（　　）
A．灯断路 B．灯短路 C．灯断路 D．灯短路
7．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关电路正常工作，一段时间后，发现电路中有一个电表的示数突然变大，电阻或有一处发生故障，其他元件仍保持完好。下列说法正确的是（ ）
A．一定是短路 B．一定是短路
C．可能是断路 D．可能是断路
8．如图所示的电路中，电源电压为6V，当开关S闭合后，灯泡L1和L2都不亮，用理想电压表测得各部分电压是Uab=6V，Uad=6V，Ucd=0V。如果已知只有一处电路故障，则该故障可能是（　　）
A．L1的灯丝烧断了 B．L2的灯丝烧断了
C．开关处断路 D．bc间断路
9．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，灯L正常发光，过了一段时间，观察到两电表的示数都变大，若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R或L上，则电路故障是（　　）

A．灯L断路 B．灯L短路 C．电阻R短路 D．电阻R断路
10．小强同学在探索串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，观察实验，两灯均不发光。为检测出电路故障，他做了以下操作：将一完好的灯泡接到a、b两点，灯泡发光暗淡；将灯泡接到a、c两点，观察电流表有示数，灯泡发光强烈；则电路故障可能是（ ）
A．灯L1断路 B．灯L2断路
C．灯L2短路 D．电流表烧坏了
二、填空题
11．在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，电路正常工作，一段时间后，灯不发光，故障只发生在灯L或电阻R：
(1)如电压表示数不为零，电路故障可能是 ；
(2)如用完好的灯L0来替代电阻R，灯L0发光，请根据相关信息写出此时小灯L的发光情况及原先电路对应的故障： 。
12．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，两灯均发光（设灯丝电阻不变），电压表示数为U，电压表是测量灯 两端电压，过一段时间后，突然两灯均熄灭，且有一个电表的示数变大，已知两灯中仅有一个出现了故障，则故障情况是 ；排除故障后，将L1、L2的位置互换，则示数一定不发生变化的是 （选填“电流表”“电压表”或“电流表和电压表”）。
13．在如图所示电路中，电源电压为保持不变，电阻和的阻值均为，已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻或上。
①若闭合开关S前后，电流表示数发生变化，说明电路中出现了 故障（选填“断路”或“短路”）。
②若闭合开关S前后，电压表示数发生变化，请写出闭合开关S后，电流表和电压表示数及对应故障。
14．如图所示电路，开关S闭合后，当滑片P向右端滑动时，电压表的示数与电流表示数的比值是 （选填“变大”“变小”或“不变”）。滑片P在适当位置不移动，一段时间后，两电表示数都变大，则故障可能是 。
15．如图所示的电路中，电源电压为U保持不变。开关S从断开到闭合，电流表和电压表的示数均不变，若电路中仅有一处故障且故障只发生在电阻R1或R2上，且是 （选填“短路”或“断路”）；若是R1的故障，则闭合开关，电压表示数为 ，电流表示数为 ；若是R2的故障，则闭合开关，电压表的示数为 ，电流表的示数为 。
三、实验题
16．小馨利用如图甲所示电路探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）在连接电路时开关应该 ；实验过程中移动变阻器滑片的作用是 ；
（2）小馨把5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数 ；（选填序号）
A．电阻R处短路
B．电阻R处断路
C．滑动变阻器处断路
（3）排除故障后进行实验。实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可以得出结论：电压一定时， ；
（4）保持滑片不动将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻后，闭合开关电压表的示数会 （不变/变大/变小），为保持电压表的示数为 V不变，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填：左或右）端移动，记录此时电流表的示数。
（5）如果实验中当把25Ω的电阻连入电路时无论怎样移动变阻器滑片，电压表示数都不能满足要求，你的解决办法是 。
参考答案：
1．C
A．由图知两灯串联，当开闭S闭合后，两灯均发光，V1测量L1两端电压，V2测量L1和L2总电压，电压表V1和V2的指针在同一位置，则V2使用大量程，V1使用小量程，由图知，V1示数为1.3V，V2示数为6.5V，根据串联电路电压规律知，灯L2两端电压为
故A正确，不符合题意；
B．由图知两灯串联，当开闭S闭合后，两灯均发光，V1测量L1两端电压，V2测量L1和L2总电压，电压表V1和V2的指针位置分别如图丙、乙所示，则V2使用大量程，V1使用小量程，V1示数为2.5V，V2示数为6.5V，根据串联电路电压规律知，灯L2两端电压为
故B正确，不符合题意；
C．由图知两灯串联，当开闭S闭合后，两灯均发光，V1测量L1两端电压，V2测量L1和L2总电压，电压表V1和V2的指针在同一位置，则V2使用大量程，V1使用小量程，电压表V1和V2均有示数，指针位置相同，则V1、 V2示数之比为1∶5，根据串联电路分压原理，L1电阻和总电阻之比为1∶5，所以灯L1和L2的电阻之比为1∶4，故C错误，符合题意；
D．由图知两灯串联，若只有一灯发光，电压表V1和V2均有示数，且相等，则两电压表测量同一用电器两端电压，有可能是灯L2发生了短路，L1发光，两表均测电源电压，故D正确，不符合题意。
2．D
A．灯泡L2灯丝断后，电压表的正负接线柱不能与电源两端相连通，因此电压表示数为零。故A不符合题意；
B．滑动变阻器短路，相当于在电路中串联一段导线，电路是通路状态，灯泡发光，电流表、电压表都有示数，故B不符合题意；
C．滑动变阻器接触不良，电压表的正负接线柱不能与电源两端相连，因此电压表示数为零。故C不符合题意；
D．灯泡L1灯丝断后，电压表的正负接线柱与电源两端相连，电压表内阻很大，电压表的示数等于电源电压，通过电路的电流很小，两个灯泡不亮，滑动变阻器不能改变用电器两端电压，故D符合题意。
3．D
两灯串联，电流表测电流，电压表测L2电压，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，可能发生断路，电压表指针有明显偏转，说明电压表和电源连接，可能是L2断路，故ABC不符合题意，D符合题意。
4．B
A．若小灯泡短路，则电压表的示数为零，故A不符合题意；
B．若小灯泡断路，则电流表没有示数，电压表有示数，故B符合题意；
C．若滑动变阻器短路，则电流表、电压表都有示数，故C不符合题意；
D．若滑动变阻器断路，则电流表、电压表都没有示数，故D不符合题意。
5．A
读图可知，灯泡与定值电阻串联，左边的电压表V1测量的是串联电路两端的总电压（电源电压），右边的电压表V2测量的是定值电阻R两端的电压。由于电源电压不变，故由于左边的电压表V1测量的是串联电路两端的总电压（电源电压），电源电压不变，则其示数不变；电路的故障存在以下四种可能性：电灯L短路，电源电压都加在R两端，右边的电压表V2的示数会变大，灯泡不发光；电灯L断路，右边的电压表V2无示数；电阻R断路，右边的电压表V2通过灯丝、导线直接接在电源的两极上，测电源电压，故右边电压表示数变大；电阻R短路，右边的电压表测一导线两端的电压，示数变小为0，此时灯两端的电压变大、灯L变亮。据上面的分析可知，灯L发生短路时，电源电压都加在R两端，右边的电压表V2的示数会变大，因此，电阻R可能断路、灯L可能短路，另一个电压表示数不变。
6．D
由电路图可知，两灯泡串联，电流表测电路电流，电压表测灯. 两端电压；
A．如果灯断路，电路断路，电流表示数变为0，电压表测量的是电源电压，电压表示数会变大，故A不符合题意；
B．如果灯短路，电压表测一段导线两端的电压，示数为0；总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，故B不符合题意；
C．如果灯断路，电路断路，电流表和电压表示数都变为0，故C不符合题意；
D．如果灯短路，电压表测量的是电源电压，示数变大，由于总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，故D符合题意。
7．D
由图可知，电阻和串联在电路中，电压表测量电阻的电压，电路中有一个电表的示数突然变大，若电流表示数增大，说明电路中电阻变小，所以可能是短路或短路，若短路，电路中只有，电阻两端电压也变大，即电压表示数也变大，不符合题意，若短路，电流表示数变大，电压表也被短路，示数变小，符合题意；若断路，此时整个电路处于断路状态，电流表和电压表示数都变小，不符合题意，若断路，此时电压表串联在电路中，电压表示数接近电源电压，示数变大，电流表示数变小，故符合题意，综上可知，电路的故障可能是短路或断路。
8．A
该电路为串联电路，闭合开关后，两灯泡都不发光，说明电路有断路；若Uab=6V，此时电压表测电源电压，说明ab之间为通路；Uad=6V，此时电压表测电源电压，说明bc、cd之间为通路，Ucd=0V，此时ad之间出现断路，即L1的灯丝烧断了。
9．C
根据电路图可知，灯泡与R串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流。闭合开关S，灯L正常发光，过了一段时间，观察到电流表示数变大，这说明电路是通路，由欧姆定律可知电路的总电阻变小，电路出现了短路现象；电压表示数变大，说明电压表测量的是电源电压，所以故障是R短路。故ABD不符合题意，C符合题意。
10．B
A．若L1断路，当将一完好的灯泡接到a、b两点时，电路仍为断路，灯泡不可能发光，故A不符合题意；
B．若L2断路，闭合开关S后，两灯均不发光，若将一完好的灯泡接到a、b两点，此时灯泡与L1串联，电路中电流较小，因此发光暗淡，当将灯泡接到a、c两点时，灯泡直接接在电源两端，电流较大，因此发光强烈，故B符合题意；
C．若L2短路，因为图中是串联电路，闭合开关S后，L1依然会发光，故C不符合题意；
D．若电流表烧坏了，将灯泡接到a、c两点时，不可能观察到电流表有示数，故D不符合题意。
11． 灯L断路 若灯L不发光，则灯L短路；若灯L发光，则电阻R断路。
(1)[1]电压表示数不为零，说明是电路出现了断路，故障只发生在灯L或电阻R，所以是灯L断路。
(2)[2]闭合电键S，电路正常工作，一段时间后，灯不发光，说明灯断路或电路发生断路，有以下3种情况：
第1种情况，若灯短路，电流表有示数，电压表示数为0；
第2种情况，若灯断路，则电压表串联在电路中，有示数，电流表示数为0；
第3种情况，若电阻断路，则电流表、电压表示数都为0。
故答案为：若灯L不发光，则灯L短路；若灯L发光，则电阻R断路。
12． L2 L2断路 电流表
[1]由图可知，闭合开关S后，两灯串联，电压表测两端的电压，电流表测串联电路的电流。
[2]一段时间后，两灯均熄灭，已知两灯中仅有一个出现了故障，这说明电路故障为断路，所以电流表示数减小，电压表示数变大，此时电压表到电源为通路，则是完好的，故故障是断路。
[3]排除故障后，两灯串联，电压表测两端的电压，电流表测串联电路的电流；若将、的位置互换，两灯仍然串联，电流表仍然测串联电路的电流，由于电源电压保持不变，电路总电阻保持不变，所以由欧姆定律可知，电路中的电流不变，即电流表示数一定不发生变化；互换灯泡位置，此时电压表测两端的电压，虽然电路中电流不变，但两灯的电阻关系不确定，由可知，电压表示数可能会发生变化。
13． 短路 ，0，短路
[1]由图可知，当开关S闭合时，两电阻串联，如果出现断路，则电流表无示数，说明电路中出现的故障的短路。
[2]若断路，无论开关闭合还是断开，电压表均无示数，若短路，开关S断开时，电压表测量电源电压，开关S闭合时，电压表仍然测量电源电压，电压表示数不变，不符合题意，当断路时，电压表和电阻串联在电路中，电压表示数接近电源电压，无论开关断开还是闭合电压表示数不变，所以电路中的故障为短路，闭合开关S后，电压表被短路，所以电压表示数为0，电流表示数为
14． 不变 R2短路
[1]由图所示电路知道，小灯泡R1和R2的连接方式为串联，电压表测量R1两端的电压，电压表的示数与电流表示数的比值等于电阻R1的阻值，R1的阻值是不变的，所以比值不变。
[2]一段时间后，如果R1短路，电压表也被短路，示数变小，故不可能是R1短路；如果R2短路，电路电阻减小，电流增大，电流表示数增大；电压表测量电源电压示数增大，故R2短路有可能；如果R1或R2断路，整个电路断路，电流表示数减小为0，故不可能是电阻断路。
15． 断路 U 0 0 0
[1]若故障发生在电阻上，且断路，无论闭合或断开开关，电压表串联在电路中且示数为U，电流表的示数为零，符合题意；若短路，开关闭合时，电流表有示数，电压表的示数为零；开关断开时，电流表的示数为零，电压表的示数为U，不符合题意。若故障只发生在电阻上，且断路，无论闭合或断开开关，两表均无示数，符合题意；若短路，断开开关，电流表的示数为零，电压表的示数为U；闭合开关，电流表的示数不为零，电压表的示数为U，不符合题意；由上述分析可知电路故障为R1或R2断路。
[2][3]若是R1断路，则闭合开关，电压表示数为电源电压U，电流表示数为0。
[4][5]若是R2断路，整个电路断路，无论是否闭合开关，电压表的示数为0，电流表的示数为0。
16． 断开 保持电阻两端电压不变 B 电流与电阻成反比 变大 2.5 左 换用阻值更大的滑动变阻器
（1）[1]在连接电路时，为了保护电路，开关应该断开。
[2]探究“电流跟电阻的关系”应控制电阻两端电压不变，根据串联电路分压特点可知，滑动变阻器阻值变化会改变定值电阻两端电压，故通过改变滑动变阻器阻值来保持电阻两端电压不变。
（2）[3]A．若电阻R处短路，电流表有示数，故A不符合题意；
B．若电阻R处断路，电流表无示数，电压表串联在电路中与电源连连通，电压表有示数，故B符合题意；
C．若滑动变阻器处断路，两表都没有示数，故C不符合题意。
（3）[4]由图像可知
电路中电流随电阻的增大而减小，且电流与电阻乘积为定值，故可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）[5]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，其分得的电压增大，电压表示数增大。
[6]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压为2.5V。
[7]由分压原理，所以滑片应向左移动增大滑动变阻器分压，使定值电阻两端电压为2.5V。
（5）[8]如果实验中当把25Ω的电阻连入电路时无论怎样移动变阻器滑片，电压表示数都不能满足要求，根据串联分压特点可知，此时滑动变阻器阻值太小，分的电压小，定值电阻两端电压太大，故应换用更大规格变阻器，增大滑动变阻器最大阻值。
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