【精品解析】考点冲刺27【电路故障分析】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典

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科目 物理
更新时间 2025-05-13 14:20:26

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考点冲刺27【电路故障分析】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2025·贵州模拟)如图所示,闭合开关电路正常工作,过一会儿,两表中一表示数变大,另一表示数变小,则发生故障的原因(  )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯丝断了
C.可能是灯丝短路 D.一定是电阻R短路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知,电阻R和灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电阻两端的电压;
A.若R断路,灯泡不能发光,电流表断路,其示数为0,此时电压表测量电源电压,则电压表的示数增大,故A符合题意;
B.若灯丝断了,整个电路断路,则灯泡不发光,两电表的示数都为0,故B不符合题意;
C.若灯丝短路,电阻有电流通过,电流表有示数且变大,电压表测量的是电源电压,其示数变大,故C不符合题意;
D.若电阻R短路,灯泡能发光,电压表同时被短路,其示数为0,电流表的示数变大,符合题意,但不是唯一的情况,也可能是R断路的情况,故D不符合题意;
故选A。
【分析】由图可知与灯泡串联,电压表测量电阻两端的电压;由电路中两表示数的变化可知故障的可能性,然后根据选项选出符合要求的判断。
2.(2024九下·台儿庄模拟)如图所示,当开关S闭合后,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,则故障可能是(  )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据图片可知,灯泡L1和L2串联,电压表测量L1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.如果灯L1断路,那么电压表串联在电路中,此时测电源电压。由于电压表的内阻很大,因此电流表无示数故A符合题意;
B.如果灯L1短路,那么电压表同时被短路,即电压表没有示数,故B不符合题意;
C.如果灯L2断路,电流表和电压表都没有示数,故C不符合题意;
D.如果灯L2短路,只有L1的简单电路,电流表和电压表都有示数,故D不符合题意。
故选A。
【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测出现电表的示数变化情况,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
3.(2023九下·炎陵模拟)如图所示的电路中,两个小灯泡的规格相同.闭合开关后,只有一个小灯泡发光,电压表指针偏转明显.则故障可能是(  )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】电压表示数明显,且一只灯泡点亮,所以电路中有电流通过,所以L2没有短路,L1被短路,A正确,BCD错误.
故选A.
【分析】电路的故障分析: 题目中两灯泡串联,一直灯泡不工作,所以不工作的灯泡短路,电压表示数明显,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器正常。
4.(2024·宝安模拟)如图所示的电路图,下列说法正确的是(  )
A.仅闭合开关S1时,向右移动滑片P,电流表示数变大
B.两只开关都断开,灯L和R0并联
C.闭合开关S1,S2时,向右移动滑片P,电路总功率增大
D.两只开关都断开,若电压表没有示数,电流表有示数,可能是灯L短路
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.闭合开关S1 时,只滑动变阻器R接入电路,向右移动滑片P时,接入电路中的电阻变大,电流表示数变小,故A错误;
BD.两开关都断开时,灯泡L和滑动变阻器R串联,电流表有示数,电压表没有示数,可能灯泡L短路,故B错误;故D正确
C.闭合S1、S2时,R0和滑动变阻并联,向右移动滑片P,滑动变阻器的电阻增大,电流减小,总电流减小,根据,电路总功率减小,故C错误。
故选D。
【分析】根据开关状态,判断电路的连接方式,在串联电路中,电阻变大,电流减小;并联电路中,支路电阻变大,电流减小,干路电流减小,总电功率减小。
5.(2024·肥城模拟)如图所示电路,闭合开关,两个小灯泡均不亮。若是其中一个小灯泡出现了故障,现用电压表、电流表和导线来判断电路故障,下列说法中(  )
①将电压表并联在小灯泡L1两端时,若电压表有示数,则小灯泡L1断路
②将电流表并联在小灯泡L1两端时,若电流表无示数,则小灯泡L2断路
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时,若灯L1不亮,则小灯泡L1断路
④将电压表并联在小灯泡L2两端时,若电压表无示数,则小灯泡L2短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有①②③正确 D.只有②③④正确
【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】①将电压表并联在小灯泡L1两端时,若电压表有示数,说明电压表外侧电路正常,则小灯泡L1故障,若L1短路,则L2应可以发光,因此故障为小灯泡L1断路,故①正确;
②将电流表并联在小灯泡L1两端时,若电流表无示数,说明电流表外侧电路断路,则小灯泡L2断路,故②正确;
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时,若灯L1不亮,小灯泡L2外侧断路,说明则小灯泡L1断路,故③正确;
④将电压表并联在小灯泡L2两端时,若电压表无示数,说明L2外侧断路,或小灯泡L2短路,若L2短路,则L1应可以发光,因此故障为小灯泡L1断路,故④错误。
综上所述,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】在分析电压表和电流表的故障时,若电压表无示数,可判断与电压表串联部分发生断路或与电压表并联部分发生短路,若电流表无示数,可判断与电流表串联部分发生断路;
6.(2024·云南模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.已知电阻、灯可能出现了故障,电键闭合前后,电流表指针所在的位置不变,下列判断中正确的是(  )
A.若灯不发光,则一定电阻短路
B.若灯不发光,则一定电阻断路
C.若灯发光,则一定电阻短路
D.若灯发光,则一定电阻断路
【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB、若灯L不发光,则可能是灯L短路或断路,若灯短路,闭合开关后,电源短路,电流表会烧坏,故不合题意;若灯断路,闭合开关前后,电流表均无示数,指针位置不变,是有可能的,故AB中的描述不合题意;
CD、若灯L发光,说明只有电阻出现故障,且不可能是断路,因为电阻断路在闭合开关前灯是不可能发光的,故只能是电阻R短路,所以C正确,D错误.
故答案为:C。
【分析】题目明确指出电阻R、灯L可能出现了故璋,那么就是短路和断路.根据电键S闭合前后,电流表指针所在的位置不变,可逐一分析选项中的描述是否与题意相符。
7.(2024·南山模拟)家庭电路中白炽电灯常见故障与对应检修方法如下表所示
故障现象 可能原因 检修方法
电灯不亮 灯泡灯丝断了 换新灯泡
灯泡灯头内的电线断了 重新接好
开关、灯头内的电线等处线头松动,接触不良 检查线路
上述故障的可能原因可以概括成(  )
A.电路出现了断路 B.电路出现了短路
C.电路组成不完整 D.以上三种原因都有可能
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据题意可知,灯丝断了,电线断了和接触不良,都属于电路出现了断路,故A正确,而B、C错误。
故选A。
【分析】处处连通的电路为通路,断开的电路为断路;电流不经过用电器,从正极直接流回负极时发生短路。
8.(2024·岳池模拟)某同学采用如图所示电路做电学实验,闭合开关后,出现一处电路故障,以下分析中正确的是(  )
A.若电流表无示数,电压表无示数,则L1可能断路
B.若电流表无示数,电压表有示数,则L2可能短路
C.若电流表有示数,电压表有示数,则R可能短路
D.若电流表有示数,电压表无示数,则L1可能断路
【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB.图中,灯泡串联,电压表测L1的电压,电流表无示数,电压表无示数,L2断路,电流表无示数,电压表无示数,L1断路,故AB错误;
CD.若电流表有示数,电压表有示数,滑动变阻器R可能短路;电流表示数,电压表无示数,L1短路,故C正确;故D错误。
故选C。
【分析】在串联电路中,电流表无示数,可能发生断路,电压表有示数,电压表测量的位置断路;电流表有示数,电路可能发生短路,电压表无示数,电压表测量的位置短路。
9.(2024·霍邱模拟)如图甲所示电路,电源电压恒为8V,滑动变阻器的规格为“20Ω2A”,当滑片P从b端滑到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示。下列相关说法中正确的是
A.电阻 的阻值为
B.滑片 P 在 端时, 电路中消耗的功率为
C.滑片 在 端时, 消耗的功率为
D.滑动变阻器 消耗的最大功率为
【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;探究串、并联电路中的电压规律实验;电路故障的判断;电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端电压,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”, 当滑片P从b端滑到a端的过程中, 滑动变阻器的阻值逐渐减小,当滑片位于a点时,其两端电压也为0, 电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示 ,可得电路中的最大电流为,则 电阻 的阻值为 ,则A错误; 滑片 P 在 端时, 电路中消耗的功率为 则B错误; 滑片 在 端时,,则电路中的电流为 消耗的功率为,则C错误;只有滑动变阻器阻值等于定值电阻时,平分电压,此时电功率最大,则最大功率为,则D正确。
【分析】分析电路串并联问题,根据滑动变阻器滑片的移动确定阻值,进行计算。
10.(2022·达州)如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L1标有“3V 0.75W”,L2标有“4V 1W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是(  )
A.L2不能正常发光,但要比L1亮一些
B.电压表不能测量电源电压
C.电流表示数等于两灯电流大小之和
D.若电流表无示数,但L2发光且电压表有示数,则可能是L1开路
【答案】D
【知识点】电路故障的判断;电功率的计算
【解析】【解答】BC.由图知道,灯泡L1与L2并联,电流表在L1所在的支路上,测量通过灯泡L1的电流,电压表并联在L2两端,测量的是电源电压,BC不符合题意;
A.因为灯泡L1标有“3V 0.75W”,L2标有“4V 1W”的字样,所以,两的电阻是
由于电源电压恒为3V,灯泡L1与L2并联,且L1与L2的额定电压分别是3V和4V,所以,L2不能正常发光,两灯的功率分别是
由于 ,所以,L1更亮一些,A不符合题意;
D.若电流表无示数,说明L1所在的支路断路,L2发光且电压表有示数,说明电压表与电源连接部分没有故障,即可能是是L1开路,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据灯泡的电压和电功率可以计算电阻;利用实际电压和电阻,可以计算电功率。
11.(2024·雨花模拟)如图所示电路,开关S闭合后电路正常工作。一段时间后其中一盏灯突然熄灭,两只电表的示数均变大,这可能是(  )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 两只电表的示数均变大 ,所以电路不可能发生断路,只可能发生短路,两灯串联,电压表测L2两端电压。如果灯L2灯泡短路导致电压表示数减小为0,所以灯L1短路,B正确,ACD错误;
综上选B。【分析】电路故障分析:电路中灯泡发生故障,导致电压表和电流表的示数变大,说明电路中不会发生断路,只可能发生短路,并联电路中,电压表并联在灯泡中,如果灯泡短路,则电压表示数也为短路。
二、多选题
12.(2025·贵州模拟)如右图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S闭合后,灯L不发光,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,对于此电路故障的判断,下列说法中正确的是( )
A.可能灯 L短路 B.可能灯L断路
C.可能滑动变阻器 断路 D.一定是定值电阻断路
【答案】A,C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由电路图知,灯泡、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端的总电压;
A.如果灯泡L短路,闭合开关灯泡不会发光,电压表测量电源电压,电压表指针偏转,故A正确;
B.如果灯泡L断路,整个电路断路,灯泡不亮,电压表指针不偏转,故B错误;
C.如果滑动变阻器R2断路,电路中无电流,灯不亮,电压表串联在电路中,测量电源电压,有示数,故C正确;
D.如果R1断路,电路中无电流,灯不亮,电压表串联在电路中,测量电源电压,有示数,符合题意,但不是唯一的情况,故D错误。
故选AC。
【分析】由电路图知,灯泡、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,其中电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端的总电压,闭合开关,灯泡不亮,原因有二:灯泡短路或其它串联部分断路。
13.(2024·烟台) 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后发现电压表无示数,假设电路中只有一个元件发生故障,则故障的原因可能是(  )
A.灯泡短路 B.灯泡短路 C.灯泡断路 D.灯泡断路
【答案】A,D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 由图可知,两灯串联,电压表测量灯L1两端的电压,闭合开关后发现电压表无示数,可能是灯泡L1短路,电压表被短路,也可能是灯泡L2断路,电压表断路。
故选AD。
【分析】由图可知,两灯串联,电压表测量灯L1两端的电压,闭合开关后发现电压表无示数,电路中可能出现了短路或断路。
14.(2024九下·确山模拟)小刘连接好图的电路后(2节干电池作电源),合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,你认为发生故障的原因可能是(  )
A.变阻器短路 B.变阻器断路 C.灯泡短路 D.灯泡断路
【答案】A,D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.题目中2节干电池的电压为3V,电压表示数总为3V不变,即电压表示数等于电源电压,若变阻器短路,电路中只有灯泡工作,电压表测电源电压,故A符合题意;
B.若变阻器断路,电压表左端没有和电源负极连通,而电源是提供电压的,所以电压表示数应为0,故B不符合题意;
C.若灯泡短路,灯泡相当于一根导线,导线两端电压为零,电压表测量导线两端电压,电压表示数应为0,故C不符合题意;
D.题目中2节干电池的电压为3V,电压表示数总为3V不变,即电压表示数等于电源电压,若灯泡断路,电路中无电流,此时电压表两端与电源正负极相连,测量电源电压,电压表示数等于电源电压,故D符合题意。
故选AD。
【分析】1、由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压。
2、题目条件:2节干电池的电压为3V,电压表示数总为3V不变,即电压表的电压为电源电压。
3、只要电压表两端与电源正负极之间出现断路,电压表示数为零。
4、当与电压表并联部分出现短路,电压表相当于测导线电压,电压表示数为零。
5、当与电压表并联部分出现断路,电压表与电源正负极连接完好,此时电压表示数等于电源电压。
15.(2024九下·嘉禾期中)小艺连接了如图甲所示的电路,闭合开关,发现两灯都不亮。于是小艺找来如图乙所示的电流表来检测故障,M、N分别为连接电流表的两根导线。闭合开关,当M、N分别接a、b时,两灯都不发光;当M、N分别接b、c时,两灯都不发光;当M、N分别接a、d时,只有L2发光;当M、N分别接d、e时,两灯都不发光,若电路中只有一处故障,则故障可能是
A.L1断路 B.导线ab断路 C.L2断路 D.导线cd断路
【答案】A,D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 根据题意可知, 当M、N分别接a、d时,只有L2发光,说明L2正常,且a与负极,d与正极之间正常,问题出现在a、L1和d之间。如果ab之间断路,那么电流表接在ab之间时灯泡应该发光,因此ab之间没有问题,那么只能是L1断路或cd断路。
故选AD。
【分析】根据电流表接在不同位置时的灯泡发光情况,推测发生故障的位置和种类即可。
16.(2023·覃塘模拟)兴趣小组设计的电子身高测量仪如图所示,其中定值电阻R1=6Ω。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R2规格为“40Ω 0.5A”,电压表的量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。在电路安全的情况下,关于此设计下列说法正确的是(  )
A.当被测者的身高越高时,电压表的示数越大
B.当电路中电流为0.5A时,滑动变阻器接入电路的阻值是9Ω
C.R2接入电路的阻值是6Ω时,电压表的示数是2.25V
D.用电流表的示数来反映人的身高,更符合人们的思维习惯
【答案】A,C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.观察该电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,R1和R2串联接在电路中,电压表测R2的电压,电流表测电路电流,当被测者的身高越高时,变阻器R2接入电路的阻值变大,定值电阻R1的阻值不变,根据串联电路的分压特点,电阻阻值越大,分得的电压也越大,则电压表的示数变大,A符合题意;
B.电源电压恒为4.5V,当电路中电流为0.5A时,电路的总电阻为,其中定值电阻R1=6Ω,则滑动变阻器R2接入电路的阻值为,B不符合题意;
C.R2接入电路的阻值是6Ω时,和定值电阻R1的阻值大小相等,电源电压恒为4.5V,根据串联电路的分压特点,可知电压表的示数是电源电压的一半,为2.25V,C符合题意;
D.因为人的身高越高,变阻器接入电路的阻值越大,电压表示数越大,电流表示数越小,人们的思维习惯是人的身高越高,电表示数越大,所以用电流表的示数来反映人的身高,不符合人们的思维习惯,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小,变大的电阻分压变大;根据电压和电流的比值, 计算电阻。
三、填空题
17.(2024·黄浦模拟)在图所示电路中,电源电压为U0保持不变,电阻R1和滑动变阻器R2串联或并联在M、N两点间。已知电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上。闭合开关S,移动R2的滑片,电流表示数变大。
(1)发生故障的导体是   ;(选填“R1”或“R2”)
(2)现将一个电压表正确并联在电路中,通过闭合开关S后通过电压表的示数来确定电路连接方式和故障原因,则可行的是   ;
A.电压表并联在R1两端
B.电压表并联在R2两端
C.电压表并联在电源两端
请写出电压表的示数、R1和R2的连接方式、及对应的故障。   
【答案】R1;A;见解析
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电路故障的判断
【解析】【解答】(1)已知电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上。闭合开关S,移动R2的滑片,电流表示数变大,说明滑动变阻器完好,故障发生在R1上;
(2)根据电流表示数变大,如果并联,则一定是R1断路,如果是串联,则一定是R1短路,
A.电压表并联在R1两端,如果是并联,则电压表示数一定是等于U0,如果是串联,且电阻R1短路,则电压表示数为0,故能区分连接方式;
B.电压表并联在R2两端,如果是并联,电压表示数一定是等于U0,如果是串联,且电阻R1短路,则电压表示数也是U0,故无法区分;
C.电压表并联在电源两端,电压表测量电源电压,电压表示数一定是等于U0,无法区分连接方式,故选:A;
电压表示数等于U0,电路是并联,且电阻R1断路;
电压表示数为0,电路是串联,电阻R1短路。
【分析】(1)根据滑动变阻器能改变电流分析故障位置;
(2)根据各项分析电路中出现的现象分析解答。
18.(2024·湖南模拟)如图所示,电源电压恒为4.5V,闭合开关S后,电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是定值电阻R1   (选填“断路”或“短路”)。排除故障后,移动滑动变阻器R2的滑片P,发现当电压表示数为1.5V时, 电流表示数为0.30A, 则R1的阻值为   Ω; 继续移动滑片P,使电压表示数从1.5V增加到2.0V,该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了   Ω。
【答案】短路;5;3.75
【知识点】串联电路的电压规律;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】电流表有示数,表明电路不可能是断路,即有可能是短路,短路是几乎不能分到电压的,而电压表测R1两端为0,故可能是
R1短路。
根据题意,由欧姆定律可得;根据串联电路电压的规律,此时R2两端电压为
;由于串联电路电流相等,所以R2接入的电阻为。
因为定值电阻的阻值是导体一种性质,与电压无关,故继续移动滑片,当电压表示数为2.0V时,电阻R1=5 Ω ,根据欧姆定律可得此时电路中的电流为,R2此时两端电压为,由欧姆定律可得此时R2接入的电阻为,故R2接入的电阻值减小的值为。
【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。由题意可知,电流表有示数说明电路为通路,电压表无示数说明电压表被短路,据此进行解答;根据欧姆定律求出R1的阻值,利用串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻,探究电流与电压的关系时应保持定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律求出电压表示数增加到2.0V时电路中的电流,然后根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出此时变阻器接入电路中的电阻,进一步求出该过程中滑动变阻器 R2连入电路的阻值减小了的值。
19.(2024·奉贤模拟)如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
① 应选择如下方案,其中不可行的是   ;
A.将一个电流表串联在 Q 点
B.将一个电压表并联在 Q、M 点之间
C.将一个电压表并联在 M、N 两点之间
② 请选择一个可行的方案,写出闭合开关 S 后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障:   。
【答案】BC;见解析
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】(1)Q点的电流表测量干路电流,移动滑片,若电流表示数不变,说明故障是R2断路;若电流表示数发生变化,该支路是正常的,故障是R1断路,故A不符合题意;
(2)电压表接到QM之间,电压表测量的是一段导线直接的电压,不能检测出故障,故B符合题意;
(3)电压表接到MN之间,电压表测量的是电源电压,不能检测故障,故C符合题意。
故选BC。
【分析】由图可知,该电路为并联电路;根据电流表、电压表的连接方式分析是否能测量出电路故障的原因;根据电路故障分析电表示数的变化情况。
20.(2024·重庆市模拟)小明书房照明灯标有“220V,60W”,发现开关S闭合后灯不亮,电工检修照明电路时用测电笔去测C、D两点时(如甲图所示),发现氖管均发光,用测电笔去测A、B两点时,只有测A点时氖管发光,那么故障原因可能是    (A、B间短路/D、C间短路/A、D间断路/B、D间断路);电路维修完成后,小明用家中电能表(如乙图所示)测量了该灯的实际功率,单独使用该照明灯,发现电能表指示灯6min才闪烁了20次,该灯的实际功率是   。
【答案】间断路;
【知识点】电路故障的判断;电功率的计算
【解析】【解答】(1)由题意可知,用测电笔测A、B、C、D四点时,测A、C、D三点时,氖管均发光,只有测B点时氖管不发光,则说明A、C、D三点与火线相连,B点与火线是断开的,由此可知B与D点之间断路。
(2)电能表指示灯闪烁20次消耗的电能:W=kW h=0.01kW h;
用电器的实际功率:。
【分析】(1)家庭电路的两根线分别是火线和零线,测电笔和火线接触时,氖管会发光,接触零线时,氖管不会发光;。
(2)首先根据计算该灯消耗的电能,据公式求出用电器的功率。
21.(2024·扬州)如图1是家庭电路示意图,插座与灯泡的连接方式是   联.闭合开关后,灯泡不亮,测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光,则电路故障是   断路.家用电能表如图2所示,能接入电路中用电器的最大总功率为   W.若家中仅有电饭锅工作,5 min 内电能表指示灯闪烁了300次,电饭锅在这段时间内产生的热量是    J.
【答案】并;火线;8800;3.6×105
【知识点】热量的计算;电路故障的判断;电功率的计算;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)在家庭电路中,插座和用电器不相互影响,应该为并联;
(2) 闭合开关后,灯泡不亮,测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光,由于插座的右孔直接与火线相连,因此电路故障是火线断路;
(3)根据图片可知,电能表允许通入的最大电流为40A,则最大电功率P=UI=220V×40A=8800W;
(4) 电饭锅在这段时间内产生的热量。
【分析】(1)根据家庭电路连接的知识解答;
(2)三块插座接线“左零右火中间地”,而测电笔接触火线时发光,而接触零线时不发光;
(3)根据P=UI计算允许接入的最大电功率;
(4)根据计算电饭锅消耗的电能。
22.(2024·吉林) 某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向   端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器   。
【答案】左;短路
【知识点】电路故障的判断;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知, 电源电压保持不变,为使台灯变亮,则电流变大。根据欧姆定律可知,总电阻变小,因此滑动变阻器的阻值变小,即滑片向左端移动。
(2) 台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器短路。
【分析】(1)根据灯泡亮度确定电流大小变化,再根据欧姆定律确定变阻器的阻值变化即可;
(2)当滑动变阻器短路时,总电阻减小而总电流变大,那么灯泡很亮。且由于滑片移动时不能改变电阻大小,因此灯泡亮度不变。
四、实验探究题
23.(2025·岳阳楼模拟)在测量未知电阻Rx阻值的实验中,某实验小组连接实物如图甲所示:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最   端:
(2)移动滑片使电流表示数为0.2A,此时电压表的指针位置如图乙所示,则电压表的示数为   V,此次测得Rx的阻值为   Ω
(3)在实验的过程中,电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻Rx    。排除故障后,他们正确操作并顺利完成实验。
(4)另一实验小组的同学发现电流表损坏不能使用,他们找到一个定值电阻 R0,设计实验电路如图丙。老师指出这种方法不能进行多次测量,测得的电阻误差较大。小组同学讨论发现只需在原设计的基础上添加或替换一个实验器材就能改进,请写出改进的方法:   。(任选一种方案即可,若是添加器材,需写出连接方式)
【答案】(1)右
(2)1.8;9
(3)断路
(4)添加一个滑动变阻器与电源串联
【知识点】电路故障的判断;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置,即最右端。
(2)图乙的电压表的量程为0-3V,分度值为0.1V,示数为1.8V;
此次测得Rx的阻值为:
(3)电路为串联电路,电流表示数几乎为0,说明故障为断路,电压表示数突然接近最大值,说明电压表与电源两极是连通的,是与电压表并联的待测电阻Rx发生了断路。
(4)如图丙,由于R0是定值电阻,只能进行一次实验,需要用滑动变阻器替换定值电阻R0,多次改变阻值进行多次实验,故应添加一个滑动变阻器与电源串联。
【分析】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置;
(2)认清电压表的量程和分度值,再读数;
根据求出Rx的阻值;
(3)串联电路中,电流表无示数,说明电路故障为断路,电压表有示数,说明电压表与电源两端是连通的,是与电压表并联的待测电路发生断路故障;
(4)需用滑动变阻器进行多次测量,减小误差。
24.(2025九下·广州开学考)
(1)请在图甲方框中画出图乙对应的电路图   :
(2)若实验过程中,A2的示数如图丙,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,通过滑动变阻器的电流为0.5A,则A1的示数为   A. 滑动变阻器 10s 内产生的热量为   J;
(3)若实验过程中,连接完图乙电路,闭合开关后,发现A1有示数,电压表无示数, A2无示数, 且电路中只有一个故障。则原因可能是____。 (选填字母)
A.滑动变阻器断路
B.R断路
C.A2断路
D.电压表断路
E.导线a、b、c中,其中一条断路
【答案】(1)
(2)0.7;25
(3)B;C;E
【知识点】根据实物图画电路图;电路故障的判断;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)图乙中,电阻和滑动变阻器并联,电压表和定值电阻并联,电流表A2和定值电阻串联,电流表A1串联在干路上,开关在干路上,控制整个电路,如图:
(2)并联电路,各支路电压等于电源电压,根据滑动变阻器的电流和电阻,计算电源电压为:U=UP=I2RP=0.5A×10Ω=5V,图丙中,电流表A2选择0~0.6A,结合指针位置,电流表示数为0.2A,A2和电阻串联,A1测量干路电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则A1示数为I=0.2A+0.5A=0.7A;滑动变阻器10s产生的热量为:Q=I2Rt=(0.5A)2×10Ω×10s=25J;
(3)图中,电流表A1有示数,而电压表和A2无示数,由于并联电路各支路互不影响,则R的支路发生断路,电阻R或电流表A2断路,或导线a、b、c中一个发生断路现象,BCE符合题意。
【分析】(1)根据各用电器的连接方式,电流表的位置,画出对应的电路图;
(2)并联电路中,各支路电压和电源电压相等;根据U=IR,计算电源电压,根据电流表量程和指针位置测量电流,利用并联电路电流规律,计算干路电流大小;利用Q=I2Rt,计算电流产生的热量;
(3)并联电路中,支路电流表无示数,发生断路了。
25.(2025·南山模拟)小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值,原因可能是导体A发生   ;排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为   A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的   。分析实验数据可以得出结论为:   。为使实验结论更具有普遍性,换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是   的,因此将这个比值定义为导体的电阻;
(3)根据电阻定义可知导体B的阻值   。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中电阻   (选填“d”“e”或“f”).
【答案】(1)断路;0.2
(2)电流表示数;导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;一定
(3)10;e
【知识点】电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流和电压的关系时,
(1)根据图甲,试触开关,电流表无示数,则电路有断路、电压表指针偏转到最大值,电压表并联的定值电阻A断路;
根据图乙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.2A;
(2)实验时,改变电阻的电压并记录电流表示数,电压与电流的比值不变,可得:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;换用导体B重复实验,作图丙,同一导体的电流和电压图像是正比例函数,则电压和电流的比值一定;
(3)图丙中,B电阻的电压UB=3V,对应电流IB=0.3A,计算电阻;同理,计算A电阻的阻值为:,图丁中,A的阻值为5Ω,则十位为0,个位为5,因此黑色代表0,绿色代表5,同理B电阻,棕色代表1,选择15Ω电阻时,十位是棕色环1,个位是绿色环5,即e为15Ω电阻,e符合要求。
【分析】(1)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,则电压表测量的位置断路;
(2)当电流和电压的比值一定时,则电阻一定,电流和电压成正比;
(3)根据,计算电阻,结合不同电阻的数字用不同颜色表示,根据要选择的电阻大小,判断颜色。
26.(2024·宝安模拟)某同学家里购买了一只标有“12V”LED灯泡,它可以根据人们的需求变换出不同颜色,该同学十分好奇,进行了该灯泡额定电功率的测量。电源电压为15V,滑动变阻器的规格为“30,1A”。
(1)请帮助该同学根据电路图a,连接实物图b   ;
(2)闭合开关后,该同学发现两只电表的示数均为0,这可能是因为   ;
(3)当滑动变阻器的滑片在某位置时,电压表的示数为8V,此时滑动变阻器的滑片应该向   (“左”或“右”)滑动。
(4)当电压表的示数为12V时,电流表的示数如图c所示,是   ,该LED灯泡的额定功率为   。
(5)该同学查阅LED灯变色的相关资料,了解到LED灯泡内部存在很多基于红(R)、绿(G)、蓝(B)三种基色的LED。这三种颜色的LED通过不同的组合和亮度调节,可以产生多种颜色,具体情况如图表d。假设LED灯泡中共有9个小型LED灯,红(R)、绿(G)、蓝(B)三种基色各三个。每个小型LED灯的规格相同,电阻均为R。为达到最佳发光效果,每个基色的所有灯同时工作或熄灭。现将灯泡接在电压为U的电源两端,当灯泡发出白光时,该LED灯的实际功率为   (用已知字母表示,忽略温度对电阻的影响)
【答案】(1)
(2)滑动变阻器断路
(3)左
(4)0.5A;6W
(5)
【知识点】实物的电路连接;电路故障的判断;电功率的计算
【解析】【解答】测量灯泡的电功率时,
(1)实验时,电压表并联在灯泡两端,灯泡的额定电压是12V,电压表选大量程,接线柱正入负出,如图所示:
(2)灯泡和滑动变阻器串联,闭合开关后,两电表的示数均为0,则电路出现断路,是滑动变阻器断路。
(3)灯泡的额定电压是12V,电压表的示数为8V,应使灯泡电压增大,减小滑动变阻器两端的电压,减小滑动变阻器接入电路中的电阻,滑片向左移动。
(4)根据图c,电流表选小量程,分度值是0.02A,根据指针位置,示数是0.5A。
计算灯泡的额定功率:P=UI=12V×0.5A=6W;
(5)根据不同颜色的灯发光,能出现各种颜色,则各小灯是并联的,若出现白色,是三种基本色光的混合色,各小灯都发光,LED灯的实际功率,9个小型LED灯,总功率。
【分析】(1)测量灯泡电功率时,电压表正入负出,并联在灯泡处;
(2)在串联电路中,电流表、电压表无示数,电压表测量以外的位置断路;
(3)若增大灯泡的分压,需减小滑动变阻器的分压,减小滑动变阻器的电阻;
(4)根据电流表量程和指针位置,测量电流,根据P=UI,计算电功率;
(5)各灯可以分别各种,是并联电路,根据,计算电功率;白光是各种色光的混合色。
(1)由图可知,电压表并联在灯泡两端,由题意可知,灯泡的额定电压是12V,所以电压表选大量程,电路连接如图所示:
(2)闭合开关后,该同学发现两只电表的示数均为0,说明电路中出现短路,可能是与电压表串联的部分断路,即滑动变阻器断路。
(3)灯泡的额定电压是12V,此时电压表的示数为8V,小于灯泡的额定电压,此时应该增大灯泡两端的电压,减小滑动变阻器两端的电压,即减小滑动变阻器接入电路中的电阻,将滑片向左移动。
(4)[1]由图可知,电流表选小量程,分度值是0.02A,此时电流表的示数是0.5A。
[2]该LED灯泡的额定功率
P=UI=12V×0.5A=6W
(5)将灯泡接在电压为U的电源两端,当灯泡发出白光时,发光基色是红、绿和蓝光,小型LED灯的实际功率,LED灯泡中共有9个小型LED灯,则该LED灯的实际功率
27.(2024·山海关模拟)小明在做“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,器材有:电压恒为6V的电源一个,定值电阻6个(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)请你按照图甲的电路图(电压表选0~3V量程),用笔画线代替导线,将图乙未连接好的实物电路连接完整。   
(2)正确连接电路后,试触时,发现电压表指针迅速偏向最右端,电流表示数为零,则电路中出现的故障可能是   。
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I;当电压表示数为3V时,电流表的示数如图丙所示.则通过定值电阻的电流大小为   A。记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I;以电流I为纵坐标、电压U为横坐标、采用描点的方式,画出I-U图像.如图丁所示,依据图像,得到的结论是   。
(4)探究电流与电阻的关系。
①将5Ω的电阻接在a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为读出电流表的示数I,并把相关数据记录在表格中。
②断开开关,把其他五个电阻依次替换a、b间的电阻,闭合开关,   ,分别读出电流表的示数I,并把相关数据记录在表格中。
(5)请你帮小明设计出记录实验数据的表格。   
(6)小明进行实验探究电流与电阻的关系时,把定为2V,然后从小到大更换电阻,当他用30Ω的电阻替换25Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为为继续完成此次探究,其他同学帮他一起设计了如下方案,下列方案可行的一项是 。
A.将原滑动变阻器更换为“60Ω 1A”的滑动变阻器,其余不变
B.将电压为6V的电源更换为电压为10V的电源,其余不变
C.只调节滑动变阻器,使U0为1.5V
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)0.3;当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为
(5)
电阻R/Ω            
电流I/A            
(6)A
【知识点】电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)电压表测量定值电阻两端的电压,故应将电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)电流表示数为零,说明电路中某处断路, 电流无法流通。电压表指针迅速偏向最右端,说明电压表并联在断路两端, 由于没有电流流通, 电压表显示电源电压, 即指针迅速偏向最右端,故电路中出现的故障可能是定值电阻断路。
(3)由图丙可知,电流表选用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则通过定值电阻的电流大小为0.3A。
由图丁可知,流过定值电阻的电流与电阻两端的电压成正比,故能得出:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)为了探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端电压不变,把其它五个电阻依次替换a、b间的电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数仍为U0,读出电流表的示数I,并把相关数据记录在表格中。
(5)实验中需要记录每次更换的电阻值和电流值,设计表格如下:
电阻R/Ω
电流I/A
(6)A.当接入30Ω的电阻时,U0=2V,则滑动变阻器应接入的阻值为
故若将原滑动变阻器更换为“60Ω 1A”的滑动变阻器,其余不变,方案可行,故A符合题意;
B.若更换为电压为10V的电源,当接入30Ω的电阻时,U0=2V,则滑动变阻器应接入的阻值为
方案不可行,故B不符合题意;
C.只调节滑动变阻器,使U0为1.5V,改变了定值电阻两端电压,没有控制电压不变,方案不可行,故C不符合题意。
故选:A。
【分析】(1)电压表并联在定值电阻两端;
(2)当电压表示数接近电源电压是,电压表被串联在电路中,与其并联的用电器断路;
(3)根据电流表的读数方法进行读数,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)在探究电路与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压保持不变;
(5)设计表格记录数据,要有电阻大小和电流大小,同时注意物理量的单位;
(6)根据各个选项逐个分析。
(1)电压表测量定值电阻两端的电压,故应将电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)电流表示数为零,说明电路中某处断路, 电流无法流通。电压表指针迅速偏向最右端,说明电压表并联在断路两端, 由于没有电流流通, 电压表显示电源电压, 即指针迅速偏向最右端,故电路中出现的故障可能是定值电阻断路。
(3)[1]由图丙可知,电流表选用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则通过定值电阻的电流大小为0.3A。
[2]由图丁可知,流过定值电阻的电流与电阻两端的电压成正比,故能得出:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)为了探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端电压不变,把其它五个电阻依次替换a、b间的电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数仍为U0,读出电流表的示数I,并把相关数据记录在表格中。
(5)实验中需要记录每次更换的电阻值和电流值,设计表格如下:
电阻R/Ω
电流I/A
(6)A.当接入30Ω的电阻时,U0=2V,则滑动变阻器应接入的阻值为
故若将原滑动变阻器更换为“60Ω 1A”的滑动变阻器,其余不变,方案可行,故A符合题意;
B.若更换为电压为10V的电源,当接入30Ω的电阻时,U0=2V,则滑动变阻器应接入的阻值为
方案不可行,故B不符合题意;
C.只调节滑动变阻器,使U0为1.5V,改变了定值电阻两端电压,没有控制电压不变,方案不可行,故C不符合题意。
故选A。
28.(2024·梧州模拟) 小佳想测量一未知电阻阻值,设计了如图所示的电路:
(1)小佳用伏安法测量阻值的实验电路如图甲所示,电源电压恒为4.5V;
①电路中有一处连接错误,请在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线   ;
②改正错误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两电表均无示数,初步检查确认,电路接线完好,导线和两电表均无故障,若电路只有一处故障,则电路故障可能是   ;
③排除故障后,正确操作,当闭合开关时,电压表的示数为1V,电流表的示数如图乙所示,则   Ω;
(2)小佳利用电阻箱(电阻箱简介如图丁)设计了如图丙所示的电路,测出了灯泡L正常发光时的电阻。已知灯泡L的额定电压为,请补全实验步骤:
①仅闭合开关   ,将电阻箱的阻值调为   Ω,调节滑动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数为;
②闭合所有的开关,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数为   ,读出电阻箱的阻值为R;
③则灯泡正常发光时的电阻   (用题中已知量或所测量的字母表示)。
【答案】(1);滑动变阻器有断路或开关断路;5
(2)S、;0;;R
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)①在图甲的电路中,电压表并联在未知电阻和滑动变阻器两端是错误的,测量未知电阻Rx的阻值实验中,电压表应测未知电阻Rx两端的电压,应并联在Rx两端,改正后如下图所示:
②改正错误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两电表均无示数,初步检查确认,电路接线完好,导线和两电表均无故障 ,两电表均无示数,说明电路断路, 若电路只有一处故障,则与电压表并联的电路是连通的,因此电路故障可能是滑动变阻器有断路或开关断路;
③由图乙可知,电流表量程是0~0.6A,电流表分度值是0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律得:
(2) ①仅闭合开关S、S2,将电阻箱R0的阻值调为0,调节滑动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数为U额;
②闭合所有的开关,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值,使电压表的示数为
U额,读出电阻箱的阻值为R;
③则灯泡正常发光时的电阻RL=R。
【分析】(1)①在测电阻的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两电表均无示数,检查确认,电路接线完好,导线和两电表均无故障 ,两电表均无示数,说明电路断路, 若电路只有一处故障,则与电压表并联的电路是连通的,与电压表串联部分电路有断路;
③由图乙确定电流表量程与分度值,读出电流表示数,然后由欧姆定律求出RX的阻值;
(2)仅闭合开关S、S2,将电阻箱R0的阻值调为0,灯泡和滑动变阻器串联,调节滑动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数为U额,灯泡正常发光;
②闭合所有的开关,电阻箱与滑动变阻器串联,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值,使电压表的示数为U额,读出电阻箱的阻值为R;
③用电阻箱代替了灯泡,则灯泡正常发光时的电阻RL=R。
五、综合题
29.(2023·成都模拟)豆浆机是厨房实用小家电,它的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成,如图所示是某型号豆浆机说明书中的结构图和铭牌。
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电动机额定功率 200W
电热器额定功率 1000W
(1)小天对照豆浆机结构图,仔细观察了豆浆机,发现其中有许多物理知识。下列发现不正确的是 。
A.刀片是用高硬度的不锈钢材质制成,便于粉粹豆子
B.电动机工作时将电能转化为机械能,电热丝工作时将电能转化为内能
C.电热器能加热豆浆,连接豆浆机的导线却不怎么发热,因为导线的电阻大
D.电源线的插头中稍长的脚将金属外壳与接地线相连,是为了防止漏电造成事故
(2)小天发现加热和打浆是交替进行的,做一次豆浆需要20min,其中加热的总时间为12min,那么制作一次豆浆消耗的电能为    J。
(3)豆浆机出现故障,小天尝试用所学物理知识来检查维修。下列做法合理的是 。
A.豆浆机的电源线破损,用更长更细的电源线替换
B.电动机不工作,应先断电检查是否有烧焦、短路和断路等问题
C.机头下半部粘附豆浆导致“焦糊”,应将机头全部浸入水中清洗或用水流冲洗干净
(4)使用时间久了,电热丝已经氧化导致电阻变大。为保证豆浆机加热功率不变,你的建议是    。
【答案】(1)C
(2)8.16×105
(3)B
(4)用砂纸打磨电热丝的氧化层。
【知识点】电路故障的判断;电功的计算
【解析】【解答】
(1)A.刀片是用高硬度的不锈钢材质制成,硬度大,便于粉粹豆子,故A正确;
B. 电动机工作时将电能转化为机械能,电热丝工作时将电能转化为内能,故B正确;
C.电热器能加热豆浆,连接豆浆机的导线却不怎么发热,因为导线的电阻小,相同时间内,产生的热量小,故C错误;
D.电源线的插头中稍长的脚将金属外壳与接地线相连,是为了防止漏电造成事故,保护人身安全,故D正确;
故答案为:C。
(2)制作一次豆浆消耗的电能为。
(3) A.豆浆机的电源线破损,使用更长更细的电源线替换时,由于电源线的电阻变大,会严重发热,故A不合理;
B.若电动机不工作,则电路中存在故障,应先断电检查是否有烧焦、短路和断路等问题,故B合理;
C.若机头下半部粘附豆浆导致“焦糊”,不能将机头全部浸入水中清洗或用水流冲洗干净,会导致电路故障,故C错误;
故答案为:B;
(4)使用时间久了,电热丝已经氧化导致电阻变大。为保证豆浆机加热功率不变,应用砂纸打磨电热丝的氧化层,使电阻恢复到原来的阻值。
【分析】
(1)当电流一定时,在相同时间内,根据公式可知,电阻越大,产生的热量越多;
(2)根据公式求豆浆机消耗的电能。
30.(2023九下·荔湾开学考)蒸蛋器是采用通电发热盘加热水,水持续沸腾产生水蒸气把鸡蛋蒸熟的。小听想利用电能表来测量蒸蛋器的功率。小听仅把蒸蛋器(图甲)接入电路中,使其工作。
(1)小听观察到电能表(图乙)上有一个参数“3200imp/(kW·h)”,它表示的含义是   ;
(2)小听发现通电1min后电能表的示数竟然没变,检查确定所有器材完好。你认为电能表示数没有变化的原因是   ;
(3)她向蒸蛋器内加入20℃的水50g,通电后将水加热到60℃,水吸收的热量是   J;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(4)她记录了把6只鸡蛋蒸熟的时间为6min,该电能表指示灯闪烁了96次。这段时间内蒸蛋器消耗的电能是   J,利用公式   ,计算出蒸蛋器的实际功率为   。
【答案】(1)电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表指示灯闪烁3200次。
(2)电路中的电流太小
(3)8.4×103
(4)1.08×105;;300W
【知识点】热量的计算;电路故障的判断;电能表参数的理解;电功计算公式的应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)电能表上有一个参数“3200imp/(kW·h)”,它表示的含义是电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表指示灯闪烁3200次。
(2)电能表表盘是利用通电导体在磁场中受力运动的原理,受到的磁场力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关,电能表的示数不变,可能是因为电路中电流太小,产生的磁力无法使表盘运动。
(3)水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.05kg×(60℃-20℃)=8.4×103J
(4)指示灯闪烁96次,蒸蛋器消耗的电能
所用时间t=6min=0.1h
则此蒸蛋器的功率
【分析】(1)电能表最下面一行的参数表示的含义是电路中用电器每消耗1kW·h的电能指示灯闪烁闪烁的次数;
(2)电路中电流太小,会导致磁性较弱,电能表表盘不转动;
(3)根据公式Q吸=c水m(t-t0),可求出水吸收的热量;
(4)根据公式,可求出消耗的电能;根据公式,可求出实际功率。
1 / 1考点冲刺27【电路故障分析】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2025·贵州模拟)如图所示,闭合开关电路正常工作,过一会儿,两表中一表示数变大,另一表示数变小,则发生故障的原因(  )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯丝断了
C.可能是灯丝短路 D.一定是电阻R短路
2.(2024九下·台儿庄模拟)如图所示,当开关S闭合后,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,则故障可能是(  )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
3.(2023九下·炎陵模拟)如图所示的电路中,两个小灯泡的规格相同.闭合开关后,只有一个小灯泡发光,电压表指针偏转明显.则故障可能是(  )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
4.(2024·宝安模拟)如图所示的电路图,下列说法正确的是(  )
A.仅闭合开关S1时,向右移动滑片P,电流表示数变大
B.两只开关都断开,灯L和R0并联
C.闭合开关S1,S2时,向右移动滑片P,电路总功率增大
D.两只开关都断开,若电压表没有示数,电流表有示数,可能是灯L短路
5.(2024·肥城模拟)如图所示电路,闭合开关,两个小灯泡均不亮。若是其中一个小灯泡出现了故障,现用电压表、电流表和导线来判断电路故障,下列说法中(  )
①将电压表并联在小灯泡L1两端时,若电压表有示数,则小灯泡L1断路
②将电流表并联在小灯泡L1两端时,若电流表无示数,则小灯泡L2断路
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时,若灯L1不亮,则小灯泡L1断路
④将电压表并联在小灯泡L2两端时,若电压表无示数,则小灯泡L2短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有①②③正确 D.只有②③④正确
6.(2024·云南模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.已知电阻、灯可能出现了故障,电键闭合前后,电流表指针所在的位置不变,下列判断中正确的是(  )
A.若灯不发光,则一定电阻短路
B.若灯不发光,则一定电阻断路
C.若灯发光,则一定电阻短路
D.若灯发光,则一定电阻断路
7.(2024·南山模拟)家庭电路中白炽电灯常见故障与对应检修方法如下表所示
故障现象 可能原因 检修方法
电灯不亮 灯泡灯丝断了 换新灯泡
灯泡灯头内的电线断了 重新接好
开关、灯头内的电线等处线头松动,接触不良 检查线路
上述故障的可能原因可以概括成(  )
A.电路出现了断路 B.电路出现了短路
C.电路组成不完整 D.以上三种原因都有可能
8.(2024·岳池模拟)某同学采用如图所示电路做电学实验,闭合开关后,出现一处电路故障,以下分析中正确的是(  )
A.若电流表无示数,电压表无示数,则L1可能断路
B.若电流表无示数,电压表有示数,则L2可能短路
C.若电流表有示数,电压表有示数,则R可能短路
D.若电流表有示数,电压表无示数,则L1可能断路
9.(2024·霍邱模拟)如图甲所示电路,电源电压恒为8V,滑动变阻器的规格为“20Ω2A”,当滑片P从b端滑到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示。下列相关说法中正确的是
A.电阻 的阻值为
B.滑片 P 在 端时, 电路中消耗的功率为
C.滑片 在 端时, 消耗的功率为
D.滑动变阻器 消耗的最大功率为
10.(2022·达州)如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L1标有“3V 0.75W”,L2标有“4V 1W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是(  )
A.L2不能正常发光,但要比L1亮一些
B.电压表不能测量电源电压
C.电流表示数等于两灯电流大小之和
D.若电流表无示数,但L2发光且电压表有示数,则可能是L1开路
11.(2024·雨花模拟)如图所示电路,开关S闭合后电路正常工作。一段时间后其中一盏灯突然熄灭,两只电表的示数均变大,这可能是(  )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
二、多选题
12.(2025·贵州模拟)如右图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S闭合后,灯L不发光,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,对于此电路故障的判断,下列说法中正确的是( )
A.可能灯 L短路 B.可能灯L断路
C.可能滑动变阻器 断路 D.一定是定值电阻断路
13.(2024·烟台) 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后发现电压表无示数,假设电路中只有一个元件发生故障,则故障的原因可能是(  )
A.灯泡短路 B.灯泡短路 C.灯泡断路 D.灯泡断路
14.(2024九下·确山模拟)小刘连接好图的电路后(2节干电池作电源),合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,你认为发生故障的原因可能是(  )
A.变阻器短路 B.变阻器断路 C.灯泡短路 D.灯泡断路
15.(2024九下·嘉禾期中)小艺连接了如图甲所示的电路,闭合开关,发现两灯都不亮。于是小艺找来如图乙所示的电流表来检测故障,M、N分别为连接电流表的两根导线。闭合开关,当M、N分别接a、b时,两灯都不发光;当M、N分别接b、c时,两灯都不发光;当M、N分别接a、d时,只有L2发光;当M、N分别接d、e时,两灯都不发光,若电路中只有一处故障,则故障可能是
A.L1断路 B.导线ab断路 C.L2断路 D.导线cd断路
16.(2023·覃塘模拟)兴趣小组设计的电子身高测量仪如图所示,其中定值电阻R1=6Ω。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R2规格为“40Ω 0.5A”,电压表的量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。在电路安全的情况下,关于此设计下列说法正确的是(  )
A.当被测者的身高越高时,电压表的示数越大
B.当电路中电流为0.5A时,滑动变阻器接入电路的阻值是9Ω
C.R2接入电路的阻值是6Ω时,电压表的示数是2.25V
D.用电流表的示数来反映人的身高,更符合人们的思维习惯
三、填空题
17.(2024·黄浦模拟)在图所示电路中,电源电压为U0保持不变,电阻R1和滑动变阻器R2串联或并联在M、N两点间。已知电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上。闭合开关S,移动R2的滑片,电流表示数变大。
(1)发生故障的导体是   ;(选填“R1”或“R2”)
(2)现将一个电压表正确并联在电路中,通过闭合开关S后通过电压表的示数来确定电路连接方式和故障原因,则可行的是   ;
A.电压表并联在R1两端
B.电压表并联在R2两端
C.电压表并联在电源两端
请写出电压表的示数、R1和R2的连接方式、及对应的故障。   
18.(2024·湖南模拟)如图所示,电源电压恒为4.5V,闭合开关S后,电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是定值电阻R1   (选填“断路”或“短路”)。排除故障后,移动滑动变阻器R2的滑片P,发现当电压表示数为1.5V时, 电流表示数为0.30A, 则R1的阻值为   Ω; 继续移动滑片P,使电压表示数从1.5V增加到2.0V,该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了   Ω。
19.(2024·奉贤模拟)如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
① 应选择如下方案,其中不可行的是   ;
A.将一个电流表串联在 Q 点
B.将一个电压表并联在 Q、M 点之间
C.将一个电压表并联在 M、N 两点之间
② 请选择一个可行的方案,写出闭合开关 S 后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障:   。
20.(2024·重庆市模拟)小明书房照明灯标有“220V,60W”,发现开关S闭合后灯不亮,电工检修照明电路时用测电笔去测C、D两点时(如甲图所示),发现氖管均发光,用测电笔去测A、B两点时,只有测A点时氖管发光,那么故障原因可能是    (A、B间短路/D、C间短路/A、D间断路/B、D间断路);电路维修完成后,小明用家中电能表(如乙图所示)测量了该灯的实际功率,单独使用该照明灯,发现电能表指示灯6min才闪烁了20次,该灯的实际功率是   。
21.(2024·扬州)如图1是家庭电路示意图,插座与灯泡的连接方式是   联.闭合开关后,灯泡不亮,测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光,则电路故障是   断路.家用电能表如图2所示,能接入电路中用电器的最大总功率为   W.若家中仅有电饭锅工作,5 min 内电能表指示灯闪烁了300次,电饭锅在这段时间内产生的热量是    J.
22.(2024·吉林) 某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向   端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器   。
四、实验探究题
23.(2025·岳阳楼模拟)在测量未知电阻Rx阻值的实验中,某实验小组连接实物如图甲所示:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最   端:
(2)移动滑片使电流表示数为0.2A,此时电压表的指针位置如图乙所示,则电压表的示数为   V,此次测得Rx的阻值为   Ω
(3)在实验的过程中,电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻Rx    。排除故障后,他们正确操作并顺利完成实验。
(4)另一实验小组的同学发现电流表损坏不能使用,他们找到一个定值电阻 R0,设计实验电路如图丙。老师指出这种方法不能进行多次测量,测得的电阻误差较大。小组同学讨论发现只需在原设计的基础上添加或替换一个实验器材就能改进,请写出改进的方法:   。(任选一种方案即可,若是添加器材,需写出连接方式)
24.(2025九下·广州开学考)
(1)请在图甲方框中画出图乙对应的电路图   :
(2)若实验过程中,A2的示数如图丙,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,通过滑动变阻器的电流为0.5A,则A1的示数为   A. 滑动变阻器 10s 内产生的热量为   J;
(3)若实验过程中,连接完图乙电路,闭合开关后,发现A1有示数,电压表无示数, A2无示数, 且电路中只有一个故障。则原因可能是____。 (选填字母)
A.滑动变阻器断路
B.R断路
C.A2断路
D.电压表断路
E.导线a、b、c中,其中一条断路
25.(2025·南山模拟)小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值,原因可能是导体A发生   ;排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为   A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的   。分析实验数据可以得出结论为:   。为使实验结论更具有普遍性,换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是   的,因此将这个比值定义为导体的电阻;
(3)根据电阻定义可知导体B的阻值   。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中电阻   (选填“d”“e”或“f”).
26.(2024·宝安模拟)某同学家里购买了一只标有“12V”LED灯泡,它可以根据人们的需求变换出不同颜色,该同学十分好奇,进行了该灯泡额定电功率的测量。电源电压为15V,滑动变阻器的规格为“30,1A”。
(1)请帮助该同学根据电路图a,连接实物图b   ;
(2)闭合开关后,该同学发现两只电表的示数均为0,这可能是因为   ;
(3)当滑动变阻器的滑片在某位置时,电压表的示数为8V,此时滑动变阻器的滑片应该向   (“左”或“右”)滑动。
(4)当电压表的示数为12V时,电流表的示数如图c所示,是   ,该LED灯泡的额定功率为   。
(5)该同学查阅LED灯变色的相关资料,了解到LED灯泡内部存在很多基于红(R)、绿(G)、蓝(B)三种基色的LED。这三种颜色的LED通过不同的组合和亮度调节,可以产生多种颜色,具体情况如图表d。假设LED灯泡中共有9个小型LED灯,红(R)、绿(G)、蓝(B)三种基色各三个。每个小型LED灯的规格相同,电阻均为R。为达到最佳发光效果,每个基色的所有灯同时工作或熄灭。现将灯泡接在电压为U的电源两端,当灯泡发出白光时,该LED灯的实际功率为   (用已知字母表示,忽略温度对电阻的影响)
27.(2024·山海关模拟)小明在做“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,器材有:电压恒为6V的电源一个,定值电阻6个(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)请你按照图甲的电路图(电压表选0~3V量程),用笔画线代替导线,将图乙未连接好的实物电路连接完整。   
(2)正确连接电路后,试触时,发现电压表指针迅速偏向最右端,电流表示数为零,则电路中出现的故障可能是   。
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I;当电压表示数为3V时,电流表的示数如图丙所示.则通过定值电阻的电流大小为   A。记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I;以电流I为纵坐标、电压U为横坐标、采用描点的方式,画出I-U图像.如图丁所示,依据图像,得到的结论是   。
(4)探究电流与电阻的关系。
①将5Ω的电阻接在a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为读出电流表的示数I,并把相关数据记录在表格中。
②断开开关,把其他五个电阻依次替换a、b间的电阻,闭合开关,   ,分别读出电流表的示数I,并把相关数据记录在表格中。
(5)请你帮小明设计出记录实验数据的表格。   
(6)小明进行实验探究电流与电阻的关系时,把定为2V,然后从小到大更换电阻,当他用30Ω的电阻替换25Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为为继续完成此次探究,其他同学帮他一起设计了如下方案,下列方案可行的一项是 。
A.将原滑动变阻器更换为“60Ω 1A”的滑动变阻器,其余不变
B.将电压为6V的电源更换为电压为10V的电源,其余不变
C.只调节滑动变阻器,使U0为1.5V
28.(2024·梧州模拟) 小佳想测量一未知电阻阻值,设计了如图所示的电路:
(1)小佳用伏安法测量阻值的实验电路如图甲所示,电源电压恒为4.5V;
①电路中有一处连接错误,请在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线   ;
②改正错误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两电表均无示数,初步检查确认,电路接线完好,导线和两电表均无故障,若电路只有一处故障,则电路故障可能是   ;
③排除故障后,正确操作,当闭合开关时,电压表的示数为1V,电流表的示数如图乙所示,则   Ω;
(2)小佳利用电阻箱(电阻箱简介如图丁)设计了如图丙所示的电路,测出了灯泡L正常发光时的电阻。已知灯泡L的额定电压为,请补全实验步骤:
①仅闭合开关   ,将电阻箱的阻值调为   Ω,调节滑动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数为;
②闭合所有的开关,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数为   ,读出电阻箱的阻值为R;
③则灯泡正常发光时的电阻   (用题中已知量或所测量的字母表示)。
五、综合题
29.(2023·成都模拟)豆浆机是厨房实用小家电,它的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成,如图所示是某型号豆浆机说明书中的结构图和铭牌。
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电动机额定功率 200W
电热器额定功率 1000W
(1)小天对照豆浆机结构图,仔细观察了豆浆机,发现其中有许多物理知识。下列发现不正确的是 。
A.刀片是用高硬度的不锈钢材质制成,便于粉粹豆子
B.电动机工作时将电能转化为机械能,电热丝工作时将电能转化为内能
C.电热器能加热豆浆,连接豆浆机的导线却不怎么发热,因为导线的电阻大
D.电源线的插头中稍长的脚将金属外壳与接地线相连,是为了防止漏电造成事故
(2)小天发现加热和打浆是交替进行的,做一次豆浆需要20min,其中加热的总时间为12min,那么制作一次豆浆消耗的电能为    J。
(3)豆浆机出现故障,小天尝试用所学物理知识来检查维修。下列做法合理的是 。
A.豆浆机的电源线破损,用更长更细的电源线替换
B.电动机不工作,应先断电检查是否有烧焦、短路和断路等问题
C.机头下半部粘附豆浆导致“焦糊”,应将机头全部浸入水中清洗或用水流冲洗干净
(4)使用时间久了,电热丝已经氧化导致电阻变大。为保证豆浆机加热功率不变,你的建议是    。
30.(2023九下·荔湾开学考)蒸蛋器是采用通电发热盘加热水,水持续沸腾产生水蒸气把鸡蛋蒸熟的。小听想利用电能表来测量蒸蛋器的功率。小听仅把蒸蛋器(图甲)接入电路中,使其工作。
(1)小听观察到电能表(图乙)上有一个参数“3200imp/(kW·h)”,它表示的含义是   ;
(2)小听发现通电1min后电能表的示数竟然没变,检查确定所有器材完好。你认为电能表示数没有变化的原因是   ;
(3)她向蒸蛋器内加入20℃的水50g,通电后将水加热到60℃,水吸收的热量是   J;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(4)她记录了把6只鸡蛋蒸熟的时间为6min,该电能表指示灯闪烁了96次。这段时间内蒸蛋器消耗的电能是   J,利用公式   ,计算出蒸蛋器的实际功率为   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图可知,电阻R和灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电阻两端的电压;
A.若R断路,灯泡不能发光,电流表断路,其示数为0,此时电压表测量电源电压,则电压表的示数增大,故A符合题意;
B.若灯丝断了,整个电路断路,则灯泡不发光,两电表的示数都为0,故B不符合题意;
C.若灯丝短路,电阻有电流通过,电流表有示数且变大,电压表测量的是电源电压,其示数变大,故C不符合题意;
D.若电阻R短路,灯泡能发光,电压表同时被短路,其示数为0,电流表的示数变大,符合题意,但不是唯一的情况,也可能是R断路的情况,故D不符合题意;
故选A。
【分析】由图可知与灯泡串联,电压表测量电阻两端的电压;由电路中两表示数的变化可知故障的可能性,然后根据选项选出符合要求的判断。
2.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据图片可知,灯泡L1和L2串联,电压表测量L1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.如果灯L1断路,那么电压表串联在电路中,此时测电源电压。由于电压表的内阻很大,因此电流表无示数故A符合题意;
B.如果灯L1短路,那么电压表同时被短路,即电压表没有示数,故B不符合题意;
C.如果灯L2断路,电流表和电压表都没有示数,故C不符合题意;
D.如果灯L2短路,只有L1的简单电路,电流表和电压表都有示数,故D不符合题意。
故选A。
【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测出现电表的示数变化情况,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
3.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】电压表示数明显,且一只灯泡点亮,所以电路中有电流通过,所以L2没有短路,L1被短路,A正确,BCD错误.
故选A.
【分析】电路的故障分析: 题目中两灯泡串联,一直灯泡不工作,所以不工作的灯泡短路,电压表示数明显,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器正常。
4.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.闭合开关S1 时,只滑动变阻器R接入电路,向右移动滑片P时,接入电路中的电阻变大,电流表示数变小,故A错误;
BD.两开关都断开时,灯泡L和滑动变阻器R串联,电流表有示数,电压表没有示数,可能灯泡L短路,故B错误;故D正确
C.闭合S1、S2时,R0和滑动变阻并联,向右移动滑片P,滑动变阻器的电阻增大,电流减小,总电流减小,根据,电路总功率减小,故C错误。
故选D。
【分析】根据开关状态,判断电路的连接方式,在串联电路中,电阻变大,电流减小;并联电路中,支路电阻变大,电流减小,干路电流减小,总电功率减小。
5.【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】①将电压表并联在小灯泡L1两端时,若电压表有示数,说明电压表外侧电路正常,则小灯泡L1故障,若L1短路,则L2应可以发光,因此故障为小灯泡L1断路,故①正确;
②将电流表并联在小灯泡L1两端时,若电流表无示数,说明电流表外侧电路断路,则小灯泡L2断路,故②正确;
③将一根导线并联在小灯泡L2两端时,若灯L1不亮,小灯泡L2外侧断路,说明则小灯泡L1断路,故③正确;
④将电压表并联在小灯泡L2两端时,若电压表无示数,说明L2外侧断路,或小灯泡L2短路,若L2短路,则L1应可以发光,因此故障为小灯泡L1断路,故④错误。
综上所述,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】在分析电压表和电流表的故障时,若电压表无示数,可判断与电压表串联部分发生断路或与电压表并联部分发生短路,若电流表无示数,可判断与电流表串联部分发生断路;
6.【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB、若灯L不发光,则可能是灯L短路或断路,若灯短路,闭合开关后,电源短路,电流表会烧坏,故不合题意;若灯断路,闭合开关前后,电流表均无示数,指针位置不变,是有可能的,故AB中的描述不合题意;
CD、若灯L发光,说明只有电阻出现故障,且不可能是断路,因为电阻断路在闭合开关前灯是不可能发光的,故只能是电阻R短路,所以C正确,D错误.
故答案为:C。
【分析】题目明确指出电阻R、灯L可能出现了故璋,那么就是短路和断路.根据电键S闭合前后,电流表指针所在的位置不变,可逐一分析选项中的描述是否与题意相符。
7.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据题意可知,灯丝断了,电线断了和接触不良,都属于电路出现了断路,故A正确,而B、C错误。
故选A。
【分析】处处连通的电路为通路,断开的电路为断路;电流不经过用电器,从正极直接流回负极时发生短路。
8.【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB.图中,灯泡串联,电压表测L1的电压,电流表无示数,电压表无示数,L2断路,电流表无示数,电压表无示数,L1断路,故AB错误;
CD.若电流表有示数,电压表有示数,滑动变阻器R可能短路;电流表示数,电压表无示数,L1短路,故C正确;故D错误。
故选C。
【分析】在串联电路中,电流表无示数,可能发生断路,电压表有示数,电压表测量的位置断路;电流表有示数,电路可能发生短路,电压表无示数,电压表测量的位置短路。
9.【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;探究串、并联电路中的电压规律实验;电路故障的判断;电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端电压,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”, 当滑片P从b端滑到a端的过程中, 滑动变阻器的阻值逐渐减小,当滑片位于a点时,其两端电压也为0, 电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示 ,可得电路中的最大电流为,则 电阻 的阻值为 ,则A错误; 滑片 P 在 端时, 电路中消耗的功率为 则B错误; 滑片 在 端时,,则电路中的电流为 消耗的功率为,则C错误;只有滑动变阻器阻值等于定值电阻时,平分电压,此时电功率最大,则最大功率为,则D正确。
【分析】分析电路串并联问题,根据滑动变阻器滑片的移动确定阻值,进行计算。
10.【答案】D
【知识点】电路故障的判断;电功率的计算
【解析】【解答】BC.由图知道,灯泡L1与L2并联,电流表在L1所在的支路上,测量通过灯泡L1的电流,电压表并联在L2两端,测量的是电源电压,BC不符合题意;
A.因为灯泡L1标有“3V 0.75W”,L2标有“4V 1W”的字样,所以,两的电阻是
由于电源电压恒为3V,灯泡L1与L2并联,且L1与L2的额定电压分别是3V和4V,所以,L2不能正常发光,两灯的功率分别是
由于 ,所以,L1更亮一些,A不符合题意;
D.若电流表无示数,说明L1所在的支路断路,L2发光且电压表有示数,说明电压表与电源连接部分没有故障,即可能是是L1开路,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据灯泡的电压和电功率可以计算电阻;利用实际电压和电阻,可以计算电功率。
11.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 两只电表的示数均变大 ,所以电路不可能发生断路,只可能发生短路,两灯串联,电压表测L2两端电压。如果灯L2灯泡短路导致电压表示数减小为0,所以灯L1短路,B正确,ACD错误;
综上选B。【分析】电路故障分析:电路中灯泡发生故障,导致电压表和电流表的示数变大,说明电路中不会发生断路,只可能发生短路,并联电路中,电压表并联在灯泡中,如果灯泡短路,则电压表示数也为短路。
12.【答案】A,C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由电路图知,灯泡、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端的总电压;
A.如果灯泡L短路,闭合开关灯泡不会发光,电压表测量电源电压,电压表指针偏转,故A正确;
B.如果灯泡L断路,整个电路断路,灯泡不亮,电压表指针不偏转,故B错误;
C.如果滑动变阻器R2断路,电路中无电流,灯不亮,电压表串联在电路中,测量电源电压,有示数,故C正确;
D.如果R1断路,电路中无电流,灯不亮,电压表串联在电路中,测量电源电压,有示数,符合题意,但不是唯一的情况,故D错误。
故选AC。
【分析】由电路图知,灯泡、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,其中电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端的总电压,闭合开关,灯泡不亮,原因有二:灯泡短路或其它串联部分断路。
13.【答案】A,D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 由图可知,两灯串联,电压表测量灯L1两端的电压,闭合开关后发现电压表无示数,可能是灯泡L1短路,电压表被短路,也可能是灯泡L2断路,电压表断路。
故选AD。
【分析】由图可知,两灯串联,电压表测量灯L1两端的电压,闭合开关后发现电压表无示数,电路中可能出现了短路或断路。
14.【答案】A,D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.题目中2节干电池的电压为3V,电压表示数总为3V不变,即电压表示数等于电源电压,若变阻器短路,电路中只有灯泡工作,电压表测电源电压,故A符合题意;
B.若变阻器断路,电压表左端没有和电源负极连通,而电源是提供电压的,所以电压表示数应为0,故B不符合题意;
C.若灯泡短路,灯泡相当于一根导线,导线两端电压为零,电压表测量导线两端电压,电压表示数应为0,故C不符合题意;
D.题目中2节干电池的电压为3V,电压表示数总为3V不变,即电压表示数等于电源电压,若灯泡断路,电路中无电流,此时电压表两端与电源正负极相连,测量电源电压,电压表示数等于电源电压,故D符合题意。
故选AD。
【分析】1、由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压。
2、题目条件:2节干电池的电压为3V,电压表示数总为3V不变,即电压表的电压为电源电压。
3、只要电压表两端与电源正负极之间出现断路,电压表示数为零。
4、当与电压表并联部分出现短路,电压表相当于测导线电压,电压表示数为零。
5、当与电压表并联部分出现断路,电压表与电源正负极连接完好,此时电压表示数等于电源电压。
15.【答案】A,D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 根据题意可知, 当M、N分别接a、d时,只有L2发光,说明L2正常,且a与负极,d与正极之间正常,问题出现在a、L1和d之间。如果ab之间断路,那么电流表接在ab之间时灯泡应该发光,因此ab之间没有问题,那么只能是L1断路或cd断路。
故选AD。
【分析】根据电流表接在不同位置时的灯泡发光情况,推测发生故障的位置和种类即可。
16.【答案】A,C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.观察该电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,R1和R2串联接在电路中,电压表测R2的电压,电流表测电路电流,当被测者的身高越高时,变阻器R2接入电路的阻值变大,定值电阻R1的阻值不变,根据串联电路的分压特点,电阻阻值越大,分得的电压也越大,则电压表的示数变大,A符合题意;
B.电源电压恒为4.5V,当电路中电流为0.5A时,电路的总电阻为,其中定值电阻R1=6Ω,则滑动变阻器R2接入电路的阻值为,B不符合题意;
C.R2接入电路的阻值是6Ω时,和定值电阻R1的阻值大小相等,电源电压恒为4.5V,根据串联电路的分压特点,可知电压表的示数是电源电压的一半,为2.25V,C符合题意;
D.因为人的身高越高,变阻器接入电路的阻值越大,电压表示数越大,电流表示数越小,人们的思维习惯是人的身高越高,电表示数越大,所以用电流表的示数来反映人的身高,不符合人们的思维习惯,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小,变大的电阻分压变大;根据电压和电流的比值, 计算电阻。
17.【答案】R1;A;见解析
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电路故障的判断
【解析】【解答】(1)已知电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上。闭合开关S,移动R2的滑片,电流表示数变大,说明滑动变阻器完好,故障发生在R1上;
(2)根据电流表示数变大,如果并联,则一定是R1断路,如果是串联,则一定是R1短路,
A.电压表并联在R1两端,如果是并联,则电压表示数一定是等于U0,如果是串联,且电阻R1短路,则电压表示数为0,故能区分连接方式;
B.电压表并联在R2两端,如果是并联,电压表示数一定是等于U0,如果是串联,且电阻R1短路,则电压表示数也是U0,故无法区分;
C.电压表并联在电源两端,电压表测量电源电压,电压表示数一定是等于U0,无法区分连接方式,故选:A;
电压表示数等于U0,电路是并联,且电阻R1断路;
电压表示数为0,电路是串联,电阻R1短路。
【分析】(1)根据滑动变阻器能改变电流分析故障位置;
(2)根据各项分析电路中出现的现象分析解答。
18.【答案】短路;5;3.75
【知识点】串联电路的电压规律;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】电流表有示数,表明电路不可能是断路,即有可能是短路,短路是几乎不能分到电压的,而电压表测R1两端为0,故可能是
R1短路。
根据题意,由欧姆定律可得;根据串联电路电压的规律,此时R2两端电压为
;由于串联电路电流相等,所以R2接入的电阻为。
因为定值电阻的阻值是导体一种性质,与电压无关,故继续移动滑片,当电压表示数为2.0V时,电阻R1=5 Ω ,根据欧姆定律可得此时电路中的电流为,R2此时两端电压为,由欧姆定律可得此时R2接入的电阻为,故R2接入的电阻值减小的值为。
【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。由题意可知,电流表有示数说明电路为通路,电压表无示数说明电压表被短路,据此进行解答;根据欧姆定律求出R1的阻值,利用串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻,探究电流与电压的关系时应保持定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律求出电压表示数增加到2.0V时电路中的电流,然后根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出此时变阻器接入电路中的电阻,进一步求出该过程中滑动变阻器 R2连入电路的阻值减小了的值。
19.【答案】BC;见解析
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】(1)Q点的电流表测量干路电流,移动滑片,若电流表示数不变,说明故障是R2断路;若电流表示数发生变化,该支路是正常的,故障是R1断路,故A不符合题意;
(2)电压表接到QM之间,电压表测量的是一段导线直接的电压,不能检测出故障,故B符合题意;
(3)电压表接到MN之间,电压表测量的是电源电压,不能检测故障,故C符合题意。
故选BC。
【分析】由图可知,该电路为并联电路;根据电流表、电压表的连接方式分析是否能测量出电路故障的原因;根据电路故障分析电表示数的变化情况。
20.【答案】间断路;
【知识点】电路故障的判断;电功率的计算
【解析】【解答】(1)由题意可知,用测电笔测A、B、C、D四点时,测A、C、D三点时,氖管均发光,只有测B点时氖管不发光,则说明A、C、D三点与火线相连,B点与火线是断开的,由此可知B与D点之间断路。
(2)电能表指示灯闪烁20次消耗的电能:W=kW h=0.01kW h;
用电器的实际功率:。
【分析】(1)家庭电路的两根线分别是火线和零线,测电笔和火线接触时,氖管会发光,接触零线时,氖管不会发光;。
(2)首先根据计算该灯消耗的电能,据公式求出用电器的功率。
21.【答案】并;火线;8800;3.6×105
【知识点】热量的计算;电路故障的判断;电功率的计算;家庭电路的连接
【解析】【解答】(1)在家庭电路中,插座和用电器不相互影响,应该为并联;
(2) 闭合开关后,灯泡不亮,测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光,由于插座的右孔直接与火线相连,因此电路故障是火线断路;
(3)根据图片可知,电能表允许通入的最大电流为40A,则最大电功率P=UI=220V×40A=8800W;
(4) 电饭锅在这段时间内产生的热量。
【分析】(1)根据家庭电路连接的知识解答;
(2)三块插座接线“左零右火中间地”,而测电笔接触火线时发光,而接触零线时不发光;
(3)根据P=UI计算允许接入的最大电功率;
(4)根据计算电饭锅消耗的电能。
22.【答案】左;短路
【知识点】电路故障的判断;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知, 电源电压保持不变,为使台灯变亮,则电流变大。根据欧姆定律可知,总电阻变小,因此滑动变阻器的阻值变小,即滑片向左端移动。
(2) 台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器短路。
【分析】(1)根据灯泡亮度确定电流大小变化,再根据欧姆定律确定变阻器的阻值变化即可;
(2)当滑动变阻器短路时,总电阻减小而总电流变大,那么灯泡很亮。且由于滑片移动时不能改变电阻大小,因此灯泡亮度不变。
23.【答案】(1)右
(2)1.8;9
(3)断路
(4)添加一个滑动变阻器与电源串联
【知识点】电路故障的判断;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置,即最右端。
(2)图乙的电压表的量程为0-3V,分度值为0.1V,示数为1.8V;
此次测得Rx的阻值为:
(3)电路为串联电路,电流表示数几乎为0,说明故障为断路,电压表示数突然接近最大值,说明电压表与电源两极是连通的,是与电压表并联的待测电阻Rx发生了断路。
(4)如图丙,由于R0是定值电阻,只能进行一次实验,需要用滑动变阻器替换定值电阻R0,多次改变阻值进行多次实验,故应添加一个滑动变阻器与电源串联。
【分析】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置;
(2)认清电压表的量程和分度值,再读数;
根据求出Rx的阻值;
(3)串联电路中,电流表无示数,说明电路故障为断路,电压表有示数,说明电压表与电源两端是连通的,是与电压表并联的待测电路发生断路故障;
(4)需用滑动变阻器进行多次测量,减小误差。
24.【答案】(1)
(2)0.7;25
(3)B;C;E
【知识点】根据实物图画电路图;电路故障的判断;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)图乙中,电阻和滑动变阻器并联,电压表和定值电阻并联,电流表A2和定值电阻串联,电流表A1串联在干路上,开关在干路上,控制整个电路,如图:
(2)并联电路,各支路电压等于电源电压,根据滑动变阻器的电流和电阻,计算电源电压为:U=UP=I2RP=0.5A×10Ω=5V,图丙中,电流表A2选择0~0.6A,结合指针位置,电流表示数为0.2A,A2和电阻串联,A1测量干路电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则A1示数为I=0.2A+0.5A=0.7A;滑动变阻器10s产生的热量为:Q=I2Rt=(0.5A)2×10Ω×10s=25J;
(3)图中,电流表A1有示数,而电压表和A2无示数,由于并联电路各支路互不影响,则R的支路发生断路,电阻R或电流表A2断路,或导线a、b、c中一个发生断路现象,BCE符合题意。
【分析】(1)根据各用电器的连接方式,电流表的位置,画出对应的电路图;
(2)并联电路中,各支路电压和电源电压相等;根据U=IR,计算电源电压,根据电流表量程和指针位置测量电流,利用并联电路电流规律,计算干路电流大小;利用Q=I2Rt,计算电流产生的热量;
(3)并联电路中,支路电流表无示数,发生断路了。
25.【答案】(1)断路;0.2
(2)电流表示数;导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;一定
(3)10;e
【知识点】电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流和电压的关系时,
(1)根据图甲,试触开关,电流表无示数,则电路有断路、电压表指针偏转到最大值,电压表并联的定值电阻A断路;
根据图乙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.2A;
(2)实验时,改变电阻的电压并记录电流表示数,电压与电流的比值不变,可得:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;换用导体B重复实验,作图丙,同一导体的电流和电压图像是正比例函数,则电压和电流的比值一定;
(3)图丙中,B电阻的电压UB=3V,对应电流IB=0.3A,计算电阻;同理,计算A电阻的阻值为:,图丁中,A的阻值为5Ω,则十位为0,个位为5,因此黑色代表0,绿色代表5,同理B电阻,棕色代表1,选择15Ω电阻时,十位是棕色环1,个位是绿色环5,即e为15Ω电阻,e符合要求。
【分析】(1)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,则电压表测量的位置断路;
(2)当电流和电压的比值一定时,则电阻一定,电流和电压成正比;
(3)根据,计算电阻,结合不同电阻的数字用不同颜色表示,根据要选择的电阻大小,判断颜色。
26.【答案】(1)
(2)滑动变阻器断路
(3)左
(4)0.5A;6W
(5)
【知识点】实物的电路连接;电路故障的判断;电功率的计算
【解析】【解答】测量灯泡的电功率时,
(1)实验时,电压表并联在灯泡两端,灯泡的额定电压是12V,电压表选大量程,接线柱正入负出,如图所示:
(2)灯泡和滑动变阻器串联,闭合开关后,两电表的示数均为0,则电路出现断路,是滑动变阻器断路。
(3)灯泡的额定电压是12V,电压表的示数为8V,应使灯泡电压增大,减小滑动变阻器两端的电压,减小滑动变阻器接入电路中的电阻,滑片向左移动。
(4)根据图c,电流表选小量程,分度值是0.02A,根据指针位置,示数是0.5A。
计算灯泡的额定功率:P=UI=12V×0.5A=6W;
(5)根据不同颜色的灯发光,能出现各种颜色,则各小灯是并联的,若出现白色,是三种基本色光的混合色,各小灯都发光,LED灯的实际功率,9个小型LED灯,总功率。
【分析】(1)测量灯泡电功率时,电压表正入负出,并联在灯泡处;
(2)在串联电路中,电流表、电压表无示数,电压表测量以外的位置断路;
(3)若增大灯泡的分压,需减小滑动变阻器的分压,减小滑动变阻器的电阻;
(4)根据电流表量程和指针位置,测量电流,根据P=UI,计算电功率;
(5)各灯可以分别各种,是并联电路,根据,计算电功率;白光是各种色光的混合色。
(1)由图可知,电压表并联在灯泡两端,由题意可知,灯泡的额定电压是12V,所以电压表选大量程,电路连接如图所示:
(2)闭合开关后,该同学发现两只电表的示数均为0,说明电路中出现短路,可能是与电压表串联的部分断路,即滑动变阻器断路。
(3)灯泡的额定电压是12V,此时电压表的示数为8V,小于灯泡的额定电压,此时应该增大灯泡两端的电压,减小滑动变阻器两端的电压,即减小滑动变阻器接入电路中的电阻,将滑片向左移动。
(4)[1]由图可知,电流表选小量程,分度值是0.02A,此时电流表的示数是0.5A。
[2]该LED灯泡的额定功率
P=UI=12V×0.5A=6W
(5)将灯泡接在电压为U的电源两端,当灯泡发出白光时,发光基色是红、绿和蓝光,小型LED灯的实际功率,LED灯泡中共有9个小型LED灯,则该LED灯的实际功率
27.【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)0.3;当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为
(5)
电阻R/Ω            
电流I/A            
(6)A
【知识点】电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)电压表测量定值电阻两端的电压,故应将电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)电流表示数为零,说明电路中某处断路, 电流无法流通。电压表指针迅速偏向最右端,说明电压表并联在断路两端, 由于没有电流流通, 电压表显示电源电压, 即指针迅速偏向最右端,故电路中出现的故障可能是定值电阻断路。
(3)由图丙可知,电流表选用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则通过定值电阻的电流大小为0.3A。
由图丁可知,流过定值电阻的电流与电阻两端的电压成正比,故能得出:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)为了探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端电压不变,把其它五个电阻依次替换a、b间的电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数仍为U0,读出电流表的示数I,并把相关数据记录在表格中。
(5)实验中需要记录每次更换的电阻值和电流值,设计表格如下:
电阻R/Ω
电流I/A
(6)A.当接入30Ω的电阻时,U0=2V,则滑动变阻器应接入的阻值为
故若将原滑动变阻器更换为“60Ω 1A”的滑动变阻器,其余不变,方案可行,故A符合题意;
B.若更换为电压为10V的电源,当接入30Ω的电阻时,U0=2V,则滑动变阻器应接入的阻值为
方案不可行,故B不符合题意;
C.只调节滑动变阻器,使U0为1.5V,改变了定值电阻两端电压,没有控制电压不变,方案不可行,故C不符合题意。
故选:A。
【分析】(1)电压表并联在定值电阻两端;
(2)当电压表示数接近电源电压是,电压表被串联在电路中,与其并联的用电器断路;
(3)根据电流表的读数方法进行读数,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)在探究电路与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压保持不变;
(5)设计表格记录数据,要有电阻大小和电流大小,同时注意物理量的单位;
(6)根据各个选项逐个分析。
(1)电压表测量定值电阻两端的电压,故应将电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)电流表示数为零,说明电路中某处断路, 电流无法流通。电压表指针迅速偏向最右端,说明电压表并联在断路两端, 由于没有电流流通, 电压表显示电源电压, 即指针迅速偏向最右端,故电路中出现的故障可能是定值电阻断路。
(3)[1]由图丙可知,电流表选用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则通过定值电阻的电流大小为0.3A。
[2]由图丁可知,流过定值电阻的电流与电阻两端的电压成正比,故能得出:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)为了探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端电压不变,把其它五个电阻依次替换a、b间的电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数仍为U0,读出电流表的示数I,并把相关数据记录在表格中。
(5)实验中需要记录每次更换的电阻值和电流值,设计表格如下:
电阻R/Ω
电流I/A
(6)A.当接入30Ω的电阻时,U0=2V,则滑动变阻器应接入的阻值为
故若将原滑动变阻器更换为“60Ω 1A”的滑动变阻器,其余不变,方案可行,故A符合题意;
B.若更换为电压为10V的电源,当接入30Ω的电阻时,U0=2V,则滑动变阻器应接入的阻值为
方案不可行,故B不符合题意;
C.只调节滑动变阻器,使U0为1.5V,改变了定值电阻两端电压,没有控制电压不变,方案不可行,故C不符合题意。
故选A。
28.【答案】(1);滑动变阻器有断路或开关断路;5
(2)S、;0;;R
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)①在图甲的电路中,电压表并联在未知电阻和滑动变阻器两端是错误的,测量未知电阻Rx的阻值实验中,电压表应测未知电阻Rx两端的电压,应并联在Rx两端,改正后如下图所示:
②改正错误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两电表均无示数,初步检查确认,电路接线完好,导线和两电表均无故障 ,两电表均无示数,说明电路断路, 若电路只有一处故障,则与电压表并联的电路是连通的,因此电路故障可能是滑动变阻器有断路或开关断路;
③由图乙可知,电流表量程是0~0.6A,电流表分度值是0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律得:
(2) ①仅闭合开关S、S2,将电阻箱R0的阻值调为0,调节滑动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数为U额;
②闭合所有的开关,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值,使电压表的示数为
U额,读出电阻箱的阻值为R;
③则灯泡正常发光时的电阻RL=R。
【分析】(1)①在测电阻的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两电表均无示数,检查确认,电路接线完好,导线和两电表均无故障 ,两电表均无示数,说明电路断路, 若电路只有一处故障,则与电压表并联的电路是连通的,与电压表串联部分电路有断路;
③由图乙确定电流表量程与分度值,读出电流表示数,然后由欧姆定律求出RX的阻值;
(2)仅闭合开关S、S2,将电阻箱R0的阻值调为0,灯泡和滑动变阻器串联,调节滑动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数为U额,灯泡正常发光;
②闭合所有的开关,电阻箱与滑动变阻器串联,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值,使电压表的示数为U额,读出电阻箱的阻值为R;
③用电阻箱代替了灯泡,则灯泡正常发光时的电阻RL=R。
29.【答案】(1)C
(2)8.16×105
(3)B
(4)用砂纸打磨电热丝的氧化层。
【知识点】电路故障的判断;电功的计算
【解析】【解答】
(1)A.刀片是用高硬度的不锈钢材质制成,硬度大,便于粉粹豆子,故A正确;
B. 电动机工作时将电能转化为机械能,电热丝工作时将电能转化为内能,故B正确;
C.电热器能加热豆浆,连接豆浆机的导线却不怎么发热,因为导线的电阻小,相同时间内,产生的热量小,故C错误;
D.电源线的插头中稍长的脚将金属外壳与接地线相连,是为了防止漏电造成事故,保护人身安全,故D正确;
故答案为:C。
(2)制作一次豆浆消耗的电能为。
(3) A.豆浆机的电源线破损,使用更长更细的电源线替换时,由于电源线的电阻变大,会严重发热,故A不合理;
B.若电动机不工作,则电路中存在故障,应先断电检查是否有烧焦、短路和断路等问题,故B合理;
C.若机头下半部粘附豆浆导致“焦糊”,不能将机头全部浸入水中清洗或用水流冲洗干净,会导致电路故障,故C错误;
故答案为:B;
(4)使用时间久了,电热丝已经氧化导致电阻变大。为保证豆浆机加热功率不变,应用砂纸打磨电热丝的氧化层,使电阻恢复到原来的阻值。
【分析】
(1)当电流一定时,在相同时间内,根据公式可知,电阻越大,产生的热量越多;
(2)根据公式求豆浆机消耗的电能。
30.【答案】(1)电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表指示灯闪烁3200次。
(2)电路中的电流太小
(3)8.4×103
(4)1.08×105;;300W
【知识点】热量的计算;电路故障的判断;电能表参数的理解;电功计算公式的应用;电功率的计算
【解析】【解答】(1)电能表上有一个参数“3200imp/(kW·h)”,它表示的含义是电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表指示灯闪烁3200次。
(2)电能表表盘是利用通电导体在磁场中受力运动的原理,受到的磁场力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关,电能表的示数不变,可能是因为电路中电流太小,产生的磁力无法使表盘运动。
(3)水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.05kg×(60℃-20℃)=8.4×103J
(4)指示灯闪烁96次,蒸蛋器消耗的电能
所用时间t=6min=0.1h
则此蒸蛋器的功率
【分析】(1)电能表最下面一行的参数表示的含义是电路中用电器每消耗1kW·h的电能指示灯闪烁闪烁的次数;
(2)电路中电流太小,会导致磁性较弱,电能表表盘不转动;
(3)根据公式Q吸=c水m(t-t0),可求出水吸收的热量;
(4)根据公式,可求出消耗的电能;根据公式,可求出实际功率。
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