综合集训五:电路故障分析(原卷版 解析版)——【好题汇编】五年(2021-2025)中考物理真题分类汇编(全国版)

文档属性

名称 综合集训五:电路故障分析(原卷版 解析版)——【好题汇编】五年(2021-2025)中考物理真题分类汇编(全国版)
格式 zip
文件大小 16.6MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-08-15 20:54:30

文档简介

一、选择题
1.(2025·兰州)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关,、两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,则造成此现象的原因可能是(  )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
2.(2025·眉山) 如图所示电路中,电源电压恒为。闭合开关,电路正常工作,电压表的示数为。一段时间后,电压表的示数由变为,电流表示数增大。若电路中仅有一处故障,且只发生在上,则电路的故障是(  )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
3.(2025·绥化) 如图是家庭电路的一部分,进户线在图中左侧。闭合开关,灯泡不亮,用试电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,d处氖管不发光。则电路故障是(  )
A.灯泡断路 B.b、c间断路
C.a、d间断路 D.进户线零线断路
4.(2025·达州) 如图为小超家部分电路示意图。他闭合开关S,灯泡正常发光;将电热水壶插头插入插座,正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭;马上取下电热水壶,灯泡仍不发光。经检查空气开关未跳闸,用验电笔检测三点氖管均发光。下列电路故障判断正确的是(  )
A.灯泡短路 B.进户火线开路
C.进户零线开路 D.三孔插座短路
5.(2025·南充)对如图所示的四个情景说法正确的是
A.图甲,使用该剪刀修剪树枝时一定费力
B.图乙,两带电小球一定带同种电荷
C.图丙, 闭合S,灯 发光,灯 不发光,一定是灯 短路
D.图丁,通电螺线管上方的小磁针静止时N极一定指向右边
6.(2025·武汉) 图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关;合灯正常发光。下列说法正确的是
A.断开插线板开关,台灯仍正常发光
B.断开台灯开关,指示灯会熄灭.
C.若指示灯断路,台灯仍正常发光
D.若台灯内部短路,指示灯会被烧坏
7.(2025·眉山) “生活处处皆物理,留心观察皆学问”,下列说法正确的是(  )
A.带金属外壳的用电器,使用时外壳应该接地
B.家里的空气开关“跳闸”,一定是电路出现了短路
C.烧开水是通过做功的方式增大水的内能
D.水烧开后,锅盖不停跳动,机械能转化为内能
二、填空题
8.(2025·威海) 家庭电路的部分电路如图所示,进户线   (选填“甲”“乙”)是火线;只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,如果故障出在L2上,则可能是L2   。
9.(2025·黑龙江) 如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡L不亮,用试电笔分别检测a、b、c三点时,只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光,则该电路的故障是     (填“ab”“bc”或“进户零线”)断路。维修后闭合开关S,灯泡发光,用试电笔检测b点时试电笔的氖管     (填“发光”或“不发光”)。
10.(2025·上海市) 如图所示的电路图,电源电压为U0且保持不变。现在将MN端分别与变阻器的ac端相连,闭合开关,向右移动滑片P时。
(1)若电路无故障,则电压表示数   。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为0,故障只存R1或R2上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障    。
11.(2025·自贡) 如图,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现电压表示数始终接近电源电压,经查灯泡L完好,导致这一现象的原因是滑动变阻器   。排除故障后,闭合开关S,灯泡L正常发光,将滑片P向左滑动,电压表示数   (选填“变小”“变大”或“不变”)。
三、实验探究题
12.(2025·连云) 小明想测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻,连接的部分电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整   ;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,产生这一现象的原因可能是____;
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示。此时小灯泡的电阻是   (结果保留一位小数);
(4)利用现有器材,能否“探究通过导体的电流与电压的关系”?   ,理由是   。
13.(2025·武汉)某同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,实验中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω 1.0A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线   。
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为   A,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,发现电流表示数增加了0.24A,电压表示数始终为零,原因可能是   (填序号)。
①定值电阻被短接
②电压表量程选大了
③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路
(3)解决问题后,接着进行实验,该同学最终测出定值电阻的阻值约为   Ω,选用的电源电压约为   V。
14.(2025·绥化) 实验室有一个标识不清的定值电阻,同学们设计了如下实验进行测量。
(1)实物电路如图甲所示,电源为两节新干电池,请用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉)   。
(2)连接电路时,开关应处于   状态,滑动变阻器的滑片P应滑动到   (选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数。经检查,电流表及各连接处均完好,则电路故障是   。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,则电阻R的阻值为   Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果,请你对此作出评价或建议:   。
15.(2025·山东) 某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线在答题卡上将图乙中的电路补充完整   。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表,电压表均无示数,将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0、0、3.0V,由此判断电路故障为   。
(3)排除以上故障后,接入4Ω的定值电阻,闭合开关。调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.0V,此时电流表的示数如图丙所示,为   。
(4)新开开关,用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是:   ,并记录电流表的示数。
(5)更换不同定值电阻进行实验,得到如下数据:
R/Ω 4 5 8 10 20
0.25 0.2 0.125 0.1 0.05
1/A 0.40 0.32 0.21 0.16 0.08
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻或反比。为了验证他的猜想,请在答题卡坐标纸上描点并作出图像   。
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与   成正比,即电流与   成反比。
16.(2025·河北)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了图所示的实验电路。电源电压为6V不变,R为定值电阻,AD 间粗细均匀的电阻丝和夹子(M和N) 一起组成变阻器, A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点,E、F两点未标出。
(1)根据实验要求,请用笔画线代替导线将图中的实物电路补充完整   。
(2)闭合开关前,将变阻器的全部电阻接入电路是为了   。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表示数为6V,电路的故障(仅有一处)是   。
(4)排除故障后,闭合开关,保持夹子N位置不动,夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点,每次电表均选用合适的量程,进行实验,收集数据并记录在表格中。
接线位置 A B E C F D
电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0
电流I/A 0.3 ① 0.5 0.6 0.8 1.2
表格中①处的数据如图所示,为   A。
(5)分析数据,可以得出实验结论:在电阻一定的情况下,    。
(6)在电阻丝C点放一小蜡块,闭合开关,发现小蜡块逐渐熔化,为使小蜡块熔化得更快,一定可行的方法是:   (写出一条即可)。
(7)【拓展】在上面的实验电路中,电流表接0~0.6A量程,把另一电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动,夹子N可在电阻丝上连续改变位置,在保证电路安全的情况下,夹子N在任意位置时,用电阻R0替换R,使电压表 V1和图中的电压表示数之比总是2:3。则满足上述条件的 R0的取值范围是   Ω。
17.(2025·达州) “动手知真”小组在“用电流表和电压表测电阻”实验时,选取如下器材:干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个(最大阻值为)、待测定值电阻和导线若干。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物图连接   ;
(2)闭合开关前,应将滑片P移至   端(选填“A”或“B”);闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,电路故障可能是   开路(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1V时,电流表示数如丙图所示为   A。多次测量数据记录如下表所示,阻值为   Ω(结果保留一位小数);
次数 U/V I/A
1 1
2 2 0.4
3 2.7 0.5
(4)实验中电流表损坏,组员们利用现有器材设计了如丁图所示电路,测量步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为;
待测定值电阻的阻值   (用表示)。
一、选择题
1.(2024·巴中)小李做家务时,房间里的电灯突然熄灭。他用测电笔分别测试如图所示家庭简化电路中的a、b、c、d四点,测a、b两点时氖管均发光,测c、d两点时均不发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是(  )
A.a、b之间断路 B.b、c之间断路
C.c、d之间断路 D.b、c之间短路
2.(2024·潍坊)图示为某家庭电路示意图,关于该家庭电路,下列说法正确的是 (  )
A.导线b是火线
B.电能表上计数器示数的单位是千瓦
C.空气开关跳闸,原因可能是电路中出现短路
D.正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔,氛管灯不亮,该孔一定接零线
3.(2024·广州) 如图,某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S,LED灯发光、电风扇正常工作,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障,电风扇停止工作,LED灯仍发光,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光。该故障是(  )
A.电风扇短路 B.插座两孔短路
C.输电线甲a、b两点之间断路 D.输电线甲b、c两点之间断路
4.(2024·达州) 如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为(  )
A.短路 B.短路 C.开路 D.开路
5.(2024·盐城) 在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是(  )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
6.(2024·海南)某同学想把两盏“220V 60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中,他设计的电路图如图所示,若闭合开关和,下列现象会出现的是(  )
A.两盏灯同时烧坏
B.两盏灯正常发光
C.只有正常发光
D.在插座上插上一盏“220V 30W”的台灯,台灯能正常发光
7.(2024·泰安)下列有关安全用电的说法正确的是(  )
A.使用试电笔时,要用手指按住笔尖,然后用笔尖接触被测导线
B.灯泡的开关应该接在零线和灯泡之间
C.家庭电路中电流过大,一定是发生了短路
D.更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关
8.(2024·泰安)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,电路中各元件正常工作,两个相同的电流表(均有,两个量程)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻或出现了断路故障,其它元件均完好。针对故障电路的观察分析,下列说法正确的是(  )
A.电压表示数为零
B.电流表的示数一定大于的示数
C.一定是电阻出现了断路故障
D.一定是电阻出现了断路故障
二、多选题
9.(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
三、填空题
10.(2024·日照)如图是小明家新房中的部分电路,存在的问题是   。问题解决后,闭合开关、,电灯正常发光,但仍然不亮。将一把新买的电热水壶插入三孔插座,电热水壶也不能工作。把试电笔分别插入三孔插座的左、右孔,氖管均能发光,则可以判断出电路的故障是   。
11.(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   。
12.(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.
13.(2024·上海)如下图所示的电路中,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个发生故障,小浦为研究故障的原因,特地设计了两个方案:
方案一:通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因,写出开关S闭合后,电流表示数变化情况及对应故障   。
方案二:用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障,可选用的电阻R0的阻值   。
A.R0>R1 B.R0=R1 C.R0四、实验探究题
14.(2024·常州)小组同学探究“欧姆定律”.
(一)小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为:3节干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、 定值电阻R0 、电流表、电压表、 滑动变阻器Rx 、导线.
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量R0的电压.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至    (A/B) 端.
(3)闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是____.
A.R0处发生短路 B.R0处发生断路
C.Rx处发生短路 D.Rx处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内.
实验序号 ① ② ③ ④
U/V 1.0 2.0 3.0    
I/A 0.2 0.4 0.6    
(5)分析实验数据,可得探究结论:   .
(6)(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表格所示.
实验序号 ① ② ③ ④
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
小华完成实验①后,进行实验②,具体操作为:首先,断开开关S,将定值电阻由5Ω换成10Ω;接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察   表直至其示数为   .
(7)分析实验数据,可得探究结论:   .
15.(2024·哈尔滨) 小洋设计实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。
(1)他设计图甲所示电路图探究“电功率与电流的关系”,实验中选择L1和L2两只灯泡并联的目的是:   ;
(2)他想用图乙器材“探究电功率与电压的关系”。
①请你用笔画线代替导线完成图乙实物电路的连接;   ;
②连好电路,闭合开关,发现L1不亮、L2亮、电压表无示数,则故障原因可能是   ;
(3)前面实验中用灯泡亮暗反映电功率大小,用到了转换法。请你仿照方案一,再设计一个比较电功率大小的方案二(填写①②③④处的内容)。
方案一 方案二
项目 内容 项目 内容
能量转化 电能转化为内能和光能 能量转化 ①   
器材 两个阻值不同发光原理相同的小灯泡 替代灯泡的器材(或器材组合) ②   
现象 灯泡的亮暗不同 现象 ③   
判断方法 灯泡亮的比暗的功率大 判断方法 ④   
16.(2024·白银) 在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为的定值电阻各一个,电压为的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整   (要求:滑片P向右移动时电路中电流变大);
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是____(选填“A”、“B”或“C”);
A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为   V;当R的电阻由更换为时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向   端(选填“左”或“右”)滑动;要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是   Ω;由图像得到实验结论为:当   一定时,导体中的电流与导体的电阻成   ;
(4)同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为,如图丙所示电流表示数为   A,该电阻的阻值为   。
17.(2024·通辽)某物理学习小组在“探究导体中电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
表乙
实验次数 1 3 4
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.60 0.26 0.20
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,电路中的电流变大);
(2)连接好电路,闭合开关发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障可能是定值电阻R   (选填“断路”或“短路”);
(3)实验时改变   的阻值,通过移动滑动变阻器的滑片P来控制   保持不变,测出多组数据进行分析,得出结论;
(4)表乙是实验数据记录表格,分析可知实验操作存在的问题是   ;
(5)完成实验后该组同学又想到了用“等效替代法”测量一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,设计了图丙所示的电路,其中为电阻箱;请把下面步骤②中未完成的操作补充完整;
①将开关S与a连接,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U额;
②   ,使电压表示数仍为U额,读出电阻箱阻值即为小灯泡正常发光时的电阻。
18.(2024·南通)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是   ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次   ;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是   ;
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器材能否完成实验探究,简述你的判断依据:   。
19.(2024·淮安)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);   
(2)连接电路时,开关应处于   状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是   ;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为   V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成   比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是   。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于   。
20.(2024·威海)小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、滑动变阻器、、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整   (要求滑片向右移动时电流表示数变大);
(2)电路连接后,闭合开关发现小灯泡不亮,观察电流表和电压表,发现两表指针偏转角度均较小,原因可能是   ;
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为   V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为   Ω(结果保留一位小数),实验中选择的滑动变阻器应为   (选填“”“”)。
(4)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系”    ?(选填“能”“否”)。
五、简答题
21.(2024·龙东地区) 电动汽车,绿色环保,在方便出行的同时也存在安全隐患,多起火灾是由于不规范充电引起的,为了安全,我们一定要规范充电。如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩,充电电压400V,充电时功率P与储能比H(电池当前储能占充满状态储能的百分比)的关系如图像乙,在AB、BC、CD、DE四段充电过程中,哪段过程最容易使导线升温、老化,甚至引起火灾?说出你的理由。
一、选择题
1.(2023·镇江中考)如图所示,在探究串联电路电压特点的实验中,闭合开关,发现两只小灯泡都不发光,两只电压表示数均为,则可能发生的故障是(  )
A.短路 B.断路 C.断路 D.S断路
2.(2023·大连) 如图所示的电路,闭合开关,电压表无示数,说明电路中存在故障。此时,可以通过观察电流表来做进一步判断。已知故障发生在或上,下列判断正确的是(  )
A.若电流表有示数,则被短接 B.若电流表有示数、则断路
C.若电流表无示数、则被短接 D.若电流表无示数、则断路
3.(2023·常德)如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为(  )
A.L1断路、L2断路 B.L1断路、L2通路
C.L1通路、L2断路 D.L1短路、L2断路
4.(2023·巴中)在探究“小灯泡电功率”的实验中,设计了如图所示的电路图。正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,电压表有示数且接近电源电压,则电路中可能存在的故障是(  )
A.灯泡L短路 B.灯泡L断路 C.电阻短路 D.电阻断路
5.(2023·呼和浩特)如图为某实验小组设计的电路,电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作,一段时间后,发现只有一只电表示数变大,经排查,故障只发生在电阻R或灯L上,则以下分析正确的是(  )
A.一定是灯L短路 B.可能是灯L断路
C.可能是电阻R短路 D.可能是电阻R断路
6.(2023·永州)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
7.(2023·牡丹江)如图所示,闭合开关,说法正确的是(  )
A.两只小灯泡并联
B.电压表测量L1两端的电压
C.若L1不发光,一定是L1断路
D.若L2不发光,电压表一定无示数
8.(2023·郴州)小敏同学按下面的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后,灯泡能正常发光,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。针对该模拟电路,有四位同学发表了以下的观点,你认为正确的是(  )
A.小华说:保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B.小龙说:灯泡能正常发光,所以灯泡的连接是安全、合理的
C.小丽说:插座无法正常工作,原因可能是cd间断路
D.小潇说:插座无法正常工作,原因可能是ab间断路
9.(2023·武汉)小强同学放学回家后,打开电灯,接入电热水壶,两者均正常工作,接着启动微波炉加热食品时,发现微波炉不工作,电热水壶突然停止工作,但是电灯仍然正常发光,如图所示。他对故障作了下列四种判断,其中正确的是(  )
A.零线上ab间断路 B.零线上bc间断路
C.微波炉所在支路be间短路 D.电热水壶所在支路cd间短路
10.(2023·烟台)在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得和两端的电压均为,则故障可能是(  )
A.灯断路 B.灯断路 C.灯短路 D.灯短路
11.(2023·泸州) 学习家庭电路相关知识后,小浩对设计的如图所示家庭电路及其使用的下列认识,正确的是(  )
A.图中两盏灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的
B.电冰箱的插头地线插脚脱落,仍可插入插座长期使用
C.如果灯泡不能正常工作,则插座也一定不能正常工作
D.断开开关,正确使用验电笔检查灯泡两端接线柱,氖管都不会发光
12.(2023·宜宾)关于生活用电,下列说法正确的是(  )
A.通常情况下,家庭电路中各个用电器是串联的
B.同伴发生触电时,应立即用手去拉触电的同伴
C.家庭电路中电流过大的原因一定是发生了短路
D.我国家庭电路的电压是220V
二、填空题
13.(2023·营口)家庭电路的部分电路图如图所示(电路连接正确)。根据电路图可以判断甲、乙两根进户线中   是火线。只闭合开关S1,灯L1正常发光,此时用试电笔接触a点,试电笔的氖管   (选填“发光”或“不发光”);再闭合开关S2,灯L1马上熄灭,则故障原因可能是灯L2   (选填“短路”或“断路”)。
14.(2023·上海)在如图所示的电路中,已知R1、R2中仅有一个发生故障,闭合电键S时,发现电流表示数变大;请写出电表有无示数及对应的故障。
15.(2023中考·常州真卷) 如图所示,有居民将电线插座从窗口悬挂至室外,给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在安全隐患:夜晚气温下降,空气中的水蒸气   物态变化名成小水珠附着在插座内部,含有杂质的液态水会导致电路    ;悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触    线绝缘皮破损处,导致触电事故。
三、简答题
16.(2023·广州)小明按图示电路图正确连接电路,电阻R标有“5Ω”,灯L标有“3.8V 0.3A”。闭合开关S,L发光,电流表A和A1正常工作,示数均为0.24A。小明认为出现上述现象的原因是R被短路。该说法是否正确?   ;若正确,写出理由;若不正确,分析出现该实验现象的原因并写出分析过程。   。
四、实验探究题
17.(2023·恩施)在如图所示实验电路中,闭合开关后灯不亮。
(1)为判断电路是否正常,应首先进行的操作是   ,观察   ;
(2)如果在反复调节后,灯仍不亮。若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障,观察电表的示数,请说明一种判断方法及故障产生的原因:   。
18.(2023·丹东)在“探究电流与电压的关系”实验中,小潘设计并连接了如图甲所示的电路。
(1)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最    端;(选填“左”或“右”)
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因可能是定值电阻    ;(选填“断路”或“短路”)
(3)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1.0V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为    A;
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8
电流I/A   0.16 0.22 0.28
分析表中数据可知:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成    ;
(5)同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验,得到两个电阻的I﹣U图象,如图丙所示。由图象可知R1   R2(选填“>”“<”或“=”);
(6)若将定值电阻换成小灯泡,不能达到本实验的探究目的,是因为    。
19.(2023·威海) 在探究“电流与电阻的关系”实验中,电源电压恒为,滑动变阻器规格为“”。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整   (导线不允许交叉);
(2)连接好电路,将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压。导致这一现象的原因可能是____;
A.电流表损坏 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R接触不良 D.定值电阻R短路
(3)排除故障继续实验,更换不同的定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,其目的是   ,实验数据如表所示,其中第6次实验中电流表示数如图丙所示,其读数为   A;
实验次数 1 2 3 4 5 6 ……
电阻 5 7.5 12 15 20 25 ……
电流 1.2 0.8 0.48 0.4 0.32   ……
(4)在如图所示坐标系中已经描出所有实验数据对应的点,请绘出图象   ,分析并得出结论:   ;
(5)实验完成后,在评估“将电阻更换成电阻继续实验”这一环节中,甲小组认为,更换成电阻后需要将滑动变阻器阻值调到最大,才能闭合开关进行实验;而乙小组认为,更换成电阻后不需要将滑动变阻器阻值调到最大,可直接闭合开关进行实验。你认为哪个小组的观点正确并写出理由:   。
20.(2023·兴安盟中考)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:电压恒为的电源、额定电压为的小灯泡(灯丝电阻约为),电流表、电压表、开关各一个,导线若干,三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)通过估算,滑动变阻器应选择   (选填“”或“)。选择合适变阻器后,请用笔画线表示导线将电路连接完整   。要求:变阻器的滑片向端移动时,灯泡变暗。
(2)滑片P置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数很大,电流表几乎无示数,出现的电路故障原因可能是   
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示为   ;若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向   (选填“”或“”)端移动。根据图丙图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是   W。
21.(2023·襄阳中考)根据你学过的电学知识将下列实验补充完整。
(1)在按电路图连接实物电路时,开关应该处于    状态;某次实验时电流表示数如图甲所示为   ;
(2)把图乙中实物图用笔画线代替导线补接完整,要求滑动变阻器向右滑时电路中的电阻变小   ;
(3)将图乙电路中的电阻换成一个额定电压为的小灯泡,为了测量小灯泡的额定功率,调节滑动变阻器时,眼睛应该注意观察    ;选填一个物理器材名称
(4)将电路图中的电阻换成一个额定电压为的小灯泡,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表示数为,电压表示数为,你认为产生该现象的原因是    发生了开路若故障只发生在小灯泡或滑动变阻器上;
(5)小俊利用电流表、电压表,几节干电池、个定值电阻阻值分别为、、、个阻值为的滑动变阻器、开关和若干导线,又做了下面的实验:
按乙图所示连接电路,当电源为时,选了一个定值电阻接入电路,移动滑片至电压表示数为;
保持滑片不动,改变电源电压为,换接入另一个定值电阻,发现电压表示数没变。
则时选接上的那个定值电阻阻值为   。
22.(2023·十堰)在“伏安法测电阻”的实验中,小红选用电源(电压未知且不变)、待测定值直电阻Rx(约10Ω)和符合要求的滑动变阻器(最大阻值R0已知)等器材,连接了图甲的实物电路。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求:滑片向右移时电流变小);   
(2)闭合开关,移动滑片P,电流表示数有变化,电压表指针不动。为找出故障,小红断开开关,将滑片P移到最大阻值处,然后拆下电压表,分别换用电压表的不同量程在电源两端试触,电压表均无示数。此故障原因是   (选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”);
(3)小红发现,不补充器材,利用(2)中已连好的实物电路也能测出Rx阻值,并设计了对应的电路图乙,请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关,不调节滑片P,记录此时电流表示数为I1;
②   记录此时电流表示数为I2;
③则Rx=   (用字母I1、I2和R0表示)。
一、选择题
1.(2022·日照)小明按图连接实物电路,闭合开关,小灯泡不亮,经老师研判,告诉小明电路在a、b之间发生了断路。小明设计了如下三种方法进一步判断:①断开开关,将电压表接在a、b两点,闭合开关,电压表有示数说明a、b之间断路。②断开开关,将电流表接在a、b两点,闭合开关,电流表有示数说明a、b之间断路。③断开开关,将与L相同的完好小灯泡接在a、b两点,闭合开关,小灯泡发光说明a、b之间断路。其中可行的方法是(  )
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
2.(2022·烟台)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是(  )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L1短路 C.灯泡L2断路 D.灯泡L2短路
3.(2022·南通)如图所示电路,闭合开关S,灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数,用电压表检测电路,当电压表分别接a、b两点和b、d两点时,电压表均无示数,接c、d两点时电压表有示数,则可判定(  )
A.变阻器短路 B.灯泡短路 C.开关断路 D.电流表断路
4.(2022·常州)燃气安全检查过程中,技术人员在某住户家中用测电笔测试金属燃气管道,发现:闭合厨房开关S,灯L亮,测电笔氖管发光;断开厨房开关S,灯L熄灭,测电笔氖管不发光,该住户家中,厨房照明电路的导线绝缘皮破损处与管道接触的实际情况是(  )
A. B.
C. D.
5.(2022·河池)在如图所示的照明电路中,闭合开关S后,发现灯泡L不亮,用测电笔分别检测、两点,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则可能是(  )
A.开关断路 B.灯泡断路 C.灯泡短路 D.段断路
6.(2022·临沂)如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是(  )
A.电流表A1只测量灯L2的电流 B.电流表A2的示数比A1的大
C.灯L1被短路时,L2正常发光 D.仅断开S1只有一个表有示数
7.(2022·怀化)如图所示,导线连接无误,闭合开关后两灯都不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,则其原因可能是(  )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
8.(2022·自贡)小谢在做实验时,先连成如图所示的电路,闭合开关并观察灯泡亮暗情况后,再闭合开关,小谢看到的现象是(  )
A.两只灯泡一直都不亮
B.两只灯泡一直亮
C.两只灯泡开始都亮,后来不亮
D.两只灯泡开始都亮,后来不亮
9.(2022·镇江)图示电路在闭合开关后,两电流表正常工作,且读数相同,则可能发生的故障是(  )
A.R短路 B.R断路 C.L短路 D.L断路
10.(2022·丹东)下列说法正确的是(  )
A.摩擦起电现象中,物体由于得到正电荷而带正电
B.家庭电路中,电能表是测量电功率大小的仪表
C.利用超导材料可以制作二极管
D.家庭电路中,电流过大的原因可能是发生短路
11.(2022·呼和浩特)如图所示,小嫒同学设计了一个简单的“调光电路”。电路连接好后闭合开关,导线完好,却发现小灯泡不亮,电流表无示数。于是用一个完好的电压表探测电路故障,将电压表接在ab两点,发现无示数;接在ac两点,发现有示数。对故障分析,下列说法正确的是(  )
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路 D.小灯泡断路
12.(2022·鞍山)如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡正常发光,但插座不能供电。用试电笔检测插座的左、右两孔,氖管均不亮。则电路中的故障可能是(  )
A.熔丝熔断 B.三孔插座与地线接触不良
C.灯泡被短路 D.A,B两点间断路
13.(2022·鄂州)小丞晚上在家做作业时,突然台灯不亮了,家里其它用电器也停止了工作,他立即找来测电笔检测电路,发现插座左、右两孔都能使氖管发光。则他家里的电路可能出现的故障是(  )
A.进户火线断路 B.进户零线断路
C.短路 D.没交电费,所以停电了
14.(2022·盐城)在综合实践活动中,小明用测电笔来判断家里电灯的开关是接在火线上还是接在零线上,闭合开关,灯泡正常发光,用测电笔分别检测开关的两个接线柱,发现氖管两次都发光,根据此现象(  )
A.可以确定,开关接在火线上
B.可以确定,开关接在零线上
C.无法确定开关接在火线上还是零线上
D.需断开开关,再检测这两个接线柱才能判断接在火线上还是零线上
15.(2022·盐城)如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,小明检查后发现有一处故障,该电路的故障可能是(  )
A.电流表断路 B.电压表短路 C.铅笔芯断路 D.灯泡断路
16.(2022·眉山)小林同学在“探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”时,如图所示电源电压U=6V保持不变。他闭合开关时发现两只灯泡都不亮,用电压表分别测出ab、bc、ac两点之间的电压为Uab=6V、Ubc=0V、Uac=6V。若电路只有一处故障,则应是(  )
A.灯泡L1短路 B.灯泡L1断路 C.灯泡L2短路 D.开关S断路
17.(2022·凉山)某同学根据如图所示的电路图,测量小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表指针无明显偏转,电压表指针有较大偏转,则可能的原因是(  )
A.电压表断路 B.小灯泡断路 C.电流表断路 D.开关断路
18.(2022·宜昌)在如图所示的家庭电路中,闭合开关S,灯泡不能发光,用试电笔检测双孔插座左右两孔,氛管都发光。若电路中只有一处故障,则发生故障的是(  )
A.插座发生短路 B.灯泡发生短路
C.de间断路 D.ef间断路
19.(2022·泰安)如图所示电路中,电源电压恒定。闭合开关,电路正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭,电路中只有两个电表有示数。电阻或灯泡仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中(  )
①可能灯泡断路 ②可能灯泡短路
③可能电阻断路 ④可能电阻短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
20.(2022·衡阳)如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图,按照电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表的指针均没有偏转,电路中仅有一处故障,故障可能是(  )
A.电阻R1断路 B.电阻R1短路
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
二、填空题
21.(2022·上海市)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   ;
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 请写出选择方案后,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:   。
22.(2022·巴中)小明在“研究小灯泡的电阻”实验中,按如图所示电路图连接电路,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是   断路;小明找出并排除此故障后,闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都只能微弱发光,且电流表、电压表示数均不变,则此故障的原因最有可能出现在   。(均选填电路图中的元件符号)
23.(2022·襄阳)如图所示电路,两灯泡的连接方式为
   联。闭合开关后,两灯均不发光,先检查导线连接情况,发现完好,再把电压表接在L1两端时有示数,接在L2两端时无示数,则电路故障原因是
   。
24.(2022·常州)“新冠”疫情防控要求:来自中高风险地区的人员,需要隔离,为此综合实践小组自制如图甲所示的开门报警器,电路板固定于大门,条带左端插在两电池之间,右端固定于门框。如图乙所示,大门一旦被打开,灯亮、电铃响。条带在电路中起到了电路元件   的作用,具有优异的   (选填“导电”或“绝缘”)性。某次测试发现,把大门打开,电铃响而灯不亮,故障可能是灯L处发生   。
25.(2022·德阳)如图所示,有“3.8V”字样的两个小灯泡串联并接在电源电压为3V的电路中,在闭合开关时,两个小灯泡都发光。如果把一根完好导线接在小灯泡L2的两端,你所看到两小灯泡的变化情况是:(1)L1   ;(2)L2   (选填“熄灭”“变亮”或“变暗”)。
26.(2022·龙东)如图所示的家庭电路,两虚线框中连入了电灯和开关,则方框   中为开关;闭合开关后,发现电灯不亮,使用试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氛管均发光,测试d点时试电笔的氖管不发光,则该电路的故障为   。
三、实验探究题
27.(2022·淮安)如图所示,央视3·15晚会曝光市场出售的电缆线中,存在不符合国家标准的现象,有一款标注2.5mm2(铜芯横截面积)规格的电线,实际铜芯横截面积只有2mm2。低于国家标准的电缆线,严重影响电力传输的安全性和稳定性,给社会安全、环保和健康带来重大隐患。
学校实验室新购一批标注2.5mm2的电缆线,不知是否符合国家标准。物理兴趣小组的同学,剪取4m长的电缆线,设计两种方案进行鉴别。表中数据,为国家制定的部分电缆线标准。
铜芯横截面积S/mm2 1 1.5 2 2.5
每1km铜芯电阻值R/Ω 20 13.3 10 8
铜芯密度ρ/kg·m-3 8.9×103
(1)方案一:用托盘天平测质量
A.天平放在   台面上,游码移至标尺左端的零刻度线处,调节   ,使指针对准分度盘中央的刻度线;
B.去掉4m长电缆线的绝缘层,用调节好的天平测量铜芯质量,天平再次平衡时,由图中右盘所加砝码和游码位置,读得铜芯的质量为   g,结合表格数据,可判定电缆线   (选填“符合”或“不符合”)国家标准。
(2)方案二:用伏安电路测量
A.测量4m长电缆线的   ,鉴定其是否符合标准,依据是   ;
B.电路开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到最   (选填“左”或“右”)端;
C.保证电路安全,闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法读得电流、电压值,检查电路连接无故障、元件完好。利用图表信息,简述无法鉴别的原因   。
28.(2022·镇江)小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示:浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时,触点C、D位于E的正上方h0处,Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后,蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音,报警音的强弱取决于其两端电压大小。电源电压U=6V,定值电阻R0=3Ω,R可视为9Ω的定值电阻,不计其它电阻。
(1)当E与C、D接触时,电路接通,衔铁吸下与触点    接触(选填“A”或“B”),线圈和R0被
   (选填“短路”或“断路”);
(2)在被释放和吸下的过程中,衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s,不考虑衔铁在AB之间切换的时间。在未解除报警的情况下,求开始报警后1min内电路所消耗的电能   ;
(3)Q为边长10cm的正方体,密度为0.5×103kg/m3,h0=12cm,h=20cm,g取10N/kg。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦。
①求刚开始报警时水面距池底的高度H;
②下列措施中,可使①中H值增大的有 ▲ 。
A.将池中水换为密度更大的液体
B.仅适当减小Q的边长
C.仅在空心管F中装入适量沙子
D.仅适当减小Q的密度
29.(2022·哈尔滨)小明在探究“电功率和电压关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线连接好图A电路,要求:电压表测量L2两端电压;
(2)连好电路后,闭合开关,发现两灯均不发光,电压表示数接近电源电压,则故障可能是    ;(写出一种即可)
(3)灯泡工作时,将电能转化为内能和    ;
(4)开始实验后,发现两个灯泡的亮度接近,无法比较电功率大小。为了解决这个问题,在提供的器材中,小明选择两个阻值接近的电热丝代替灯泡,又设计了如下三种可行方案:
甲:如图B所示,将电热丝R1和R2分别放入装有等体积水的玻璃瓶内,通电5分钟后,通过温度计示数升高的多少,比较电功率大小;
乙:其他条件不变,仅将甲方案中水换成乙醚;
丙:其他条件不变,仅将甲方案中水换成煤油。
物质 比热容c/J ( kg ℃)-1 密度ρ/(kg m-3) 导电性
水 4.20×103 1.00×103 不导电
乙醚 2.35×103 0.71×103 不导电
煤油 2.14×103 0.80×103 不导电
你认为以上哪个方案能最明显地比较出电功率的大小?请说明理由。   
四、计算题
30.(2022·扬州)如图所示为某款电热水龙头电路图,a、b、c、d为四个固定触点,绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时,有冷水、温水和热水三种状态,正常工作时出温水的电功率为1100W,出热水的电功率为2200W。
(1)求出温水时电路中的电流;
(2)求出热水时2分钟内消耗的电能;
(3)若水龙头只能出冷水和温水,电路可能存在的故障。(写出一条即可)
一、选择题
1.(2021·烟台)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,灯L1和L2均发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是(  )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
2.(2021·内江)如图所示电路,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是(  )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
3.(2021·南京)如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,若故障只有一个,则可能是(  )
A.电源没电 B.开关断路 C.灯泡断路 D.灯泡短路
4.(2021·通辽)如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是(  )
A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点氖管不会发光
C.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
D.保险丝烧断后可用铜丝代替
5.(2021·天津)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
6.(2021·安徽)如图所示,R1和R2均为定值电阻,闭合开关S,电流表指针明显偏转,电压表几乎无示数,如果R1或R2一处发生故障,则下列判断正确的是(  )
A.R1短路 B.R2短路 C.R1断路 D.R2断路
7.(2021·宜昌)如图所示是小勇连接的实验电路,他检查导线连接无误后,闭合开关,发现灯泡L1、L2均不发光,于是他用一根导线来排査故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光,连接L2两端时L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是(  )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
8.(2021·兰州)如图所示的电路,闭合开关S后,只有一只灯泡发光,两电流表示数相等,关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是(  )
A. 断路 B. 断路 C. 短路 D. 短路
9.(2021·潍坊)如图所示电路中,开关S断开时,电压表,电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是(  )
A.电阻R1断路 B.电阳R2断路 C.电阻R2短路 D.电阻R3断路
10.(2021·眉山)如图所示是小军同学家庭电路的一部分。他闭合开关时保险灯泡正常发光,再将电风扇的插头插入插座中时,灯泡突然熄灭,检查时发现保险丝熔断了。其原因可能是(  )
A.电风扇断路 B.灯泡的灯丝断路
C.电风扇的插头短路 D.电风扇的电功率很小
11.(2021·枣庄)如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,测量结果如表所示。假设导线连接良好,电路只有一处故障。则电路中的故障是(  )
测试点 a、b b、c c、d
电压表示数 有示数 有示数 无示数
A.开关S断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R短路 D.滑动变阻器R断路
12.(2021·泰安)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R1或R2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R1短路 B.一定是R2短路
C.可能是R1断路 D.可能是R2断路
二、多选题
13.(2021·呼和浩特)下列电路图,对应分析正确的是(  )
A.甲图中,电源电压保持不变,闭合开关,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值不变
B.乙图中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑片P向右移动时,整个电路消耗的总功率变大
C.丙图中,若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
D.丁图中,闭合开关S,发现L1、L2均不亮且电压表有示数,则可能是由于L1断路造成
三、填空题
14.(2021·常德)如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器R规格为“10Ω,1A”,小灯泡L标有“2.5V
1.25W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。闭合开关S后,灯L不发光,电压表有示数,电流表无示数。经检查,故障出现在R上,则R
   (选填“断路”或“短路”)。排除故障后,在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变化范围是    。
15.(2021·十堰)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,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。请你判断故障情况是    ;若此时电压表是示数为4U,则小灯泡L1、L2的电阻之比为    ;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是    表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
16.(2021·上海)在图所示的电路中,闭合开关S后,至少有一个电表发生变化,已知电路中只有一处故障,且发生在电阻 R1或R2上。请写出两电表的变化情况及其对应的故障。   、   

四、实验探究题
17.(2021·青海)某兴趣小组在探究额定电压为2.5V的小灯泡的电阻随温度变化规律时,他们先进行了如下猜想:
猜想一:小灯泡的电阻可能随温度的升高而增大;
猜想二:小灯泡的电阻可能随温度的升高而减小;
猜想三:小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。接下来他们设计了如图所示的实验电路进行探究,他们具体的探究过程为:
(1)完成电路连接,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最   (填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数发生变化,则故障原因可能是小灯泡   (填“断路”或“短路”);
(3)故障排除后,进行实验并记录了前4组数据如下表所示,第5次实验的电流值如图所示,则电流大小为   A;
次数 1 2 3 4 5
电压(U/V) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(I/A) 0.18 0.30 0.38 0.44  
(4)根据上表记录的实验数据,在如图所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像   。通过图像分析可知,小灯泡的电阻随温度的升高而   (填“增大”“不变”或“减小”)。
18.(2021·贵州)如图所示,小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材:电源(设电压恒为6V不变)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1“10Ω1A”和R2“30Ω0.5A”的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)连接电路时,小明应选用规格为   (选填“R1”“R2”)的滑动变阻器;
(2)连接好电路后,闭合开关前,在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于   端(选填“A”或“B”);闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡发生   (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片P到某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向   (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为   V;通过实验,小灯泡的U-I图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W。
(4)由图乙可知,小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与   有关。
19.(2021·广安)某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,选用器材连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10 ),电流表有“0~0.6A”、“0~3A”两个量程,电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接,注意导线不能交叉。
(2)实验小组闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,若电路中仅有一处故障,则故障原因不可能是___________。
A.电流表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察两电表示数,记录数据。实验小组根据实验数据绘制的 图像如图乙所示,根据图像可计算出小灯泡的额定功率是   W。
(4)实验小组发现小灯泡的 图像不是一条直线,原因是小灯泡的电阻随   变化而变化。
20.(2021·扬州)在“探究电流和电阻的关系”实验中,器材有:电源(6V),电阻箱(0-9999Ω),滑动变阻器(200Ω1A),电压表、电流表,开关和导线若干;
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,使滑片向左移动时电阻减小;
(2)第一组数据的测量过程中,有下列步骤,正确的顺序是   ;
①保持开关断开,连接实物电路
②检查电路无误后闭合开关
③读出电流表的示数,断开开关
④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处
⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V
(3)将电阻箱调到15Ω,闭合开关,发现电流表示数如图所示,示数为   A,该电流值与15Ω电阻值   (填“能”或“不能”)作为第二组数据记在表格中,此时电压表示数为0V可能发生的故障是   。
21.(2021·凉山)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大;导线不能交叉);
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R   ;(选填“断路”或“短路”)
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为   V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向   (选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的   不变的目的;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是   Ω。
1 / 1一、选择题
1.(2025·兰州)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关,、两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,则造成此现象的原因可能是(  )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
【答案】B
【解析】【解答】 首先分析电路为并联电路,电流表测量灯L1所在支路电流,电压表测量总电压。电路中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,说明是断路故障,而电流表示数不变,说明L1完好,则L2出现断路,故B正确,而ACD错误。
故选B。
【分析】 通过对并联电路的故障分析,并联电路如出现短路情况,所有支路均出现故障。并联电路出现断路故障,对其他支路不影响。
2.(2025·眉山) 如图所示电路中,电源电压恒为。闭合开关,电路正常工作,电压表的示数为。一段时间后,电压表的示数由变为,电流表示数增大。若电路中仅有一处故障,且只发生在上,则电路的故障是(  )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
【答案】C
【解析】【解答】 ,电压表的示数由变为,电流表示数增大 ,所以电路不可能断路,只能为短路,如果R2短路,则电压表示数为0,所以只能为R1短路,电阻变小,电路种只有R2,电流示数增加,故C错误,ABD错误。
综上选C。
【分析】电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作。
3.(2025·绥化) 如图是家庭电路的一部分,进户线在图中左侧。闭合开关,灯泡不亮,用试电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,d处氖管不发光。则电路故障是(  )
A.灯泡断路 B.b、c间断路
C.a、d间断路 D.进户线零线断路
【答案】C
【解析】【解答】 试电笔是用来辨别火线和零线的工具。当试电笔接触火线时,氖管会发光;当试电笔接触零线时,氖管不发光;
A.若灯泡断路,a处不与火线相连,测电笔在a处不会发光,而此时试电笔检测a处氖管发光,故A错误;
B.若 b、c 间断路,b处不与火线相连,测电笔在b处不会发光,而此时试电笔检测b处氖管发光,故B错误;
C.若a、d 间断路,d处不与火线相连,测电笔在d处不会发光,
a处通过灯泡与火线相连,b、c在火线上,a、b、c三处氖管都发光,与题干描述现象一致,故C正确;
D.若进户线零线断路,d处会通过a处、灯泡与火线相连,测电笔在d处会发光,而此时试电笔检测d处氖管不发光,故D错误。
故选C。
【分析】正常情况下,测电笔接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光,据此分析判断即可。
4.(2025·达州) 如图为小超家部分电路示意图。他闭合开关S,灯泡正常发光;将电热水壶插头插入插座,正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭;马上取下电热水壶,灯泡仍不发光。经检查空气开关未跳闸,用验电笔检测三点氖管均发光。下列电路故障判断正确的是(  )
A.灯泡短路 B.进户火线开路
C.进户零线开路 D.三孔插座短路
【答案】C
【解析】【解答】他闭合开关S,灯泡正常发光;将电热水壶插头插入插座,正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭,经检查空气开关未跳闸,不可能短路,用验电笔检测a、b、c三点氖管均发光,可能进户零线开路,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】空气开关未跳闸,不可能电路中的电流过大,不可能短路,闭合开关后,用测电笔测试a、b、c三点,氖管均发光,说明零线可能断路。
5.(2025·南充)对如图所示的四个情景说法正确的是
A.图甲,使用该剪刀修剪树枝时一定费力
B.图乙,两带电小球一定带同种电荷
C.图丙, 闭合S,灯 发光,灯 不发光,一定是灯 短路
D.图丁,通电螺线管上方的小磁针静止时N极一定指向右边
【答案】B
【解析】【解答】 A.图甲,使用该剪刀修剪树枝时,若动力臂大于阻力臂,则为省力杠杆,故A错误;
B.同种电荷相互排斥,图乙,两带电小球一定带同种电荷,故B正确;
C.图丙,闭合S,两灯并联,灯L1发光,灯L2不发光,一定是灯L2支路断路,若短路,整个电路短路,灯L1也不发光,故C错误;
D.图丁,电流从通电螺线管左侧流入,根据安培定则,通电螺线管左端为S极,右端为N极,根据异名磁极相互吸引,上方的小磁针静止时N极一定指向左边,故D错误。
故选B。
【分析】A.比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类;
B.根据电荷之间的相互作用规律判断;
C.闭合S,两灯并联,灯L1发光,灯L2不发光,一定是灯L2支路断路;
D.根据安培定则,通电螺线管左端为N极,右端为S极,根据异名磁极相互吸引分析。
6.(2025·武汉) 图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关;合灯正常发光。下列说法正确的是
A.断开插线板开关,台灯仍正常发光
B.断开台灯开关,指示灯会熄灭.
C.若指示灯断路,台灯仍正常发光
D.若台灯内部短路,指示灯会被烧坏
【答案】C
【解析】【解答】A、 断开插线板开关 ,电路处于断路,台灯熄灭,故A错误;
BCD、C台灯和指示灯属于并联,二者不影响,所以 断开台灯开关,指示灯不会熄灭 ,故BD错误,C正确;
综上选C。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
7.(2025·眉山) “生活处处皆物理,留心观察皆学问”,下列说法正确的是(  )
A.带金属外壳的用电器,使用时外壳应该接地
B.家里的空气开关“跳闸”,一定是电路出现了短路
C.烧开水是通过做功的方式增大水的内能
D.水烧开后,锅盖不停跳动,机械能转化为内能
【答案】A
【解析】【解答】A、金属外壳的用电器,外壳必须接地,避免由于漏电产生的触电事故,故A正确;
B、空气开关跳闸,是由于电流过大,则电路发生短路或者用电器功率太大,故B错误;
C、烧开水,是由于水和火焰存在温度差,通过热传递增加水的内能,故C错误;
D、 水烧开后,锅盖不停跳动,水的内能转换为锅盖的机械能,故D错误。
综上选A。
【分析】1、家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电;
2、引起电流过大的原因:短路和电功率过大;
3、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
4、 锅盖不停跳动, 水蒸气内转化为瓶盖的机械能,水的内能减小,温度降低,水蒸气遇冷液化为小水珠。
二、填空题
8.(2025·威海) 家庭电路的部分电路如图所示,进户线   (选填“甲”“乙”)是火线;只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,如果故障出在L2上,则可能是L2   。
【答案】甲;短路
【解析】【解答】开关连接在火线和用电器之间,所以甲为火线,两个灯泡处于并联,如果某个灯泡发生短路,则用电器全不能正常工作。
【分析】电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;
电路故障分析:并联电路发生短路,则所有的用电器均短路。
9.(2025·黑龙江) 如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡L不亮,用试电笔分别检测a、b、c三点时,只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光,则该电路的故障是     (填“ab”“bc”或“进户零线”)断路。维修后闭合开关S,灯泡发光,用试电笔检测b点时试电笔的氖管     (填“发光”或“不发光”)。
【答案】bc;不发光
【解析】【解答】当闭合开关S时,灯L不发光,若是发生短路,保险丝被熔断,空气开关跳闸,abc三点都不会发光,故电路存在断路,用试电笔分别检测a、b、c三点时,只有a点和b点可以使试电笔的氖管发光,说明a点和b点与火线是相连的;c点不能使试电笔的氖管发光,c与零线相连,则该电路的故障是bc断路;
维修后闭合开关S,灯泡发光,用试电笔检测b点时,因b点与零线连通,故试电笔的氖管不发光。
故答案为:bc;不发光。
【分析】)试电笔的作用,是来辨别火线和零线的,若试电笔与火线相连,则氖管发光;若试电笔与零线相连,则氖管不发光,据此分析。
10.(2025·上海市) 如图所示的电路图,电源电压为U0且保持不变。现在将MN端分别与变阻器的ac端相连,闭合开关,向右移动滑片P时。
(1)若电路无故障,则电压表示数   。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为0,故障只存R1或R2上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障    。
【答案】(1)变小
(2)①若R2短路,则电压表被短路,示数等于0,电路中只有R1,电流表有示数,移动滑片P时,电流表示数不变,符合题意;若R2断路,电压表、R1、电流表、电源构成通路,电压表示数等于电源电压U0,电流表示数为0,移动滑片P时,电压表和电流表的示数不发生变化,符合题意;②若R1短路时,电路中只有R2,R2、电流表、电源构成通路,电压表显示电源两端的电压,示数U0,电流表有示数,向右移动滑片P时,电压表示数不变,电流表示数增大,符合题意;若R1断路时,整个电路都没有电流通过,电流表、电压表的示数都等于0,不符合题意;综上所述,故障有三种情况,一是R2短路;二是R2断路;三是R1短路。
【解析】【解答】(1)现在将MN端分别与变阻器的ac端相连,由电路图可知,滑动变阻器和R1串联,电压表测滑动变阻器两端电压;闭合开关,向右移动滑片P时,滑动变阻器阻值变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端电压变小,即电压表示数变小;
(2)①若R2短路,则电压表被短路,示数等于0,电路中只有R1,电流表有示数,移动滑片P时,电流表示数不变,符合题意;若R2断路,电压表、R1、电流表、电源构成通路,电压表示数等于电源电压U0,电流表示数为0,移动滑片P时,电压表和电流表的示数不发生变化,符合题意;②若R1短路时,电路中只有R2,R2、电流表、电源构成通路,电压表显示电源两端的电压,示数U0,电流表有示数,向右移动滑片P时,电压表示数不变,电流表示数增大,符合题意;若R1断路时,整个电路都没有电流通过,电流表、电压表的示数都等于0,不符合题意;综上所述,故障有三种情况,一是R2短路;二是R2断路;三是R1短路。
【分析】(1)分析电路连接,根据串联分压原理确定电压表示数的变化;
(2)一般电路中出现故障有断路和短路两种现象,电路断路时,电流表示数为零,短路时,电流表有示数。
11.(2025·自贡) 如图,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现电压表示数始终接近电源电压,经查灯泡L完好,导致这一现象的原因是滑动变阻器   。排除故障后,闭合开关S,灯泡L正常发光,将滑片P向左滑动,电压表示数   (选填“变小”“变大”或“不变”)。
【答案】断路;变大
【解析】【解答】 由电路图知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
闭合开关S,无论怎样移动滑动变阻器,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即滑动变阻器断路;
滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压作用知滑动变阻器两端的电压变大,电压表的示数变大。
【分析】 由电路图知小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
闭合开关S,无论怎样移动滑动变阻器,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压作用判断出电压表示数的变化。
三、实验探究题
12.(2025·连云) 小明想测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻,连接的部分电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整   ;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,产生这一现象的原因可能是____;
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示。此时小灯泡的电阻是   (结果保留一位小数);
(4)利用现有器材,能否“探究通过导体的电流与电压的关系”?   ,理由是   。
【答案】(1)
(2)B
(3)8.3
(4)不能;灯丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】【解答】(1)因为滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,已接入一个上方接线柱,则可将滑动变阻器下方任意一个接线柱与电压表的“3”接线柱相连,如下图所示:
(2)A、若小灯泡断路,电压表会与电源两极相连,电压表有示数,故A不符合题意。
B、滑动变阻器断路,整个电路处于断路状态,小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,故B符合题意。
C、小灯泡短路,电路是通路,电流表有示数,电压表被短路无示数,故C不符合题意。
D、滑动变阻器短路,电路是通路,小灯泡会发光,电流表有示数,故D不符合题意。
故答案为:B。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则此时小灯泡的电阻
(4)探究通过导体的电流与电压的关系时,要控制电阻不变。灯丝的电阻随温度的升高而增大,是变化的,所以不能利用现有器材探究通过导体的电流与电压的关系。
【分析】(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中。
(2)若小灯泡断路,电压表会与电源两极相连,电压表有示数。滑动变阻器断路,整个电路处于断路状态,小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数。小灯泡短路,电路是通路,电流表有示数,电压表被短路无示数。滑动变阻器短路,电路是通路,小灯泡会发光,电流表有示数。
(3)电流表读数时,要看清量程和分度值,则此时小灯泡的电阻R=。
(4)小灯泡的电阻会随温度的变化而变化。
13.(2025·武汉)某同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,实验中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω 1.0A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线   。
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为   A,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,发现电流表示数增加了0.24A,电压表示数始终为零,原因可能是   (填序号)。
①定值电阻被短接
②电压表量程选大了
③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路
(3)解决问题后,接着进行实验,该同学最终测出定值电阻的阻值约为   Ω,选用的电源电压约为   V。
【答案】(1)
(2)0.16;①
(3)略;略
【解析】【解答】(1)测量定值电阻的阻值原理为欧姆定律,电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,据此作图:
(2)电流表量程为0-0.6A,示数为0.16A,电压表示数为0,所以此时电压表可能短路,即定值电阻被短路, ① 正确,电压表量程过大也会有一定示数, ② 错误, 电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路 ,此时电压表测量电源电压,有示数, ③ 错误。
(3)变阻器接入电路最大时,电阻为30Ω,电流为0.16A,此时根据欧姆定律可列;变阻器接入电路最小时,电阻为0,此时电路电流为0.24A,所以,解得U=8V,R=20Ω.
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律计算待测电阻的阻值。
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、电流表有示数,电压表无示数,所以电路发生短路,短路的位置一般在定值电阻。
14.(2025·绥化) 实验室有一个标识不清的定值电阻,同学们设计了如下实验进行测量。
(1)实物电路如图甲所示,电源为两节新干电池,请用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉)   。
(2)连接电路时,开关应处于   状态,滑动变阻器的滑片P应滑动到   (选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数。经检查,电流表及各连接处均完好,则电路故障是   。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,则电阻R的阻值为   Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果,请你对此作出评价或建议:   。
【答案】(1)
(2)断开;B;电阻R断路
(3)12;没有多次测量求平均值,误差大
【解析】【解答】 (1)电源为两节新干电池,即电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下所示:
(2)连接电路时,为了保护电路,开关必须断开,滑片应置于阻值最大的一端即B端;
电路故障分析,先看电流表示数为0,因此故障类型应为断路;电压表示数约为电源电压,则电压表测量处断路,即定值电阻R断路。
(3)根据电流表读出电流为I=0.2A,则电阻,
有同学把此次数据作为本实验的最终结果,没有多次测量求平均值,误差大,因此这种做法不妥。
【分析】 (1)根据电源为两节新干电池,确定电压表选用小量程与电阻并联;
(2)电路连接基本要求,连接时开关需要断开,滑片放到最大阻值一端,再根据串联电路故障分析故障类型和位置;
(3)读出电流表示数,根据计算电阻;减小误差的方法,多次测量求平均值。
15.(2025·山东) 某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线在答题卡上将图乙中的电路补充完整   。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表,电压表均无示数,将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0、0、3.0V,由此判断电路故障为   。
(3)排除以上故障后,接入4Ω的定值电阻,闭合开关。调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.0V,此时电流表的示数如图丙所示,为   。
(4)新开开关,用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是:   ,并记录电流表的示数。
(5)更换不同定值电阻进行实验,得到如下数据:
R/Ω 4 5 8 10 20
0.25 0.2 0.125 0.1 0.05
1/A 0.40 0.32 0.21 0.16 0.08
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻或反比。为了验证他的猜想,请在答题卡坐标纸上描点并作出图像   。
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与   成正比,即电流与   成反比。
【答案】(1)
(2)导线PM断路
(3)0.52A
(4)向左调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0V
(5)
(6);电阻
【解析】【解答】 (1)由电路图可知,变阻器和定值电阻串联,采用一上一下的接法,电压表并联在定值电阻两端,电源是2节干电池,电源电压是3V,电压表的量程选择0~3V,如图所示:
(2)闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数,说明电路中存在断路,将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0V、0V、3.0V,说明OP之间断路,即导线PM断路;
(3)由图可知,电流表选择0~0.6A的量程,分度值是0.02A,示数是0.52A;
(4)断开开关,用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后,闭合开关,由串联分压可知,电阻两端的电压变大,探究电流和电阻的关系,保持电压不变,需要向左移动变阻器的滑片,增大变阻器的阻值,使电压表的示数为2.0V;
(5)根据表中数据,利用描点法画出图像,如图所示:
(6)由图像可知,实验误差范围内,图像是一条过原点的直线,说明在电压一定时,通过导体的电流与成正比,即电流和电阻成反比。
【分析】 (1)根据电路图连接实物图,变阻器一上一下接入电路中,电压表和电阻并联;
(2)闭合开关,电压表和电流表均无示数,说明电路断路;将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0V、0V、3.0V,说明OP之间断路,据此分析;
(3)由题意可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,据此得出电流表的示数。
(4)研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(5)根据表中数据,利用描点法画出图像;
(6)根据图像得到电流和电阻的关系。
16.(2025·河北)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了图所示的实验电路。电源电压为6V不变,R为定值电阻,AD 间粗细均匀的电阻丝和夹子(M和N) 一起组成变阻器, A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点,E、F两点未标出。
(1)根据实验要求,请用笔画线代替导线将图中的实物电路补充完整   。
(2)闭合开关前,将变阻器的全部电阻接入电路是为了   。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表示数为6V,电路的故障(仅有一处)是   。
(4)排除故障后,闭合开关,保持夹子N位置不动,夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点,每次电表均选用合适的量程,进行实验,收集数据并记录在表格中。
接线位置 A B E C F D
电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0
电流I/A 0.3 ① 0.5 0.6 0.8 1.2
表格中①处的数据如图所示,为   A。
(5)分析数据,可以得出实验结论:在电阻一定的情况下,    。
(6)在电阻丝C点放一小蜡块,闭合开关,发现小蜡块逐渐熔化,为使小蜡块熔化得更快,一定可行的方法是:   (写出一条即可)。
(7)【拓展】在上面的实验电路中,电流表接0~0.6A量程,把另一电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动,夹子N可在电阻丝上连续改变位置,在保证电路安全的情况下,夹子N在任意位置时,用电阻R0替换R,使电压表 V1和图中的电压表示数之比总是2:3。则满足上述条件的 R0的取值范围是   Ω。
【答案】(1)
(2)保护电路
(3)定值电阻R断路
(4)0.4
(5)电流与电压成正比
(6)更换电压更大的电源
(7)6~22.5
【解析】【解答】(1)“探究电流与电压的关系”的实验中,电流表要串联在电路中,据此作图:
(2)在连接电路前,开关闭合,变阻器电阻调节至最大,进而为了保护电路。
(3) 闭合开关,电流表无示数 ,所以电路发生断路,电压表示数为电源电压,所以和定值电阻断路。
(4)电流表量程为0-0.6A,示数为0.4A。
(5)分析表中数据可知电压和电流的比值为定值,所以在电阻一定下,电流和电压成正比。
(6)小蜡烛受热熔化,所以为使的蜡烛熔化更快,可以增加电流产生的热,可以增大电流,增加电阻,也可以增加电源电压。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比。
17.(2025·达州) “动手知真”小组在“用电流表和电压表测电阻”实验时,选取如下器材:干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个(最大阻值为)、待测定值电阻和导线若干。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物图连接   ;
(2)闭合开关前,应将滑片P移至   端(选填“A”或“B”);闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,电路故障可能是   开路(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1V时,电流表示数如丙图所示为   A。多次测量数据记录如下表所示,阻值为   Ω(结果保留一位小数);
次数 U/V I/A
1 1
2 2 0.4
3 2.7 0.5
(4)实验中电流表损坏,组员们利用现有器材设计了如丁图所示电路,测量步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为;
待测定值电阻的阻值   (用表示)。
【答案】(1)
(2)B;滑动变阻器
(3)0.2;5.1
(4)
【解析】【解答】(1)电压表并联在定值电阻的两端,使用0~3V量程,如图所示:
(2)闭合开关前,应将滑片P移至B端,闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,电路故障可能是滑动变阻器断路。
(3)当电压表示数为1V时,电流表示数如丙图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
第一次实验测得阻值为
第二次实验测得阻值为
第三次实验测得阻值为
为减小误差,应多次测量求平均值,所以阻值为
(4)①闭合开关,滑片P移至A端,和变阻器最大阻值串联,电压表测电压,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,变阻器连入电路阻值为零,单独接入电路,电压表测电源电压,示数为
根据串联电压规律,①中电压为,根据分压原理则有,解待测定值电阻的阻值。
【分析】(1)电压表并联在定值电阻的两端,据此连接实物图。
闭合开关前,滑动变阻器应该位于阻值最大值处;此时的故障是滑动变阻器断路。
(3)根据欧姆定律进行计算,取平均值作为待测电阻的阻值。
(4)根据串联电路的特点和欧姆定律进行分析。
一、选择题
1.(2024·巴中)小李做家务时,房间里的电灯突然熄灭。他用测电笔分别测试如图所示家庭简化电路中的a、b、c、d四点,测a、b两点时氖管均发光,测c、d两点时均不发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是(  )
A.a、b之间断路 B.b、c之间断路
C.c、d之间断路 D.b、c之间短路
【答案】B
【解析】【解答】根据图片可知,开关闭合后,a、b两点与火线相连,则用测电笔测试火线上的a、b点时氖管发光,说明火线和a、b之间正常。d点与零线相连,则测试零线上的d点时氖管不发光,说明零线正常。用测电笔测试c点时,氖管不发光,说明c没有与火线相连,可能是b、c之间断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【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,据此结合现象分析故障的种类和位置即可。
2.(2024·潍坊)图示为某家庭电路示意图,关于该家庭电路,下列说法正确的是 (  )
A.导线b是火线
B.电能表上计数器示数的单位是千瓦
C.空气开关跳闸,原因可能是电路中出现短路
D.正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔,氛管灯不亮,该孔一定接零线
【答案】C
【解析】【解答】A、三孔插座,左端连接b,左零右火中接地,所以b为零线,A错误
B、 电能表 上计数器示数的单位是J或者为kW·h,B错误
C、 空气开关跳闸,原因可能是电路中出现短路
D、 正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔,氛管灯不亮,该孔可能接零线,也可能发生断路,也可能短路,D错误
综上选C
【分析】根据家庭电路的连接、故障分析判识选项
1、家庭电路的连接:为了避免用电器彼此干扰,所以用电器之间为并联,且开关在火线和用电器之间;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线。右孔接火线
2、电路电流过大的原因为:电路发生短路、用电器功率过大进而引起短路
3、测电笔的操作步骤及其作用:用拇指和中指持验电笔笔身,食指抵住笔端金属部分,氖管小窗背光朝向自己,以便看清氖泡发光情况;测电笔可以分辨火线和零线,测火线电笔氖管发光, 测零线电笔不发光,电路发生断路时,测电笔不发光,电路发生短路时,被短路电器电笔检测不发光,其余电路发光
3.(2024·广州) 如图,某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S,LED灯发光、电风扇正常工作,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障,电风扇停止工作,LED灯仍发光,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光。该故障是(  )
A.电风扇短路 B.插座两孔短路
C.输电线甲a、b两点之间断路 D.输电线甲b、c两点之间断路
【答案】D
【解析】【解答】LED灯发光,说明LED灯的支路是正常的;电风扇停止工作,说明电风扇的支路断路;用试电笔检测插座两孔,氖管均发光,这说明左右两孔与火线之间是连接的,所以故障是b、c之间断路了,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】电路的故障有两种:短路和断路;根据用电器的工作情况、氖管的发光情况判定电路的故障。
4.(2024·达州) 如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为(  )
A.短路 B.短路 C.开路 D.开路
【答案】A
【解析】【解答】 根据图片可知,灯泡L1与L2串联,电压表测L2的电压,电流表测总电流。
串联电路中,“一盏灯突然熄灭”是短路现象,电路中电流变大;被短路的灯熄灭,分压变为0;另一盏灯依然能发光且亮度大于之前,分压会变大。
电压表测量的是L2的电压,根据题目描述电压表示数变大,即L2的电压变大,因此L2无故障,是L1短路导致。
故选A。
【分析】串联电路中,“一盏灯突然熄灭”是短路现象,电路中电流变大;被短路的灯熄灭,分压变为0;另一盏灯依然能发光且亮度大于之前,分压会变大。
5.(2024·盐城) 在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是(  )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
【答案】B
【解析】【解答】 由图可知,该电路为串联电路,电压表测量灯泡L2两端的电压,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数;
两个小灯泡都不发光,不可能是L1短路或L2短路,如果L1短路,L2会发光,如果L2短路,L1会发光;
可能出现了断路,电压表无示数,说明是灯L1 断路,如果灯L2断路,电压表会有示数。
故选B。
【分析】 根据图片可知,该电路为串联电路,电压表测量灯泡L2两端的电压,两个小灯泡都不再发光,可能出现了断路,根据电压表示数判定故障的原因。
6.(2024·海南)某同学想把两盏“220V 60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中,他设计的电路图如图所示,若闭合开关和,下列现象会出现的是(  )
A.两盏灯同时烧坏
B.两盏灯正常发光
C.只有正常发光
D.在插座上插上一盏“220V 30W”的台灯,台灯能正常发光
【答案】C
【解析】【解答】由电路图可知,灯L1与插座串联,再与灯L2并联,当闭合开关S1和S2时:
ABC.根据电路图可知,S1控制灯泡L2,S2控制L1跟插座,插座在不插入用电器的情况下处于断路状态,当闭合S2时,不会有电流通过L1,所以L1不发光;当闭合时,L2可以接通,能正常发光,故AB错误,C正确;
D.在插座上插上一盏“220V 30W”的台灯,此时插座上的台灯与灯泡L1串联,根据串联电路的电压规律可知,台灯与灯泡L1的实际电压小于额定电压220V,所以台灯不能正常发光,故D错误。
故选C。
【分析】分析电路图,得出两灯、插座的连接方式,判断出当闭合开关S1和S2时两灯的发光情况。
7.(2024·泰安)下列有关安全用电的说法正确的是(  )
A.使用试电笔时,要用手指按住笔尖,然后用笔尖接触被测导线
B.灯泡的开关应该接在零线和灯泡之间
C.家庭电路中电流过大,一定是发生了短路
D.更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关
【答案】D
【解析】【解答】A.使用试电笔时,手指接触笔尾金属体时会发生触电事故,故A错误;
B.根据安全用电的原则可知,控制电路的开关应该接在火线与电灯之间,故B错误;
C.导致电路中电流过大,要么是电路中发生了短路,要么是电路中用电器的总功率太大,故C错误;
D.若搬动电器没有断开电源开关,则有可能发生触电事故,故D正确。
故选D。
【分析】根据家庭电路安全用电的常识判断。
8.(2024·泰安)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,电路中各元件正常工作,两个相同的电流表(均有,两个量程)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻或出现了断路故障,其它元件均完好。针对故障电路的观察分析,下列说法正确的是(  )
A.电压表示数为零
B.电流表的示数一定大于的示数
C.一定是电阻出现了断路故障
D.一定是电阻出现了断路故障
【答案】C
【解析】【解答】根据图片可知,、并联。电流表测干路电流,电流表测电流,电压表测电源电压。
A.电源电源不变,而电压表测电源电压,所以电压表示数不为零,故A错误;
BCD.两个相同的电流表指针偏转的角度相同,根据I总=I1+I2可知,可知电流表选用大量程,电流表选用小量程,且电流表示数是电流表示数的5倍。一段时间后电流表指针偏转的角度突然变为原来的,则电流表和电流表示数相等,所以故障是电阻出现了断路故障。故C正确,BD错误。
故选C。
【分析】A.根据电源电压保持不变判断;
B.结合并联电路电流与电压规律分析解答即可。
二、多选题
9.(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
【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。
三、填空题
10.(2024·日照)如图是小明家新房中的部分电路,存在的问题是   。问题解决后,闭合开关、,电灯正常发光,但仍然不亮。将一把新买的电热水壶插入三孔插座,电热水壶也不能工作。把试电笔分别插入三孔插座的左、右孔,氖管均能发光,则可以判断出电路的故障是   。
【答案】三孔插座没有接地;FG之间断路
【解析】【解答】(1)三孔插座的左孔接零线,右孔接火线,中孔接地线,根据图片可知,电路 存在的问题是三孔插座没有接地。
(2)正常情况下,插座的左孔接零线,氖管不发光;右孔接火线,氖管发光。根据题意可知,L1正常工作,说明L1支路是连通的;L2和三孔插座不能工作,说明出现断路,而三孔插座左孔能使氖管发光,说明左孔通过L2和火线连通,故FG之间断路。
【分析】(1)根据三孔插座的接线方法解答;
(2)根据测电笔的用途,结合电路连接的知识判断电路故障的种类和位置。
11.(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
【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。
12.(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
【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。
13.(2024·上海)如下图所示的电路中,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个发生故障,小浦为研究故障的原因,特地设计了两个方案:
方案一:通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因,写出开关S闭合后,电流表示数变化情况及对应故障   。
方案二:用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障,可选用的电阻R0的阻值   。
A.R0>R1 B.R0=R1 C.R0【答案】闭合开关后移动滑片,电流表变化,则故障为R1断路,闭合开关后移动滑片,电流表不变,则故障为R2断路;BC
【解析】【解答】(1)闭合开关,两电阻并联接入电路,若定值电阻故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化,若滑动变阻器故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数不变。
(2)若断R1路,则R0替换R1,电路的总电阻将变小,则电流表A的示数的将变大;若R2断路,则R0替换R1(R0大于或等于R1),电流表A的示数变小或不变,故选AB。
故答案为:(1)闭合开关后移动滑片,电流表变化,则故障为R1断路,闭合开关后移动滑片,电流表不变,则故障为R2断路 ;(2)AB。
【分析】(1)闭合开关,两电阻并联接入电路,若定值电阻故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化,若滑动变阻器故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数不变。
(2)若断R1路,则R0替换R1,电路的总电阻将变小,则电流表A的示数的将变大;若R2断路,则R0替换R1(R0大于或等于R1),电流表A的示数变小或不变。
四、实验探究题
14.(2024·常州)小组同学探究“欧姆定律”.
(一)小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为:3节干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、 定值电阻R0 、电流表、电压表、 滑动变阻器Rx 、导线.
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量R0的电压.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至    (A/B) 端.
(3)闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是____.
A.R0处发生短路 B.R0处发生断路
C.Rx处发生短路 D.Rx处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内.
实验序号 ① ② ③ ④
U/V 1.0 2.0 3.0    
I/A 0.2 0.4 0.6    
(5)分析实验数据,可得探究结论:   .
(6)(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表格所示.
实验序号 ① ② ③ ④
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
小华完成实验①后,进行实验②,具体操作为:首先,断开开关S,将定值电阻由5Ω换成10Ω;接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察   表直至其示数为   .
(7)分析实验数据,可得探究结论:   .
【答案】(1)
(2)B
(3)B
(4)4.0;0.8
(5)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)电压;3V
(7)电压一定时,电流与电阻成反比
【解析】【解答】1)电压表并联、电流表串联,且正进负出,据此作图
2) 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至最大阻值处,即B端
综上 第1空、B
3) 闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是 定值电阻断路,B正确,ACD错误
综上选B
4)电压表示数为4V,电流表示数为0.8A,所以 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
综上 第1空、电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
5)探究“电流与电阻的关系”应保持定值电阻两端电压不变,所以 调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察 电压表示数保持3V
综上第1空、电压;第2空、3V
6) 分析实验数据,可得探究结论: 电压一定时,电流与电阻成反比
综上 第1空、电压一定时,电流与电阻成反比
【分析】1)电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程
2)欧姆定律:公式为U=IR,据题可知电压一定,电阻与电流成反比,电阻一定,电压合电流成正比
3)电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路
15.(2024·哈尔滨) 小洋设计实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。
(1)他设计图甲所示电路图探究“电功率与电流的关系”,实验中选择L1和L2两只灯泡并联的目的是:   ;
(2)他想用图乙器材“探究电功率与电压的关系”。
①请你用笔画线代替导线完成图乙实物电路的连接;   ;
②连好电路,闭合开关,发现L1不亮、L2亮、电压表无示数,则故障原因可能是   ;
(3)前面实验中用灯泡亮暗反映电功率大小,用到了转换法。请你仿照方案一,再设计一个比较电功率大小的方案二(填写①②③④处的内容)。
方案一 方案二
项目 内容 项目 内容
能量转化 电能转化为内能和光能 能量转化 ①   
器材 两个阻值不同发光原理相同的小灯泡 替代灯泡的器材(或器材组合) ②   
现象 灯泡的亮暗不同 现象 ③   
判断方法 灯泡亮的比暗的功率大 判断方法 ④   
【答案】(1)保持电压不变
(2);灯泡L1短路
(3)设计一个电能转化为机械能的能量转化;两个不同的电动机、钩码。;相同时间,吊起钩码相同的高度,吊起钩码的质量不同。;]电动机吊起钩码质量大的功率大。
【解析】【解答】1)探究电功率和电压、电流的关系,原理为P=UI, 选择L1和L2两只灯泡并联的目的是 保持电压不变
综上 第1空、保持电压不变
2)探究电功率与电压的关系,电压表并联在电灯泡两侧,据此作图
发现L1不亮、L2亮、电压表无示数 ,灯L1短路
综上 第2空、灯泡L1短路
3) 设计一个电能转化为机械能的能量转化 ,所需要的器材为 两个不同的电动机、钩码 ,根据相同时间下, 吊起钩码相同的高度,吊起钩码的质量不同。 质量大的功率大
综上第1空、设计一个电能转化为机械能的能量转化;第2空、两个不同的电动机、钩码。第3空、相同时间,吊起钩码相同的高度,吊起钩码的质量不同。第4空、电动机吊起钩码质量大的功率大。
【分析】根据电流表、电压表的连接、电路的故障分析填空
电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程
电路的故障分析: 题目中电压表指针几乎没有偏转,L1不亮、L2亮、电压表无示数 所以和电压表并联的用电器短路
16.(2024·白银) 在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为的定值电阻各一个,电压为的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整   (要求:滑片P向右移动时电路中电流变大);
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是____(选填“A”、“B”或“C”);
A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为   V;当R的电阻由更换为时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向   端(选填“左”或“右”)滑动;要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是   Ω;由图像得到实验结论为:当   一定时,导体中的电流与导体的电阻成   ;
(4)同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为,如图丙所示电流表示数为   A,该电阻的阻值为   。
【答案】(1)
(2)A
(3)2;左;50;电压;反比
(4)0.3;5
【解析】【解答】(1)在“探究电流与电阻关系”的实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,并联在定值电阻两端,电流表测量电路中的电流,串联在电路中。当滑片P向右移动时电路中电流变大,即电路中的电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器应选择右下方接线柱接入电路,如下图所示 :
(2) 闭合开关,电流表无示数,说明电路断路,电压表无示数,说明电压表没有与电源两极连通,即与电压表并联的电路之外的电路有断路,将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,说明滑动变阻器之外的电路有断路, 当电压表与开关并联时,电压表有示数,说明此时电压表能与电源两极连通,除开关断路外,其它电路没有断路,电路的故障是开关断路,故选A;
(3)由图乙可知,当R1=5Ω时,电流为I1=0.4A,当R2=10Ω时,电流为I2=0.2A,当R3=20Ω时,电流为I3=0.1A,由UR=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V,可得R两端的电压为2V;
当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,若滑动变阻器接入电路的电阻不变,由串联电路的分压原理可知,R两端的电压会变大, 探究电流与电阻的关系 ,要控制R两端的电压不变,因此应将变阻器两端的电压调大,即将变阻器接入电路的阻值调大,所以应该将滑动变阻器的滑片P向左端滑动;
已知电源电压为U=6V,R两端所控制的电压为UR=2V,所以变阻器两端的电压为:
U滑=U-UR=6V-2V=4V,由串联电路的电压特点得,定值电阻的阻值越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大,由串联电路的电流特点得:R滑大=2R大=2×25Ω=50Ω
由图像数据可知,I与R的乘积为一定值,可得结论为:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(4)由图丙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,未知电阻的阻值:
故答案为:(1)图见解答;(2)A;(3)2;左;50;电压;反比;(4) 0.3;5。
【分析】(1)在“探究电流与电阻关系”的实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,并联在定值电阻两端,电流表测量电路中的电流,串联在电路中。当滑片P向右移动时电路中电流变大,滑动变阻器接入电路的电阻变小,据此确定滑动变阻器的下接线柱接入电路,从而完成电路连接;
(2) 闭合开关,电流表无示数,说明电路断路,电压表无示数,说明电压表没有与电源两极连通,即与电压表并联的电路之外的电路有断路,将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,说明滑动变阻器之外的电路有断路, 当电压表与开关并联时,电压表有示数,说明此时电压表能与电源两极连通,除开关断路外,其它电路没有断路,由此得出结论;
(3)由图乙数据,根据欧姆定律得U=IR,求出R两端的电压;
当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,由串联电路的分压原理判断滑片的移动方向;
已知电源电压和R两端控制的电压,根据串联电路的电压规律可知滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点分析,由电流特点求出滑动变阻器的最大阻值;
由图像分析得出结论;
(4)由图丙确定电流表的量程和分度值,读出电流表示数,由欧姆定律求得未知电阻的阻值。
17.(2024·通辽)某物理学习小组在“探究导体中电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
表乙
实验次数 1 3 4
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.60 0.26 0.20
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,电路中的电流变大);
(2)连接好电路,闭合开关发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障可能是定值电阻R   (选填“断路”或“短路”);
(3)实验时改变   的阻值,通过移动滑动变阻器的滑片P来控制   保持不变,测出多组数据进行分析,得出结论;
(4)表乙是实验数据记录表格,分析可知实验操作存在的问题是   ;
(5)完成实验后该组同学又想到了用“等效替代法”测量一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,设计了图丙所示的电路,其中为电阻箱;请把下面步骤②中未完成的操作补充完整;
①将开关S与a连接,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U额;
②   ,使电压表示数仍为U额,读出电阻箱阻值即为小灯泡正常发光时的电阻。
【答案】(1)
(2)断路
(3)定值电阻R;定值电阻R两端电压
(4)第3次实验中,没有控制定值电阻R两端电压保持不变
(5)将开关S与b连接,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节变阻箱的电阻
【解析】【解答】(1)滑动变阻器的滑片P向右移动,电路中电流变大,所以滑动变阻器的电阻变小,变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,如下图示数:
(2)连接好电路,闭合开关,电流表几乎无示数,发现电压表示数接近于电源电压,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,所以故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路了。
(3)在“探究导体中电流与电阻的关系”实验中,应控制定值电阻两端电压不变,改变定值电阻R的阻值,通过移动滑动变阻器的滑片P来控制定值电阻R两端电压保持不变。
(4)分析表中的数据发现,第1、4次实验中,根据欧姆定律计算定值电阻R两端电压
;第3次实验中,定值电阻R两端电压
,则第3次实验中,没有控制定值电阻R两端电压保持3V不变。
(5)②分析电路图可知,将开关S与a连接,滑动变阻器与灯泡首尾依次相连,属于串联,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U额,则灯泡正常发光;将开关S与b连接,滑动变阻器与变阻箱串联,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节变阻箱的电阻,直至电压表示数仍为U额,通过变阻器的组织表示小灯泡正常发光时的电阻。
【分析】变阻器:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,变阻器的作用除了改变电阻外还可以起到保护电路的作用,所以在连接好电路后,变阻器阻值应该调节到最大阻值处;
电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
(1)滑动变阻器的滑片P向右移动,电路中电流变大,即滑动变阻器的电阻变小,所以变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,如下图示数:
(2)连接好电路,闭合开关,电流表几乎无示数,说明电路可能断路,发现电压表示数接近于电源电压,则电压表、滑动变阻器、电流表、开关与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,所以故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路了。
(3)[1][2]在“探究导体中电流与电阻的关系”实验中,由控制变量法可知,应控制定值电阻两端电压不变,改变定值电阻的阻值,所以实验时改变定值电阻R的阻值,通过移动滑动变阻器的滑片P来控制定值电阻R两端电压保持不变。
(4)分析表中的数据发现,第1、4次实验中,定值电阻R两端电压
即控制定值电阻R两端电压保持3V不变,第3次实验中,定值电阻R两端电压
则第3次实验中,没有控制定值电阻R两端电压保持3V不变。
(5)②分析电路图可知,将开关S与a连接,滑动变阻器与灯泡串联,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U额,则灯泡正常发光;将开关S与b连接,滑动变阻器与变阻箱串联,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节变阻箱的电阻,直至电压表示数仍为U额,则变阻箱的电阻等于小灯泡正常发光时的电阻。
18.(2024·南通)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是   ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次   ;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是   ;
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器材能否完成实验探究,简述你的判断依据:   。
【答案】(1)
(2)定值电阻短路
(3)大
(4)电流表选用小量程,但按大量程读数,造成读数错误
(5)若控制定值电阻两端电压为4V,电源电压为6V,根据串联电路电压规律计算可知变阻箱两端的电压为2V,结合分压原理可知定值电阻两端的电压是电阻箱两端电压的2倍,当定值电阻为5Ω、15Ω、25Ω时,变阻箱接入电路的阻值为2.5Ω、7.5Ω、12.5Ω,所以无法完成实验。
【解析】【解答】(1)“探究电流与电阻的关系”实验原理为欧姆定律,变阻器串联进入电路,接线原则为一上一下, 滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大 ,所以把滑动变阻器左下接线柱接入,电压表并联在定值电阻两端,据此作图:
(2)闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,故障就可能是与电压表并联的定值电阻短路。
(3)在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要保持定值电阻两端的电压保持不变;若将5Ω电阻换成10Ω,根据串联电路分压可知,需要适当增大滑动变阻器两端的电压,即增加变阻器两端电阻。
(4)由图丙可知,错误的一组数据应该是当定值电阻为20Ω时,出现这种情况的原因可能是电流表改用0~0.6A量程接入电路,按0~3A量程读数。
(5)若控制定值电阻两端电压为4V,电源电压为6V,根据串联电路电压规律计算可知变阻箱两端的电压为2V,结合分压原理可知定值电阻两端的电压是电阻箱两端电压的2倍,当定值电阻为5Ω、15Ω、25Ω时,变阻箱接入电路的阻值为2.5Ω、7.5Ω、12.5Ω,所以无法完成实验。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、电路的故障分析: 题目中电压表指针几乎没有偏转,电流表指针迅速偏转 ,所以和电压表并联的用电器短路。
(1)在“探究电流与电阻的关系”实验中,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中测通过定值电阻的电流,电压表测定值电阻两端的电压,所以电压表与定值电阻并联;题目要求变阻器滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,所以把滑动变阻器左下接线柱接入,如下图所示:
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明有电流通过,没有断路的情况;电压表无示数,若不是电压表本身损坏,故障就可能是与电压表并联的定值电阻短路。
(3)在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要采用控制变量法使定值电阻两端的电压保持不变;若将5Ω电阻换成10Ω,根据串联电路分压规律可知,更换较大的定值电阻后,定值电阻两端的电压会增大,为了使定值电阻两端的电压保持在4V不变,就需要适当增大滑动变阻器两端的电压,方法是适当增大滑动变阻器接入电路的电阻。
(4)由图丙可知,错误的一组数据应该是当定值电阻为20Ω时,通过的电流为1A,出现这种情况的原因可能是电流表改用0~0.6A量程接入电路,但仍按0~3A量程读数,造成读数错误。
(5)若控制定值电阻两端电压为4V,则变阻箱两端的电压为2V,根据分压原理可知在串联电路中电压之比等于电阻之比;因为定值电阻两端的电压是电阻箱两端电压的2倍,所以电阻箱接入电路的阻值是定值电阻阻值的一半;当定值电阻为5Ω、15Ω、25Ω时,变阻箱接入电路的阻值为2.5Ω、7.5Ω、12.5Ω,用来替换变阻器的电阻箱最小倍率是×1,所以无法完成实验。
19.(2024·淮安)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);   
(2)连接电路时,开关应处于   状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是   ;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为   V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成   比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是   。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于   。
【答案】(1)
(2)断开
(3)的定值电阻断路
(4)2;反
(5)保护电路和控制定值电阻的电压不变;10
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,此时变阻器接入的阻值变小,也就是接入电路的电阻丝长度变小,所以滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)连接电路时,为保护电路避免被烧坏,则开关应处于断开状态。
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电压表有示数,说明电压表的两端与电源相通。而电流表无示数,说明发生断路。则电路出现的故障是的定值电阻断路。
(4)①由图像可知,当,即时,电流为0.4A,
则电阻R两端的电压为
②由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,则得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)①根据题意可知,本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻的电压不变。
②将的电阻接入电路,根据串联分压原理则有;
解得:,
所以本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于。
【分析】(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大,根据欧姆定律可知总电阻变小,故滑动变阻器接入电路的阻值变小,可将滑动变阻器的右下接线柱和电源的负极接线柱相连;
(2)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;
(3)将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,则电压表和电源接通;
(4)①从图像中找到一组数值,根据U=IR计算电阻R两端的电压。
②根据图像的形状结合数学知识分析电流与电阻的数量关系;
(5)①本实验中滑动变阻器的作用是保护电路,保持定值电阻两端的电压不变。
②分析实验数据可知,电路中电流最小值为0.1A,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知滑动变阻器的阻值。
(1)滑动变阻器上下接线柱各选一个接入电路中,题目要求当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,即当滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变小,接入电路的电阻丝长度变小,所以滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数,说明电压表的两端与电源相通,则电路出现的故障是的定值电阻断路。
(4)[1]由图像可知,当,即时,电流为0.4A,则电阻R两端的电压为
[2]由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,则得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[1]本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻的电压不变。
[2]将的电阻接入电路,根据串联分压原理则有
解得,所以本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于。
20.(2024·威海)小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、滑动变阻器、、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整   (要求滑片向右移动时电流表示数变大);
(2)电路连接后,闭合开关发现小灯泡不亮,观察电流表和电压表,发现两表指针偏转角度均较小,原因可能是   ;
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为   V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为   Ω(结果保留一位小数),实验中选择的滑动变阻器应为   (选填“”“”)。
(4)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系”    ?(选填“能”“否”)。
【答案】(1)
(2)滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)2.5;8.3;
(4)否
【解析】【解答】(1)滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变大,则滑动变阻器连入电路的阻值变小,说明滑片右移要靠近下端接线柱,故滑动变阻器应选右下接线柱与开关串联在电路中,如图所示:
(2)闭合开关,发现小灯泡仍不亮,电流表和电压表均有示数,两表指针偏转角度均较小,说明电路为通路,由于电路中的电流过小,原因可能是滑动变阻器接入电路的电阻过大;
(3)小灯泡的额定电压为2.5V,所以需要调节滑片使电压表示数为UL=2.5V,此时小灯泡正常发光,电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,示数为I=0.3A,由欧姆定律可得,此时小灯泡的电阻为:
滑动变阻器接入电路的电阻为:
所以,实验中选择的滑动变阻器应为。
(4)探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,由于小灯泡的电阻随着温度的变化而变化,所以此装置无法探究电流与电压的关系。
故答案为:(1);(2)滑动变阻器接入电路的电阻过大;(3)2.5;8.3;;(4)否。
【分析】(1)滑动变阻器采用一上一下的解法;根据电流表示数的变化分析滑动变阻器的接法;
(2)电流表和电压表均有示数,则电路为通路,根据小灯泡仍不亮,说明电路中的电流过小,据此分析;
(3)小灯泡两端的电压为额定电压时,灯泡正常发光;根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求出灯泡的电阻;
根据欧姆定律求出电路的总电阻,根据串联电路的电阻关系求出滑动变阻器的阻值,从而判定出选择的是哪个滑动变阻器;
(4)根据控制变量法,探究电流与电压的关系时,必须控制电阻相同而改变电压,但是灯泡的电阻随温度的升高而增大,无法控制电阻相同。
(1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器应选右下接线柱与开关串联在电路中,如下图
(2)闭合开关,发现小灯泡仍不亮,电流表和电压表均有示数,指针偏转角度均较小,则说明电路为通路,但电路中的电流过小,滑动变阻器接入电路的电阻过大。
(3)[1][2]根据题意知道,小灯泡的额定电压为2.5V,所以,实验中,调节滑片使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光,根据图甲知道,电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,所以电流表的示数为0.3A,由欧姆定律知道,此时小灯泡的电阻为
滑动变阻器接入电路的电阻
所以,实验中选择的滑动变阻器应为。
(4)探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,而小灯泡的电阻随着温度的变化而变化,故此装置无法探究电流与电压的关系。
五、简答题
21.(2024·龙东地区) 电动汽车,绿色环保,在方便出行的同时也存在安全隐患,多起火灾是由于不规范充电引起的,为了安全,我们一定要规范充电。如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩,充电电压400V,充电时功率P与储能比H(电池当前储能占充满状态储能的百分比)的关系如图像乙,在AB、BC、CD、DE四段充电过程中,哪段过程最容易使导线升温、老化,甚至引起火灾?说出你的理由。
【答案】由图乙可知,BC段电功率最大,由可知,电压不变,电路中的电流最大,由Q=I2Rt可知导线中的热量较多,使导线升温、老化,甚至引起火灾。
【解析】【解答】由图乙可知,在AB、BC、CD、DE四段充电过程中,BC的充电功率最大,根据题意可知,充电电压400V不变,由P=UI可知,BC段的充电电流最大,而导线的电阻不变,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同时间内,电流在BC段通过导线产生的热量最多,所以BC段过程最容易使导线升温、老化,甚至引起火灾。
【分析】根据P=UI分析在AB、BC、CD、DE四段充电过程中电路电流的大小关系,根据焦耳定律Q=I2Rt分析电流通过导线发热的情况进行分析判断。
一、选择题
1.(2023·镇江中考)如图所示,在探究串联电路电压特点的实验中,闭合开关,发现两只小灯泡都不发光,两只电压表示数均为,则可能发生的故障是(  )
A.短路 B.断路 C.断路 D.S断路
【答案】C
【解析】【解答】根据电路图,灯泡串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量L2的分压, 由于灯泡不发光,可能发生断路,电压表示数相同,即电压表V2显示电源电压,则电压表V2连接在电源两端了,说明L2断路,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】在串联电路中,电压表测量部分分压时,显示电源电压,电压表测量的位置断路。
2.(2023·大连) 如图所示的电路,闭合开关,电压表无示数,说明电路中存在故障。此时,可以通过观察电流表来做进一步判断。已知故障发生在或上,下列判断正确的是(  )
A.若电流表有示数,则被短接 B.若电流表有示数、则断路
C.若电流表无示数、则被短接 D.若电流表无示数、则断路
【答案】D
【解析】【解答】根据图片可知,定值电阻R1与R2串联,电流表测总电流,电压表测R2两端的电压。
A.若R1短路,则R2正常工作,此时电流表有示数,电压表的示数等于电源电压,故A错误;
B.若R2断路,则电流表没有示数,而此时电压表并联在电源两端,它的示数等于电源电压,故B错误;
C.若R2被短接,此时R1正常工作,那么电流表应该有示数,故C错误;
D.若R1断路,此时整个电路断开,电压表和电流表都没有示数,故D正确。
故选D。
【分析】根据电压表和电流表的示数变化推测电路故障的种类和位置。
3.(2023·常德)如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为(  )
A.L1断路、L2断路 B.L1断路、L2通路
C.L1通路、L2断路 D.L1短路、L2断路
【答案】B
【解析】【解答】由图可知,两只灯泡串联,电压表测量L2两端的电压,电流表测总电流。
闭合开关,两只灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表无示数,说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有开路,即可能是灯L1断路,也可能是L1、L2同时断路; 将电灯L1、L2的位置对调,闭合开关,电流表无示数,说明电路中仍然有断路故障;电压表有示数,说明此时电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路,所以灯L2、电流表、开关都是完好的,则故障是灯L1断路。
那么故障为L1断路,而L2为通路。
故选B。
【分析】首先确定电器元件的串并联,再根据电表的示数对电路故障进行推断即可。
4.(2023·巴中)在探究“小灯泡电功率”的实验中,设计了如图所示的电路图。正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,电压表有示数且接近电源电压,则电路中可能存在的故障是(  )
A.灯泡L短路 B.灯泡L断路 C.电阻短路 D.电阻断路
【答案】B
【解析】【解答】A.灯泡L短路时,电压表同时被短路,即电压表的示数为零,但是电流表的示数不为零,故A不合题意;
B.灯泡L断路时,电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此电流表的示数几乎为零。在串联电路中,电压与电阻成正比,因此电压表的示数几乎等于电源电压,故B符合题意;
C.电阻R短路时,电路里只有灯泡自己,此时电压表示数接近电源电压,电流表也有示数,故C不合题意;
D.电阻断路时,整个电路发生断路,则电压表和电流表都没有示数,故D不合题意。
故选B。
【分析】对各个选项中故障进行分析,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。
5.(2023·呼和浩特)如图为某实验小组设计的电路,电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作,一段时间后,发现只有一只电表示数变大,经排查,故障只发生在电阻R或灯L上,则以下分析正确的是(  )
A.一定是灯L短路 B.可能是灯L断路
C.可能是电阻R短路 D.可能是电阻R断路
【答案】B
【解析】【解答】根据图片可知,灯泡与R串联,电压表V1测总电压,V2测灯泡L的电压,电流表测总电流。
AB.当灯泡L发生断路时,电压表V2串联在电路中。由于它的内阻很大,因此电流表的示数会很小。在串联电路中,电压与电阻成正比,则电压表分担全部电压,即示数等于电源电压,那么它的示数变大了。而电压表V1始终测量电源电压,因此示数不变,故A不合题意,B符合题意;
C.当电阻R短路时,灯泡的电压等于电源电压,即示数增大。此时总电阻减小,则电流表的示数变大,故C不合题意;
D.当电阻R断路时,没有电流通过电压表V2和电流表,二者的示数都为零,故D不合题意。
故选B。
【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测电表的示数变化,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
6.(2023·永州)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
【解析】【解答】根据图片可知,灯泡L1与L2串联,电压表测灯泡L1的电压。
A.灯L1断路时,电压表串联在电路中,此时电压表测量电源电压。由于电压表的内阻很大,因此电流表的示数为零,故A符合题意;
B.灯L1短路时,电压表同时被短路,示数为零,故B不合题意;
C.灯L2断路,整个电路断路,此时电压表的示数为零,故C不合题意;
D.灯L2短路,只有L1自己工作,则电压表的示数等于电源电压,此时电流表的示数不为零,故D不合题意。
故选A。
【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与描述一致,哪个就是正确选项。
7.(2023·牡丹江)如图所示,闭合开关,说法正确的是(  )
A.两只小灯泡并联
B.电压表测量L1两端的电压
C.若L1不发光,一定是L1断路
D.若L2不发光,电压表一定无示数
【答案】B
【解析】【解答】A.根据图片可知,灯泡L1和L2首尾相连,为串联,故A错误;
B.电压表与灯泡L1并联,测灯泡L1两端的电压,故B正确;
C.若L1不发光,那么可能是L1断路,也可能是L2发生断路,故C错误;
D.若L2不发光,那么可能是L2发生短路,此时电压表的示数接近电源电压,故D错误。
故选B。
【分析】(1)用电器首尾相连为串联,用电器并排连接在电路两点之间为并联;
(2)电压表需要与被测的用电器并联;
(3)(4)根据现象判断电路故障即可。
8.(2023·郴州)小敏同学按下面的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后,灯泡能正常发光,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。针对该模拟电路,有四位同学发表了以下的观点,你认为正确的是(  )
A.小华说:保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B.小龙说:灯泡能正常发光,所以灯泡的连接是安全、合理的
C.小丽说:插座无法正常工作,原因可能是cd间断路
D.小潇说:插座无法正常工作,原因可能是ab间断路
【答案】C
【解析】【解答】A.保险丝是用电阻较大、熔点较低的材料制成的,A不符合题意;
B.灯泡能正常发光,当开关应连接在火线一侧,B不符合题意;
C.插座无法正常工作,原因可能是cd间断路,C符合题意;D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】保险丝的电阻较大、熔点较低;灯泡的开关要连接在火线一侧;连接插座的火线断路,插座不能工作。
9.(2023·武汉)小强同学放学回家后,打开电灯,接入电热水壶,两者均正常工作,接着启动微波炉加热食品时,发现微波炉不工作,电热水壶突然停止工作,但是电灯仍然正常发光,如图所示。他对故障作了下列四种判断,其中正确的是(  )
A.零线上ab间断路 B.零线上bc间断路
C.微波炉所在支路be间短路 D.电热水壶所在支路cd间短路
【答案】A
【解析】【解答】因为打开电灯,接入电热水壶,两者均正常工作,接着启动微波炉加热食品时,发现微波炉不工作,电热水壶突然停止工作,但是电灯仍然正常发光, 所以故障只能是ab间断路。
A:零线上ab间断路 A正确 符合题意;
B: 零线上bc间断路 B错误 不符合题意;
C: 微波炉所在支路be间短路 C错误 不符合题意;
D: 电热水壶所在支路cd间短路 D错误 不符合题意;
故答案为:A
【分析】
由题目中所给信息可以判断电路故障点。
10.(2023·烟台)在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得和两端的电压均为,则故障可能是(  )
A.灯断路 B.灯断路 C.灯短路 D.灯短路
【答案】A
【解析】【解答】 根据电路图可知,两个灯泡串联接入电路中;闭合开关后两灯均不亮,这说明电路出现了断路故障;用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为4.5V,这说明a到电源负极、b到电源正极之间是接通的,所以故障是ab之间出现了断路现象,即灯L1断路。
故选:A。
【分析】电路故障分短路和断路两种情况:当断路时,电流表示数为0,电压表测断路处电压为电源电压,电压表测不断的位置电压为0 (电源除外) ;当短路时,电流表示数变大,电压表测短路位置示数为0,测不短路的其他用电器示数较大。
11.(2023·泸州) 学习家庭电路相关知识后,小浩对设计的如图所示家庭电路及其使用的下列认识,正确的是(  )
A.图中两盏灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的
B.电冰箱的插头地线插脚脱落,仍可插入插座长期使用
C.如果灯泡不能正常工作,则插座也一定不能正常工作
D.断开开关,正确使用验电笔检查灯泡两端接线柱,氖管都不会发光
【答案】D
【解析】【解答】A.图中灯泡L2与其对应控制开关的连接都是正确的,L1的开关错误,A不符合题意;
B.电冰箱的插头地线插脚脱落,不能插入插座P使用,B不符合题意;
C.灯泡L2和插座Q是并联的,如果灯泡L2不能正常工作,则插座Q不受影响,C不符合题意;
D.断开开关S2,正确使用验电笔检查灯泡L2两端接线柱,氖管都不会发光,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】灯泡的开关要连接在火线一侧;断开开关,灯泡上没有电;家庭电路中,各用电器是并联的。
12.(2023·宜宾)关于生活用电,下列说法正确的是(  )
A.通常情况下,家庭电路中各个用电器是串联的
B.同伴发生触电时,应立即用手去拉触电的同伴
C.家庭电路中电流过大的原因一定是发生了短路
D.我国家庭电路的电压是220V
【答案】D
【解析】【解答】A.通常情况下,家庭电路中各个用电器是并联的,A不符合题意;
B.同伴发生触电时,应立即用断开电源,再去拉触电的同伴,B不符合题意;
C.家庭电路中电流过大的原因可能发生了短路,可能电功率过大,C不符合题意;
D.我国家庭电路的电压是220V,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】家庭电路中用电器是并联的;发生触电事故时,先断电源;家庭电路中的电压为220V。
二、填空题
13.(2023·营口)家庭电路的部分电路图如图所示(电路连接正确)。根据电路图可以判断甲、乙两根进户线中   是火线。只闭合开关S1,灯L1正常发光,此时用试电笔接触a点,试电笔的氖管   (选填“发光”或“不发光”);再闭合开关S2,灯L1马上熄灭,则故障原因可能是灯L2   (选填“短路”或“断路”)。
【答案】甲;不发光;短路
【解析】【解答】(1)根据图片可知,甲导线与两个开关直接相连,因此甲为火线;
(2)只闭合开关S1,灯L1正常发光,此时用试电笔接触a点,由于a点与零线直接相连,因此氖管不发光;
(3)再闭合开关S2,灯L1马上熄灭,则故障原因可能是灯L2短路。
【分析】(1)在家庭电路中,开关必须接在火线上;
(2)在正常情况下,测电笔接触火线发光,接触零线不发光;
(3)如果灯泡L2发生短路,那么火线上的保险丝会熔断,导致整个电路被切断,因此灯泡L1不发光,据此分析解答。
14.(2023·上海)在如图所示的电路中,已知R1、R2中仅有一个发生故障,闭合电键S时,发现电流表示数变大;请写出电表有无示数及对应的故障。
【答案】故闭合电键S时,电流表示数变大,若电压表示数也变大,则R1短路;若电压表示数不变,则R2短路。
【解析】【解答】根据电路图判断,电阻串联,已知R1、R2中仅有一个发生故障,闭合电键S时,发现电流表示数变大;故障可能有:若闭合电键S时,电流表示数变大,电路中的故障,是短路故障,若电压表示数也变大,则R1短路;若电压表示数不变,则R2短路。
【分析】在串联电路中,电流表有示数时,故障是短路。
15.(2023中考·常州真卷) 如图所示,有居民将电线插座从窗口悬挂至室外,给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在安全隐患:夜晚气温下降,空气中的水蒸气   物态变化名成小水珠附着在插座内部,含有杂质的液态水会导致电路    ;悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触    线绝缘皮破损处,导致触电事故。
【答案】液化;短路;火线
【解析】【解答】空气中的水蒸气遇冷,形成小水珠,是液化现象;含有杂质的水容易导电,将电源两极连接时,造成短路;人体是导体,火线带电,人接触火线时,会造成人体触电。
【分析】气体变为液体是液化现象;导线连接电源两极时,造成短路;人体接触火线会触电。
三、简答题
16.(2023·广州)小明按图示电路图正确连接电路,电阻R标有“5Ω”,灯L标有“3.8V 0.3A”。闭合开关S,L发光,电流表A和A1正常工作,示数均为0.24A。小明认为出现上述现象的原因是R被短路。该说法是否正确?   ;若正确,写出理由;若不正确,分析出现该实验现象的原因并写出分析过程。   。
【答案】不正确;若R被短路,分析电路可知,灯泡也会被短路,造成电源短路,此时电流表A1不会有示数,因此小明的说法不正确。由题意可知,两个电流表都能正常工作,且示数相同,分析电路可知,电流表A1在支路,电流表A在干路,此时两电表示数相同证明另一条支路没有电流,即发生了断路,因此应是R断路
【解析】【解答】我认为该说法错误,理由是:若R被短路,分析电路可知,灯泡也会被短路,造成电源短路,此时电流表A1不会有示数,因此小明的说法不正确。由题意可知,两个电流表都能正常工作,且示数相同,分析电路可知,电流表A1在支路,电流表A在干路,此时两电表示数相同证明另一条支路没有电流,即发生了断路,因此应是R断路。
【分析】根据图片可知,灯泡L与定值电阻R并联,电流表A测总电流,A1测灯泡的电流。根据并联电路的电流规律I总=I1+I2可知,电流表A的示数应该大于A1的示数。而此时A的示数等于A1的示数,只能说明R支路没有电流经过,据此从短路和断路两个角度进行分析即可。
四、实验探究题
17.(2023·恩施)在如图所示实验电路中,闭合开关后灯不亮。
(1)为判断电路是否正常,应首先进行的操作是   ,观察   ;
(2)如果在反复调节后,灯仍不亮。若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障,观察电表的示数,请说明一种判断方法及故障产生的原因:   。
【答案】(1)移动滑动变阻器的滑片;电压表和电流表的示数变化情况
(2)如果电流表没有示数,可能电路是断路,电压表也没有示数,可能变阻器断路
【解析】【解答】(1)为判断电路是否正常,应首先进行的操作是:移动滑动变阻器的滑片,观察电压表和电流表的示数变化情况;
(2)如果在反复调节后,灯仍不亮。若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障,观察电表的示数,判断方法及故障产生的原因:如果电流表没有示数,可能电路是断路,电压表也没有示数,可能变阻器断路。
【分析】(1)在闭合开关前,为了避免电流过大而烧毁用电器,要求变阻器的滑片调到阻值最大的位置。则闭合开关后,通过电灯泡的电流会很小,则可能导致灯泡不亮。为了排除变阻器的因素,因此应该先减小变阻器的阻值,观察电压表和电流表是否有示数,且示数是否改变即可。
(2)如果电流表没有示数,那么说明电路发生断路。如果是变阻器发生断路,那么肯定没
同课章节目录