2026届中考物理一轮复习 电磁学:电路的动态分析和故障分析 知识点专练(原卷版+ 解析版)

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名称 2026届中考物理一轮复习 电磁学:电路的动态分析和故障分析 知识点专练(原卷版+ 解析版)
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资源类型 教案
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科目 物理
更新时间 2025-10-29 15:59:27

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2026届中考物理一轮复习 电磁学:电路的动态分析和故障分析 知识点专练(参考答案)
【知识点1】含有变阻器或类滑动变阻器电路的动态分析
1、如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电表示数的变化情况是(  )
A. 电流表示数变大,电压表示数变大
B. 电流表示数不变,电压表示数不变
C. 电流表示数变大,电压表示数不变
D. 电流表示数变小,电压表示数变大
【答案】C
【解析】由图可知,电路为并联电路,电流表测干路电流,电压表测电源电压。滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据可知,通过滑动变阻器电流变大,则干路电流增大,即电流表示数变大;由于电压表测电源电压,故电压表示数不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
2、(2023 随州)某科技小组设计了一个地磅,地磅内部简化电路如图.其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,当电路的电流I≥I (I 为某一定值)时,电路中电铃会发出警示声(电铃可视为一个小电阻),表明车辆超重了.圆圈处是电压表,可反映车辆的重量,R 为保护电阻,电源电压不变.下列说法正确的是 ( )
A. 车辆越重,弹簧的弹性势能越小
B. 车辆越轻,电压表的示数越小
C. 车辆越重,电压表的示数越小
D. 当地磅上无车辆时,电路消耗的总功率最大
【答案】B
【解析】车辆越重,弹簧被压缩的形变量越大,弹簧的弹性势能越大,A错误;车辆越轻,滑动变阻器接入电路中的阻值越大,从而电路的总电阻越大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流越小,由U=IR 可知,R 两端的电压越小,即电压表的示数越小,B正确;车辆越重,滑动变阻器接入电路中的阻值越小,从而电路的总电阻越小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流越大,由U=IR可知,R 两端的电压越大,即电压表的示数越大,C错误;当地磅上无车辆时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,电源电压不变,由P=UI可知,电路消耗的总功率最小,D错误.故选B.
3、闭合如图所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片向左滑移动一小段距离的过程中(  )
A. 灯泡的亮度变小
B. 电流表的示数不变
C. 电压表的示数变大
D. 电路的总功率变小
【答案】B
【解析】由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表测通过灯泡的电流;因电源的电压不变,所以滑片移动时,电压表的示数不变,故C错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡的电流和灯泡的实际功率不变,则灯泡的亮暗不变,故A错误,B正确;
将滑动变阻器滑片向左移动,变阻器接入电路的电阻变小,由可知,通过滑动变阻器中的电流变大,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变大,由可知,电路消耗的总功率变大,故D错误。
4、某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,移动滑片P的过程中,关于电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2以及灯泡的亮度,可能出现的现象是(  )
A.I1变大,I2变小,灯泡亮度不变
B.I1变小,I2变大,灯泡亮度变暗
C.I1变小,I2变小,灯泡亮度不变
D.I1变大,I2变大,灯泡亮度变亮
【答案】C
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A1测变阻器支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源的电压;
当滑动变阻器R的滑片P移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻改变,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流改变,即I1示数会变大或变小;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片向右移动时,通过灯泡的电流不变,灯泡的实际功率不变,亮度不变;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,若I1示数变大,则电流表A2示数I2变大,若I1示数变小,则电流表A2示数I2变小;
综上所述,C可能出现。
5、如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,电压表V1、电压表V2、电流表A的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI,则(  )
A. 电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
B. 电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小
C. ΔU1与ΔI的比值大于R的阻值
D. ΔU2与ΔI的比值等于R的阻值
【答案】D
【解析】由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表V1测定值电阻两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压。将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,滑动变阻器接入的阻值越来越小,则电路总电阻越来越小,根据欧姆定律可知,电路的电流变大,则定值电阻两端电压变大,即电压表V1的示数变大,根据串联分压可知,滑动变阻器两端电压变小,即电压表V2的示数变小,故AB错误;
由上述可知,电压表V1和电压表V2的示数变化量的绝对值ΔU1=ΔU2,由欧姆定律可知,电压表V1的示数变化量
ΔU1=I'R-IR=(I'-I)R=ΔIR
因此ΔU1和ΔU2与ΔI的比值都等于R的阻值,故C错误,D正确。
6、如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( )
A. 定值电阻和滑动变阻器是串联的
B. 油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C. 油量增加时,电流表示数变大
D. 油箱中没有油时,电流表示数为零
【答案】D
【解析】定值电阻与变阻器串联,电流表测量电路中电流,故A正确,不符合题意;
当油箱中的油量减少时,浮子向下运动,滑杆会向上运动,变阻器接入电路中电阻增大,故B正确,不符合题意;
当油箱中的油量增加时,浮子向上运动,滑杆会向下运动,变阻器接入电路中电阻变小,由欧姆定律得,电路中电流变大,故C正确,不符合题意;
油箱中没有油时,滑片在最上端,滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时R0与R串联,电路中电阻最大,电流最小,但不为0,电流表有示数,故D错误,符合题意。
7、如图所示电路图中,电源电压保持3V不变,滑动变阻器Rx上标有“20Ω 1A”,定值电阻R的阻值为10Ω,则下列判断正确的是(  )
A.当滑片P在最左端时,电压表的示数为2V
B.当滑片P向右移动,电压表的示数减小
C.当滑片P向左移动,电压表与电流表示数的比值变小
D.当Rx接入电路的电阻值为5Ω时,电压表示数为2V
【答案】D
【解析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器Rx串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
当滑片P在最左端时,滑动变阻器全部接入电路,根据欧姆定律可知,电路中的电流为
则R两端的电压为
UR=IR=0.1A×10Ω=1V
即电压表示数为1V,故A错误;
当滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据U=IR可知,定值电阻R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误;
根据可知,电压表与电流表示数比值为定值电阻R的阻值,当滑片P向左移动,电压表与电流表示数的比值不变,故C错误;
当Rx接入电路的电阻值为5Ω时,根据欧姆定律可知,电路中的电流为
此时R两端的电压为
UR′=I′R=0.2A×10Ω=2V
即电压表示数为2V,故D正确。
8、在如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时,下列说法正确的是(  )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变小
C.灯泡的亮度不变
D.电路消耗的总功率变大
【答案】C
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测L支路的电流,电压表测电源的电压,因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故B错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡L的电流不变,实际功率不变,即电流表的示数不变,灯泡的亮暗不变,故A错误,C正确;
当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时,接入电路中的电阻变大,由可知,该支路的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,故D错误。
9、(2023 江西)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器R 的滑片 P向右移动,下列说法正确的是 ( )
A. 的示数变大,的示数不变
B. 的示数变大,的示数变大
C. 的示数与的示数之和不变
D. 的示数与 的示数之比变小
【答案】D
【解析】由电路图可知,定值电阻R 和滑动变阻器R 串联接入电路,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器R 两端电压,电压表测电源电压.当滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,即示数不变,由 可得,电路电流变大,即电流表 示数变大;由串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值变小,则其两端分得的电压变小,即电压表示数变小,和的示数之和变小,A、B、C错误;电压表的示数与电流表 的示数之比等于滑动变阻器接入电路的阻值和R 的阻值之和,即电路中的总电阻,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总电阻变小,因此电压表与电流表 的示数之比变小,D正确.故选D.
10、如图甲,电源电压不变,闭合S后,滑片P最右端移动到最左端的过程中,电压表与电流表的变化关系图像如图乙所示滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,当滑动变阻器R的滑片P滑到中点时,电流表的示数为 A。
【答案】 20 0.3
11、(2023十堰)如图是测量油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,AP是轻质滑杆,且AO>OP,P是滑杆上可沿电阻片滑动的滑片,R 是定值电阻.油量减少时,浮子通过连杆带动滑杆绕O点转动,使滑片P在R上滑动.
(1)电路中的油量表相当于一只 (选填“电流表”“电压表”或“电能表”);
(2)浮子下降时,连杆对滑杆AP施加动力F ,此时滑杆是 (选填“省力”“费力”或“省功”)杠杆,油量表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”).
【答案】(1)电流表 (2)省力 变小
【答案】(1)电流表 (2)省力 变小
【解析】(1)油量表和其他元件串联接在电路中,所以它相当于一只电流表;(2)由题可知AO的长度大于OP的长度,当浮子下降时,施加的是动力F ,对应力臂为O到F 方向的垂直距离,动力臂大于阻力臂,该杠杆是省力杠杆;浮子下降时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,电路电流变小,故油量表示数变小.
12、图甲为小明设计的自动测量油箱内油量的工作原理图,其中油量表由量程为0~3V的电压表更改表盘刻度而成,定值电阻R0为5Ω,R1的最大阻值为20Ω,电源电压3V保持不变。已知油箱的容积为50L,当往空油箱中加油至满时,浮标通过杠杆使滑片恰好从R1最上端移至最下端(浮标体积忽略不计),油的体积V和变阻器接入电路的电阻R1的关系如图乙所示,闭合开关S,则:
(1)当油箱加满油时,R0两端的电压为 V;
(2)请在图丙电压表盘上“1V”“2V”“3V”刻度处以“L”为单位标上对应的油量读数;
(3)油量表盘刻度值是 (选填“均匀”或“不均匀”)的;
(4)若电源电压为3.6V,小明发现当油箱加满油时,R0两端的电压超过了电压表的量程,为此小明对电路进行改进。他保留R0与电压表并联,加入一个电阻R后再接入电路,使加满油时电压表指针刚好偏转到最大刻度处。图丁、戊为他的设计图,为达到目的,应选择 图接入该测量电路,图中所用的电阻R为 Ω。
【答案】(1)3 (2)见解析图 (3)不均匀 (4)丁 1
【解析】(1)由题意可知,电路中滑动变阻器R1和R0串联,电压表测量R0电压,电源电压3V保持不变,已知油箱的容积为50L,当往空油箱中加油至满时,浮标通过杠杆使滑片恰好从R1最上端移至最下端(浮标体积忽略不计),此时R1=0,R0两端的电压等于电源电压,故当油箱加满油时,R0两端的电压为3V。
(2)由图乙可得,油箱的油量与R1的数学关系式为
V=-2.5R1+50……①
当电压表示数为“1V”时,电阻R1的电压为2V,根据串联分压原理

可得,此时R1=10Ω,代入①式可得V1=25L。
同理有
可得R1'=2.5Ω,代入①式可得V1'=43.75L。
当电压表示数为“3V”时,电阻R1的电压为0V,此时R1"=0,代入①式可得V1"=50L,如图所示:
(3)由图乙可知,油箱的油量与R1的数学关系是一次函数,不成正比,所以油量表盘刻度值是不均匀的。
(4)若电源电压为3.6V,测量R0电压表的量程0~3V,并且当往空油箱中加油至满时,浮标通过杠杆使滑片恰好从R1最上端移至最下端(浮标体积忽略不计),R0两端的电压超过了电压表的量程,所以要串联一个电阻,把多余的电压分担,故选择图丁。
根据串联分压原理,串联电阻R所分电压U'=0.6V,根据串联电路电流处处相等的规律,所以此时电流为
因此所串联的电阻为
13、小娜同学在物理实践活动中,设计了如图甲所示的电子质量测量仪。其中,电源电压恒定为,为粗细均匀的导体棒,阻值随长度均匀变化,总阻值为,总长度为。R是电阻箱,电压表量程为,电流表量程为。金属弹簧上端固定并通过导线与电压表连接,下端通过金属指针与导体棒始终保持良好接触。已知,电路中所用弹簧的弹力F与其伸长量L之间的关系如图乙所示。实验中弹簧的形变始终不超弹性限度,弹簧及指针质量不计,取。现闭合开关S,调节,请回答以下问题:
(1)不挂重物时,指针恰好指在的最上端。此时电压表示数为_______V,电流表示数为______A;
(2)悬挂重物后,电流表的示数_______(选填“变大”“不变”或“变小”)。当弹簧下端悬挂某待测物体时,指针向下移动,则待测物体质量_______,电压表示数为_______V;
(3)在保证电路安全的情况下,该电子质量测量仪所能测得物体的最大质量为_______。通过调节电阻箱R的阻值,可以调节该测量仪的量程。如果要增大量程,应该将电阻箱R的阻值_______(选填“调大”“保持不变”或“调小”)。
【答案】(1)0 0.1 (2)不变 5 1 (3)15 调大
【解析】(1)由图得,当指针恰好指在的最上端时,变阻器的最大电阻与变阻箱串联,电流表测量电路电流,电压表被短路,则此时电压表示数为0,电流表的示数为
(2)悬挂重物后,滑片向下移动,变阻器接入电路中电阻不变,电路中的电阻不变,由欧姆定律得,电流表的示数不变。
由图像得,当指针向下移动时,弹力为50N,此时弹力等于待测物体的重力,由得,待测物体质量
滑片移动过程中,变阻器接入电路中电阻不变,电压表测量变阻器上半部分的电压,当指针向下移动时,电压表并联部分的电阻的阻值为
由欧姆定律得,电压表示数为
(3)当电压表的示数为3V时,该电子质量测量仪测得物体的最大质量,由欧姆定律得,此时电压表测量的电阻的阻值为
此时弹簧的伸长量为
由图像得,此时弹簧的弹力为150N,由得,最大测量的物体的质量为
通讨调节电阻箱R的阻值,可以调节该测量仪的量程。如果要增大量程,则滑片向下移动的长度增大,电压表并联部分的电阻的阻值增大,电压表的最大测量值不变,由欧姆定律得,通过变阻器的电流应变小,则电路中电阻增大,应该将电阻箱R的阻值调大。
14、如图所示,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻,R1=20Ω,R2=10Ω,R为滑动变阻器,电压表V1的量程为0~15V,V2的量程为0~3V。闭合开关,滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时,电压表V1的示数为14V,V2的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片,两电表均能达到满偏。
(1)求滑片置于A时,电路中的电流;
(2)求电源电压;
(3)用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0替换电阻R1,不改变其他元件的连接。闭合开关,使电路总功率保持最大,在保证电路安全的情况下,调节R和R0接入电路的阻值,其中R仅可以在替换前的范围内变化,求R0接入电路的阻值范围。
【答案】(1)0.2A;(2)18V;(3)10Ω~20Ω
【解析】解:(1)滑片置于A时,变阻器R、R1和R2串联,V2测量R2两端的电压,根据串联电路规律可知,电路中的电流等于通过R2的电流,为
(2)R1两端的电压为
V1测量变阻器R和R2两端的总电压,则电源电压为
(3)根据可知,当R阻值越小时,电路中电流越大,R2两端电压越大,V2的量程为0~3V,则R2两端的最大电压为3V,电路中的最大电流为
R1两端的电压为
则R两端的电压为
则替换前R最小电阻为
当R阻值最大时,R和R2两端电压最大,为15V,则此时R1两端电压为
电路中的电流为
则R2两端电压为
则此时R两端电压为
R的最大阻值为
即R的范围为30Ω~90Ω,闭合开关,使电路总功率保持最大,根据可知,当电流恒为最大值时,电路的总功率保持最大,由上述可知,电流最大时为
电路中的总电阻为
此时R在阻值最小值时,为30Ω,则R0的最大阻值为
当R阻值最大时,R0两端的阻值最小,R和R2两端电压最大为15V,则R0两端的电压为
则R0的最小阻值为
综上所述,R0的阻值范围为10Ω~20Ω。
【知识点2】含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路
1、如图所示电路中,是定值电阻,是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是( )
A. 电压表和电流表的示数都增大
B. 电压表和电流表示数比值增大
C. 电流表示数减小,电压表示数增大
D. 电流表示数增大,电压表示数减小
【答案】D
【解析】分析电路可知,、串联,电压表测电压,电流表测电路电流。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,则阻值变小,则总电阻变小,根据可知电流表示数增大,根据可知电压增大,根据串联分压规律,则电压表示数减小,故AC错误,D正确;
根据,电压表和电流表示数的比值即为阻值,所以电压表和电流表示数的比值减小,故B错误。
2、蹦床运动是一项性和趣味性的竞技运动,对于身体的柔韧性和心肺功能也有很大的帮助。小明设计了一种测定蹦床所受压力的装置,其原理如图甲所示。压敏电阻的阻值随压力的变化而变化,其阻值R与压力F关系如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.当压力增大时,电压表的示数变大
B.当压力减小时,电流表的示数变大
C.当压力增大时,电压表与电流表的示数之比变大
D.若电流表无示数,电压表有示数,则电阻R1短路
【答案】A
【解析】ABC.由电路图可知,R与R1串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测电路中电流,由图乙可知,压敏电阻的阻值随压力增大而减小,当压力增大时,压敏电阻的阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,根据可知,电路中电流变大,电流表示数变大,根据U=IR可知,定值电阻两端电压变大,电压表示数变大,电压表与电流表的示数之比等于定值电阻的阻值,所以,电压表与电流表的示数之比不变, 当压力减小时,压敏电阻的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,根据可知,电路中电流变小,电流表示数变小,故A正确,BC错误;
D.若电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,则电压表与电源是相通的,电路故障为R1断路,故D错误。
故选A。
3、交通警察部门定期开展交通违法专项治理行动。如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图,电源电压恒定,为定值电阻,为气敏电阻,其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示。闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.检测气体的酒精浓度越小,电压表示数越大
B.检测气体的酒精浓度越小,电压表示数越小
C.检测气体的酒精浓度越大,阻值越大
D.检测气体的酒精浓度越大,电路中电流越小
【答案】B
4、货车超限超载运输对公路交通安全危害极大,高速公路入口设有公路超限超载检测站。如图是某检测站的升降检测设备的工作原理图,其中电源电压U恒定不变,是定值电阻起保护作用,是压敏电阻。当S闭合,升降机的托盘上水平放置的检测物越重,压力表示数越大。下列说法错误的是(  )
A.压力表实际是电压表
B.压敏电阻的阻值随压力增加而减小
C.托盘上水平放置的检测物越重,通过的电流越小
D.检测物被取走后,电路消耗的总功率最小
【答案】C
【解析】A.由图可知,电阻R1和R2电阻串联在电路中,压力表与R1并联,所以压力表由电压表改装而成,故A正确,不符合题意;
BC.托盘上水平放置的检测物越重,压力表示数越大,由可知,通过R1的电流变大,由串联电路电流的规律可知通过R2的电流变大,由可知电路中的总电阻变小,根据串联电路的电阻特点可知,R1是定值电阻,R2的阻值变小,所以,压敏电阻的阻值随压力增加而减小,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.将检测物取走,压力最小,R2的阻值最大,根据串联电路的电阻关系可知,此时总电阻最大,根据欧姆定律可知,电路中的电流最小,根据P=UI可知总功率最小,故D正确,不符合题意。
故选C。
5、如图甲所示是电子体重秤的内部简化电路图,电源电压恒为12V,R为压敏电阻,其阻值随着所受压力的变化如图乙所示。R1阻值为50Ω,电子体重计上标有“最大称量200kg”的字样,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.没有称重时,电压表示数为10V
B.把电压表改装成体重秤示数表,体重越大,体重秤指针向右偏,示数增大
C.电路最大总电功率为1.44W
D.压敏电阻R,其阻值随着所受压力的增大而增大
【答案】C
【解析】由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R1串联,电压表测量压敏电阻两端电压,电流表测量电路中的电流;
A.由图乙可知,没有称重时,R=350Ω,电路中的电流为
电压表的示数为U1=IR=0.03A×350Ω=10.5V
故A错误;
B.把电压表改装成体重秤示数表,体重越大,压敏电阻阻值越小,由串联分压原理可知,压敏电阻两端电压越小,即电压表指针向左偏,示数减小,故B错误;
C.当所测体重达到最大称量200kg时,压力为2000N,压敏电阻的阻值为50Ω,电路的总功率最大,且最大值为
故C正确;
D.由图乙可知,压力越大,压敏电阻的阻值越小,故可知压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,故D错误。
故选C。
6、酒精测试仪用于检测司机是否酒驾,甲图所示是一种呼气式酒精测试仪,乙图所示是其内部简化电路。其中R1是气敏传感器,它的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,相关数据如下表所示,R2是阻值为60Ω的定值电阻,电源电压恒为12V。司机喝酒后对着R1吹气,电流表和电压表的示数都会发生变化,所以两表都可以用来显示酒精气体的浓度值。若规定酒精气体浓度时判定为酒驾。根据以上信息,则下列说法正确的是( )
A.司机呼出的酒精气体浓度越高,则电压表示数越大,电流表示数越小
B.使用电流表显示酒精气体浓度值时,若它的示数为0.12A,可判定司机为酒驾
C.电压表的示数不超过4V,可判定司机为酒驾
D.电流表的示数不超过0.13A,可判定司机为酒驾
【答案】C
7、天然气是一种清洁能源,方便居民使用的同时,存在着泄漏的安全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路,如图电源电压恒定不变,为定值电阻,R为气敏电阻。R阻值随天然气浓度的增大而减小,则天然气( )
A. 浓度增大,电流表示数变小
B. 浓度增大,电压表示数变小
C. 浓度减小,电流表示数变大
D. 浓度减小,电压表示数变小
【答案】D
【解析】由图可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
天然气浓度增大时,R阻值减小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流增大,即电流表示数变大,由可知,两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB不符合题意;
天然气浓度减小时,R阻值增大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,由可知,两端的电压变小,即电压表示数变小,故C不符合题意,D符合题意。
8、如图,甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑。下列正确的是(  )
A.体重越大电流表示数越大
B.体重越大电压表示数越大
C.身高越高电压表示数越大
D.电压表的示数与电流表的示数之比始终不变
【答案】C
【解析】由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方R0电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻R支路的电流。
AB.当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知,R的阻值越大,由可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小;当体重越大时,滑片P下方R0电阻丝不变,电压表示数不变,故AB错误;
C.当身高越高时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C正确;
D.电压表的示数受身高影响,电流表的示数受体重影响,身高和体重的关系无法确定,所以电压表的示数与电流表的示数之比有可能改变,故D错误。
故选C。
9、“开车不喝酒,喝酒不开车”。饮酒驾车是指驾驶员血液中酒精含量大于或等于20mg/100mL,且小于80mg/100mL的驾驶行为,醉酒驾车是指驾驶员血液中酒精含量大于或等于80mg/100mL的驾驶行为。如图甲是气体酒精浓度测试仪的原理图,电源电压,是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数,调零后的滑片位置保持不变。则下列分析正确的是(  )
A.酒精浓度测试仪应由电压表改装而成
B.阻值随气体中酒精浓度的增大而增大
C.酒精浓度增大时电路中消耗的总功率变小
D.当时,被测试者呼出气体中酒精含量为40mg/100mL
【答案】D
10、导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称做半导体,除了导电能力外,半导体还有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速的增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。
(1)如果将热敏电阻与电源、电流表连成一个电路(如图甲所示),其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,热敏电阻阻值变 ,电路中电流将变 (填“大”或“小”);
(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘,就能直接显示出热敏电阻附近的温度值,如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃,如图乙所示,则10℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”);
(3)热敏电阻受热时电阻迅速减小,当温度接近一个标准大气压下水的沸点时,可能减小为1Ω以下,在用电源电压为3V,电流表所接量程0-0.6A,利用如图甲所示的温度表测量供暖系统中的锅炉水温时,在充分保证电路安全的前提下,请你对电路提出一个有效的改善措施: 。
【答案】(1) 大 小
(2)左
(3)在电路中串联一个电阻不小于5Ω的定值电阻
11、如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示;
闭合开关S,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是 Ω;电压表V示数越 ,环境温度越高;此电路允许的最高环境温度为 ℃。
【答案】200 大 60
【解析】由图(b)可知,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是200Ω。
因串联电路中各处的电流相等,所以,由可知,当电压表V示数越大时,电路中的电流越大,由可知,电路中的总电阻越小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越小,由图(b)可知,此时环境温度越高。
当电压表的示数U0=3V时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流
电路中的总电阻
热敏电阻的阻值
R1=R-R0=450Ω-300Ω=150Ω
由图像(b)可知,此电路允许的最高环境温度为60℃。
12、超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为3V,定值电阻R0规格可选,电压表(选0~3V量程),力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上。(g取10N/kg)
(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为_______N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R0一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越________;
(3)小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后,如图丙所示,且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值,超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg,则R0阻值应为________Ω。
【答案】(1)15 (2)小 (3)1000
【解析】(1)货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
(2)由图甲可知,R0与R串联,电压表与力敏电阻R并联,货车模型总质量越大,重力越大,则对绝缘平板的压力越大,由图乙可知,力敏电阻R的阻值越小,则电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路的电流越大,则R0两端的电压越大,根据串联分压可知,力敏电阻R两端的电压越小,所以电压表的示数越小。
(3)由图丙可知,R0与R串联,电压表与R0并联,当货车模型总质量为2kg时,则其所受重力为
G1=m1g=2kg×10N/kg=20N
由图乙可知,此时力敏电阻R的电阻为500Ω,由题意知,将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值,根据串联分压可得

13、在互联网时代,传感器担负着信息采集的重要任务,可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图,图乙中a、b为两个固定的金属片,d为簧铁片。为了使温度过高时发出报警信息,开关c应与触点 (选填“a”或“b”)相接通。当滑动变阻器的滑片P适当向左移的时候,报警温度应比原来设定的温度 (选填“高”或“低”)。

【答案】 a 高
【解析】[1][2]由图甲可知,当温度过高时,热敏电阻的阻值变小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,通电螺线管的磁性变强,吸引铁片d,使开关与金属片a接触,为了及时报警,开关应与触点c接触;当滑动变阻器的滑片适当向左移动,连入电路的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,为了达到原来的磁性,热敏电阻的阻值必须变小,报警温度将高于原来设定的温度。
14、酒精浓度检测仪:
根据世界卫生组织的统计,大约50%~60%的交通事故与酒后驾驶有关。我国刑法规定,从2011年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。目前,世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪,对驾驶员进行现场检测。
酒精测试仪中装有酒精气体传感器。如图甲所示,是酒精测试仪的简化电路图,图中酒精气体传感器是一种气敏电阻R1,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化(如图乙所示),从而引起电路中电流和电压的变化,R0为定值电阻,电源电压为9V。
(1)喝过酒的人,距离很远就能闻到满身酒气,这 (选填“属于”或“不属于”)扩散现象;
(2)如图甲所示,闭合开关,当酒精气体浓度增大时,电路中的电流 ,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)如果要想把电压表改装成酒精测试仪显示器,需要进行校准,在不喝酒吹气的情况下,电压表示数为3V,则R0的阻值为 Ω,根据实际情况电压表应该选择的量程是 (选填“0~3V”或“0~15V”)。
【答案】(1)属于 (2)变大 变大 (3)30 0~15V
【解析】(1)由于酒精分子在不停地做无规则运动,所以距离很远就能闻到满身酒气,这是扩散现象。
(2)由图乙可知,气敏电阻R1的阻值随着酒精气体浓度的增大而减小;由甲图可知,气敏电阻R1与R0串联,电压表测R0两端的电压;当酒精气体浓度增大时,气敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小,由可知,电路中的电流变大,由U0=IR0可知电压表的示数变大。
(3)由图乙可知,在不喝酒吹气的情况下(即酒精气体的浓度为0),气敏电阻的阻值R1=60Ω,此时电压表的示数U0=3V,由串联电路的电压特点可得,气敏电阻两端的电压
U1=U﹣U0=9V﹣3V=6V
则电路中的电流
由欧姆定律可得,R0的阻值为
因电压表示数随着酒精气体浓度的增大而增大,则当喝酒吹气的情况下,电压表示数大于3V,故根据实际情况电压表应该选择的量程是0~15V。
15、阅读短文并回答下列问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化。如图甲所示为某型号热敏电材阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像(为一次函数),图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.60V~1.20V之间调节,R2为定值电阻,阻值为100Ω。该电路工作原理是:当保持通过R1的电流不变时,R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0.20V不变(即电路中的电流保持2mA不变),再从V1表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是 (选填“正”成“负”)温度系数热敏电阻,在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是 Ω。在探究电流与电压关系的实验中, (选填“能”或“不能”)用热敏电阻R1代替定值电阻。
(2)测温时,保持R2两端电压为0.20V,R1两端的电压随温度升高而 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)某次测温时,V1表盘上显示的温度是30℃,此时电路中电流为 A,电源电压为 V。
(4)该热敏电阻能测量的最高温度为 ℃。
【答案】 负 520 不能 变小 2×10-3 0.76 40
【解析】(1)[1]由图乙可知,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小,为负温度系数热敏电阻。
[2]标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,热敏电阻R1的温度为0℃,由图乙可知其阻值为520Ω。
[3] 探究电流与电压关系时,应控制电阻的阻值不变,所以本实验中不能用热敏电阻R1代替定值电阻。
(2)[4] 因热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小,所以,由U=IR可知,R1两端的电压变小,即R1两端的电压随温度升高而变小。
(3)[5]将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0.20V不变(即电路中的电流保持2mA不变),所以当V1表盘上显示的温度是30℃,此时电路中电流为2mA,即2×10-3A。
[6]由图乙可知,当t=30℃时,R1=280Ω,因两个电阻串联,所以,此时电源电压
(4)[7] 由图乙可知,R1与t的关系为一次函数,设为R1=kt+b,把t=0℃、R1=520Ω和t=30℃、R1=280Ω代入可得
520Ω=k×0℃+b
280Ω=k×30℃+b
联立等式可得k=-8Ω/℃,b=520Ω,则
R1=-8(Ω/℃)×t+520Ω
该热敏电阻温度计测量的温度最高时,R1的阻值最小,其两端的电压最小,则电源的电压最小,由电源电压可在0.60V~1.20V之间调节可知,当电源的电压U′=0.60V时,该热敏电阻温度计测量的温度最高,此时热敏电阻两端的电压
U1′=U′-U2=0.60V-0.20V=0.40V
此时热敏电阻的阻值
R1′=

R1=-8(Ω/℃)×t+520Ω
可解得t=40℃,即该热敏电阻温度计测量的最高温度为40℃。
16、车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警装置,如图甲所示。他们使用了一个水平杠杆OAB,O为支点,OB长120cm,AB:AO=5:1。电源电压恒定不变,报警器阻值R0=10Ω,压敏电阻R固定放置,压敏电阻R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。闭合开关S,托盘空载时,电流表的示数为0.24A;当模拟车辆质量逐渐增大,使电流表示数达到0.6A时,报警器开始发出报警信号。若托盘、压杆和杠杆的质量及压杆的大小均忽略不计。求:
(1)一个质量为10kg的模拟车,四个车轮与托盘的总接触面积为40cm2,正放在托盘内时对托盘的压强;
(2)电源电压;
(3)报警器刚好开始报警时,设定的托盘限载质量。
【答案】解:(1)模拟车正放在托盘内,对托盘的压力是由重力产生的
模拟车对托盘的压强
(2)由电路图可知,报警器电阻R0和压敏电阻R串联,电流表测电路电流,当托盘空载时电路中的电流为I=0.24A,由图乙可知压敏电阻此时的电阻R=40Ω,因串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和,根据可得,电源电压
(3)当报警器刚刚开始报警,此时的电流,电路中的电阻为
此时的压敏电阻的阻值为
根据压敏电阻的阻值对应图乙找到压敏电阻此时受到的压力,由题目可知,杠杆OAB以O为支点,此时
OB=120cm=1.2m,AB:AO=5:1

根据杠杆的平衡条件可得

则,托盘的最大重力为180N,根据得
17、“遥遥”生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃,并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。“领先”科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源(使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”),完全相同的防水热敏电阻、的阻值随温度的变化规律如图乙所示。
(1)小组将“预先设定的电流”设置为后进行报警触发设置。
温度报警触发设置:30℃时两端电压为,将该电压设为温度报警触发值U,当两端实际电压时,触发温度报警。
湿度报警触发设置:用一端浸在水中的湿纱布敷在上。由于湿纱布中的水________,使温度降低,导致两端电压与两端电压产生电压差。环境越干燥,与的温差越大,也越大,因此可用表示湿度状况。当时需要湿度报警,将时的电压差设为湿度报警触发值,记为。请计算= ________(写出必要的文字说明、表达式及最后结果);
(2)现根据实际需要改变“预先设定的电流”,使装置在且湿度报警触发值比增大时触发湿度报警。重新调节后的温度报警触发值U为________。
【答案】(1)汽化吸热 (2)2.4
【解析】(1)由于湿纱布中的水汽化吸热,使温度降低。
根据30℃时,R1两端的电压为3.6V,电流为2×10-3A,则30℃时R1的阻值为
每降低1℃,电阻阻值增加量为
初始两个电阻阻值相同,电压相同,均为3.6V,随着R2上的湿纱布水的汽化吸热,R2阻值增大,当Δt=5℃时,R2的增加量为
ΔR2=5℃×75Ω/℃=375Ω
故电压增加量为
ΔU=I·ΔR=2×10-3A×375Ω=0.75V
故ΔU0=0.75V。
(2)增加后的

现在,则有
可解得
当的温度为30℃时,电阻为1800Ω,则温度报警触发值U为
18、某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示,其中R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,是定值电阻,电源电压保持3V不变。闭合开关S,当平板受到的压力增大时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电压表示数与电流表示数的比值增大
D.电路消耗的总功率增大
选择理由:___________
【答案】D 见解析
【解析】R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,所以当平板受到的压力增大时,R的阻值减小,电路中的总电阻减小,当电源电压一定时,由欧姆定律表达式可知,电路中电流增大,由P=UI可得电路中的总功率增大,故A错误,D正确;
当平板受到的压力增大时,R的阻值减小,由串联分压特点可知,R两端电压减小,R0两端电压增大,由于电压表测量R0两端电压,所以电压表示数增大,故B错误;
由于电压表测量R0两端电压,电流表测量通过R0的电流,所以电压表示数与电流表示数的比值为R0的阻值,由于R0的阻值不变,所以电压表示数与电流表示数的比值不变,故C错误。
R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,所以当平板受到的压力增大时,R的阻值减小,电路中的总电阻减小,当电源电压一定时,由可知,电路中电流增大,由可得电路中的总功率增大,故选D。
19、“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是热敏电阻R处发生_________(选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而_________(选填“增大”“不变”或“减小”);
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为_________℃;
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为_________。
【答案】(1)断路 (2)减小 (3)20 (4)6V 11V
【解析】(1)在电路连接正确的情况下,闭合开关后,如果电压表示数接近电源电压,而电流表无示数,这通常意味着电路中存在断路。由于电压表测量的是热敏电阻R两端的电压,且示数接近电源电压,因此可以判断断路发生在热敏电阻R处,即热敏电阻R处发生断路。
(2)观察图乙所示的图像,我们可以看到随着温度的升高,热敏电阻的阻值在逐渐减小。因此,我们可以得出结论:热敏电阻的阻值R随温度t的增大而减小。
(3)在图丙中,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.2A。此时热敏电阻R的阻值
根据图乙所示的图像,可以找出对应阻值为50Ω时的温度为20℃。
(4)当热敏电阻的温度为0℃时,阻值为110Ω。此时,电路中的电流最小,定值电阻分担的电压最小,电压表的示数最大。根据欧姆定律和串联电路的电压分配原则,我们可以求出此时电压表的示数
当热敏电阻温度为100℃时,阻值为10Ω。此时,电路中的电流最大,电流最大为0.6A,未超过电流表量程,此时电压表的示数为
所以,电压表示数的变化范围为6V 11V。
【知识点3】多开关引起的变化电路
1、(2023益阳)如图所示电路中,电源电压保持不变,R 和R 为定值电阻.先闭合开关S ,再闭合开关S 后,电流表和电压表的示数变化的情况是 ( )
A.电流表示数增大,电压表示数不变
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数不变,电压表示数增大
【答案】A
【解析】由电路图可知,只闭合S 时,电路为 R 的简单电路,电压表测R 两端电压,即电源电压,电流表测通过 R 的电流,闭合开关S 和S 时,电阻R 与R 并联,电压表测的是电源电压,电流表测的是干路电流;则先闭合S 再闭合S ,电压表示数不变;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,闭合开关S 前后通过R 的电流不变,又因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,闭合S 后干路电流变大,即电流表的示数变大,A正确.故选A.
2、如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是(  )
A. 只闭合,电阻R与灯泡L并联
B. 只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C. 先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D. 先闭合,再闭合,电流表示数变大
【答案】C
【解析】只闭合,电路依次经过电阻R与灯泡L回到负极,电阻R与灯泡L串联,电压表并联在电源两端,测电源电压,故A、B错误;
先闭合,电阻R与灯泡L串联,电流表测电路电流,有示数,再闭合,电阻R与电流表被短路,则电流表无示数,所以电流表示数变小,总电阻变小,根据,电路中电流变大,则灯泡L亮度变大,故C正确,D错误。
3、如图所示,灯L标有“6V 3W”字样(灯泡的电阻不受温度的影响)。当S1、S2闭合,滑动变阻器R0的滑片P移至a端时,灯L正常发光,电流表示数为0.7A;当S1断开,S2闭合,R0的滑片移至b端时,电流表读数是0.2A。则(  )
A.电源电压为3V
B.R的阻值15Ω
C.此时灯L的实际电功率为0.24W
D.滑动变阻器R0最大阻值为18Ω
【答案】D
【解析】当S1、S2闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,此时灯泡和定值电阻并联,电流表测量干路电流。灯L正常发光,根据并联电路的电压特点可知电源电压
U=UL=6V
通过灯泡的电流
根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流
I1=I-IL=0.7A-0.5A=0.2A
根据欧姆定律可知定值电阻的阻值
故A、B不符合题意;
灯泡的电阻
当S1断开,S2闭合,滑片移至b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电流表读数是0.2A,可知灯L的实际电功率
P=I22RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W
电路的总电阻
滑动变阻器R0最大阻值为
R0=R总-RL=30Ω-12Ω=18Ω
故C不符合题意,D符合题意。
4、如图,灯泡标有“6V 3W”字样。定值电阻R1阻值为3Ω,滑动变阻器R2规格为“20Ω 3A”。当电源电压为12V时,闭合S、S1,断开S2、S3,调节滑片,使灯泡正常发光,断开电路,改变电源电压。闭合S、S2、S3,断开S1,将滑片移到最右端,灯泡再次正常发光(不计温度对灯丝电阻的影响)。下列说法正确的是(  )
A. 电源电压为12V,灯泡正常发光时,R2接入电路的阻值为12Ω
B.改变电源电压,灯泡再次正常发光时,电流表的示数为0.5A
C.改变后的电源电压为7.5V
D.前后两次灯泡正常发光时,电路消耗的总功率之比为2∶5
【答案】D
【解析】电源电压为12V,闭合S、S1,断开S2、S3,调节滑片,灯泡正常发光时,灯泡与滑动变阻器R2、定值电阻R1串联,灯泡两端的电压为6V,滑动变阻器加R1两端的电压也为6V,此时有,此时接入电路的R2的阻值为,故A错误;闭合S、S2、S3,断开S1,将滑片移到最右端,电路中灯泡与R1并联,改变电源电压,灯泡再次正常发光时,故此时电源电压为6V;通过灯泡的电流,通过R1的电流为,电流表的示数为,故B错误;改变后的电源电压为6V,故C错误;前后两次灯泡正常发光时,电路消耗的总功率之比为。故D正确。故选D。

5、如图,电源电压不变。闭合开关和,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是(  )
A. 小灯泡和串联
B. 若断开开关,电流表示数会变小
C. 若小灯泡比亮,原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大
D. 若只闭合开关,电路中只有小灯泡发光
【答案】B
【解析】根据实物图可知,电流有两条路径回到电源负极,可知小灯泡和并联,故A错误;
根据实物图可知,由于小灯泡和并联,电流表测干路的电流,若断开开关,小灯泡所在的这条支路的电流为0,则电流表示数会变小,故B正确;
根据实物图可知,小灯泡和并联,所以小灯泡和两端的电压相等,故C错误;
根据实物图可知,开关S2控制小灯泡所在的支路,所以只闭合开关,电路断路,两个灯泡都不亮,故D错误。
6、如图所示电路的电源电压保持不变,将开关和都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是(  )
A. 灯和是串联连接的
B. 电压表不能测量灯的电压
C. 断开后电流表的示数不变
D. 两灯的额定电压一定相同
【答案】D
【解析】由图得,电流分别经过两灯泡,说明灯和是并联的,故A错误;
电压表并联在支路的两端,则电压表能测量灯的电压,故B错误;
断开后电路由灯和是并联化为L1的简单电路,电路电阻变大,由欧姆定律得,电路电流变小,即电流表的示数变小,故C错误;
将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光,,说明此时两灯的电压均为额定电压,并联电路中各支路的电压相同,则两灯的额定电压一定相同,故D正确。
7、如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 电流表测量电路的总电流
C. 若只断开,小灯泡熄灭,正常发光
D. 若灯突然熄灭,是因为电压表发生断路
【答案】C
【解析】由图可知,灯L1与灯L2并联,开关S2控制干路,灯L1与开关S1在一条支路,灯L2与电流表串联在另一条支路中,电压表并联在灯L1的电压;
由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1和L2并联,故A错误;
由图可知,电流表与灯L2在一条支路上,所以电流表测量流过灯L2支路的电流,故B错误;
由图可知,灯L1与L2并联,若只断开开关S1,灯L1熄灭,而灯泡L2不受影响,故C正确;
由图可知,若电压表发生断路,灯L1仍正常发光,故D错误。
8、(2021襄阳)如图所示电路,下列说法中正确的是 ( )
A.只闭合 S 时,只有 R 接入电路工作
B.无论如何调节开关,R 与 R 都不能串联
C.开关都闭合时,电流表示数最大
D.只闭合 S 时,电压表示数为0
【答案】C
9、如图所示电路,电源电压保持不变,和是两个相同的小灯泡。先闭合开关,记录两电表示数;再闭合开关,电流表和电压表的示数变化情况是(  )
A. 电流表示数减小,电压表示数减小
B. 电流表示数增大,电压表示数减小
C. 电流表示数增大,电压表示数不变
D. 电流表示数不变,电压表示数不变
【答案】C
【解析】由图可知,L1和L2并联,开关S1为干路开关,S2为L1的支路开关,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压。先闭合开关,只有L2工作,再闭合开关,L1和L2同时工作。根据并联电路电流规律可知,闭合S2后,L1和L2并联工作,干路电流变大,即电流表示数变大,电压表测量电源电压,示数不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
10、如图所示,电源电压为9V,R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2标有“”字样,电流表接0~0.6A的量程,在探究过程中至少有一个开关闭合,调整开关S1、S2的状态及R2的大小,在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是(  )
A.干路电流的最大值为1.6A
B.R2消耗的最大功率为9W
C.电路消耗的最小功率和最大功率之比为3:20
D.若开关S1、S2都闭合,R2的取值范围为90~100Ω
【答案】C
【解析】由图知电流表在干路上,电流表接0~0.6A的量程,所以干路电流的最大值为0.6A,故A错误;
当只闭合S2时,只有变阻器R2接入电路,且电路中的电流值为0.6A时,R2消耗的电功率最大,则R2的最大功率为
故B错误;
当干路电流最大为0.6A时,电路消耗的最大功率为为
要电路消耗的功率最小,由
可知,总电阻应最大,且并联电路的总电阻小于任意一个分电阻, 所以当只闭合S2且R2调到最大阻值处时,电路消耗的电功率最小为

故C正确;
当开关S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测总电流,通过R1的电流为
当干路电流最大为0.6A时,通过R2的电流也最大,此时R2的阻值最小,通过R2的最大电流为
则R2的最小值为
当R2调到最大阻值100Ω时,电路安全,所以R2的取值范围为60~100Ω,故D错误。
11、(2022青海省卷)如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S ,再闭合开关S ,电压表的示数 (选填“变大”“不变”或“变小”),灯泡 L 的亮度 (选填“变亮”“不变”或“变暗”).
【答案】不变 不变
12、如图所示的电路中,电源电压不变,S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.3A,R2=20Ω;开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.5A。则电源电压U= V,通过R1的电流I1= A。当开关S1、S3断开,S2闭合时,电路中2min消耗的电能为 J。
【答案】6 0.2 86.4
【解析】S1闭合,S2、S3断开时,电路中只有电阻R2工作,电流表测量电路电流,由欧姆定律得,电源电压为
U=IR2=0.3A×20 =6V
开关S1、S3闭合,S2断开时,电阻R1、电阻R2并联,电流表测量干路电流,通过R1的电流
当开关S1、S3断开,S2闭合时,电阻R1、电阻R2串联。由欧姆定律得,电阻R1的阻值为
电路中的总电阻为
电路中2min消耗的电能为
13、如图的电路,虚线框内元件一个是灯泡和一个是定值电阻,要求无论开关是否闭合,灯都发光,则 (选填“a”或“b”)是灯泡。当开关S闭合,元件a被 ,此时灯泡亮度 (选填“变亮”或“变暗”)。
【答案】b 短路 变亮
【解析】由图知,断开时,a、b处的元件串联在电路中,闭合时,处的元件短路,电路为b元件的简单电路。根据设计要求无论开关是否闭合,灯泡都发光可知,处是定值电阻,b处是灯泡;
开关闭合后,一根导线直接并联在元件a上,元件a被短路;
开关闭合后,元件被短路,只有b处灯泡连入电路中,由串联电路特点和欧姆定律知,通过灯泡的电流和其两端电压增大,由知,灯泡的实际功率变大,所以灯泡变亮。
14、如图所示,电源电压为且保持不变,小灯泡标有“”字样,滑动变阻器接入电路中的最大阻值为,定值电阻的阻值为。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)只闭合,移动滑片至最左端,通过小灯泡的电流;
(3)、、都闭合,当滑片移至最右端时,电路消耗的总功率。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】解:(1)小灯泡正常发光时的功率

可得,灯泡正常发光时的电阻为
(2)只闭合时,灯泡与变阻器串联,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡两端的电压等于电源电压,也与其额定电压相等,由
可得此时通过小灯泡的电流
(3)、、都闭合,当滑片移至最右端时,的最大阻值和并联,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路的总电阻
电路消耗的总功率
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为;
(2)只闭合,移动滑片使电路消耗的总功率最大时,通过小灯泡的电流为;
(3)、、都闭合,当滑片移至最右端时,电路消耗的总功率为。
15、(2023 天津)如图所示的电路,电源电压为5 V,四个定值电阻的阻值均为5Ω.
请完成下列任务:
(1)画出开关均断开时的等效电路图(只画出电路中工作电阻的连接方式).
(2)当开关均闭合时,求电流表的示数.
【答案】解:(1)如答图所示
【解析】(1)由题图可知,开关均断开时,电阻R 和R 串联接入电路,其余电阻均处于断路状态,工作电阻的等效电路如答图所示.
当开关均闭合时,定值电阻R 和R 被短路,R 和R 并联接入电路,电流表测通过两电阻的总电流.根据并联电路电流规律可得电流表示数
【知识点4】应用欧姆定律进行电路故障分析
1、(2023·中山二模)如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是(  )
A.L1断路 B.L2断路 C.L2短路 D.L1短路
【答案】B
【知识点5】根据欧姆定律及变形式判断电路故障
1、如图所示电路,闭合开关后,对电路故障的判断正确的是(  )
A.若L1不亮L2亮,则有可能是a与b之间出现了断路
B.若L2不亮L1亮,则不可能是L2断路
C.若L1、L2都不亮,则一定是a与c之间出现了短路
D.若L1、L2都不亮,则一定是a与c之间出现了断路
【答案】B
【解析】若a与b之间出现了断路,则电路不通,两灯泡均不亮,故A错误;
若L2断路,则电路不通,两灯泡均不亮,则L2不亮L1亮,不可能是L2断路,故B正确;
若两灯都不亮,则可能是两灯均短路或电路发生断路,故C、D错误。
2、小明要测量定值电阻Rx的阻值,如图所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数都变为0。小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0。由此判断故障可能是(  )
A.c、d间断路 B.a、b间断路 C.f、g间断路 D.e、f间断路
【答案】A
【解析】当将该导线两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,则说明电流表、滑动变阻器、开关和电源之间是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,电流表示数仍为0,由此可判断故障是c、d间断路,故选A。
3、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0~0.6A,0~3A两个量程)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表A1指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻R1或R2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A1的示数一定大于A2的示数
C.一定是电阻R1出现了断路故障
D.一定是电阻R2出现了断路故障
【答案】C
【解析】分析电路可知,R1、R2并联。电流表A1测干路电流,电流表A2测R2电流,电压表测电源电压。
电压表测电源电压,所以电压表示数不为零,故A错误;
两个相同的电流表(均有0~06A,0~3A两个量程)指针偏转的角度相同,根据并联电流规律,可知电流表A1选用大量程,电流表A2选用小量程,且电流表A1示数是电流表A2示数的5倍。一段时间后,电流表A1针偏转的角度突然变为原来的,则电流表A1和电流表A2示数相等,所以故障是电阻R1出现了断路故障,故C正确,B、D错误。
4、某同学连接的电路图如图所示,对于实验过程中出现的现象及分析,若电路中只有一处故障,下列判断正确的是(  )
A.闭合开关后,若只有灯泡L2发光,电压表示数为零,则L1短路
B.闭合开关后,若只有灯泡L1发光,电压表有示数,则L2断路
C.闭合开关后,两灯泡都不亮,电压表有示数,则灯泡L2断路
D.闭合开关后,两灯泡都不亮,电压表示数为零,则灯泡L2短路
【答案】A
5、(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
6、如图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S闭合后,灯泡L1和L2都不亮,用理想电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=6V,Ucd=0V。如果已知只有一处电路故障,则该故障可能是(  )
A.L1的灯丝烧断了 B.L2的灯丝烧断了 C.开关处断路 D.bc间断路
【答案】A
【解析】该电路为串联电路,闭合开关后,两灯泡都不发光,说明电路有断路;若Uab=6V,此时电压表测电源电压,说明ab之间为通路;Uad=6V,此时电压表测电源电压,说明bc、cd之间为通路,Ucd=0V,此时ad之间出现断路,即L1的灯丝烧断了。
故选A。
7、如图所示的电路,闭合开关后,无论怎么移动滑动变阻器的滑片,灯都不亮,但电压表有示数。则该电路中存在的问题不可能是(  )
A.灯L短路
B.灯L断路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器连接的是下面两个接线柱
【答案】B
【解析】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压。闭合开关后,无论怎么移动滑动变阻器的滑片,灯都不亮,这表明灯泡短路或灯泡的实际功率过小或电路出现了断路现象;电压表有示数,说明电压表与电源之间是接通的,所以故障可能是灯泡短路或滑动变阻器断路,故AC不符合题意;
若灯泡断路,则电压表无示数,故B符合题意;
滑动变阻器连接的是下面两个接线柱,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻不变,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流是最小的,灯泡的功率最小,达不到发光的亮度,灯泡不发光,故D不符合题意。
8、按如图的电路进行实验,当闭合电键后发现电流表指针不动,电压表读数正常,则可能出现的情况是( )
A.安培表坏了,电流无通路
B.电源的正、负极接反了
C.灯泡的灯丝断了,或连接电流表的两根接线碰线了
D.电流表的量程选得不合适
【答案】C
【解析】如果安培表坏了,电路为断路,电流表无示数;电压表也是断路状态无示数,故A不符合题意;
如果电源的正、负极接反了,电流表、电压表指针都会倒转,故B不符合题意;
如果灯泡灯丝断了,电流表处于断路状态无示数,电压表测量电源电压有示数;如果连接电流表的两根接线碰线了,也就是电流表短路,此时电流表无示数,电压表测量电源电压有示数,故C符合题意;
如果电流表的量程不合适,电流表指针偏转角度不正常,但会发生偏转,故D不符合题意。
9、如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是(  )
A.L1断路 B.L2断路 C.L2短路 D.L1短路
【答案】B
10、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】A 短路
【解析】为使台灯变亮,要增大电路中的电流,电源电压不变,由欧姆定律可知应减小电路中的电阻,由题图可知滑片往A端移动可减小接入电路的阻值。
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,说明滑动变阻器不能改变接入阻值大小,故电路发生的故障可能为滑动变阻器短路。
11、(2023·恩施州)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)向左移动滑动变阻器的滑片 灯是否发光 (2)若电压表、电流表均无示数,说明电路可能断路,且电压表与电源之间没有连通,即故障可能是滑动变阻器断路(或电流表无示数,电压表有示数,说明电路可能断路,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,即故障可能是灯泡断路;或电流表有示数,电压表无示数,说明电路是通路,电压表并联的电路短路,即故障可能是灯泡短路)
【知识点6】电路故障的解决方法
1、如图所示的电路,闭合电键,两灯均发光。
①若在电路中添加一根导线,连接在a、b、c、d四点中的两点。为避免实验中电源短路,导线不能连接 两点。
②若过了一会儿,两灯都熄灭了,已知电路中只有一处故障,且发生在 L1或 L2。
(a)经过思考,小华认为故障 是短路。(选填“一定”“可能”或“一定不”)
(b)在电路中添加一只完好的小灯L3,连接在a、b、c、d四点中的两点,当小灯L3连接的是 两点时,闭合电键S,观察到小灯 L3始终不发光,就能判断故障一定发生在L1上。
【答案】(1)ac (a)一定不 (b)bc或dc
【解析】①电源短路是指不经过用电器,用导线直接将电源的两极进行连接的电路,因此,读图可以知道,为避免实验中电源短路,导线不能连接ac两点;
②(a)L1和L2串联,闭合开关,电路正常工作,L1和L2都发光,说明电路正常;经过一段时间,两灯都熄灭,若电路中只有一处故障,且只发生在灯L1或L2上,则L1灯断路或L2断路,一定不是短路;
(b)在电路中添加一只完好的小灯L3,连接在a、b、c、d四点中的两点,当小灯L3连接的是bc或dc两点时,闭合电键S,观察到小灯L3始终不发光,就能判断故障一定发生在L1上。
2、由LED和小灯泡L1组成的电路,如图甲所示。闭合开关时,LED亮,而L1不亮。但用一根导线接在两个接线柱时,L1亮了。
(1)在方框内,把电路对应的电路图画完整 ;
(2)闭合开关时,LED亮,而L1不亮。L1不亮的原因可能是 ;
(3)L1亮了,导线所接的两个接线柱是 。
【答案】(1)见解析图 (2)电压太低 (3)E和F
【解析】(1)看图可知,小灯泡和LED串联,电路图如下:
(2)闭合开关时,LED灯亮而小灯泡不亮,小灯泡不亮一定不是断路引起的,可能是短路。但用一根导线接在两个接线柱时,L1亮了,分析可知,一根导线只可能并联在LED的两端时,小灯泡才可能发光,可以排除小灯泡处短路,所以,L1不亮的原因可能是小灯泡两端电压太低,实际功率太小,不足以发光。
(3)闭合开关时,LED亮,而L1不亮的原因是因为小灯泡两端的电压太低,将导线接在E和F两个接线柱上,将LED短路,相当于小灯泡接在电源两端,小灯泡亮了。
3、实验室提供了两节干电池、一个5Ω的定值电阻、最大阻值为10Ω的滑动变阻器,电流表以及电压表。若按如图的方式连接电路,闭合开关后,电压表、电流表的示数如图所示。更换电流表量程、移动滑动变阻器滑片后,两表指针的偏转情况依然相同。
(1)分析可得:该电路中可能出现的故障可能是 (填选项);
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻断路 D.定值电阻短路
(2)若仍有若干条导线,请利用导线验证你的分析是否正确,简述操作与判断过程。
【答案】(1)A (2)按图连接电路,用一根导线并联在滑动变阻两端(或直接用导线将电流表与电源负极连接);闭合开关,观察电流表是否有示数,若电流表有示数,则分析正确;若无示数,则分析不正确。
4、通过如图所示电路图测量“2.5V 0.3A”电灯泡电功率,闭合开关,发现看不到小灯泡发光,想通过测量ab接线柱间、cd接线柱间的电压找出看不到灯亮的原因。测量时若出现下表中的情况,请根据数据判断可能导致看不到灯亮的原因。
【答案】灯短路 灯的实际功率太小
【解析】情况一中电流表有示数,说明电路中无断路现象。电压表接入ab间有电压,说明滑动变阻器完好。电压表接入cd两端无电压,说明灯泡短路;
情况二中电流表有示数,且电压表两次测量都有示数,因此没有断路和短路的电路故障。灯泡不亮的原因为灯泡的实际功率太小,亮度较低,看不到灯亮。2026届中考物理一轮复习 电磁学:电路的动态分析和故障分析 知识点专练
【知识点1】含有变阻器或类滑动变阻器电路的动态分析
1、如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电表示数的变化情况是(  )
A. 电流表示数变大,电压表示数变大
B. 电流表示数不变,电压表示数不变
C. 电流表示数变大,电压表示数不变
D. 电流表示数变小,电压表示数变大
2、(2023 随州)某科技小组设计了一个地磅,地磅内部简化电路如图.其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,当电路的电流I≥I (I 为某一定值)时,电路中电铃会发出警示声(电铃可视为一个小电阻),表明车辆超重了.圆圈处是电压表,可反映车辆的重量,R 为保护电阻,电源电压不变.下列说法正确的是 ( )
A. 车辆越重,弹簧的弹性势能越小
B. 车辆越轻,电压表的示数越小
C. 车辆越重,电压表的示数越小
D. 当地磅上无车辆时,电路消耗的总功率最大
3、闭合如图所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片向左滑移动一小段距离的过程中(  )
A. 灯泡的亮度变小
B. 电流表的示数不变
C. 电压表的示数变大
D. 电路的总功率变小
4、某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,移动滑片P的过程中,关于电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2以及灯泡的亮度,可能出现的现象是(  )
A.I1变大,I2变小,灯泡亮度不变
B.I1变小,I2变大,灯泡亮度变暗
C.I1变小,I2变小,灯泡亮度不变
D.I1变大,I2变大,灯泡亮度变亮
5、如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,电压表V1、电压表V2、电流表A的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI,则(  )
A. 电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
B. 电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小
C. ΔU1与ΔI的比值大于R的阻值
D. ΔU2与ΔI的比值等于R的阻值
6、如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( )
A. 定值电阻和滑动变阻器是串联的
B. 油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C. 油量增加时,电流表示数变大
D. 油箱中没有油时,电流表示数为零
7、如图所示电路图中,电源电压保持3V不变,滑动变阻器Rx上标有“20Ω 1A”,定值电阻R的阻值为10Ω,则下列判断正确的是(  )
A.当滑片P在最左端时,电压表的示数为2V
B.当滑片P向右移动,电压表的示数减小
C.当滑片P向左移动,电压表与电流表示数的比值变小
D.当Rx接入电路的电阻值为5Ω时,电压表示数为2V
8、在如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时,下列说法正确的是(  )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变小
C.灯泡的亮度不变
D.电路消耗的总功率变大
9、(2023 江西)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器R 的滑片 P向右移动,下列说法正确的是 ( )
A. 的示数变大,的示数不变
B. 的示数变大,的示数变大
C. 的示数与的示数之和不变
D. 的示数与 的示数之比变小
10、如图甲,电源电压不变,闭合S后,滑片P最右端移动到最左端的过程中,电压表与电流表的变化关系图像如图乙所示滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,当滑动变阻器R的滑片P滑到中点时,电流表的示数为 A。
11、(2023十堰)如图是测量油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,AP是轻质滑杆,且AO>OP,P是滑杆上可沿电阻片滑动的滑片,R 是定值电阻.油量减少时,浮子通过连杆带动滑杆绕O点转动,使滑片P在R上滑动.
(1)电路中的油量表相当于一只 (选填“电流表”“电压表”或“电能表”);
(2)浮子下降时,连杆对滑杆AP施加动力F ,此时滑杆是 (选填“省力”“费力”或“省功”)杠杆,油量表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”).
【答案】(1)电流表 (2)省力 变小
12、图甲为小明设计的自动测量油箱内油量的工作原理图,其中油量表由量程为0~3V的电压表更改表盘刻度而成,定值电阻R0为5Ω,R1的最大阻值为20Ω,电源电压3V保持不变。已知油箱的容积为50L,当往空油箱中加油至满时,浮标通过杠杆使滑片恰好从R1最上端移至最下端(浮标体积忽略不计),油的体积V和变阻器接入电路的电阻R1的关系如图乙所示,闭合开关S,则:
(1)当油箱加满油时,R0两端的电压为 V;
(2)请在图丙电压表盘上“1V”“2V”“3V”刻度处以“L”为单位标上对应的油量读数;
(3)油量表盘刻度值是 (选填“均匀”或“不均匀”)的;
(4)若电源电压为3.6V,小明发现当油箱加满油时,R0两端的电压超过了电压表的量程,为此小明对电路进行改进。他保留R0与电压表并联,加入一个电阻R后再接入电路,使加满油时电压表指针刚好偏转到最大刻度处。图丁、戊为他的设计图,为达到目的,应选择 图接入该测量电路,图中所用的电阻R为 Ω。
13、小娜同学在物理实践活动中,设计了如图甲所示的电子质量测量仪。其中,电源电压恒定为,为粗细均匀的导体棒,阻值随长度均匀变化,总阻值为,总长度为。R是电阻箱,电压表量程为,电流表量程为。金属弹簧上端固定并通过导线与电压表连接,下端通过金属指针与导体棒始终保持良好接触。已知,电路中所用弹簧的弹力F与其伸长量L之间的关系如图乙所示。实验中弹簧的形变始终不超弹性限度,弹簧及指针质量不计,取。现闭合开关S,调节,请回答以下问题:
(1)不挂重物时,指针恰好指在的最上端。此时电压表示数为_______V,电流表示数为______A;
(2)悬挂重物后,电流表的示数_______(选填“变大”“不变”或“变小”)。当弹簧下端悬挂某待测物体时,指针向下移动,则待测物体质量_______,电压表示数为_______V;
(3)在保证电路安全的情况下,该电子质量测量仪所能测得物体的最大质量为_______。通过调节电阻箱R的阻值,可以调节该测量仪的量程。如果要增大量程,应该将电阻箱R的阻值_______(选填“调大”“保持不变”或“调小”)。
14、如图所示,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻,R1=20Ω,R2=10Ω,R为滑动变阻器,电压表V1的量程为0~15V,V2的量程为0~3V。闭合开关,滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时,电压表V1的示数为14V,V2的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片,两电表均能达到满偏。
(1)求滑片置于A时,电路中的电流;
(2)求电源电压;
(3)用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0替换电阻R1,不改变其他元件的连接。闭合开关,使电路总功率保持最大,在保证电路安全的情况下,调节R和R0接入电路的阻值,其中R仅可以在替换前的范围内变化,求R0接入电路的阻值范围。
【知识点2】含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路
1、如图所示电路中,是定值电阻,是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是( )
A. 电压表和电流表的示数都增大
B. 电压表和电流表示数比值增大
C. 电流表示数减小,电压表示数增大
D. 电流表示数增大,电压表示数减小
2、蹦床运动是一项性和趣味性的竞技运动,对于身体的柔韧性和心肺功能也有很大的帮助。小明设计了一种测定蹦床所受压力的装置,其原理如图甲所示。压敏电阻的阻值随压力的变化而变化,其阻值R与压力F关系如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.当压力增大时,电压表的示数变大
B.当压力减小时,电流表的示数变大
C.当压力增大时,电压表与电流表的示数之比变大
D.若电流表无示数,电压表有示数,则电阻R1短路
3、交通警察部门定期开展交通违法专项治理行动。如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图,电源电压恒定,为定值电阻,为气敏电阻,其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示。闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.检测气体的酒精浓度越小,电压表示数越大
B.检测气体的酒精浓度越小,电压表示数越小
C.检测气体的酒精浓度越大,阻值越大
D.检测气体的酒精浓度越大,电路中电流越小
4、货车超限超载运输对公路交通安全危害极大,高速公路入口设有公路超限超载检测站。如图是某检测站的升降检测设备的工作原理图,其中电源电压U恒定不变,是定值电阻起保护作用,是压敏电阻。当S闭合,升降机的托盘上水平放置的检测物越重,压力表示数越大。下列说法错误的是(  )
A.压力表实际是电压表
B.压敏电阻的阻值随压力增加而减小
C.托盘上水平放置的检测物越重,通过的电流越小
D.检测物被取走后,电路消耗的总功率最小
5、如图甲所示是电子体重秤的内部简化电路图,电源电压恒为12V,R为压敏电阻,其阻值随着所受压力的变化如图乙所示。R1阻值为50Ω,电子体重计上标有“最大称量200kg”的字样,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.没有称重时,电压表示数为10V
B.把电压表改装成体重秤示数表,体重越大,体重秤指针向右偏,示数增大
C.电路最大总电功率为1.44W
D.压敏电阻R,其阻值随着所受压力的增大而增大
6、酒精测试仪用于检测司机是否酒驾,甲图所示是一种呼气式酒精测试仪,乙图所示是其内部简化电路。其中R1是气敏传感器,它的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,相关数据如下表所示,R2是阻值为60Ω的定值电阻,电源电压恒为12V。司机喝酒后对着R1吹气,电流表和电压表的示数都会发生变化,所以两表都可以用来显示酒精气体的浓度值。若规定酒精气体浓度时判定为酒驾。根据以上信息,则下列说法正确的是( )
A.司机呼出的酒精气体浓度越高,则电压表示数越大,电流表示数越小
B.使用电流表显示酒精气体浓度值时,若它的示数为0.12A,可判定司机为酒驾
C.电压表的示数不超过4V,可判定司机为酒驾
D.电流表的示数不超过0.13A,可判定司机为酒驾
7、天然气是一种清洁能源,方便居民使用的同时,存在着泄漏的安全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路,如图电源电压恒定不变,为定值电阻,R为气敏电阻。R阻值随天然气浓度的增大而减小,则天然气( )
A. 浓度增大,电流表示数变小
B. 浓度增大,电压表示数变小
C. 浓度减小,电流表示数变大
D. 浓度减小,电压表示数变小
8、如图,甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑。下列正确的是(  )
A.体重越大电流表示数越大
B.体重越大电压表示数越大
C.身高越高电压表示数越大
D.电压表的示数与电流表的示数之比始终不变
9、“开车不喝酒,喝酒不开车”。饮酒驾车是指驾驶员血液中酒精含量大于或等于20mg/100mL,且小于80mg/100mL的驾驶行为,醉酒驾车是指驾驶员血液中酒精含量大于或等于80mg/100mL的驾驶行为。如图甲是气体酒精浓度测试仪的原理图,电源电压,是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数,调零后的滑片位置保持不变。则下列分析正确的是(  )
A.酒精浓度测试仪应由电压表改装而成
B.阻值随气体中酒精浓度的增大而增大
C.酒精浓度增大时电路中消耗的总功率变小
D.当时,被测试者呼出气体中酒精含量为40mg/100mL
10、导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称做半导体,除了导电能力外,半导体还有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速的增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。
(1)如果将热敏电阻与电源、电流表连成一个电路(如图甲所示),其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,热敏电阻阻值变 ,电路中电流将变 (填“大”或“小”);
(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘,就能直接显示出热敏电阻附近的温度值,如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃,如图乙所示,则10℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”);
(3)热敏电阻受热时电阻迅速减小,当温度接近一个标准大气压下水的沸点时,可能减小为1Ω以下,在用电源电压为3V,电流表所接量程0-0.6A,利用如图甲所示的温度表测量供暖系统中的锅炉水温时,在充分保证电路安全的前提下,请你对电路提出一个有效的改善措施: 。
11、如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示;
闭合开关S,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是 Ω;电压表V示数越 ,环境温度越高;此电路允许的最高环境温度为 ℃。
12、超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为3V,定值电阻R0规格可选,电压表(选0~3V量程),力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上。(g取10N/kg)
(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为_______N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R0一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越________;
(3)小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后,如图丙所示,且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值,超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg,则R0阻值应为________Ω。
13、在互联网时代,传感器担负着信息采集的重要任务,可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图,图乙中a、b为两个固定的金属片,d为簧铁片。为了使温度过高时发出报警信息,开关c应与触点 (选填“a”或“b”)相接通。当滑动变阻器的滑片P适当向左移的时候,报警温度应比原来设定的温度 (选填“高”或“低”)。

14、酒精浓度检测仪:
根据世界卫生组织的统计,大约50%~60%的交通事故与酒后驾驶有关。我国刑法规定,从2011年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。目前,世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪,对驾驶员进行现场检测。
酒精测试仪中装有酒精气体传感器。如图甲所示,是酒精测试仪的简化电路图,图中酒精气体传感器是一种气敏电阻R1,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化(如图乙所示),从而引起电路中电流和电压的变化,R0为定值电阻,电源电压为9V。
(1)喝过酒的人,距离很远就能闻到满身酒气,这 (选填“属于”或“不属于”)扩散现象;
(2)如图甲所示,闭合开关,当酒精气体浓度增大时,电路中的电流 ,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)如果要想把电压表改装成酒精测试仪显示器,需要进行校准,在不喝酒吹气的情况下,电压表示数为3V,则R0的阻值为 Ω,根据实际情况电压表应该选择的量程是 (选填“0~3V”或“0~15V”)。
15、阅读短文并回答下列问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化。如图甲所示为某型号热敏电材阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像(为一次函数),图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.60V~1.20V之间调节,R2为定值电阻,阻值为100Ω。该电路工作原理是:当保持通过R1的电流不变时,R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0.20V不变(即电路中的电流保持2mA不变),再从V1表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是 (选填“正”成“负”)温度系数热敏电阻,在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是 Ω。在探究电流与电压关系的实验中, (选填“能”或“不能”)用热敏电阻R1代替定值电阻。
(2)测温时,保持R2两端电压为0.20V,R1两端的电压随温度升高而 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)某次测温时,V1表盘上显示的温度是30℃,此时电路中电流为 A,电源电压为 V。
(4)该热敏电阻能测量的最高温度为 ℃。
16、车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警装置,如图甲所示。他们使用了一个水平杠杆OAB,O为支点,OB长120cm,AB:AO=5:1。电源电压恒定不变,报警器阻值R0=10Ω,压敏电阻R固定放置,压敏电阻R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。闭合开关S,托盘空载时,电流表的示数为0.24A;当模拟车辆质量逐渐增大,使电流表示数达到0.6A时,报警器开始发出报警信号。若托盘、压杆和杠杆的质量及压杆的大小均忽略不计。求:
(1)一个质量为10kg的模拟车,四个车轮与托盘的总接触面积为40cm2,正放在托盘内时对托盘的压强;
(2)电源电压;
(3)报警器刚好开始报警时,设定的托盘限载质量。
17、“遥遥”生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃,并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。“领先”科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源(使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”),完全相同的防水热敏电阻、的阻值随温度的变化规律如图乙所示。
(1)小组将“预先设定的电流”设置为后进行报警触发设置。
温度报警触发设置:30℃时两端电压为,将该电压设为温度报警触发值U,当两端实际电压时,触发温度报警。
湿度报警触发设置:用一端浸在水中的湿纱布敷在上。由于湿纱布中的水________,使温度降低,导致两端电压与两端电压产生电压差。环境越干燥,与的温差越大,也越大,因此可用表示湿度状况。当时需要湿度报警,将时的电压差设为湿度报警触发值,记为。请计算= ________(写出必要的文字说明、表达式及最后结果);
(2)现根据实际需要改变“预先设定的电流”,使装置在且湿度报警触发值比增大时触发湿度报警。重新调节后的温度报警触发值U为________。
18、某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示,其中R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,是定值电阻,电源电压保持3V不变。闭合开关S,当平板受到的压力增大时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电压表示数与电流表示数的比值增大
D.电路消耗的总功率增大
选择理由:___________
19、“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是热敏电阻R处发生_________(选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而_________(选填“增大”“不变”或“减小”);
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为_________℃;
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为_________。
【知识点3】多开关引起的变化电路
1、(2023益阳)如图所示电路中,电源电压保持不变,R 和R 为定值电阻.先闭合开关S ,再闭合开关S 后,电流表和电压表的示数变化的情况是 ( )
A.电流表示数增大,电压表示数不变
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数不变,电压表示数增大
2、如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是(  )
A. 只闭合,电阻R与灯泡L并联
B. 只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C. 先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D. 先闭合,再闭合,电流表示数变大
3、如图所示,灯L标有“6V 3W”字样(灯泡的电阻不受温度的影响)。当S1、S2闭合,滑动变阻器R0的滑片P移至a端时,灯L正常发光,电流表示数为0.7A;当S1断开,S2闭合,R0的滑片移至b端时,电流表读数是0.2A。则(  )
A.电源电压为3V
B.R的阻值15Ω
C.此时灯L的实际电功率为0.24W
D.滑动变阻器R0最大阻值为18Ω
4、如图,灯泡标有“6V 3W”字样。定值电阻R1阻值为3Ω,滑动变阻器R2规格为“20Ω 3A”。当电源电压为12V时,闭合S、S1,断开S2、S3,调节滑片,使灯泡正常发光,断开电路,改变电源电压。闭合S、S2、S3,断开S1,将滑片移到最右端,灯泡再次正常发光(不计温度对灯丝电阻的影响)。下列说法正确的是(  )
A. 电源电压为12V,灯泡正常发光时,R2接入电路的阻值为12Ω
B.改变电源电压,灯泡再次正常发光时,电流表的示数为0.5A
C.改变后的电源电压为7.5V
D.前后两次灯泡正常发光时,电路消耗的总功率之比为2∶5
5、如图,电源电压不变。闭合开关和,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是(  )
A. 小灯泡和串联
B. 若断开开关,电流表示数会变小
C. 若小灯泡比亮,原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大
D. 若只闭合开关,电路中只有小灯泡发光
6、如图所示电路的电源电压保持不变,将开关和都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是(  )
A. 灯和是串联连接的
B. 电压表不能测量灯的电压
C. 断开后电流表的示数不变
D. 两灯的额定电压一定相同
7、如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 电流表测量电路的总电流
C. 若只断开,小灯泡熄灭,正常发光
D. 若灯突然熄灭,是因为电压表发生断路
8、(2021襄阳)如图所示电路,下列说法中正确的是 ( )
A.只闭合 S 时,只有 R 接入电路工作
B.无论如何调节开关,R 与 R 都不能串联
C.开关都闭合时,电流表示数最大
D.只闭合 S 时,电压表示数为0
9、如图所示电路,电源电压保持不变,和是两个相同的小灯泡。先闭合开关,记录两电表示数;再闭合开关,电流表和电压表的示数变化情况是(  )
A. 电流表示数减小,电压表示数减小
B. 电流表示数增大,电压表示数减小
C. 电流表示数增大,电压表示数不变
D. 电流表示数不变,电压表示数不变
10、如图所示,电源电压为9V,R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2标有“”字样,电流表接0~0.6A的量程,在探究过程中至少有一个开关闭合,调整开关S1、S2的状态及R2的大小,在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是(  )
A.干路电流的最大值为1.6A
B.R2消耗的最大功率为9W
C.电路消耗的最小功率和最大功率之比为3:20
D.若开关S1、S2都闭合,R2的取值范围为90~100Ω
11、(2022青海省卷)如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S ,再闭合开关S ,电压表的示数 (选填“变大”“不变”或“变小”),灯泡 L 的亮度 (选填“变亮”“不变”或“变暗”).
12、如图所示的电路中,电源电压不变,S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.3A,R2=20Ω;开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.5A。则电源电压U= V,通过R1的电流I1= A。当开关S1、S3断开,S2闭合时,电路中2min消耗的电能为 J。
13、如图的电路,虚线框内元件一个是灯泡和一个是定值电阻,要求无论开关是否闭合,灯都发光,则 (选填“a”或“b”)是灯泡。当开关S闭合,元件a被 ,此时灯泡亮度 (选填“变亮”或“变暗”)。
14、如图所示,电源电压为且保持不变,小灯泡标有“”字样,滑动变阻器接入电路中的最大阻值为,定值电阻的阻值为。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)只闭合,移动滑片至最左端,通过小灯泡的电流;
(3)、、都闭合,当滑片移至最右端时,电路消耗的总功率。
15、(2023 天津)如图所示的电路,电源电压为5 V,四个定值电阻的阻值均为5Ω.
请完成下列任务:
(1)画出开关均断开时的等效电路图(只画出电路中工作电阻的连接方式).
(2)当开关均闭合时,求电流表的示数.
【知识点4】应用欧姆定律进行电路故障分析
1、(2023·中山二模)如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是(  )
A.L1断路 B.L2断路 C.L2短路 D.L1短路
【知识点5】根据欧姆定律及变形式判断电路故障
1、如图所示电路,闭合开关后,对电路故障的判断正确的是(  )
A.若L1不亮L2亮,则有可能是a与b之间出现了断路
B.若L2不亮L1亮,则不可能是L2断路
C.若L1、L2都不亮,则一定是a与c之间出现了短路
D.若L1、L2都不亮,则一定是a与c之间出现了断路
2、小明要测量定值电阻Rx的阻值,如图所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数都变为0。小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0。由此判断故障可能是(  )
A.c、d间断路 B.a、b间断路 C.f、g间断路 D.e、f间断路
3、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0~0.6A,0~3A两个量程)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表A1指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻R1或R2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A1的示数一定大于A2的示数
C.一定是电阻R1出现了断路故障
D.一定是电阻R2出现了断路故障
4、某同学连接的电路图如图所示,对于实验过程中出现的现象及分析,若电路中只有一处故障,下列判断正确的是(  )
A.闭合开关后,若只有灯泡L2发光,电压表示数为零,则L1短路
B.闭合开关后,若只有灯泡L1发光,电压表有示数,则L2断路
C.闭合开关后,两灯泡都不亮,电压表有示数,则灯泡L2断路
D.闭合开关后,两灯泡都不亮,电压表示数为零,则灯泡L2短路
5、(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
6、如图所示的电路中,电源电压为6V,当开关S闭合后,灯泡L1和L2都不亮,用理想电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=6V,Ucd=0V。如果已知只有一处电路故障,则该故障可能是(  )
A.L1的灯丝烧断了 B.L2的灯丝烧断了 C.开关处断路 D.bc间断路
7、如图所示的电路,闭合开关后,无论怎么移动滑动变阻器的滑片,灯都不亮,但电压表有示数。则该电路中存在的问题不可能是(  )
A.灯L短路
B.灯L断路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器连接的是下面两个接线柱
8、按如图的电路进行实验,当闭合电键后发现电流表指针不动,电压表读数正常,则可能出现的情况是( )
A.安培表坏了,电流无通路
B.电源的正、负极接反了
C.灯泡的灯丝断了,或连接电流表的两根接线碰线了
D.电流表的量程选得不合适
9、如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是(  )
A.L1断路 B.L2断路 C.L2短路 D.L1短路
10、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_____________。
11、(2023·恩施州)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:____________________________________。
【知识点6】电路故障的解决方法
1、如图所示的电路,闭合电键,两灯均发光。
①若在电路中添加一根导线,连接在a、b、c、d四点中的两点。为避免实验中电源短路,导线不能连接 两点。
②若过了一会儿,两灯都熄灭了,已知电路中只有一处故障,且发生在 L1或 L2。
(a)经过思考,小华认为故障 是短路。(选填“一定”“可能”或“一定不”)
(b)在电路中添加一只完好的小灯L3,连接在a、b、c、d四点中的两点,当小灯L3连接的是 两点时,闭合电键S,观察到小灯 L3始终不发光,就能判断故障一定发生在L1上。
2、由LED和小灯泡L1组成的电路,如图甲所示。闭合开关时,LED亮,而L1不亮。但用一根导线接在两个接线柱时,L1亮了。
(1)在方框内,把电路对应的电路图画完整 ;
(2)闭合开关时,LED亮,而L1不亮。L1不亮的原因可能是 ;
(3)L1亮了,导线所接的两个接线柱是 。
3、实验室提供了两节干电池、一个5Ω的定值电阻、最大阻值为10Ω的滑动变阻器,电流表以及电压表。若按如图的方式连接电路,闭合开关后,电压表、电流表的示数如图所示。更换电流表量程、移动滑动变阻器滑片后,两表指针的偏转情况依然相同。
(1)分析可得:该电路中可能出现的故障可能是 (填选项);
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻断路 D.定值电阻短路
(2)若仍有若干条导线,请利用导线验证你的分析是否正确,简述操作与判断过程。
4、通过如图所示电路图测量“2.5V 0.3A”电灯泡电功率,闭合开关,发现看不到小灯泡发光,想通过测量ab接线柱间、cd接线柱间的电压找出看不到灯亮的原因。测量时若出现下表中的情况,请根据数据判断可能导致看不到灯亮的原因。
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