2026届中考备考-全国各地2025年中考物理真题分类汇编23《电路故障与动态电路分析》
一、选择题
1．（2025·常州）如图所示的家庭电路，闭合开关，灯泡发光。一段时间后，突发熔丝熔断。下列四种电路故障中：①开关处短路，②开关处断路，③灯泡处短路，④插座内左右金属片接触，会导致熔丝熔断的是（ ）
A．①③ B．②③ C．①④ D．③④
【答案】D
【知识点】电路的三种状态；家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】导致电熔丝熔断是由于电路电流过大，可能发生短路或者电功率过大， ①开关处短路 ，会导致开关无法控制电路的通断，电路中的电阻大小不变，所以不会导致电流变大； ②开关处断路， 导致电路电流为0； ③灯泡处短路 ，导致电路电阻减小，电流变大； ④插座内左右金属片接触 ，插座短路，电流增加， 综上，③灯泡处短路和④插座内左右金属片接触会导致熔丝熔断 ，故ABC错误，D正确；
综上选D。
【分析】 “熔丝熔断”的本质原因是短路导致电流过大，电流过大的原因为电路中用电器发生短路。
2．（2025·镇江）小明用如图所示的电路探究串联电路的电压特点，电源电压恒为 3V。闭合开关后，发现电压表 V1 的示数为3V，电压表 V2 的示数为0V，则电路的故障可能是 （ ）
A．电阻 R1 短路 B．电阻 R1 断路
C．导线①断路 D．导线②断路
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律；电路故障的判断
【解析】【解答】闭合开关后，发现电压表的示数为3V，说明有电流经过电压表，所以电路故障不是导线①、②断路；电压表的示数为3V，说明电压表测量电源电压；电压表的示数为0V，说明电路出现断路故障，说明故障在与电压表并联的位置，则电路的故障可能是电阻断路，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电压表示数等于电源电压，可能是测量电源电压，也可能是串联在电路中分解答。
3．（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
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路的故障分析
【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。
二、填空题
4．（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
【知识点】电路故障的判断；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【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。
5．（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
【知识点】电路故障的判断；欧姆定律及其应用
【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。
6．（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
【知识点】家庭电路工作电压、零线、火线的辨别；家庭电路的故障分析
【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。
三、实验探究题
7．（2025·绵阳）小灯泡工作时的电阻会随着温度升高而增大，为测量额定电压为2.0V的小灯泡正常发光时的电阻，某同学用两节干电池、两个电压表、滑动变阻器和阻值为1.0Ω的定值电阻等器材，连接成如图甲所示的电路进行实验。
（1）正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡始终不亮，两个电压表示数相等且不为零，若电路中只有一处故障，则故障可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器，使一个电压表的示数达到2.0V，另一个电压表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（4）将直接与灯泡并联的电压表示数记为U1，另一电压表示数记为U2，当滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动的过程中，以下U2与U1的变化关系图像可能是 。（选填序号）
【答案】（1）右
（2）灯泡断路
（3）4
（4）D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）为了保护电路，在连接电路时，应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，即最右端；
（2）调节滑动变阻器，发现灯泡始终不亮，两个电压表示数相等且不为零，说明两个电压表示数等于电源电压，说明此时电灯泡断路；
（3）电压表示数为2.5V，测量灯泡和定值电阻的电压，所以定值电阻的电压为2.5V-2.0V=0.5V，电路的电流为，所以灯泡的电阻为；
（4）滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动的过程中，电阻减小，根据串联分压可知，U1变大，U2为灯泡和定值电阻的电压，所以U2的增幅大于U1.故D正确，ABC错误；
综上选D。
【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、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。
8．（2025·苏州）某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。
【任务与要求】当环境温度t≤20℃，加热设备开启工作：温度t≥30℃，停止工作，大棚内温度维持在一定范围。
【设计与实施]①器材有：电压为6V 的电源、定值电阻、可控加热设备、热敏电阻(阻值温度变化的关系如图甲)等。②设计的电路如图乙，加热设备是否工作由其两端的电压UAB来控制，当UAB≥4V时，加热设备开启工作，当UAB≤UB时，加热设备不工作。(不考加热设备对电路的影响)
【分析与思考】
（1）电路中的 (R1/R2)是热敏电阻；
（2）定值电阻的阻值为 Ω
（3）U0= V
（4）长时间使用后，电源电压降低，系统控制的最高温度将 。
【答案】（1）R1
（2）80
（3）3
（4）降低
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 （1）由图乙可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图甲可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，AB两端的电压增大到一定程度，此时加热设备要开启工作，故电路中的R1是热敏电阻；
（2）由图甲可知，当t=20℃时，热敏电阻的阻值：R1=160Ω，此时UAB=4V，
根据串联电路的电压规律可得，定值电阻两端的电压：U2=U-UAB=6V-4V=2V，
根据串联电路的分压关系可得，定值电阻的阻值：；
（3）由图甲可知，当t=30℃时，热敏电阻的阻值：R'1=80Ω=R2，
根据串联电路的电阻和欧姆定律可得，电路中的电流：，
此时AB两端的电压：U0=U'AB=IR'1=
A×80Ω=3V；
（4） 长时间使用后，电源电压降低，由于控制电压不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变小，根据可知，在UAB和R2一定时，U2变小，系统控制的最高温度对应热敏电阻的阻值变小，由图甲可知，系统控制的最高温度升高。
【分析】 （1）由图乙可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图甲可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，加热设备开启工作，由此判断电路中的热敏电阻；
（2）由图甲可知，当t=20℃时，热敏电阻的阻值大小，此时UAB=4V，根据串联电路的电压规律可得定值电阻两端的电压，根据串联电路的分压关系可得定值电阻的阻值大小；
（3）由图甲可知，当t=30℃时，热敏电阻的阻值大小，根据串联电路的电阻和欧姆定律求电路中的电流，进一步求得AB两端的电压。
（4） 长时间使用后，电源电压降低，由于控制电压不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变小，根据串联电路的分压关系可知系统控制的最高温度对应热敏电阻的阻值变化，从而可知系统控制的最高温度变化。
9．（2025·无锡）小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有：电源(电压可调)、电流表、电压表、阻值约为 100Ω的电阻片、定值电阻R、细金属杆OABC、浮子(体积为20cm2)、开关、导线、油箱、汽油；汽油为绝缘体.(p油=0.75g/cm3，g取10N/ kg)
（1）她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40Ω的电阻，为此连接了如图甲所示的电路。
将鳄鱼夹置于电阻片的B'端，闭合开关S，电压表示数如图乙所示为 V。向A'端缓慢移动鳄鱼夹，观察电流表示数，当示数为 A时，标记幅鱼夹的位置，则该位置到A2端的阻值即为40Ω。
（2）她们重新调节了电源电压，连接了如图丙所示的装置，电阻R'=40Ω；它与金属杆OA接触良好(摩擦不计).金属杆OABC 可以绕固定点O-自由转动，其重心在OC连线上.浮子可以绕CD轴自由转动。
①在油箱内倒入汽油，当浮子处于图丙所示的位置时，浮子浮在汽油中静止，恰好一半体积浸入汽油，此时浮子所受浮力大小为 N.继续倒油，油面上升、浮子再次静止时，浸在汽油中的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”).
②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度，闭合开关S，当OA处于M端的位置，在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm，此时电流表示数为0.12A、继续向油箱内倒入汽油，记录油面高度k和对应的电流表示数I，当OA处于N端的位置时，电流表示数为0.6A，数据记录在下表中.则该装置中电源电压为 V，电阻R 阻值为 Ω；当电流表示数为0.5A时，油面高度为 cm.
油面高度h/ cin 0 2.5 5 7.5 10
电流表示数 0.12 0.15 0.2 0.3. 0.6
【答案】（1）12；0.3
（2）0.075；不变；6；10；9.5
【知识点】浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）电压表量程为0-15V，示数为12V，电阻为40Ω，根据欧姆定律计算可知此时的电流
（2） 浮子(体积为20cm3) ，一半体积汽油为10cm3，根据密度公式计算可知汽油的重力G=ρ油Vg= 0.75g/cm3×10×10-6m3×10N/kg=0.075N，浮子漂浮，所以重力等于浮力，即F浮=0.075N，浮子在倒油的过程中，处于漂浮状态，所以浮力等于重力，浮子的重力不变，所以浮力不变，根据F浮 = ρgV排可知，ρ、g不变时V排不变，故浸在汽油中的体积不变。 当OA处于M端的位置，在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm，此时电流表示数为0.12A ，此时R和R'串联，根据欧姆定律可列U=I(R+R')=0.12A×(40Ω+R)； 当OA处于N端的位置时，电流表示数为0.6A， 此时电路为R的简单电路，根据欧姆定律可列U=IR=0.6A×R，连列解得R=10Ω，U=6V；当电流为0.5A，总电阻为R总=12Ω，所以接入电路的变阻器电阻R'=12Ω-10Ω=2Ω；分析表格数据可知，当油面h=2.5cm时，电流表示数0.15A，根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R''=，当油面h=5cm时，电流表示数0.2A，根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R'''=，当油面h=7.5cm时，电流表示数0.3A，根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R'''=，所以油面上升2.5cm，接入电路变阻器的电阻下降10Ω，二者的关系式为R=40Ω-，电流表示数0.5A，此时接入电路的变阻器电阻R'=12Ω-10Ω=2Ω，解得h=9.5cm。
【分析】 （1）通过观察电压表指针位置确定示数，再利用欧姆定律结合目标电阻计算电流。
（2）依据阿基米德原理计算浮力，根据浮力平衡分析浸入体积变化；利用电源电压不变列方程求 R 和电源电压，再通过电流与油面高度的关系求特定电流下的油面高度。
10．（2025·济南）某学习小组采用“伏安法”探究某热敏电阻（阻值约为几十欧姆，的阻值随温度变化的规律，并利用其制作成一个简易的高温报警装置。主要实验器材如下：
学生电源（电压为6V)，热敏电阻R1、滑动变阻器R2、电阻箱R3、温控装置、警报器、电压表、电流表、开关、导线若干。
测量热敏电阻阻值的实验电路图如图甲所示。
主要实验步骤如下：
（1）按照如图甲所示的电路连接实物。请用笔画线代替导线，在相应位置将实物图正确连接 ；
（2）设定温控装置内的温度为20℃，闭合开关后发现电压表的示数过小；应将图乙中滑动变阻器的滑片向 移动，移动后电压表的指针位置如图丙所示，则电压表的示数为 V，根据电压表和电流表的示数计算出此温度下热敏电阻的阻值；
（3）依次升商温控装置内的温度，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，根据电流表和电压表的示数，依次计算出热敏电阻的阻值，作出热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是 .
（4）学习小组利用热敏电阻R1设计的高温报警装置的电路图如图戊所示，已知图中电源电压为6V，警报器两端的电压超过4V就发出声音报警。要想让该高温报警装置在温度超过30℃时报警，须将警报器并联到图戊中 (选填“AB”“BC”或“AC”)两端，并设置电阻箱R2接入电路的阻值为 Ω。
【答案】（1）
（2）右；1.7
（3）随温度变化的升高而减小
（4）BC；50
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）据图可知，两个电阻串联，电压表并联在R1两端，电流表串联在电路中，在连接时，变阻器的连接原则为一上一下，据此作图：
（2）据图可知，电压表示数过小，说明R1分压过小，根据串联分压可知，要增加电压表示数，需要减小变阻器电阻，向右移动，电压表量程为0-3V，示数为1.7V。
（3）据图可知，热敏电阻的阻值随温度变化的升高而减小。
（4）温度为30℃时热敏电阻的阻值为25Ω，热敏电阻随着温度的增加而逐渐减小，所以两端电压逐渐减小，所以电压表需要并联在电阻箱两端，即BC，当电压表示数为4V，电源电压为6V，所以热敏电阻电压为6V-4V=2V，根据串联分压可知，热敏电阻的阻值为电阻箱阻值为0.5倍，所以电阻箱阻值为50Ω。
【分析】 （1）需依据电路图中电压表、电流表、滑动变阻器、热敏电阻的连接关系，用笔画线完成实物图连接，明确各元件的串并联及电表的正确连接方式。
（2）电压表示数过小，说明热敏电阻两端电压低，需通过移动滑动变阻器改变其阻值，使热敏电阻分压增大；再读取电压表指针位置对应的示数，结合电流表读数计算热敏电阻阻值。
（3）观察热敏电阻阻值随温度变化的图像，分析横纵坐标（温度与阻值）的变化趋势，总结阻值随温度的变化规律。
（4）先确定警报器并联的位置，使温度超过30℃时警报器两端电压达4V；再结合图像中30℃对应的热敏电阻阻值，利用串联电路特点计算电阻箱需接入的阻值。
11．（2025·宜宾） 某学习小组在探究压敏电阻阻值随压力变化的关系时，设计了如图甲所示的电路图，电源电压恒为12V，R是滑动变阻器。回答下列问题：
（1）小组成员选择合适的测量范围，按电路图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端。
（2）滑动变阻器的滑片置于正确的位置后，闭合开关S发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能是压敏电阻处发生 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，闭合开关S，该压敏电阻在无压力情况下，调节滑动变阻器，电流表与电压表的指针稳定后如图乙所示，电流表的读数为 A，电压表的读数为 V，此时压敏电阻的阻值为 Ω。
（4）闭合开关S，改变压力F的大小，调节滑动变阻器，直到电流表的示数与图乙中电流表示数相同，记录下此时电压表测得的电压U，描绘出不同压力下的U-F图，如图丙，结合图像可知，该压敏电阻的阻值随压力的增大而 （填“增大”或“减小”），其中压力F较小时的敏感程度更 （填“高”或“低”）。
（5）实验后，学习小组将该压敏电阻与电阻丝熔断器、电源构成串联电路，如图丁，电源电压恒为12V，电阻丝熔断器的熔断电流为0.8A。若要该压敏电阻受到的压力增加到10N时熔断器的电阻丝熔断，则熔断器的阻值应设计为 Ω。
【答案】（1）b
（2）断路
（3）0.3；10.5；35
（4）减小；高
（5）5
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）开关闭合前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置，即b端；
（2）由图甲可知，压敏电阻和滑动变阻器串联，闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能出现断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两端是通路，是与电压表并联的部分电路发生了断路，故故障可能是压敏电阻处发生断路；
（3）图乙电流表使用的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.3A；
电压表使用的是0~15V的量程，分度值为0.5V时，示数为10.5V；
压敏电阻的阻值为：
（4）闭合开关，改变压力F的大小，调节滑动变阻器，直到电流表的示数与图乙中电流表示数相同，由图丙可知，压力越大，电压越小，根据可知，电流一定时，电压越小，则电阻越小，故该压敏电阻的阻值随压力的增大而减小；
由图丙可知，压力F较小时，电压变化较大，说明电阻变化较大，敏感程度更高；
（5）由图乙可知，当压敏电阻受到的压力为10N时，压敏电阻两端的电压为3V，此时压敏电阻的阻值为：
根据串联电路电压的规律可得，12V=0.8A（R熔断+10Ω）
解得，熔断器的阻值为：R熔断=5Ω。
【分析】（1）开关闭合前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置；
（2）串联电路中，电流表无示数，说明电路可能出现断路，电压表有示数，说明电压表与电源两端是通路，是与电压表并联的部分电路发生了断路；
（3）认清电流表和电压表的量程和分度值，再读数；
根据求出压敏电阻的阻值；
（4）由图丙分析压力和电压的关系，根据分析压敏电阻的变化；
（5）根据欧姆定律计算压力对应的电阻，结合熔断电流和串联电路电压的规律计算出熔断器的阻值。
12．（2024·绵阳）用如图甲所示的实验电路来测量小灯泡的额定功率。已知电源电压恒定，是滑动变阻器，是阻值为1Ω的定值电阻，小灯泡通过的电流为0.3A时正常发光。
（1）连接电路，在闭合开关前，应将的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，开关接b端，小灯泡不发光，电压表有示数，移动的滑片，电压表示数有变化，则电路中的故障是（ ）（选填序号）
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路
C．定值电阻短路 D．定值电阻断路
（3）排除故障后，闭合开关，将开关接b端，移动的滑片，使电压表示数达到0.3V；保持的滑片位置不变，仅将接a端，电压表示数如图乙所示，则电压表的读数为 V；
（4）小灯泡的额定功率 W。
【答案】（1）右
（2）A
（3）2.8
（4）0.75
【知识点】电功率的测量；家庭电路的故障分析
【解析】【解答】（1）为了避免电流过大而烧毁用电器，则闭合开关前，滑动变阻器的滑片要处于最大阻值的最右端。
（2）闭合开关，开关接b端，电路为串联电路，电压表有示数，说明电压表与电源两极接通；移动的滑片，电压表示数有变化，说明定值电阻没有故障；小灯泡不发光，则故障可能是小灯泡短路了。
故选A。
（3）根据乙图可知，电压表选择量程0-3V，分度值为0.1V，那么它的示数为2.8V。
（4）当电压表示数为0.3V时，电路中电流为，此时小灯泡正常发光。
闭合开关，将开关接b端，电压表测定值电阻两端电压为0.3V；
保持的滑片位置不变，仅将接a端，电压表测定值电阻和小灯泡两端总电压，
则小灯泡正常发光时两端电压为；
小灯泡的额定功率为。
【分析】（1）根据电路连接的注意事项解答；
（2）根据甲图可知，当灯泡发生短路时，R2与变阻器R1串联。此时灯泡不发光，但是变阻器的滑片移动时阻值改变，因此R2两端的电压发生改变；
（3）根据乙图确定电压表的电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数；
（4）根据欧姆定律计算出电压表的示数为0.3V时的电流，确定此时灯泡正常发光。根据计算灯泡的额定电压，根据计算灯泡的额定功率。
（1）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处，由图甲可知为最右端。
（2）闭合开关，开关接b端，电路为串联电路，电压表有示数，说明电压表与电源两极接通；移动的滑片，电压表示数有变化，说明定值电阻没有故障；小灯泡不发光，则故障可能是小灯泡短路了。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（3）由图乙可知电压表接小量程，分度值为0.1V，其示数为2.8V。
（4）电压表示数为0.3V，则电路中电流为
根据题意可知此时小灯泡正常发光。闭合开关，将开关接b端，电压表测定值电阻两端电压为0.3V；保持的滑片位置不变，仅将接a端，电压表测定值电阻和小灯泡两端总电压，则根据串联电路电压规律可得小灯泡正常发光时两端电压为
小灯泡的额定功率为
13．（2025·福建） 降水量是指一段时间内，雨水（或融化后的固体降水）未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量，科创小组制作了“翻斗式雨量计”，装置外观是上端开口的圆柱体，如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙，它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器，可绕O点处的水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转，将水倒出，随着降雨持续，翻斗左右翻转，过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动，当磁铁经过磁感应开关（两者相互作用力忽略不计）时，磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号，从而推算降水量。
（1）翻斗在水平位置时是等臂杠杆，实验器材中属于等臂杠杆的有 。
（2）连杆上装有可调高度的配重。校准过程，若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，可通过 （填“降低”或“升高”）配重在连杆上的位置进行调整。
（3）图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路，电源电压不变，、为定值电阻，。某次降雨，电流传感器（电阻不计）测得电流随时间变化关系如图2乙。
①当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是 。
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m2，由图2乙可知该地区30min内降水量约为 mm，降水量变化趋势是 。（测量前翻斗内无水）
③由图2可知， 。
（4）若该装置在我国北方地区使用，可改进的措施是 。
【答案】（1）托盘天平
（2）降低
（3）闭合；1.2；减弱；200
（4）低温天气，增加加热装置；若降水量偏小，可以降低配重的高度并重新校准参数
【知识点】杠杆的分类；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 （1）实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平、定滑轮等；
（2）倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，说明配重的力臂过大，可降低配重的位置减小力臂；
（3）①由图2乙可知，电流每隔一段时间后会变大，但时间较短；
电流变大且时间很短的原因是磁铁每次经过磁感应开关，使开关闭合，将R1短路，电路总电阻变小，电流变大，而经过的时间很短，故电流维持时间较短，
由此当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是闭合；
②由图2乙可知，30min内有12次电流变化，即翻斗左右摆动了12次，每次倒水10mL，一共倒水120mL=120cm3=1.2×10-4m3；
顶端开口面积为0.1m2，则降水量为；
③由图2乙可知，电流变化的时间间隔变长，即翻斗每次倒水的时间间隔变长，说明降水量变小；
由图2可知，磁感应开关断开时，电流较小为5mA=5×10-3A，磁感应开关闭合时，电流较大为25mA=25×10-3A，
根据欧姆定律，有：U=5×10-3A×（800Ω+R2），U=25×10-3A×R2，U为电源电压，
解得：U=5V，R2=200Ω；
（4）若该装置在我国北方地区使用，北方地区气温较低且降水量较少，为防止降下的雨水结冰可增加加热装置，同时降水量少的情况下防止装置测量误差较大，
【分析】 （1）实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平、定滑轮等；
（2）倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，说明配重的力臂过大，可降低配重的位置减小力臂；
（3）①由图2乙可知，电流每隔一段时间后会变大，但时间较短原因是磁铁每次经过磁感应开关，使开关闭合，将R1短路，电路总电阻变小，电流变大，而经过的时间很短，故电流维持时间较短；
②由图2乙可知，30min内有12次电流变化，即翻斗左右摆动了12次，每次倒水10mL，一共倒水120mL，用降水总体积除以开口面积得到降水量；
③由图2中，对5mA和25mA两个电流值的状态下，分别使用欧姆定律，联立两式可求出R2的阻值；
（4）若该装置在我国北方地区使用，北方地区气温较低且降水量较少，为防止降下的雨水结冰可增加加热装置，同时降水量少的情况下防止装置测量误差较大，可以通过降低配重的高度来调大装置的灵敏度。
14．（2025·遂宁） 某实验小组利用以下器材探究电流与电阻的关系。
器材：学生电源、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻；标有“30Ω；2A”的滑动变阻器；电压表、电流表；开关及导线。
方法：控制变量法，控制定值电阻R两端电压为2V。
步骤：⑴请根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图补充完整 。
⑵将学生电源电压调至6V，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数。若故障只出现在或R，则故障是 ；
⑶排除故障后，移动滑动变阻器滑片直到电压表示数为2V，读出此时电流表的示数0.4A；
⑷断开开关，只将定值电阻由5Ω更换为10Ω。闭合开关，他们应该向 （选填“左”、“右”）端调节滑片，直至电压表示数仍为2V；
⑸当换用20Ω电阻后，发现无论怎样移动滑片，电压表示数始终无法达到2V。请你帮他们解决问题，从下面两种方法中任选一种作答。
方法一：更换一个最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。
方法二：调节电源电压，使其最大不超 V。
⑹根据实验数据得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
⑺他们完成探究实验后，想利用电流表和阻值为的电阻，测量未知电阻的阻值。
他们设计的电路如图丙所示，并完成了下列实验步骤：
①闭合开关，，读出电流表示数为；
②断开开关，读出电流表示数为；
③未知电阻 （用和表示）。
【答案】；滑动变阻器断路；右；40；5；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 （1）根据图甲电路图，电压表应与定值电阻并联，实验中控制定值电阻R两端电压为2V，故电压表选择0～3V量程，实物电路图如下：
；
（2）闭合开关后，电流表、电压表均无示数，电路可能出现断路。若故障只出现在Rp或R，则可能是滑动变阻器Rp断路，因为如果断路，电压表会有示数（测电源电压），而现在两表均无示数，所以是滑动变阻器断路导致整个电路不通；
（4）将定值电阻由5Ω更换为10Ω，根据串联分压原理，定值电阻增大，其两端电压会增大。要使定值电阻两端电压仍为2V，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，即向右端调节滑片（因为滑动变阻器左下接线柱接入电路，向右滑电阻变大）。
（5）根据串联分压原理，当R=20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，
；
解得：R滑=40Ω，
所以需要更换一个最大阻值至少为40Ω的滑动变阻器；
根据串联分压原理，当R=20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，滑动变阻器最大阻值为30Ω，
故；
解得：U大=5V，
所以调节电源电压，使其最大不超5V；
（7）①闭合开关S1，S2，此时R0被短路，只有R，接入电路，读出电流表示数为I1，则电源电压U=I1Rx；
②断开开关S2，R0与Rx串联，读出电流表示数为I2，则电源电压U=I2Rx+I2R0；
即I1Rx=I2Rx+I2R0，
解得：。
【分析】 （1）由图甲知，电压表与定值电阻并联；
（2）闭合开关后，电流表、电压表均无示数，电路可能出现断路，逐个分析断路情况；
（4）将定值电阻由5Ω更换为10Ω，根据串联分压原理，定值电阻增大，其两端电压会增大。要使定值电阻两端电压仍为2V，应增大滑动变阻器接入电路的电阻；
（5）根据串联分压原理，当R=20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，根据串联分压原理计算滑动变阻器最大阻值，当R=20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，滑动变阻器最大阻值为30Ω，根据串联分压原理，计算最大电压；
（7）由串联电路的规律及欧姆定律求出Rx的表示。
15．（2025·广州）“探究串联电路中电流的特点”实验。
⑴连接电路：用笔画线表示导线，把图甲的滑动变阻器串联接入电路 （要求：连线不要交叉：滑片P向D移动，电路的电流增大）。
⑵发现问题：电源（输出电压为6V）、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好，电路正确连接。闭合开关，观察到灯泡和不发光，电流表示数为零；
⑶排查故障：在不拆开导线且闭合开关的情况下，用图乙所示的电压表进行检测，将鳄鱼夹 （选填“a””b”）接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱，电压表前后两次的指针位置都如图丙所示，其示数为 V；
⑷作出猜想：
猜想一：由于灯泡不发光，电压表示数不为零断路。短路。
猜想二：由于电流表示数为零，电压表示数不为零，断路。无故障。
⑸验证猜想：取下，换上完好的灯泡，观察到发光，仍然不发光。由此可知， （选填“猜想一”“猜想二”）正确；
⑹继续实验：
①排除故障后，闭合开关，移动滑片P，多次进行实验。某次（记为第一次）实验三个电流表示数如下图。
②为得到串联电路中电流的特点，设计记录实验数据的表格，并将第一次的数据填入表格中。
【答案】；b；6；猜想一；
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.5 0.5 0.5
2
3
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】（1）根据灯泡与滑动变阻器串联，滑片P向D移动，电路的电流增大，说明电阻变小，选择右下方接线柱，电路如图所示：
（3）闭合开关，观察到灯泡L1（3.8V，0.4A）和L2（2.5V，0.3A）不发光，电流表示数为零；说明电路是断路，根据电压表使用时电流从正接线柱流入，故b接电源正极；根据电压用的是0-15V量程，分度值为0.5V，示数为6V；
（5）验证猜想：取下L1，换上完好的灯泡L3（3.8V，0.4A），观察到L3发光，说明此时电路是通路，L2仍然不发光，则L2短路。故猜想一正确；
（6）根据图中三个电流表都是小量程，指针位置相同，故电流相等，都是0.5A；
根据需要，测量三处的电流，且多次测量，表格如下：
IA/A IB/A IC/A
1 0.5 0.5 0.5
2
3
【分析】 （1）根据灯泡与滑动变阻器串联，滑片P向D移动，电路的电流增大，说明电阻变小连接电路；
（3）根据电流表示数确定故障，结合电压表使用分析解答；根据电压表的量程和分度值读数
（5）根据替换后灯泡发光，说明不发光的是短路，据此分析；
（6）根据电流表量程和分度值读数，结合探究的规律分析设计表格。
1 / 12026届中考备考-全国各地2025年中考物理真题分类汇编23《电路故障与动态电路分析》
一、选择题
1．（2025·常州）如图所示的家庭电路，闭合开关，灯泡发光。一段时间后，突发熔丝熔断。下列四种电路故障中：①开关处短路，②开关处断路，③灯泡处短路，④插座内左右金属片接触，会导致熔丝熔断的是（ ）
A．①③ B．②③ C．①④ D．③④
2．（2025·镇江）小明用如图所示的电路探究串联电路的电压特点，电源电压恒为 3V。闭合开关后，发现电压表 V1 的示数为3V，电压表 V2 的示数为0V，则电路的故障可能是 （ ）
A．电阻 R1 短路 B．电阻 R1 断路
C．导线①断路 D．导线②断路
3．（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
二、填空题
4．（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 。
5．（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”）。
6．（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”）。
三、实验探究题
7．（2025·绵阳）小灯泡工作时的电阻会随着温度升高而增大，为测量额定电压为2.0V的小灯泡正常发光时的电阻，某同学用两节干电池、两个电压表、滑动变阻器和阻值为1.0Ω的定值电阻等器材，连接成如图甲所示的电路进行实验。
（1）正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡始终不亮，两个电压表示数相等且不为零，若电路中只有一处故障，则故障可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器，使一个电压表的示数达到2.0V，另一个电压表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（4）将直接与灯泡并联的电压表示数记为U1，另一电压表示数记为U2，当滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动的过程中，以下U2与U1的变化关系图像可能是 。（选填序号）
8．（2025·苏州）某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。
【任务与要求】当环境温度t≤20℃，加热设备开启工作：温度t≥30℃，停止工作，大棚内温度维持在一定范围。
【设计与实施]①器材有：电压为6V 的电源、定值电阻、可控加热设备、热敏电阻(阻值温度变化的关系如图甲)等。②设计的电路如图乙，加热设备是否工作由其两端的电压UAB来控制，当UAB≥4V时，加热设备开启工作，当UAB≤UB时，加热设备不工作。(不考加热设备对电路的影响)
【分析与思考】
（1）电路中的 (R1/R2)是热敏电阻；
（2）定值电阻的阻值为 Ω
（3）U0= V
（4）长时间使用后，电源电压降低，系统控制的最高温度将 。
9．（2025·无锡）小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有：电源(电压可调)、电流表、电压表、阻值约为 100Ω的电阻片、定值电阻R、细金属杆OABC、浮子(体积为20cm2)、开关、导线、油箱、汽油；汽油为绝缘体.(p油=0.75g/cm3，g取10N/ kg)
（1）她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40Ω的电阻，为此连接了如图甲所示的电路。
将鳄鱼夹置于电阻片的B'端，闭合开关S，电压表示数如图乙所示为 V。向A'端缓慢移动鳄鱼夹，观察电流表示数，当示数为 A时，标记幅鱼夹的位置，则该位置到A2端的阻值即为40Ω。
（2）她们重新调节了电源电压，连接了如图丙所示的装置，电阻R'=40Ω；它与金属杆OA接触良好(摩擦不计).金属杆OABC 可以绕固定点O-自由转动，其重心在OC连线上.浮子可以绕CD轴自由转动。
①在油箱内倒入汽油，当浮子处于图丙所示的位置时，浮子浮在汽油中静止，恰好一半体积浸入汽油，此时浮子所受浮力大小为 N.继续倒油，油面上升、浮子再次静止时，浸在汽油中的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”).
②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度，闭合开关S，当OA处于M端的位置，在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm，此时电流表示数为0.12A、继续向油箱内倒入汽油，记录油面高度k和对应的电流表示数I，当OA处于N端的位置时，电流表示数为0.6A，数据记录在下表中.则该装置中电源电压为 V，电阻R 阻值为 Ω；当电流表示数为0.5A时，油面高度为 cm.
油面高度h/ cin 0 2.5 5 7.5 10
电流表示数 0.12 0.15 0.2 0.3. 0.6
10．（2025·济南）某学习小组采用“伏安法”探究某热敏电阻（阻值约为几十欧姆，的阻值随温度变化的规律，并利用其制作成一个简易的高温报警装置。主要实验器材如下：
学生电源（电压为6V)，热敏电阻R1、滑动变阻器R2、电阻箱R3、温控装置、警报器、电压表、电流表、开关、导线若干。
测量热敏电阻阻值的实验电路图如图甲所示。
主要实验步骤如下：
（1）按照如图甲所示的电路连接实物。请用笔画线代替导线，在相应位置将实物图正确连接 ；
（2）设定温控装置内的温度为20℃，闭合开关后发现电压表的示数过小；应将图乙中滑动变阻器的滑片向 移动，移动后电压表的指针位置如图丙所示，则电压表的示数为 V，根据电压表和电流表的示数计算出此温度下热敏电阻的阻值；
（3）依次升商温控装置内的温度，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，根据电流表和电压表的示数，依次计算出热敏电阻的阻值，作出热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是 .
（4）学习小组利用热敏电阻R1设计的高温报警装置的电路图如图戊所示，已知图中电源电压为6V，警报器两端的电压超过4V就发出声音报警。要想让该高温报警装置在温度超过30℃时报警，须将警报器并联到图戊中 (选填“AB”“BC”或“AC”)两端，并设置电阻箱R2接入电路的阻值为 Ω。
11．（2025·宜宾） 某学习小组在探究压敏电阻阻值随压力变化的关系时，设计了如图甲所示的电路图，电源电压恒为12V，R是滑动变阻器。回答下列问题：
（1）小组成员选择合适的测量范围，按电路图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端。
（2）滑动变阻器的滑片置于正确的位置后，闭合开关S发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能是压敏电阻处发生 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，闭合开关S，该压敏电阻在无压力情况下，调节滑动变阻器，电流表与电压表的指针稳定后如图乙所示，电流表的读数为 A，电压表的读数为 V，此时压敏电阻的阻值为 Ω。
（4）闭合开关S，改变压力F的大小，调节滑动变阻器，直到电流表的示数与图乙中电流表示数相同，记录下此时电压表测得的电压U，描绘出不同压力下的U-F图，如图丙，结合图像可知，该压敏电阻的阻值随压力的增大而 （填“增大”或“减小”），其中压力F较小时的敏感程度更 （填“高”或“低”）。
（5）实验后，学习小组将该压敏电阻与电阻丝熔断器、电源构成串联电路，如图丁，电源电压恒为12V，电阻丝熔断器的熔断电流为0.8A。若要该压敏电阻受到的压力增加到10N时熔断器的电阻丝熔断，则熔断器的阻值应设计为 Ω。
12．（2024·绵阳）用如图甲所示的实验电路来测量小灯泡的额定功率。已知电源电压恒定，是滑动变阻器，是阻值为1Ω的定值电阻，小灯泡通过的电流为0.3A时正常发光。
（1）连接电路，在闭合开关前，应将的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，开关接b端，小灯泡不发光，电压表有示数，移动的滑片，电压表示数有变化，则电路中的故障是（ ）（选填序号）
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路
C．定值电阻短路 D．定值电阻断路
（3）排除故障后，闭合开关，将开关接b端，移动的滑片，使电压表示数达到0.3V；保持的滑片位置不变，仅将接a端，电压表示数如图乙所示，则电压表的读数为 V；
（4）小灯泡的额定功率 W。
13．（2025·福建） 降水量是指一段时间内，雨水（或融化后的固体降水）未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量，科创小组制作了“翻斗式雨量计”，装置外观是上端开口的圆柱体，如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙，它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器，可绕O点处的水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转，将水倒出，随着降雨持续，翻斗左右翻转，过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动，当磁铁经过磁感应开关（两者相互作用力忽略不计）时，磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号，从而推算降水量。
（1）翻斗在水平位置时是等臂杠杆，实验器材中属于等臂杠杆的有 。
（2）连杆上装有可调高度的配重。校准过程，若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，可通过 （填“降低”或“升高”）配重在连杆上的位置进行调整。
（3）图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路，电源电压不变，、为定值电阻，。某次降雨，电流传感器（电阻不计）测得电流随时间变化关系如图2乙。
①当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是 。
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m2，由图2乙可知该地区30min内降水量约为 mm，降水量变化趋势是 。（测量前翻斗内无水）
③由图2可知， 。
（4）若该装置在我国北方地区使用，可改进的措施是 。
14．（2025·遂宁） 某实验小组利用以下器材探究电流与电阻的关系。
器材：学生电源、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻；标有“30Ω；2A”的滑动变阻器；电压表、电流表；开关及导线。
方法：控制变量法，控制定值电阻R两端电压为2V。
步骤：⑴请根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图补充完整 。
⑵将学生电源电压调至6V，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数。若故障只出现在或R，则故障是 ；
⑶排除故障后，移动滑动变阻器滑片直到电压表示数为2V，读出此时电流表的示数0.4A；
⑷断开开关，只将定值电阻由5Ω更换为10Ω。闭合开关，他们应该向 （选填“左”、“右”）端调节滑片，直至电压表示数仍为2V；
⑸当换用20Ω电阻后，发现无论怎样移动滑片，电压表示数始终无法达到2V。请你帮他们解决问题，从下面两种方法中任选一种作答。
方法一：更换一个最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。
方法二：调节电源电压，使其最大不超 V。
⑹根据实验数据得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
⑺他们完成探究实验后，想利用电流表和阻值为的电阻，测量未知电阻的阻值。
他们设计的电路如图丙所示，并完成了下列实验步骤：
①闭合开关，，读出电流表示数为；
②断开开关，读出电流表示数为；
③未知电阻 （用和表示）。
15．（2025·广州）“探究串联电路中电流的特点”实验。
⑴连接电路：用笔画线表示导线，把图甲的滑动变阻器串联接入电路 （要求：连线不要交叉：滑片P向D移动，电路的电流增大）。
⑵发现问题：电源（输出电压为6V）、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好，电路正确连接。闭合开关，观察到灯泡和不发光，电流表示数为零；
⑶排查故障：在不拆开导线且闭合开关的情况下，用图乙所示的电压表进行检测，将鳄鱼夹 （选填“a””b”）接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱，电压表前后两次的指针位置都如图丙所示，其示数为 V；
⑷作出猜想：
猜想一：由于灯泡不发光，电压表示数不为零断路。短路。
猜想二：由于电流表示数为零，电压表示数不为零，断路。无故障。
⑸验证猜想：取下，换上完好的灯泡，观察到发光，仍然不发光。由此可知， （选填“猜想一”“猜想二”）正确；
⑹继续实验：
①排除故障后，闭合开关，移动滑片P，多次进行实验。某次（记为第一次）实验三个电流表示数如下图。
②为得到串联电路中电流的特点，设计记录实验数据的表格，并将第一次的数据填入表格中。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电路的三种状态；家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】导致电熔丝熔断是由于电路电流过大，可能发生短路或者电功率过大， ①开关处短路 ，会导致开关无法控制电路的通断，电路中的电阻大小不变，所以不会导致电流变大； ②开关处断路， 导致电路电流为0； ③灯泡处短路 ，导致电路电阻减小，电流变大； ④插座内左右金属片接触 ，插座短路，电流增加， 综上，③灯泡处短路和④插座内左右金属片接触会导致熔丝熔断 ，故ABC错误，D正确；
综上选D。
【分析】 “熔丝熔断”的本质原因是短路导致电流过大，电流过大的原因为电路中用电器发生短路。
2．【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律；电路故障的判断
【解析】【解答】闭合开关后，发现电压表的示数为3V，说明有电流经过电压表，所以电路故障不是导线①、②断路；电压表的示数为3V，说明电压表测量电源电压；电压表的示数为0V，说明电路出现断路故障，说明故障在与电压表并联的位置，则电路的故障可能是电阻断路，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电压表示数等于电源电压，可能是测量电源电压，也可能是串联在电路中分解答。
3．【答案】C
【知识点】家庭电路的连接；家庭电路的故障分析
【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。
4．【答案】甲；短路
【知识点】电路故障的判断；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【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。
5．【答案】断路；变大
【知识点】电路故障的判断；欧姆定律及其应用
【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。
6．【答案】bc；不发光
【知识点】家庭电路工作电压、零线、火线的辨别；家庭电路的故障分析
【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。
7．【答案】（1）右
（2）灯泡断路
（3）4
（4）D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）为了保护电路，在连接电路时，应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，即最右端；
（2）调节滑动变阻器，发现灯泡始终不亮，两个电压表示数相等且不为零，说明两个电压表示数等于电源电压，说明此时电灯泡断路；
（3）电压表示数为2.5V，测量灯泡和定值电阻的电压，所以定值电阻的电压为2.5V-2.0V=0.5V，电路的电流为，所以灯泡的电阻为；
（4）滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动的过程中，电阻减小，根据串联分压可知，U1变大，U2为灯泡和定值电阻的电压，所以U2的增幅大于U1.故D正确，ABC错误；
综上选D。
【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、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。
8．【答案】（1）R1
（2）80
（3）3
（4）降低
【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 （1）由图乙可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图甲可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，AB两端的电压增大到一定程度，此时加热设备要开启工作，故电路中的R1是热敏电阻；
（2）由图甲可知，当t=20℃时，热敏电阻的阻值：R1=160Ω，此时UAB=4V，
根据串联电路的电压规律可得，定值电阻两端的电压：U2=U-UAB=6V-4V=2V，
根据串联电路的分压关系可得，定值电阻的阻值：；
（3）由图甲可知，当t=30℃时，热敏电阻的阻值：R'1=80Ω=R2，
根据串联电路的电阻和欧姆定律可得，电路中的电流：，
此时AB两端的电压：U0=U'AB=IR'1=
A×80Ω=3V；
（4） 长时间使用后，电源电压降低，由于控制电压不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变小，根据可知，在UAB和R2一定时，U2变小，系统控制的最高温度对应热敏电阻的阻值变小，由图甲可知，系统控制的最高温度升高。
【分析】 （1）由图乙可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图甲可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，加热设备开启工作，由此判断电路中的热敏电阻；
（2）由图甲可知，当t=20℃时，热敏电阻的阻值大小，此时UAB=4V，根据串联电路的电压规律可得定值电阻两端的电压，根据串联电路的分压关系可得定值电阻的阻值大小；
（3）由图甲可知，当t=30℃时，热敏电阻的阻值大小，根据串联电路的电阻和欧姆定律求电路中的电流，进一步求得AB两端的电压。
（4） 长时间使用后，电源电压降低，由于控制电压不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变小，根据串联电路的分压关系可知系统控制的最高温度对应热敏电阻的阻值变化，从而可知系统控制的最高温度变化。
9．【答案】（1）12；0.3
（2）0.075；不变；6；10；9.5
【知识点】浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）电压表量程为0-15V，示数为12V，电阻为40Ω，根据欧姆定律计算可知此时的电流
（2） 浮子(体积为20cm3) ，一半体积汽油为10cm3，根据密度公式计算可知汽油的重力G=ρ油Vg= 0.75g/cm3×10×10-6m3×10N/kg=0.075N，浮子漂浮，所以重力等于浮力，即F浮=0.075N，浮子在倒油的过程中，处于漂浮状态，所以浮力等于重力，浮子的重力不变，所以浮力不变，根据F浮 = ρgV排可知，ρ、g不变时V排不变，故浸在汽油中的体积不变。 当OA处于M端的位置，在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm，此时电流表示数为0.12A ，此时R和R'串联，根据欧姆定律可列U=I(R+R')=0.12A×(40Ω+R)； 当OA处于N端的位置时，电流表示数为0.6A， 此时电路为R的简单电路，根据欧姆定律可列U=IR=0.6A×R，连列解得R=10Ω，U=6V；当电流为0.5A，总电阻为R总=12Ω，所以接入电路的变阻器电阻R'=12Ω-10Ω=2Ω；分析表格数据可知，当油面h=2.5cm时，电流表示数0.15A，根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R''=，当油面h=5cm时，电流表示数0.2A，根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R'''=，当油面h=7.5cm时，电流表示数0.3A，根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R'''=，所以油面上升2.5cm，接入电路变阻器的电阻下降10Ω，二者的关系式为R=40Ω-，电流表示数0.5A，此时接入电路的变阻器电阻R'=12Ω-10Ω=2Ω，解得h=9.5cm。
【分析】 （1）通过观察电压表指针位置确定示数，再利用欧姆定律结合目标电阻计算电流。
（2）依据阿基米德原理计算浮力，根据浮力平衡分析浸入体积变化；利用电源电压不变列方程求 R 和电源电压，再通过电流与油面高度的关系求特定电流下的油面高度。
10．【答案】（1）
（2）右；1.7
（3）随温度变化的升高而减小
（4）BC；50
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）据图可知，两个电阻串联，电压表并联在R1两端，电流表串联在电路中，在连接时，变阻器的连接原则为一上一下，据此作图：
（2）据图可知，电压表示数过小，说明R1分压过小，根据串联分压可知，要增加电压表示数，需要减小变阻器电阻，向右移动，电压表量程为0-3V，示数为1.7V。
（3）据图可知，热敏电阻的阻值随温度变化的升高而减小。
（4）温度为30℃时热敏电阻的阻值为25Ω，热敏电阻随着温度的增加而逐渐减小，所以两端电压逐渐减小，所以电压表需要并联在电阻箱两端，即BC，当电压表示数为4V，电源电压为6V，所以热敏电阻电压为6V-4V=2V，根据串联分压可知，热敏电阻的阻值为电阻箱阻值为0.5倍，所以电阻箱阻值为50Ω。
【分析】 （1）需依据电路图中电压表、电流表、滑动变阻器、热敏电阻的连接关系，用笔画线完成实物图连接，明确各元件的串并联及电表的正确连接方式。
（2）电压表示数过小，说明热敏电阻两端电压低，需通过移动滑动变阻器改变其阻值，使热敏电阻分压增大；再读取电压表指针位置对应的示数，结合电流表读数计算热敏电阻阻值。
（3）观察热敏电阻阻值随温度变化的图像，分析横纵坐标（温度与阻值）的变化趋势，总结阻值随温度的变化规律。
（4）先确定警报器并联的位置，使温度超过30℃时警报器两端电压达4V；再结合图像中30℃对应的热敏电阻阻值，利用串联电路特点计算电阻箱需接入的阻值。
11．【答案】（1）b
（2）断路
（3）0.3；10.5；35
（4）减小；高
（5）5
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）开关闭合前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置，即b端；
（2）由图甲可知，压敏电阻和滑动变阻器串联，闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能出现断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两端是通路，是与电压表并联的部分电路发生了断路，故故障可能是压敏电阻处发生断路；
（3）图乙电流表使用的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.3A；
电压表使用的是0~15V的量程，分度值为0.5V时，示数为10.5V；
压敏电阻的阻值为：
（4）闭合开关，改变压力F的大小，调节滑动变阻器，直到电流表的示数与图乙中电流表示数相同，由图丙可知，压力越大，电压越小，根据可知，电流一定时，电压越小，则电阻越小，故该压敏电阻的阻值随压力的增大而减小；
由图丙可知，压力F较小时，电压变化较大，说明电阻变化较大，敏感程度更高；
（5）由图乙可知，当压敏电阻受到的压力为10N时，压敏电阻两端的电压为3V，此时压敏电阻的阻值为：
根据串联电路电压的规律可得，12V=0.8A（R熔断+10Ω）
解得，熔断器的阻值为：R熔断=5Ω。
【分析】（1）开关闭合前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置；
（2）串联电路中，电流表无示数，说明电路可能出现断路，电压表有示数，说明电压表与电源两端是通路，是与电压表并联的部分电路发生了断路；
（3）认清电流表和电压表的量程和分度值，再读数；
根据求出压敏电阻的阻值；
（4）由图丙分析压力和电压的关系，根据分析压敏电阻的变化；
（5）根据欧姆定律计算压力对应的电阻，结合熔断电流和串联电路电压的规律计算出熔断器的阻值。
12．【答案】（1）右
（2）A
（3）2.8
（4）0.75
【知识点】电功率的测量；家庭电路的故障分析
【解析】【解答】（1）为了避免电流过大而烧毁用电器，则闭合开关前，滑动变阻器的滑片要处于最大阻值的最右端。
（2）闭合开关，开关接b端，电路为串联电路，电压表有示数，说明电压表与电源两极接通；移动的滑片，电压表示数有变化，说明定值电阻没有故障；小灯泡不发光，则故障可能是小灯泡短路了。
故选A。
（3）根据乙图可知，电压表选择量程0-3V，分度值为0.1V，那么它的示数为2.8V。
（4）当电压表示数为0.3V时，电路中电流为，此时小灯泡正常发光。
闭合开关，将开关接b端，电压表测定值电阻两端电压为0.3V；
保持的滑片位置不变，仅将接a端，电压表测定值电阻和小灯泡两端总电压，
则小灯泡正常发光时两端电压为；
小灯泡的额定功率为。
【分析】（1）根据电路连接的注意事项解答；
（2）根据甲图可知，当灯泡发生短路时，R2与变阻器R1串联。此时灯泡不发光，但是变阻器的滑片移动时阻值改变，因此R2两端的电压发生改变；
（3）根据乙图确定电压表的电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数；
（4）根据欧姆定律计算出电压表的示数为0.3V时的电流，确定此时灯泡正常发光。根据计算灯泡的额定电压，根据计算灯泡的额定功率。
（1）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处，由图甲可知为最右端。
（2）闭合开关，开关接b端，电路为串联电路，电压表有示数，说明电压表与电源两极接通；移动的滑片，电压表示数有变化，说明定值电阻没有故障；小灯泡不发光，则故障可能是小灯泡短路了。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（3）由图乙可知电压表接小量程，分度值为0.1V，其示数为2.8V。
（4）电压表示数为0.3V，则电路中电流为
根据题意可知此时小灯泡正常发光。闭合开关，将开关接b端，电压表测定值电阻两端电压为0.3V；保持的滑片位置不变，仅将接a端，电压表测定值电阻和小灯泡两端总电压，则根据串联电路电压规律可得小灯泡正常发光时两端电压为
小灯泡的额定功率为
13．【答案】（1）托盘天平
（2）降低
（3）闭合；1.2；减弱；200
（4）低温天气，增加加热装置；若降水量偏小，可以降低配重的高度并重新校准参数
【知识点】杠杆的分类；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 （1）实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平、定滑轮等；
（2）倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，说明配重的力臂过大，可降低配重的位置减小力臂；
（3）①由图2乙可知，电流每隔一段时间后会变大，但时间较短；
电流变大且时间很短的原因是磁铁每次经过磁感应开关，使开关闭合，将R1短路，电路总电阻变小，电流变大，而经过的时间很短，故电流维持时间较短，
由此当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是闭合；
②由图2乙可知，30min内有12次电流变化，即翻斗左右摆动了12次，每次倒水10mL，一共倒水120mL=120cm3=1.2×10-4m3；
顶端开口面积为0.1m2，则降水量为；
③由图2乙可知，电流变化的时间间隔变长，即翻斗每次倒水的时间间隔变长，说明降水量变小；
由图2可知，磁感应开关断开时，电流较小为5mA=5×10-3A，磁感应开关闭合时，电流较大为25mA=25×10-3A，
根据欧姆定律，有：U=5×10-3A×（800Ω+R2），U=25×10-3A×R2，U为电源电压，
解得：U=5V，R2=200Ω；
（4）若该装置在我国北方地区使用，北方地区气温较低且降水量较少，为防止降下的雨水结冰可增加加热装置，同时降水量少的情况下防止装置测量误差较大，
【分析】 （1）实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平、定滑轮等；
（2）倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，说明配重的力臂过大，可降低配重的位置减小力臂；
（3）①由图2乙可知，电流每隔一段时间后会变大，但时间较短原因是磁铁每次经过磁感应开关，使开关闭合，将R1短路，电路总电阻变小，电流变大，而经过的时间很短，故电流维持时间较短；
②由图2乙可知，30min内有12次电流变化，即翻斗左右摆动了12次，每次倒水10mL，一共倒水120mL，用降水总体积除以开口面积得到降水量；
③由图2中，对5mA和25mA两个电流值的状态下，分别使用欧姆定律，联立两式可求出R2的阻值；
（4）若该装置在我国北方地区使用，北方地区气温较低且降水量较少，为防止降下的雨水结冰可增加加热装置，同时降水量少的情况下防止装置测量误差较大，可以通过降低配重的高度来调大装置的灵敏度。
14．【答案】；滑动变阻器断路；右；40；5；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 （1）根据图甲电路图，电压表应与定值电阻并联，实验中控制定值电阻R两端电压为2V，故电压表选择0～3V量程，实物电路图如下：
；
（2）闭合开关后，电流表、电压表均无示数，电路可能出现断路。若故障只出现在Rp或R，则可能是滑动变阻器Rp断路，因为如果断路，电压表会有示数（测电源电压），而现在两表均无示数，所以是滑动变阻器断路导致整个电路不通；
（4）将定值电阻由5Ω更换为10Ω，根据串联分压原理，定值电阻增大，其两端电压会增大。要使定值电阻两端电压仍为2V，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，即向右端调节滑片（因为滑动变阻器左下接线柱接入电路，向右滑电阻变大）。
（5）根据串联分压原理，当R=20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，
；
解得：R滑=40Ω，
所以需要更换一个最大阻值至少为40Ω的滑动变阻器；
根据串联分压原理，当R=20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，滑动变阻器最大阻值为30Ω，
故；
解得：U大=5V，
所以调节电源电压，使其最大不超5V；
（7）①闭合开关S1，S2，此时R0被短路，只有R，接入电路，读出电流表示数为I1，则电源电压U=I1Rx；
②断开开关S2，R0与Rx串联，读出电流表示数为I2，则电源电压U=I2Rx+I2R0；
即I1Rx=I2Rx+I2R0，
解得：。
【分析】 （1）由图甲知，电压表与定值电阻并联；
（2）闭合开关后，电流表、电压表均无示数，电路可能出现断路，逐个分析断路情况；
（4）将定值电阻由5Ω更换为10Ω，根据串联分压原理，定值电阻增大，其两端电压会增大。要使定值电阻两端电压仍为2V，应增大滑动变阻器接入电路的电阻；
（5）根据串联分压原理，当R=20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，根据串联分压原理计算滑动变阻器最大阻值，当R=20Ω，滑动变阻器接入阻值最大，滑动变阻器最大阻值为30Ω，根据串联分压原理，计算最大电压；
（7）由串联电路的规律及欧姆定律求出Rx的表示。
15．【答案】；b；6；猜想一；
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.5 0.5 0.5
2
3
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】（1）根据灯泡与滑动变阻器串联，滑片P向D移动，电路的电流增大，说明电阻变小，选择右下方接线柱，电路如图所示：
（3）闭合开关，观察到灯泡L1（3.8V，0.4A）和L2（2.5V，0.3A）不发光，电流表示数为零；说明电路是断路，根据电压表使用时电流从正接线柱流入，故b接电源正极；根据电压用的是0-15V量程，分度值为0.5V，示数为6V；
（5）验证猜想：取下L1，换上完好的灯泡L3（3.8V，0.4A），观察到L3发光，说明此时电路是通路，L2仍然不发光，则L2短路。故猜想一正确；
（6）根据图中三个电流表都是小量程，指针位置相同，故电流相等，都是0.5A；
根据需要，测量三处的电流，且多次测量，表格如下：
IA/A IB/A IC/A
1 0.5 0.5 0.5
2
3
【分析】 （1）根据灯泡与滑动变阻器串联，滑片P向D移动，电路的电流增大，说明电阻变小连接电路；
（3）根据电流表示数确定故障，结合电压表使用分析解答；根据电压表的量程和分度值读数
（5）根据替换后灯泡发光，说明不发光的是短路，据此分析；
（6）根据电流表量程和分度值读数，结合探究的规律分析设计表格。
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