4.7电路的分析与应用 同步学案（含解析）

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4.7电路的分析与应用
一、考点分析
考点一、串并连电路
一、串联电路
1、串联电路图：
2、串联电路特点
（1）电流：串联电路中各处电流都相等。
（2）公式：I＝I1＝I2＝I3＝……In。
（3）电压：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。公式：U＝U1＋U2＋U3＋……Un。
（4）电阻：串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。公式：R＝R1＋R2＋R3＋……Rn。
说明：把n段导体串联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都大，这相当于增加了导体的长度。串联分压，电阻的阻值越大，它分担的电压就越大。
（5）比例分配：利用欧姆定律可得＝＝，因此，串联电路分电压的多少与电阻成正比。即“串联分压正比”。
二、并联电路
1、并联电路图
2、并联电路的特点
（1）电流：并联电路中总电流等于各支路中电流之和。公式：I＝I1＋I2＋I3＋……In。
（2）电压：并联电路中各支路两端的电压都相等。公式：U＝U1＝U2＝U3＝……Un。
（3）电阻：并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。公式：＝＋＋…。
说明：把n段导体并联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都小，这相当于导体的横截面积增大。并联电路中，某条支路上的电阻越小，则该条支路上的电流越大。
（4）比例分配：I1∶I2＝∶＝∶，电流的分配与电阻成反比，即“并联分流反比”.
考点二、故障分析
一、电路故障
1、串联电路单故障判断方法
故障原因
灯L
电流表示数I/A
电压表示数U/V
R断路
不亮
↓变为0
↑变为电源电压
R短路
亮
↑
↓变为0
L断路
不亮
↓变为0
↓变为0
L短路
不亮
↑
↑变为电源电压
2、并联电路单故障判断方法
故障原因
电流表A1示数
电流表A1示数
电流表A示数
电压表示数
L1断路
↓变为0
不变
↓
不变
L2断路
不变
↓变为0
↓
不变
3、串联电路双故障判断方法
故障原因
电流表A
电压表V
灯L
R断路、L短路
无示数（变小）
有示数（变大）
不亮
R断路、L断路
无示数（变小）
无示数（变小）
不亮
R短路、L断路
无示数（变小）
无示数（变小）
不亮
R短路、L短路
烧坏
无示数
不亮
4、电表判断电路故障
（1）用电压表判断（电路已有故障）
如图所示，可先让电压表与L1并联，若无示数，则电源可能损坏，或电源处断路；若和L2并联时无示数，则可能从b经L2开关、电源再到a的这部分电路中出现断路；若有示数且接近电源电压则应是从a到b的这部分电路出现断路。
5、用电流表判断（电路已有故障）
若开关闭合后，两灯泡不亮，可以用电流表（或导线）来检查电路的故障，将电流表（或导线）逐个与小灯泡并联，若另一个灯发光则和电流表（或导线）并联的部分有断路；若电流表无示数或另一个仍不亮，则可能是通向电源的部分（除和电流表（或导线）并联部分的余下部分）有断路。
考点三、电路动态分析
1、含滑动变阻器的串联电路
2、含滑动变阻器的并联电路
3、开关型的动态电路
4、实际应用中的变阻器型
电路环境中的某些因素改变引起电阻的变化。例如，油量表、压力计、电子秤、测定风速的风力计、压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻、磁敏电阻、压力传感器、二氧化锡传感器、酒精气体传感器的电路等都是利用变阻器和电表改装而成的,其工作过程可结合欧姆定律来解决。
5、解决这类问题的一般思路
（1）在观察电路的基础上，明确滑动变阻器、定值电阻、灯泡的连接方式，电流表测通过哪个电阻或哪几个元件中的电流，电压表测哪个电阻或哪几个元件两端的电压。
（2）当开关断开与闭合时，电路中的电阻怎样变化，运用电路关系、欧姆定律，推导出电路中的电流如何变化，电路中某元件两端的电压或电功率如何变化
二、热点题型详解
题型一、串并连电路的应用
如图是汽车油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R‘是定值电阻，R是变阻器（滑动变阻器滑片的连杆能绕着O点转动），则（　　）
A．向油箱里加油时，电流表示数变大
B．燃油消耗下降时，电流表示数变大
C．燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏
D．油箱加油过满时，电流表将被烧坏
图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。当油量减少时，滑动变阻器的滑片p向上移动，则电路中（　　）
A．总电阻增大，电流减小
B．总电阻增大，电流增大
C．总电阻减小，电流增大
D．总电阻减小，电流减小
题型二、电路的动态问题
电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P自左向右滑动，则（　　）
A．电流表A的示数减小
B．电压表V2的示数减小
C．电压表V1与电流表A的示数比值减小
D．电压表V2与电流表A的示数比值减小
如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的最大阻值
B．滑片在滑动的过程中，电阻的电功率不断变大
C．滑片在滑动的过程中，电路中的最大电流为0.5A
D．滑片在从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器的功率先变大后变小
如图，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，当R2的滑片P向左滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．电压表V的示数变大
B．电流表A2的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A1的示数之比变小
D．电压表V的示数与电流表A2的示数之比变大
三、巩固提升
同学做电学实验，电路如图所示，开关闭合后，小灯泡发光，两电表均有示数，在实验过程中，突然电灯熄灭、电压表示数增大、电流表示数几乎为零。请判断出现该现象的原因可能是（　　）
A．灯丝被烧断
B．开关被断开
C．灯泡被短路
D．滑动变阻器被烧断
如图甲所示，电源电压12V保持不变，闭合开关S后，当滑片P从最右端向最左端滑动的过程中，小灯泡的I-U关系图像如图乙所示，最后小灯泡正常发光，下列说法中正确的是（　　）
A．小灯泡的额定电压为3
V
B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C．该电路总功率变化范围为3W~
24W
D．小灯泡正常发光1min，电流所做的功为24J
如图所示，闭合电键，当滑动变阻器的滑片在某两点之间来回滑动时，电流表的示数范围是安，电压表的示数范围是伏，则电源电压为（　　）
A．15伏
B．12伏
C．10伏
D．无法判定
如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，在滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是（
）
A．当滑片向右移时，电压表和电流表的示数比值不变
B．滑动变阻器滑片处在最右端时，电压表示数为3V
C．电压表示数从0V开始增大
D．电压表示数不变，电流表示数减小
如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号，电源电压为，在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用电压表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、导线以及电路中的各连接点，测量结果如下表所示，电路故障可能为（　　）
电压表两端接点
1与2
1与3
1与4
1与5
1与6
电压表计数/V
3
3
0
0
0
A．开关断路
B．灯泡断路
C．灯炮短路
D．电源短路
在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S。电路正常工作，过了一会儿，两个电表的示数均变为零，假设电路只有一处故障，则下列故障判断正确的是（　　）
A．电压表内部线路可能断路
B．电阻R可能短路
C．灯L可能短路
D．灯L可能断路
在如图所示的电路中，闭合电键S，两个灯泡均不亮，电流表无示数，两个电压表的示数相等且等于电源电压，则电路故障可能是(　　)
A．L1短路
B．L2短路
C．L1断路
D．L2断路
小明按如图甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，两只规格相同的电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，造成这一现象的原因是（
）
A．可能是电路出现故障，灯L1短路
B．可能是电路出现故障，灯L2短路
C．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L1两端电压为10V
D．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L2两端电压为8V
在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数，若电路故障在灯L或电阻R上某一处，对于故障的分析，下列判断正确的是(　　)
A．一定是电阻R断路
B．用导线连接R两端，根据灯的亮暗可以检测出故障原因
C．在电路中再串联一个电流表，根据电流表有无示数可以检测出故障原因
D．在L两端再并联一个电压表，根据电压表有无示数可以检测出故障原因
如图所示电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P直至灯泡正常发光，此过程中，下列不会发生的是（　　）
灯泡逐渐变亮
B．电路的总功率逐渐变大
C．电压表V1的示数从0逐渐增大到额定电压
D．电压表V2和电流表A的示数比值逐渐减小
如图所示电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由左向右移动时，三只电表的变化情况是（　　）
A．增大、减小、A增大
B．减小、增大、A减小
C．不变、增大、A不变
D．不变、减小、A不变
如图所示，L1、L2是相同的小灯泡，当S闭合后，电流表（　　）
A．A1与A2的示数仍然相等
B．A2示数是A1数的2倍
C．A1的示数为零，A2的示数变大
D．A1的示数不变，A2的示数变大
如图所示电路中，电源电压为12V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。以下说法正确的是(
)
A．当滑片P在a端时，电压表示数为12V
B．当滑片P在a端时，电流表的示数最小
C．当滑片P在b端时，电路的总功率最大
D．当滑片P在b端时，电压表的示数为10V
如图甲所示，电源电压恒为6V，额定电压均为6V的灯L1和L2的-图像如图乙所示，滑动变阻器上标有“12Ω
2A”字样，电压表所接量程为0-3V，电流表所接量程为0-3A。根据图像可知：灯泡L1正常发光时的电阻是___________，两灯都正常发光时电流表的示数为___________A，该电路总功率的范围是___________
小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如下图所示。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将___________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）一段时间后，在秤盘放2N重的钩码时，表盘读数比2N大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于___________引起的（填字母）
A．短路B．断路C．短路
D．断路
如图所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示。则可判断电压表示数___________电源电压是___________V，变阻器的最大阻值是___________Ω。
如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示，根据图像的信息可知：___________
（选填“甲”或“乙”）是电压表V2示数变化的图像，电阻R1的阻值为___________Ω。
如图所示，R1是0～20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求：
（1）R2的阻值是______Ω。
（2）变阻器R1接入电路的电阻？______
（3）电流表Al的量程是0～3A，电流表A2的量程是0～0.6A，为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？______
如图电路中，电源电压为6V不变，滑动变阻器R2的阻值变化范围是0～20Ω，两只电流表的量程均为0.6A，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电流表A1的示数是0.4A。
（1）当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于最左瑞时，电流表A2的示数及R1的阻值：
（2）在保证电流表安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻不得小于何值？
如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电压表量程0?15V，电流表量程0?3A，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80cm，底面积为200cm2，当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度ΔL始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示。
（1）如要求电表指针偏转的幅度随水位的上升而增大，则选用电路中_____表的示数来显示水位变化；
（2）当水位处于最高处时，电压表的示数为多少？_____
（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，电流表示数为多少？_____（g取10N/kg）
如图所示电路，除了有一根导线是断的，其余的器材完好无损，RL1=10Ω，RL2=5Ω。电源是由三节新蓄电池(每节电池的电压为2V)组成。为了查出这根导线，小海同学采取了下列方法：将电表的正接线柱与电源的正极a相连，再将电表的负接线柱分别与L1的b接线柱和L2的c接线柱相连，通过观察电表的示数判断出了这根导线。
（1）在上述操作前，小海所选用的电表应是下列的哪一种（______）
A．量程为3V的电压表
B．量程为15V的电压表
C．量程为0.6A的电流表
（2）选用正确的电表后，当电表接a、b两点时，如果电表没有示数，则说明导线________可能是断的。当电表接a、c两点时，如果电表有示数，则导线________未断，此时电表的示数是________。
4.7电路的分析与应用（解析）
一、考点分析
考点一、串并连电路
一、串联电路
1、串联电路图：
2、串联电路特点
（1）电流：串联电路中各处电流都相等。
（2）公式：I＝I1＝I2＝I3＝……In。
（3）电压：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。公式：U＝U1＋U2＋U3＋……Un。
（4）电阻：串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。公式：R＝R1＋R2＋R3＋……Rn。
说明：把n段导体串联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都大，这相当于增加了导体的长度。串联分压，电阻的阻值越大，它分担的电压就越大。
（5）比例分配：利用欧姆定律可得＝＝，因此，串联电路分电压的多少与电阻成正比。即“串联分压正比”。
二、并联电路
1、并联电路图
2、并联电路的特点
（1）电流：并联电路中总电流等于各支路中电流之和。公式：I＝I1＋I2＋I3＋……In。
（2）电压：并联电路中各支路两端的电压都相等。公式：U＝U1＝U2＝U3＝……Un。
（3）电阻：并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。公式：＝＋＋…。
说明：把n段导体并联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都小，这相当于导体的横截面积增大。并联电路中，某条支路上的电阻越小，则该条支路上的电流越大。
（4）比例分配：I1∶I2＝∶＝∶，电流的分配与电阻成反比，即“并联分流反比”.
考点二、故障分析
一、电路故障
1、串联电路单故障判断方法
故障原因
灯L
电流表示数I/A
电压表示数U/V
R断路
不亮
↓变为0
↑变为电源电压
R短路
亮
↑
↓变为0
L断路
不亮
↓变为0
↓变为0
L短路
不亮
↑
↑变为电源电压
2、并联电路单故障判断方法
故障原因
电流表A1示数
电流表A1示数
电流表A示数
电压表示数
L1断路
↓变为0
不变
↓
不变
L2断路
不变
↓变为0
↓
不变
3、串联电路双故障判断方法
故障原因
电流表A
电压表V
灯L
R断路、L短路
无示数（变小）
有示数（变大）
不亮
R断路、L断路
无示数（变小）
无示数（变小）
不亮
R短路、L断路
无示数（变小）
无示数（变小）
不亮
R短路、L短路
烧坏
无示数
不亮
4、电表判断电路故障
（1）用电压表判断（电路已有故障）
如图所示，可先让电压表与L1并联，若无示数，则电源可能损坏，或电源处断路；若和L2并联时无示数，则可能从b经L2开关、电源再到a的这部分电路中出现断路；若有示数且接近电源电压则应是从a到b的这部分电路出现断路。
5、用电流表判断（电路已有故障）
若开关闭合后，两灯泡不亮，可以用电流表（或导线）来检查电路的故障，将电流表（或导线）逐个与小灯泡并联，若另一个灯发光则和电流表（或导线）并联的部分有断路；若电流表无示数或另一个仍不亮，则可能是通向电源的部分（除和电流表（或导线）并联部分的余下部分）有断路。
考点三、电路动态分析
1、含滑动变阻器的串联电路
2、含滑动变阻器的并联电路
3、开关型的动态电路
4、实际应用中的变阻器型
电路环境中的某些因素改变引起电阻的变化。例如，油量表、压力计、电子秤、测定风速的风力计、压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻、磁敏电阻、压力传感器、二氧化锡传感器、酒精气体传感器的电路等都是利用变阻器和电表改装而成的,其工作过程可结合欧姆定律来解决。
5、解决这类问题的一般思路
（1）在观察电路的基础上，明确滑动变阻器、定值电阻、灯泡的连接方式，电流表测通过哪个电阻或哪几个元件中的电流，电压表测哪个电阻或哪几个元件两端的电压。
（2）当开关断开与闭合时，电路中的电阻怎样变化，运用电路关系、欧姆定律，推导出电路中的电流如何变化，电路中某元件两端的电压或电功率如何变化
二、热点题型详解
题型一、串并连电路的应用
如图是汽车油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R‘是定值电阻，R是变阻器（滑动变阻器滑片的连杆能绕着O点转动），则（　　）
A．向油箱里加油时，电流表示数变大
B．燃油消耗下降时，电流表示数变大
C．燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏
D．油箱加油过满时，电流表将被烧坏
【答案】A
【详解】由图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量的是电路中的电流。A．向油箱里加油时，浮子上浮，滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据公式I=可知，电路中电流增大，电流表示数变大，故A正确。B．燃油消耗下降时，浮子下移，滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据公式I=可知，电路中电流变小，电流表示数变小，故B错误。C．燃油全部耗尽时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据公式I=可知，电路中电流最小，电流表示数最小，电流表不会被烧坏，故C错误。D．油箱加油过满时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据公式I=可知，电路中电流最大，电流表示数最大，但还有保护电阻R′，不至于烧坏电流表，故D错误。
故选A。
图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。当油量减少时，滑动变阻器的滑片p向上移动，则电路中（　　）
A．总电阻增大，电流减小
B．总电阻增大，电流增大
C．总电阻减小，电流增大
D．总电阻减小，电流减小
【答案】A
【详解】由电路图知道，电阻与串联，电流表测整个电路的电流，当油量减小时，滑动变阻器的滑片向上移动时，变阻器接入电路的阻值增大，整个电路中的总电阻增大，由知道，电路中的电流减小。
故选A。
题型二、电路的动态问题
电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P自左向右滑动，则（　　）
A．电流表A的示数减小
B．电压表V2的示数减小
C．电压表V1与电流表A的示数比值减小
D．电压表V2与电流表A的示数比值减小
【答案】C
【详解】A．如图所示，闭合开关S后，电路中两个电阻R1、R2是串联，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，电阻R1变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，电流表A的示数变大，故A不符合题意；B．电压表V2测量的是R2两端电压，由可知，电流变大，电阻R2不变，因此R2两端电压变大，电压表V2的示数变大，故B不符合题意；C．电压表V1测量的是R1两端电压，滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，电阻R1变小，而电压表V1与电流表A的示数比值就是R1的电阻，电压表V1与电流表A的示数变小，故C符合题意；D．电阻R2不变，因此电压表V2与电流表A的示数比值等于R2的阻值，电压表V2与电流表A的示数比值不变，故D不符合题意。
故选C。
如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的最大阻值
B．滑片在滑动的过程中，电阻的电功率不断变大
C．滑片在滑动的过程中，电路中的最大电流为0.5A
D．滑片在从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器的功率先变大后变小
【答案】D
【详解】如图甲所示，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压A．当滑片位于b端时，变阻器连入电路的电阻变大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流I小=0.1A，对应的电压UR=5V，滑动变阻器的最大阻值
=50Ω
故A错误；B．滑片在滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由可知通过电路的电流变小，由P=I2R可知电阻R0的电功率不断变小，故B错误；C．由图可知，滑片在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大=0.6A，故C错误；D．滑动变阻器消耗的电功率
P滑=I2R=()2R=
当R=R0时，滑动变阻器的电功率最大，所以滑片P从a移动到b的过程中，滑动变阻器的功率先变大后变小，故D正确。
故选D。
如图，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，当R2的滑片P向左滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．电压表V的示数变大
B．电流表A2的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A1的示数之比变小
D．电压表V的示数与电流表A2的示数之比变大
【答案】C
【详解】闭合开关S，电路为R1与R2并联，电流表A1测总电流，电流表A2测经过R1的电流，电压表测电源电压，则当滑片向左滑动过程中，R2接入阻值变小，所在支路电流变大，总电流变大，A1示数变大，由于并联互不干扰，A2示数不变，电压表示数不变，电压表V的示数与电流表A1的示数之比变小，电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变。
故选C。
三、巩固提升
同学做电学实验，电路如图所示，开关闭合后，小灯泡发光，两电表均有示数，在实验过程中，突然电灯熄灭、电压表示数增大、电流表示数几乎为零。请判断出现该现象的原因可能是（　　）
A．灯丝被烧断
B．开关被断开
C．灯泡被短路
D．滑动变阻器被烧断
【答案】A
【详解】A.灯丝被烧断，即灯断路，电压表与电路串联，分担电源电压，示数接近电源电压，电流表无示数，灯不亮，符合题意。B.开关被断开，整个电路断路，电路中无电流，电表都无示数，灯不亮，不符合题意。C.灯泡被短路，电路中还有电流。电压表也短路，示数为0，电流表有示数，不符合题意。D.滑动变阻器被烧断，整个电路断路，电路中无电流，电表都无示数，灯不亮，不符合题意。
故选A。
如图甲所示，电源电压12V保持不变，闭合开关S后，当滑片P从最右端向最左端滑动的过程中，小灯泡的I-U关系图像如图乙所示，最后小灯泡正常发光，下列说法中正确的是（　　）
A．小灯泡的额定电压为3
V
B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C．该电路总功率变化范围为3W~
24W
D．小灯泡正常发光1min，电流所做的功为24J
【答案】B
【详解】略
如图所示，闭合电键，当滑动变阻器的滑片在某两点之间来回滑动时，电流表的示数范围是安，电压表的示数范围是伏，则电源电压为（　　）
A．15伏
B．12伏
C．10伏
D．无法判定
【答案】B
【详解】略
如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，在滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是（
）
A．当滑片向右移时，电压表和电流表的示数比值不变
B．滑动变阻器滑片处在最右端时，电压表示数为3V
C．电压表示数从0V开始增大
D．电压表示数不变，电流表示数减小
【答案】A
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。A．因为电压表是电流表示数的比值等于R1的阻值，而R1为定值电阻，所以电压表与电流表示数的比值不变，故A正确；B．滑动变阻器滑片处在最右端时，变阻器连入电路的电阻最大，电源电压为3V，由串联分压可知R1两端的电压小于3V，电压表的示数小于3V，故B错误；CD．滑动变阻器滑片在最左端时，变阻器连入电路的电阻为零，只有R1的简单电路，电压表测量电源电压，电压表的示数是3V，滑片从左向右移动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流变小，电流表的示数变小，由U=IR可知R1两端的电压变小，电压表的示数从3V逐渐变小，故CD错误。
故选A。
如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号，电源电压为，在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用电压表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、导线以及电路中的各连接点，测量结果如下表所示，电路故障可能为（　　）
电压表两端接点
1与2
1与3
1与4
1与5
1与6
电压表计数/V
3
3
0
0
0
A．开关断路
B．灯泡断路
C．灯炮短路
D．电源短路
【答案】B
【详解】由图可知，该电路为灯泡的简单电路；在开关闭合后，发现小灯泡不亮，不能是短路，若短路，则电源会被烧坏，只能是电路出现了断路情况；由表格中的信息可知，电压表接1与2、1与3时，电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的；电压表接1与4、1与5、1与6时，电压表无示数，说明电压表与电源之间是断开的，所以故障是小灯泡断路。故选B。
在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S。电路正常工作，过了一会儿，两个电表的示数均变为零，假设电路只有一处故障，则下列故障判断正确的是（　　）
A．电压表内部线路可能断路
B．电阻R可能短路
C．灯L可能短路
D．灯L可能断路
【答案】D
【详解】A．如果电压表内部线路断路，电压表没有示数，电路是通路，电路中有电流，电流表有示数，故A错误；B．如果电阻R短路，电压表被短路，电压表没有示数，只有L的简单电路，电路中有电流，电流表有示数，故B错误；C．如果L短路，只有电阻R的简单电路，电压表和电流表都有示数，故C错误；D．如果灯L断路，电路中没有电流，电压表和电流表都没有示数，故D正确。
故选D。
在如图所示的电路中，闭合电键S，两个灯泡均不亮，电流表无示数，两个电压表的示数相等且等于电源电压，则电路故障可能是(　　)
A．L1短路
B．L2短路
C．L1断路
D．L2断路
【答案】C
【详解】由图可知，两个灯泡串联，电压表V1测量L1两端的电压，电压表V2测量电源电压。A．如果L1短路，电压表V1短路，没有示数，灯泡L2发光，该电压表有示数且等于电源电压，故A不符合题意；B．如果L2短路，灯泡L2不发光，灯泡L1发光，电压表V1测量电源电压，故B不符合题意；C．如果L1断路，电路出现断路，两个灯泡都不发光，电压表V1可以和电源的正负极相连，即该电压表测的是电源电压，故该电压表有示数且等于电源电压；同时电压表V2也能与电源的两极相连，故该电压表也有示数，且等于电源电压，故C符合题意；
D．如果L2断路，电路出现断路，两个灯泡都不发光，电压表V1没有示数，故D不符合题意。
故选C。
小明按如图甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，两只规格相同的电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，造成这一现象的原因是（
）
A．可能是电路出现故障，灯L1短路
B．可能是电路出现故障，灯L2短路
C．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L1两端电压为10V
D．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L2两端电压为8V
【答案】A
【详解】A．若Ll短路，V2测的是电源电压，V1测的是电源电压，两表都有示数，并且相等，故A正确；B．若L2短路，V1测量电源电压，V2示数为零，故B错误；C．两灯串联，电路完好时，V1测的是电源电压，V2测的是L2两端电压，两表指针一样，说明V1选的是大量程，并且电源两端电压为10V，故C错误；D．两灯串联，电路完好时，V1测的是电源电压，V2测的是L2两端电压，两表指针一样，说明V1选的是大量程，V2用的是小量程，则灯L2两端电压为2V，故D错误。
故选A。
在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数，若电路故障在灯L或电阻R上某一处，对于故障的分析，下列判断正确的是(　　)
A．一定是电阻R断路
B．用导线连接R两端，根据灯的亮暗可以检测出故障原因
C．在电路中再串联一个电流表，根据电流表有无示数可以检测出故障原因
D．在L两端再并联一个电压表，根据电压表有无示数可以检测出故障原因
【答案】C
【详解】A.闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数，说明电压表的两极与电源的两极相连，故障可能是电阻R断路，也可能是灯泡短路，故A错误。B.若灯泡L短路，用导线连接R两端时，电源被短路，不仅灯泡不亮，而且烧坏电源，故B错误。C.在电路中再串联一个电流表，电流表有示数时，说明灯泡L短路．若电流表无示数时，说明R断路，故C正确。D.在L两端再并联一个电压表，无论L短路，还是R断路，电压表均无示数，不能检测出故障原因，故D错误。
故选C。
如图所示电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P直至灯泡正常发光，此过程中，下列不会发生的是（　　）
A．灯泡逐渐变亮
B．电路的总功率逐渐变大
C．电压表V1的示数从0逐渐增大到额定电压
D．电压表V2和电流表A的示数比值逐渐减小
【答案】C
【详解】A．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P直至灯泡正常发光，电路中的电流变大，灯泡逐渐变亮，故A不符合题意B．电路中的电流变大，由P=UI可知电路的总功率逐渐变大，故B不符合题意；C．当变阻器的阻值处于最大阻值处，电路的总电阻最大，由I=可知电路中的电流不为零，由U=IR可知灯泡两端的电压不为零，当变阻器的滑片向左移动，电路中的电流变大，由U=IR可知灯泡两端的电压变大，灯泡两端的电压增大到额定电压，所以电压表V1的示数不是从零增大到额定电压，故C符合题意；D．由欧姆定律可知，电压表V2和电流表A的示数比值等于变阻器连入电路的阻值，因为变阻器连入电路的阻值变大，所以电压表V2和电流表A的示数比值逐渐减小，故D不符合题意。
故选C。
如图所示电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由左向右移动时，三只电表的变化情况是（　　）
A．增大、减小、A增大
B．减小、增大、A减小
C．不变、增大、A不变
D．不变、减小、A不变
【答案】C
【详解】滑片由左向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻不变，则电路中电流不变，电流表A示数不变；根据U=IR可知，定值电阻两端的电压不变，即电压表V1示数不变；电压表V2测量左端与滑片之间电阻两端的电压，当滑片由左向右移动时，与电压表V2并联的电阻变大，根据U=IR可知，滑动变阻器左端与滑片之间电阻两端的电压变大，所以电压表V2示数变大。
故选C。
如图所示，L1、L2是相同的小灯泡，当S闭合后，电流表（　　）
A．A1与A2的示数仍然相等
B．A2示数是A1数的2倍
C．A1的示数为零，A2的示数变大
D．A1的示数不变，A2的示数变大
【答案】C
【详解】开关没有闭合时，两灯串联，两个电流表的示数相等；开关闭合后，将A1、L1短路，则电流表A1的示数为0，电路总电阻变小，根据知，电流变大，即A2的示数变大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
如图所示电路中，电源电压为12V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。以下说法正确的是(
)
A．当滑片P在a端时，电压表示数为12V
B．当滑片P在a端时，电流表的示数最小
C．当滑片P在b端时，电路的总功率最大
D．当滑片P在b端时，电压表的示数为10V
【答案】D
【详解】由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压。AB．当滑片P在a端时，变阻器连入电路的电阻为零，只有R1的简单电路，电压表被短路示数为零，电路的总电阻最小，由可知通过电路的电流变大，电流表的示数最大，故AB错误；CD．当滑片P在b端时，变阻器连入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由可知电路总功率最小
如图甲所示，电源电压恒为6V，额定电压均为6V的灯L1和L2的-图像如图乙所示，滑动变阻器上标有“12Ω
2A”字样，电压表所接量程为0-3V，电流表所接量程为0-3A。根据图像可知：灯泡L1正常发光时的电阻是___________，两灯都正常发光时电流表的示数为___________A，该电路总功率的范围是___________
【答案】12
1.5
2.4W-9W
【详解】略
小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如下图所示。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将___________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）一段时间后，在秤盘放2N重的钩码时，表盘读数比2N大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于___________引起的（填字母）
A．短路B．断路C．短路
D．断路
【答案】增大
A
【详解】（1）[1]由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压；由于电压表的内阻很大，在电路中可看作开路，所以变阻器R2始终以最大阻值接入电路，则滑片移动时，电路中的总电阻不变，电路中电流保持不变；当秤盘上所放钩码个数增多时，滑片向下移，电阻丝aP的电阻增大，但是电路中电流保持不变，根据U=IR可知，电阻丝aP两端的电压增大，即电压表的示数增大。（2）[2]由题知，一段时间后，电压表表盘的读数比标注的值要大，且换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同；因两个电阻串联，电压表有示数（且物重不同时电压表示数不同），说明电路是通路，所以电阻R1和电阻R2不可能断路，故BD错误；电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，即电压表示数变大，根据U=IR可知电路中电流变大，说明电路的电阻变小，因此R1或R2出现短路，如果R2短路，根据U=IR可知电压表示数为0，不符合题意，所以故障只能是R1短路，故A正确，C错误。
如图所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示。则可判断电压表示数___________电源电压是___________V，变阻器的最大阻值是___________Ω。
【答案】变大
12
16
【详解】[1]由图甲可知，R与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端的电压，当滑片P由b端滑到a端，滑动变阻器阻值减小，根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器两端电压将降低，R两端电压将变大。[2]当滑片处于a端时，电压表示数最大，测电源电压。由图乙可知，电压表示数最大为12V，即电源电压为12V。[3]当滑片处于b端时，滑动变阻器阻值最大。由图乙可知，此时电路中电流为0.5A，R两端电压为4V，则滑动变阻器两端电压为
12V-4V=8V
变阻器的最大阻值为
RP=16Ω
如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示，根据图像的信息可知：___________
（选填“甲”或“乙”）是电压表V2示数变化的图像，电阻R1的阻值为___________Ω。
【答案】乙
20
【详解】[1]从图b中信息可以看出，乙图象中的电压值可以为零，因此乙对应的电压表为V2示数变化的图象；因此甲对应的电压表为V1示数变化的图象；当滑动变阻器两端电压为零时，电压表V1示数即为电源电压，故从图象中可以看出，电源电压为6V。[2]从图b中可以看出，电压表V1的示数为6V时，电路中的电流为0.3A，由欧姆定律得，R1的阻值为
如图所示，R1是0～20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求：
（1）R2的阻值是______Ω。
（2）变阻器R1接入电路的电阻？______
（3）电流表Al的量程是0～3A，电流表A2的量程是0～0.6A，为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？______
【答案】12
6Ω
2.4～20Ω
【详解】由电路图可知，电阻R2与滑动变阻器的R1并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。[1]并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得
24．如图电路中，电源电压为6V不变，滑动变阻器R2的阻值变化范围是0～20Ω，两只电流表的量程均为0.6A，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电流表A1的示数是0.4A。
（1）当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于最左瑞时，电流表A2的示数及R1的阻值：
（2）在保证电流表安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻不得小于何值？
【答案】(1)
0.3A，60Ω；(2)
12Ω
【详解】解：(1)滑动变阻器的滑片P置于最左端时，R1与R2的阻值并联，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，
如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电压表量程0?15V，电流表量程0?3A，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80cm，底面积为200cm2，当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度ΔL始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示。
（1）如要求电表指针偏转的幅度随水位的上升而增大，则选用电路中_____表的示数来显示水位变化；
（2）当水位处于最高处时，电压表的示数为多少？_____
（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，电流表示数为多少？_____（g取10N/kg）
【答案】电压
12V
0.9A
【详解】(1)[1]由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。当水位上升时，滑片上移，接入电路中电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由U=IR可知，R0两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，所以电压表的示数来显示水位变化。
如图所示电路，除了有一根导线是断的，其余的器材完好无损，RL1=10Ω，RL2=5Ω。电源是由三节新蓄电池(每节电池的电压为2V)组成。为了查出这根导线，小海同学采取了下列方法：将电表的正接线柱与电源的正极a相连，再将电表的负接线柱分别与L1的b接线柱和L2的c接线柱相连，通过观察电表的示数判断出了这根导线。
（1）在上述操作前，小海所选用的电表应是下列的哪一种（______）
A．量程为3V的电压表
B．量程为15V的电压表
C．量程为0.6A的电流表
（2）选用正确的电表后，当电表接a、b两点时，如果电表没有示数，则说明导线________可能是断的。当电表接a、c两点时，如果电表有示数，则导线________未断，此时电表的示数是________。
【答案】B
2和3
3
6
【解析】略
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精品试卷·第
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