2024年中考物理复习之中考真题解密（讲义与练习）专项三 电路故障分析

专项三 电路故障分析 母题呈现 考向 电路故障分析 1．（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．断路、断路 B．断路、通路 C．通路、断路 D．短路、断路 【答案】 【解答】解：由图可知两只灯泡串联，电压表测量两端的电压； 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，即可能是灯断路，也可能是、同时断路； 将电灯、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、电流表、开关都是完好的，则故障是灯断路。 故选：。 2．（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】 【解答】解：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、和两端的电压均为，这说明到电源负极、到电源正极之间是接通的，所以故障是之间出现了断路现象，即灯断路。 故选：。 二．实验探究题（共2小题） 3．（2023•眉山）探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“”字样）、定值电阻4个、、、，开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电流表示数变小。 （2）滑片位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因是电阻　　。 （3）排除故障后，将定值电阻由更换为时，应向 　　（选填“左”或“右” 适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。 （4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的图象，由此可得，当电压一定时，　　。 （5）小静同学继续探究，再次换接的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是 　　。 调高电源电压 再串联一个的电阻 将电压表改接到滑动变阻器两端 （6）下列图象中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 　　。 【答案】（1）见解答图；（2）短路；（3）右；（4）通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）；（6）。 【解答】解：（1）滑片向右移动时电流表示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻串联，如下图所示： ； （2）滑片位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即电路故障原因是电阻短路； （3）实验中，当把的电阻换成的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应向右适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变； （4）由图丙可知，电流与电阻的乘积为，为一定值，故由此可得，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （5）、设电源电压为，定值电阻两端的电压为，根据串联电路电压的规律及分压原理有： ； 方程左边为一定值，故右边也为一定值，当滑动变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大， 即； 电源电压为：，所以降低电源电压可以完成这次实验，故不符合题意； 、根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压： ， 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：； 即为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为，而题中原来滑动变阻器的最大电阻为，若再串联一个的电阻，根据电阻的串联可知，滑动变阻器连入电路的电阻为：，故符合题意； 、将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表原来测定值电阻的电压，现在测变阻器的电压，对改变定值电阻的电压大小没有影响，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，所以不能完成这次实验，故不符合题意； 故选：； （6）、因电压表示数不变，即电流与之积为一定值，所以电流随的变化关系为反比例函数，故错误； 、换用不同的电阻时，电压表示数不变，故正确； 、由前面解答可知，定值电阻的电压为，滑动变阻器的电压为，由分压原理，滑动变阻器与的阻值之比为，故滑动变阻器连入电路的电阻与的关系为一过原点的直线，故错误； 、根据，定值电阻的功率：，即电阻的电功率与之积