第十七章专题十　故障电路和图象计算课件 ---2024-2025学年人教版物理九年级全一册

十七章专题十　故障电路和图象计算 C A B B B D BC 12 10 24 类型一　电路故障类 1．如图所示，当开关闭合，电路正常工作且滑片位置不变；过一段时间后，电路中有两个电表示数突然变大，则电路中发生的故障可能是(　 　)　　　　　　 A．电压表V2断路 B．电流表断路 C．滑动变阻器短路 D．灯泡L短路 2．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，电路正常工作。过了一会儿，三个电表中有两个电表的示数均变大，已知只有一个灯发生了故障，则下列判断中正确的是(　 　) A．灯L1短路，灯L2变亮 B．灯L1短路，灯L2熄灭 C．灯L2短路，灯L1变亮 D．灯L2短路，灯L1熄灭 3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿，灯L变亮，两只电表中只有一只电表示数变大。则下列判断正确的是(　 　) A．R0短路，电流表示数变大 B．R1断路，电压表示数变大 C．R1断路，电流表示数变大 D．R0短路，电压表示数变大 类型二　图象类 4．(2023·哈尔滨)如图所示是电阻R1、R2的U­I关系图象，下列说法正确的是(　 　) A．电阻R1两端电压为4 V时，通过R1的电流是0.3 A B．电阻R1、R2串联，当电流为0.2 A时，R1、R2两端总电压为3 V C．电阻R1、R2并联到2 V电压下，干路中的电流是0.3 A D．电阻R1和R2的阻值之比是1∶2 5．(2023·鄂州)如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是(　 　) A．曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图象 B．电源电压为11 V C．灯的正常发光时的电流为0.2 A D．滑动变阻器的最大阻值是15 Ω 6．(2023·晋中二模)现如今清洁高效的天然气已走进千家万户，因此安全使用天然气很重要。如表所示是空气中天然气含量指数与泄漏等级的划分。如图甲所示是某天然气监测仪的电路原理图，已知电源电压恒为3 V，R0为阻值5 Ω的定值电阻，R为气敏电阻，其阻值与天然气含量指数的关系如图乙所示。下列说法正确的是(　 　) A．R的阻值随天然气含量指数的增大而增大 B．天然气含量指数越大，电压表的示数越小 C．当电压表示数为2 V时，天然气泄漏等级为安全 D．当天然气含量指数为50时，电压表示数为1.5 V 7．(2022·内江)如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2都是定值电阻，R3是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系图象如图乙所示，则________(填“AB”或“BC”)段是电压表V2示数变化的图象，电源电压为_________V。 8．如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S后，在移动滑片P的过程中，电流表的示数I与R的阻值关系图象如图乙所示，电压表的示数U与R的阻值关系图象如图丙所示。则R0的阻值为_________Ω，电源电压为__________V。 9．2023·大同期中图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12 V，定值电阻R0的阻值为30 Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图象如图丙所示。求： (1)当空气中的湿度为90%时，湿敏电阻R的阻值。 (2)电压表的示数为9 V时，电流表的示数。 (3)电流表的示数为0.2 A时，空气中的湿度。 解：(1)由图丙可知当空气中的湿度为90%时，湿敏电阻R的阻值为90 Ω。 (2)定值电阻R0两端电压：U0＝U－UR＝12 V－9 V＝3 V，电流表的示数：I＝ eq \f(U0,R0) ＝ eq \f(3 V,30 Ω) ＝0.1 A。 (3)电流表的示数为0.2 A时，电路的总电阻：R总＝ eq \f(U,I′) ＝ eq \f(12 V,0.2 A) ＝60 Ω；湿敏电阻的阻值：R′＝R总－R0＝60 Ω－30 Ω＝30 Ω，根据图丙可知，湿度为20%。 10．2023·大同一中期中创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标，空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示。 某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示，已知电源电压U＝18 V，R0是定值电阻，气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示(R与A成反比)，当空气质量指数A为100时，电压表示数为12 V。求： (1)定值电阻R0的阻值。 (2)判断电压表示数为9 V时对应的空气质量等级。 解：(1)当空气质量指数A为100时，R的阻值为60 Ω，此时R两端的电压：UR＝U－U0＝18 V－12 V＝6 V，电路中的电流：I0＝IR＝ eq \f(UR,IR) ＝ eq \f(6 V,60 Ω) ＝0.1 A，则定值电阻R0的阻值：R0＝ eq \f(U0,I0) ＝ eq \f(12 V,0.1 A) ＝120 Ω。 (2)当电压表示数为9 V时，通过R0和R的电流：I′R＝I′0＝ eq \f(U′0,R0) ＝ eq \f(9 V,120 Ω) ＝0.075 A，R两端的电压：U′R＝U－U′0＝18 V－9 V＝9 V，此时R的阻值：R′＝ eq \f(U′R,I′R) ＝ eq \f(9 V,0.075 A) ＝120 Ω，由图乙可知，此时的空气质量指数为50，由表中数据可知，此时的空气质量等级为优。 11．如图甲所示的电路，电源电压为18 V，小灯泡RL的正常发光时的电压为12 V，其I­U图象如图乙所示。R1为定值电阻，滑动变阻器R2是规格为“20 Ω　2 A”。只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器滑片至某位置小灯泡恰好正常发光。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻。 (2)小灯泡正常发光时滑动变阻器接入的阻值。 (3)若换为6 V电源电压，在电路中正确串联两个相同的电流表，电流表表盘如图丙所示，闭合所有开关，当滑动变阻器连入电路的阻值为其最大阻值的一半时，电流表的指针偏转分别为满偏的 eq \f(3,10) 和 eq \f(1,2) 。请求出R1可能的阻值。(结果保留一位小数) 解：(1)闭合开关S、S2，此时灯与滑动变阻器串联，移动滑动变阻器滑片至某位置小灯泡恰好正常发光，则灯两端的电压为12 V，由图乙可知，当小灯泡两端电压为12 V 时，通过小灯泡的正常发光时的电流为0.75 A，小灯泡正常发光时的电阻：RL＝ eq \f(UL,IL) ＝ eq \f(12 V,0.75 A) ＝16 Ω。 (2)根据串联电路电压的规律可得，变阻器分得的电压：U滑＝U－UL＝18 V－12 V＝6 V，根据串联电路规律和欧姆定律可得，小灯泡正常发光时滑动变阻器接入的阻值：R滑＝ eq \f(U滑,IL) ＝ eq \f(6 V,0.75 A) ＝8 Ω。 (3)由题知，当电流表为小量程时，示数为0.18 A和0.3 A；当电流表为大量程时，示数为0.9 A和1.5 A；当滑动变阻器连入电路的阻值为其最大阻值的一半时，此时通过R2的支路电流：I2＝ eq \f(U,\f(1,2)R2) ＝ eq \f(6 V,\f(1,2)×20 Ω) ＝0.6 A，则干路中的电流可能为：0.9 A或1.5 A；当干路电流是0.9 A时，则R1支路中的支路电流：I1＝0.9 A－0.6 A＝0.3 A；则R1的阻值：R1＝ eq \f(U,I1) ＝ eq \f(6 V,0.3 A) ＝20 Ω；若干路电流是1.5 A时，则R1支路中的电流：I′1＝1.5 A－0.6 A＝0.9 A；则R1的阻值为R′1＝ eq \f(U,I′1) ＝ eq \f(6 V,0.9 A) ≈6.7 Ω； 综上所述，满足题意的R1的可能阻值为20 Ω或6.7 Ω。 $$