第09讲 电路故障及最值问题 辅导讲义-2024-2025学年人教版物理九年级上学期
2024-07-24
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2份
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41页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十七章 欧姆定律,第十八章 电功率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电磁学 |
| 使用场景 | 同步教学 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.08 MB |
| 发布时间 | 2024-07-24 |
| 更新时间 | 2024-11-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46491077.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第09讲_电路故障及最值问题
辅导讲义(学生版)
主讲内容
串联电路和并联电路故障
欧姆定律中动态问题和最值问题
第09讲_电路故障及最值问题
[学生版]
课前小测
课程目标
知识目标
1.根据电路特点及现象,分析判断电路的故障;
2.根据欧姆定律、串并联电路的规律解图像问题;
能力目标
1.培养学生分析问题的能力,培养学以致用的意识;
2.帮助学生掌握不同的思维方法,比如图像法、排除故障法等;
过程与方法
1.使学生感悟根据现象分析问题的逻辑思维的魅力
知识图谱
课堂引入
实验中,电路中某灯泡突然熄灭了,但其余灯泡保持发光,是谁出现了什么问题?如何判断哪个元件“叛变”了?
串联电路和并联电路故障
知识精讲
一、串联电路故障分析(仅一处故障)
1. 短路和断路的判断
情形一:电流表示数变小为0(两灯都不亮)
故障分析:断路(哪断哪有电压)
情形二:电流表有示数变大(一灯亮一灯不亮)
故障分析:短路(哪短哪没有电压)
2. 举例说明:
在图示的电路中,电源电压不变。闭合电键S后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中的一盏灯突然熄灭,而电压表V的示数变大,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1断路;B.灯L2断路
C.灯L1短路;D.灯L2短路
二、并联电路故障分析(仅一处故障)
1.电路变化特点
只会发生断路故障,不能是短路,故并联干路中电流表的示数总是变小;
(1)支路中电流表的示数变小(变为零)——该支路发生断路;
(2)支路中电流表的示数不变——该支路无故障。
(3)电压表示数不变。
2.举例说明
在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键S,电路正常工作。过了一会儿,有两只电表的示数突然变小,其余电表的示数不变,对发生这一现象的原因,下列判断中正确的是( )
A. 可能L1断路 B.可能L2短路
B. 一定是L1的亮度增加 D.一定只有L2熄灭
三、电路故障分析总结
1.根据电流表有无示数判断电路故障类型:
(1)电流表有示数→电流表所在电路是通路→电路发生短路;
(2)电流表无示数→电流表所在电路断路;
2.根据电压表有无示数判断故障具体位置:
(1)电压表有示数→电压表与电源之间是通路→与电压表并联的元件发生断路;
(2)电压表无示数→电压表与电源之间发生断路(此时电流表无示数)或与电压表并联的元件发生短路(此时电流表有示数)。
串联电路的故障分析
例题
1 (2022北京市门头沟区期末考试) 利用图所示装置进行实验时,下列关于电路异常现象的解释正确的是( )
A.电路中有短路故障电压表示数就为零
B.闭合开关S,发现电流表指针反方向摆动是由于电流太大了
C.实验中将电流表和电压表位置对调,闭合开关会烧掉电流表
D.实验中发现电流表示数为零,电压表示数为电源电压的原因是被测电阻断路
2 (2022北京市十四中期中考试) 小悦在做探究串联电路电流关系的实验时,连接了如图所示的电路。她闭合开关S后,发现灯泡L1和L2都不亮,电流表无示数。为了排除电路故障,小悦用量程为0~3V的电压表进行检查判断。她将电压表的正、负接线柱依次正确连接,对应出现的电压表示数如表所示。
据以上信息,可判断电路故障可能是灯泡( )
A.灯泡L1短路
B.灯泡L2短路
C.灯泡L1断路
D.灯泡L2断路
3 (2022北京市西城区期末考试) 如图所示的电路中,L1和L2为规格相同的小灯泡.若电路中只有一处故障,且已知是导线ab断路,闭合开关S后,可以观察到的现象是( )
A.灯L1发光、L2不发光
B.灯L1不发光、L2发光
C.电流表和电压表的指针均无明显偏转
D.电流表指针无明显偏转,电压表指针有明显偏转
4 (2021北京市通州区期中考试) 小明连接的实验电路如图所示,他检查导线连接无误后,闭合开关,发现灯泡L1、L2均不发光,于是他用一根导线来排査故障.当导线连接L1两端的接线柱时,两灯仍不发光;当导线连接L2两端的接线柱时,L1发光、L2不发光.由此判断电路的故障是( )
A.L1断路
B.L2断路
C.L1短路
D.L2短路
随练
5 (2022北京市房山区期末考试) 如图所示,闭合开关后小灯泡L1、L2都能发光。过了一会儿,小灯泡L1、L2同时都熄灭,且电流表和电压表的示数均变为零。如果小灯泡L1、L2中只有一处故障,则故障可能是( )
A.小灯泡L1断路
B.小灯泡L2断路
C.小灯泡L1短路
D.小灯泡L2短路
6 (2022北京市东城区期末考试)[多选题] 图所示的电路中,电源两端电压为3V,小灯泡L1、L2的额定电压均为3V,闭合开关S,小灯泡L1、L2均发光.再闭合开关S1,则可能出现的情况是( )
A.小灯泡L1变亮
B.小灯泡L2灯丝烧断
C.小灯泡L2不发光
D.电流表指针反方向偏转
7 (2024北京市通州区期末考试) 某班同学在做电学实验时,将两只小灯泡串联接入电路中,闭合开关,小灯泡均发光。通电一段时间后,有四组同学的两只小灯泡都不亮了。经检查电源、导线、开关正常良好,电路连接都没有问题,且各连接点接触良好。于是他们将两只小灯泡和开关S的接线柱分别用A、B、C、D、E、F表示(如图所示),分别用不同的方法对故障进行检查。下面是不同小组同学的做法和现象,若各组只有一只小灯泡发生故障,其中判断不正确的是( )
A.甲组同学将电流表并联在A、B两点时,两灯均不亮,可判定L2断路
B.乙组同学将一段导线并联在B、D两点时,两灯均不亮,可判定L1断路
C.丙组同学将电压表并联在C、F两点时,电压表示数为电源电压,可判定L2断路
D.丁组同学将另外一个完好的小灯泡L3并联在A、E两点时,只有L3发光,可判定L1断路
8 (2021北京市通州区期中考试) 图所示电路中,开关闭合后,两灯都发光,电流表及电压表正常工作,一段时间后,由于灯L1短路(灯L2、电流表及电压表不会烧坏),则电压表的示数________.(选填“变大”“不变”或“为零”)
并联电路的故障分析
例题
9 (2022北京市北师大二附中期中考试) 小阳连接两灯并联电路的情况如图所示当他“试触”时,发现电压表的指针不动、电流表的指针很快向右偏转,两灯都不发光。小红指出他在电路连接中有错误。
(1)若闭合开关S,可能造成的后果是_______________;
(2)请你改接图电路中的一根导线,使电路连接完全正确________。(在错接的导线上画×,然后画出正确的接线位置)
10 (2023北京市五十五中期中考试) 在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键S后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A.灯L1短路
B.灯L2短路
C.灯L1断路
D.灯L2断路
11 (2022北京市八中期中考试) 小凯同学连接并联电路的实验电路时,如图所示。
(1)请你说明在开关S闭合后观察到L1和L2的现象为________。两块电流表示数的现象为________。
(2)请你只改动图中一根导线的连接位置,闭合开关S后,使两灯都发光,且电流表都有正常示数。(在需要改动的导线上画“×”,并画出改动后的连线)
12 (2022北京市四中期中考试) 如图所示,开关S闭合后,三个电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3且均不为0,测量得出。关于此电路,下列说法正确为是( )
A.电路完好无故障
B.L1灯丝断了
C.L2灯丝断了
D.L3灯丝断了
随练
13 (2022北京市西城区外国语期中考试) 如图所示的电路中,开关S闭合,两灯不能都发光的是( )
A.
B.
C.
D.
14 (2021北京市昌平区期中考试) 图所示的电路中,灯L1与灯L2是两只规格完全相同的小灯泡,将开关S闭合,灯L1发光,灯L2不发光.造成灯L2不发光的原因可能是( )
A.灯L2的灯丝断了
B.灯L2发生短路
C.灯L2电阻过大
D.电池电压过低
15 (2020北京市石景山区中考一模) 如图所示,闭合开关S1 、S2后,灯L1、L2均发光。一段时间后,只有一盏灯熄灭,电流表A的示数变为零,则下列判断正确的是( )
A.电路的故障可能是灯L1短路
B.电路的故障可能是灯L2断路
C.两灯发光时,L1、L2为并联
D.两灯发光时,L1、L2为串联
16 (2019北京市清华附中月考卷) 如图所示,电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表V的示数为U。某时刻,在滑动变阻器滑片P位置没有改变的情况下,突然出现电流表A2的示数减为I1,而电流表A1和电压表V示数不变的现象。对于此电路可能出现的故障,下列判断中正确的是( )
A.电灯L出现短路
B.电灯L出现断路
C.滑动变阻器出现短路
D.滑动变阻器出现断路
欧姆定律中动态问题和最值问题
知识精讲
1.确定电路的连接方式是串联还是并联:可以将电流表简化成导线,将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。
2.确定各电压表和电流表的测量对象。
3.分析电阻的变化情况:变阻器滑片的移动导致电阻如何,以及断开(或闭合)电键对电阻的影响,注意局部短路的情况。
4.利用欧姆定律以及串并联电路规律,确定电路中各物理量的变化情况。
二.电路动态变化的两种常见情况
1.滑动变阻器的滑片的位置的变化引起电路中电学物理量的变化。
为了分析表达的简洁,我们约定一套符号:“→”表示引起电路变化;“↑”表示物理量增大或电表示数增大;“↓”表示物理量减小或电表示数减小。
(1)如图所示,以串联电路为例:
当滑片向左移动时,请你判断表和表的变化:
左移→↓→↓→↑→表↑
不变→↑→↑→表↑;U2↓=U-U1
判断表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析:↓→↓→↑→表↑
(2)如图所示,以并联电路为例:
当滑片向右移动时,表、表和表将如何变化:
并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表示数不变;
由于R1的阻值不变,当滑动变阻器滑片向右移动时,对这条支路没有影响,所以电流表示数不变。
滑片右移,变大,两端电压不变,故电流变小,干路中总电流也随之变小,所以示数也会变小。
2.电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化。
在如图所示的电路中,将电键闭合,则安培表的示数和伏特表的示数的变化
电键闭合后,电阻被局部短路,电压表变成测量电源两端的电压了,因此电压表的示数将变大。
在电键尚未闭合前,电流表测量的是串联电路的电流值,由于此时电阻较大,故电流较小;
电键闭合后,电阻被局部短路,电路中的电阻只有了,因此电流表的示数将变大。
三.动态电路与
在动态电路中,判断用电器两端电压的变化与电流的变化也是类重要的题型,以如图所示的串联电路为例,R1为定值电阻,R2为电阻可变化的滑动变阻器。
1.
对于定值电阻R1而言,其两端的电压与的比值等于自身电阻阻值。
,
2.
对于变化的电阻R2而言,其两端的电压与的比值等于与之串联的定值电阻的阻值。
,;
四.最值问题
1.定量的分析变化,一般会有“保证电路安全”等限定条件。
“电路安全”指不能超过用电器的额定电流(额定电压),一般有灯泡、滑动变阻器等;不能超过电表的量程,一般有电流表和电压表。
2.一般的思路:
分析电路连接和电表的测量对象;
动态分析(找到由于电阻的变化引起的电流、电压的变化);
画出临界情况对应的等效电路图;
应用欧姆定律相关公式和串并联电路规律求解。
电表示数变化、灯泡亮暗变化
例题
17 (2020北京市朝阳区期末考试) 小阳利用负温度系数热敏电阻和定值电阻设计了一款简易水温计,电路如图甲所示,热敏电阻随温度的变化图象如图乙所示。按照此设计电路,电源两端电压保持不变,开关S闭合后,在水温升高时,下列判断中正确的是( )
A.电路中的电流变大,电压表示数变小
B.电路中的电流变大,电压表示数变大
C.电路中的电流变小,电压表示数变小
D.电路中的电流变小,电压表示数变大
18 (2020北京市通州区期末考试) 光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,将光敏电阻、定值电阻、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,电表示数的变化正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表和电流表示数均变小
D.电压表和电流表示数均变大
19 (2023北京市平谷区中考一模) 在物理实践活动中,某活动小组设计了用电表反映弹簧所受压力大小的电路,如图所示。其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,代表测量用的电表,电源电压恒定。则下列说法正确的是( )
A.图中的金属片可以用塑料片代替
B.电路图中的电表可能是电流表
C.闭合开关后,压力增大时,R′接入电路的阻值变小
D.闭合开关后,压力增大时,电表的示数变大
随练
20 (2020北京市东城区期末考试) 如图所示的是科技小组同学设计的四种“环境温度检测”电路,其中为热敏电阻(用表示),的阻值是随环境温度的增大而增大,为定值电阻,电源电压恒定不变。若当环境温度升高时电表示数增大,则符合要求的电路是( )
A.
B.
C.
D.
21 (2022北京市房山区期中考试) 小林设计了一种酒精测试仪的电路,如图所示。图中R为定值电阻;Q为酒精气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而减小。电源两端的电压不变,闭合开关S,当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,则下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
22 (2023北京市东城区中考一模) 某种温度测试仪的电路,如图所示,其中R1为定值电阻,R2为热敏元件(阻值随温度升高而减小,电路图符号。电源两端的电压恒定不变。闭合开关S,当热敏元件温度升高时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电流表示数变大
C.电压表示数变小
D.电压表示数不变
电路变化最值问题
例题
23 (2020北京市大兴区期末考试) 如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,R1为定值电阻。在变阻器滑片P从最右端滑到最左端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙中ab线段所示。则( )
A.R1的阻值是20Ω,R2的最大阻值是10Ω
B.R1的阻值是20Ω,R2的最大阻值是20Ω
C.R1的阻值是10Ω,R2的最大阻值是10Ω
D.R1的阻值是10Ω,R2的最大阻值是20Ω
24 (2021北京市北京师大附中期中考试)[多选题] 如图所示电路,电源两端电压U保持不变.电阻R1=10,滑动变阻器R2铭牌上标有“201A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两块电压表的量程均为0~3V.在保证电路各元件安全的条件下,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电压表V1和电压表V2的示数范围均为1.5V~3V.则下列判断中正确的是( )
A.电源两端电压U为6V
B.电流表A的示数范围为0.15A~0.3A
C.滑动变阻器R2的阻值取值范围为5~20
D.滑动变阻器R2的阻值取值范围为10~20
25 (2022北京市西城区中考一模) 如图甲所示,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电压表的量程为0~15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。求:
(1)电源两端的电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)闭合开关S后,在保证电路各元件安全的条件下,滑动变阻器R2接入电路的最小阻值。
随练
26 (2022北京市房山区期中考试) 如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.电压表的示数与电流表的示数的比值将变大
C.电流表的示数变化范围为0.2A~0.6A
D.电压表的示数变化范围为1V~6V
27 (2023北京市顺义区期末考试) 如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录电流表和电压表示数,并描绘出电路中电流与滑动变阻器两端电压关系的图像,如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R0的阻值为10Ω
C.当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路中的电流为0.8A
D.当电压表示数为3V时,滑动变阻器连入电路中的阻值与R0阻值相等
28 (2021北京市通州区期中考试) 如图所示,电源两端电压恒为6V,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器的阻值变化范围是0~50Ω.开关闭合,在移动滑动变阻器的过程中,求:
(1)通过定值电阻R1的最大电流;
(2)定值电阻R1两端的最小电压.
课堂小结
1.欧姆定律应用中的图像问题
(1)图像斜率、交叉点的含义;
(2)定制电阻和小灯泡的区别;
2. 串联电路和并联电路的常见故障
(1)电压变示数达到电源电压,电流表几乎无示数,电压表测量对象断路;
(2)电压表示数变为0,电流表示数增大,电压表测量对象短路。
拓展
29 (2021北京市昌平区期中考试)[多选题] 小明为了测量小灯泡在不同电压下的电阻,设计了如图所示的由路.闭合开关S,无论如何调节滑动变阻器的滑片P,都发现小灯泡L不发光,电压表无示数,则出现上述现象的原因可能是( )
A.电源电压较小
B.小灯泡短路
C.小灯泡断路
D.滑动变阻器断路
30 (2021北京市北京师大附中期中考试) 如图所示的电路中,闭合开关S后电路正常工作.一段时间后发现电流表的示数变成了0A而电压表的示数变大.假定电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.R1断路
B.R2断路
C.电流表断路
D.电压表断路
31 (2021北京市八一中学期末考试) 如图所示,闭合开关S1、S2后,灯L1、L2均发光.一段时间后,只有一盏灯熄灭,电流表A的示数变为零,则下列判断正确的是( )
A.电路的故障可能是灯L1短路
B.电路的故障可能是灯L2断路
C.两灯发光时,L1、L2为并联
D.两灯发光时,L1、L2为串联
32 (2020湖南省益阳市期末考试) 如图所示,电源电压U恒定,闭合开关S1和S2,在滑动变阻器滑片向上移动过程中( )
A.灯泡L的亮度不变
B.R2两端的电压变大
C.电流表A1的示数变大
D.电流表A2的示数变大
33 (2020江苏省淮安市期末考试) 如图是小红设计的体重仪原理图(R1为定值电阻,R为滑动变阻器),当被测体
重增加时,电路中的电流__________,电压表的示数__________(均选填“增大”或“减小”)。
34 (2023北京市丰台区期中考试) 如图所示,电源电压6 V保持不变,定值电阻R1标有“10 Ω 0.5 A”字样,滑动变阻器R2标有“20 Ω 1 A”字样,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6 A和0~3 V。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.电路中的最大电流为1 A
B.电路中的最小电流为0.2 A
C.R2的取值范围为
D.R2两端的电压变化范围为0 V~3 V
35 (2020北京市通州区期中考试) 在用伏安法测定值电阻R1阻值的实验中,某同学误接成了如图甲所示的电路。闭合开关,将滑动变阻器滑片P从右端移动到左端的过程中,根据电压表、电流表的数据绘制成如图乙所示的U-I图象,电源两端的电压不变。关于该电路,下列说法正确的是( )
A.电流表的最小值是0.3A
B.电源电压是10V
C.电阻R1的阻值是5Ω
D.R2的最大阻值是40Ω
1
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第09讲_电路故障及最值问题
辅导讲义(解析版)
主讲内容
串联电路和并联电路故障
欧姆定律中动态问题和最值问题
第09讲_电路故障及最值问题
[解析版]
课前小测
课程目标
知识目标
1.根据电路特点及现象,分析判断电路的故障;
2.根据欧姆定律、串并联电路的规律解图像问题;
能力目标
1.培养学生分析问题的能力,培养学以致用的意识;
2.帮助学生掌握不同的思维方法,比如图像法、排除故障法等;
过程与方法
1.使学生感悟根据现象分析问题的逻辑思维的魅力
知识图谱
课堂引入
实验中,电路中某灯泡突然熄灭了,但其余灯泡保持发光,是谁出现了什么问题?如何判断哪个元件“叛变”了?
串联电路和并联电路故障
知识精讲
一、串联电路故障分析(仅一处故障)
1.短路和断路的判断
情形一:电流表示数变小为0(两灯都不亮)
故障分析:断路(哪断哪有电压)
情形二:电流表有示数变大(一灯亮一灯不亮)
故障分析:短路(哪短哪没有电压)
2.举例说明:
在图示的电路中,电源电压不变。闭合电键S后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中的一盏灯突然熄灭,而电压表V的示数变大,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1断路;B.灯L2断路
C.灯L1短路;D.灯L2短路
二、并联电路故障分析(仅一处故障)
1.电路变化特点
只会发生断路故障,不能是短路,故并联干路中电流表的示数总是变小;
(1)支路中电流表的示数变小(变为零)——该支路发生断路;
(2)支路中电流表的示数不变——该支路无故障。
(3)电压表示数不变。
2.举例说明
在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键S,电路正常工作。过了一会儿,有两只电表的示数突然变小,其余电表的示数不变,对发生这一现象的原因,下列判断中正确的是( )
A. 可能L1断路 B.可能L2短路
B. 一定是L1的亮度增加 D.一定只有L2熄灭
三、电路故障分析总结
1.根据电流表有无示数判断电路故障类型:
(1)电流表有示数→电流表所在电路是通路→电路发生短路;
(2)电流表无示数→电流表所在电路断路;
2.根据电压表有无示数判断故障具体位置:
(1)电压表有示数→电压表与电源之间是通路→与电压表并联的元件发生断路;
(2)电压表无示数→电压表与电源之间发生断路(此时电流表无示数)或与电压表并联的元件发生短路(此时电流表有示数)。
串联电路的故障分析
例题
1 (2022北京市门头沟区期末考试) 利用图所示装置进行实验时,下列关于电路异常现象的解释正确的是( )
A.电路中有短路故障电压表示数就为零
B.闭合开关S,发现电流表指针反方向摆动是由于电流太大了
C.实验中将电流表和电压表位置对调,闭合开关会烧掉电流表
D.实验中发现电流表示数为零,电压表示数为电源电压的原因是被测电阻断路
2 (2022北京市十四中期中考试) 小悦在做探究串联电路电流关系的实验时,连接了如图所示的电路。她闭合开关S后,发现灯泡L1和L2都不亮,电流表无示数。为了排除电路故障,小悦用量程为0~3V的电压表进行检查判断。她将电压表的正、负接线柱依次正确连接,对应出现的电压表示数如表所示。
据以上信息,可判断电路故障可能是灯泡( )
A.灯泡L1短路
B.灯泡L2短路
C.灯泡L1断路
D.灯泡L2断路
3 (2022北京市西城区期末考试) 如图所示的电路中,L1和L2为规格相同的小灯泡.若电路中只有一处故障,且已知是导线ab断路,闭合开关S后,可以观察到的现象是( )
A.灯L1发光、L2不发光
B.灯L1不发光、L2发光
C.电流表和电压表的指针均无明显偏转
D.电流表指针无明显偏转,电压表指针有明显偏转
4 (2021北京市通州区期中考试) 小明连接的实验电路如图所示,他检查导线连接无误后,闭合开关,发现灯泡L1、L2均不发光,于是他用一根导线来排査故障.当导线连接L1两端的接线柱时,两灯仍不发光;当导线连接L2两端的接线柱时,L1发光、L2不发光.由此判断电路的故障是( )
A.L1断路
B.L2断路
C.L1短路
D.L2短路
随练
5 (2022北京市房山区期末考试) 如图所示,闭合开关后小灯泡L1、L2都能发光。过了一会儿,小灯泡L1、L2同时都熄灭,且电流表和电压表的示数均变为零。如果小灯泡L1、L2中只有一处故障,则故障可能是( )
A.小灯泡L1断路
B.小灯泡L2断路
C.小灯泡L1短路
D.小灯泡L2短路
6 (2022北京市东城区期末考试)[多选题] 图所示的电路中,电源两端电压为3V,小灯泡L1、L2的额定电压均为3V,闭合开关S,小灯泡L1、L2均发光.再闭合开关S1,则可能出现的情况是( )
A.小灯泡L1变亮
B.小灯泡L2灯丝烧断
C.小灯泡L2不发光
D.电流表指针反方向偏转
7 (2024北京市通州区期末考试) 某班同学在做电学实验时,将两只小灯泡串联接入电路中,闭合开关,小灯泡均发光。通电一段时间后,有四组同学的两只小灯泡都不亮了。经检查电源、导线、开关正常良好,电路连接都没有问题,且各连接点接触良好。于是他们将两只小灯泡和开关S的接线柱分别用A、B、C、D、E、F表示(如图所示),分别用不同的方法对故障进行检查。下面是不同小组同学的做法和现象,若各组只有一只小灯泡发生故障,其中判断不正确的是( )
A.甲组同学将电流表并联在A、B两点时,两灯均不亮,可判定L2断路
B.乙组同学将一段导线并联在B、D两点时,两灯均不亮,可判定L1断路
C.丙组同学将电压表并联在C、F两点时,电压表示数为电源电压,可判定L2断路
D.丁组同学将另外一个完好的小灯泡L3并联在A、E两点时,只有L3发光,可判定L1断路
8 (2021北京市通州区期中考试) 图所示电路中,开关闭合后,两灯都发光,电流表及电压表正常工作,一段时间后,由于灯L1短路(灯L2、电流表及电压表不会烧坏),则电压表的示数________.(选填“变大”“不变”或“为零”)
并联电路的故障分析
例题
9 (2022北京市北师大二附中期中考试) 小阳连接两灯并联电路的情况如图所示当他“试触”时,发现电压表的指针不动、电流表的指针很快向右偏转,两灯都不发光。小红指出他在电路连接中有错误。
(1)若闭合开关S,可能造成的后果是_______________;
(2)请你改接图电路中的一根导线,使电路连接完全正确________。(在错接的导线上画×,然后画出正确的接线位置)
10 (2023北京市五十五中期中考试) 在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键S后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A.灯L1短路
B.灯L2短路
C.灯L1断路
D.灯L2断路
11 (2022北京市八中期中考试) 小凯同学连接并联电路的实验电路时,如图所示。
(1)请你说明在开关S闭合后观察到L1和L2的现象为________。两块电流表示数的现象为________。
(2)请你只改动图中一根导线的连接位置,闭合开关S后,使两灯都发光,且电流表都有正常示数。(在需要改动的导线上画“×”,并画出改动后的连线)
12 (2022北京市四中期中考试) 如图所示,开关S闭合后,三个电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3且均不为0,测量得出。关于此电路,下列说法正确为是( )
A.电路完好无故障
B.L1灯丝断了
C.L2灯丝断了
D.L3灯丝断了
随练
13 (2022北京市西城区外国语期中考试) 如图所示的电路中,开关S闭合,两灯不能都发光的是( )
A.
B.
C.
D.
14 (2021北京市昌平区期中考试) 图所示的电路中,灯L1与灯L2是两只规格完全相同的小灯泡,将开关S闭合,灯L1发光,灯L2不发光.造成灯L2不发光的原因可能是( )
A.灯L2的灯丝断了
B.灯L2发生短路
C.灯L2电阻过大
D.电池电压过低
15 (2020北京市石景山区中考一模) 如图所示,闭合开关S1 、S2后,灯L1、L2均发光。一段时间后,只有一盏灯熄灭,电流表A的示数变为零,则下列判断正确的是( )
A.电路的故障可能是灯L1短路
B.电路的故障可能是灯L2断路
C.两灯发光时,L1、L2为并联
D.两灯发光时,L1、L2为串联
16 (2019北京市清华附中月考卷) 如图所示,电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表V的示数为U。某时刻,在滑动变阻器滑片P位置没有改变的情况下,突然出现电流表A2的示数减为I1,而电流表A1和电压表V示数不变的现象。对于此电路可能出现的故障,下列判断中正确的是( )
A.电灯L出现短路
B.电灯L出现断路
C.滑动变阻器出现短路
D.滑动变阻器出现断路
欧姆定律中动态问题和最值问题
知识精讲
一.动态电路分析方法:
1.确定电路的连接方式是串联还是并联:可以将电流表简化成导线,将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。
2.确定各电压表和电流表的测量对象。
3.分析电阻的变化情况:变阻器滑片的移动导致电阻如何,以及断开(或闭合)电键对电阻的影响,注意局部短路的情况。
4.利用欧姆定律以及串并联电路规律,确定电路中各物理量的变化情况。
二.电路动态变化的两种常见情况
1.滑动变阻器的滑片的位置的变化引起电路中电学物理量的变化。
为了分析表达的简洁,我们约定一套符号:“→”表示引起电路变化;“↑”表示物理量增大或电表示数增大;“↓”表示物理量减小或电表示数减小。
(1)如图所示,以串联电路为例:
当滑片向左移动时,请你判断表和表的变化:
左移→↓→↓→↑→表↑
不变→↑→↑→表↑;U2↓=U-U1
判断表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析:↓→↓→↑→表↑
(2)如图所示,以并联电路为例:
当滑片向右移动时,表、表和表将如何变化:
并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表示数不变;
由于R1的阻值不变,当滑动变阻器滑片向右移动时,对这条支路没有影响,所以电流表示数不变。
滑片右移,变大,两端电压不变,故电流变小,干路中总电流也随之变小,所以示数也会变小。
2.电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化。
在如图所示的电路中,将电键闭合,则安培表的示数和伏特表的示数的变化
电键闭合后,电阻被局部短路,电压表变成测量电源两端的电压了,因此电压表的示数将变大。
在电键尚未闭合前,电流表测量的是串联电路的电流值,由于此时电阻较大,故电流较小;
电键闭合后,电阻被局部短路,电路中的电阻只有了,因此电流表的示数将变大。
三.动态电路与
在动态电路中,判断用电器两端电压的变化与电流的变化也是类重要的题型,以如图所示的串联电路为例,R1为定值电阻,R2为电阻可变化的滑动变阻器。
1.
对于定值电阻R1而言,其两端的电压与的比值等于自身电阻阻值。
,
2.
对于变化的电阻R2而言,其两端的电压与的比值等于与之串联的定值电阻的阻值。
,;
四.最值问题
1.定量的分析变化,一般会有“保证电路安全”等限定条件。
“电路安全”指不能超过用电器的额定电流(额定电压),一般有灯泡、滑动变阻器等;不能超过电表的量程,一般有电流表和电压表。
2.一般的思路:
分析电路连接和电表的测量对象;
动态分析(找到由于电阻的变化引起的电流、电压的变化);
画出临界情况对应的等效电路图;
应用欧姆定律相关公式和串并联电路规律求解。
电表示数变化、灯泡亮暗变化
例题
17 (2020北京市朝阳区期末考试) 小阳利用负温度系数热敏电阻和定值电阻设计了一款简易水温计,电路如图甲所示,热敏电阻随温度的变化图象如图乙所示。按照此设计电路,电源两端电压保持不变,开关S闭合后,在水温升高时,下列判断中正确的是( )
A.电路中的电流变大,电压表示数变小
B.电路中的电流变大,电压表示数变大
C.电路中的电流变小,电压表示数变小
D.电路中的电流变小,电压表示数变大
18 (2020北京市通州区期末考试) 光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,将光敏电阻、定值电阻、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,电表示数的变化正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表和电流表示数均变小
D.电压表和电流表示数均变大
19 (2023北京市平谷区中考一模) 在物理实践活动中,某活动小组设计了用电表反映弹簧所受压力大小的电路,如图所示。其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,代表测量用的电表,电源电压恒定。则下列说法正确的是( )
A.图中的金属片可以用塑料片代替
B.电路图中的电表可能是电流表
C.闭合开关后,压力增大时,R′接入电路的阻值变小
D.闭合开关后,压力增大时,电表的示数变大
随练
20 (2020北京市东城区期末考试) 如图所示的是科技小组同学设计的四种“环境温度检测”电路,其中为热敏电阻(用表示),的阻值是随环境温度的增大而增大,为定值电阻,电源电压恒定不变。若当环境温度升高时电表示数增大,则符合要求的电路是( )
A.
B.
C.
D.
21 (2022北京市房山区期中考试) 小林设计了一种酒精测试仪的电路,如图所示。图中R为定值电阻;Q为酒精气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而减小。电源两端的电压不变,闭合开关S,当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,则下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
22 (2023北京市东城区中考一模) 某种温度测试仪的电路,如图所示,其中\({{R}_{1}}\)为定值电阻,\({{R}_{2}}\)为热敏元件(阻值随温度升高而减小,电路图符号\()\)。电源两端的电压恒定不变。闭合开关S,当热敏元件温度升高时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电流表示数变大
C.电压表示数变小
D.电压表示数不变
电路变化最值问题
例题
23 (2020北京市大兴区期末考试) 如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,R1为定值电阻。在变阻器滑片P从最右端滑到最左端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙中ab线段所示。则( )
A.R1的阻值是20Ω,R2的最大阻值是10Ω
B.R1的阻值是20Ω,R2的最大阻值是20Ω
C.R1的阻值是10Ω,R2的最大阻值是10Ω
D.R1的阻值是10Ω,R2的最大阻值是20Ω
24 (2021北京市北京师大附中期中考试)[多选题] 如图所示电路,电源两端电压U保持不变.电阻R1=10,滑动变阻器R2铭牌上标有“201A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两块电压表的量程均为0~3V.在保证电路各元件安全的条件下,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电压表V1和电压表V2的示数范围均为1.5V~3V.则下列判断中正确的是( )
A.电源两端电压U为6V
B.电流表A的示数范围为0.15A~0.3A
C.滑动变阻器R2的阻值取值范围为5~20
D.滑动变阻器R2的阻值取值范围为10~20
25 (2022北京市西城区中考一模) 如图甲所示,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电压表的量程为0~15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。求:
(1)电源两端的电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)闭合开关S后,在保证电路各元件安全的条件下,滑动变阻器R2接入电路的最小阻值。
随练
26 (2022北京市房山区期中考试) 如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.电压表的示数与电流表的示数的比值将变大
C.电流表的示数变化范围为0.2A~0.6A
D.电压表的示数变化范围为1V~6V
27 (2023北京市顺义区期末考试) 如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录电流表和电压表示数,并描绘出电路中电流与滑动变阻器两端电压关系的图像,如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R0的阻值为10Ω
C.当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路中的电流为0.8A
D.当电压表示数为3V时,滑动变阻器连入电路中的阻值与R0阻值相等
28 (2021北京市通州区期中考试) 如图所示,电源两端电压恒为6V,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器的阻值变化范围是0~50Ω.开关闭合,在移动滑动变阻器的过程中,求:
(1)通过定值电阻R1的最大电流;
(2)定值电阻R1两端的最小电压.
课堂小结
1.欧姆定律应用中的图像问题
(1)图像斜率、交叉点的含义;
(2)定制电阻和小灯泡的区别;
2. 串联电路和并联电路的常见故障
(1)电压变示数达到电源电压,电流表几乎无示数,电压表测量对象断路;
(2)电压表示数变为0,电流表示数增大,电压表测量对象短路。
拓展
29 (2021北京市昌平区期中考试)[多选题] 小明为了测量小灯泡在不同电压下的电阻,设计了如图所示的由路.闭合开关S,无论如何调节滑动变阻器的滑片P,都发现小灯泡L不发光,电压表无示数,则出现上述现象的原因可能是( )
A.电源电压较小
B.小灯泡短路
C.小灯泡断路
D.滑动变阻器断路
30 (2021北京市北京师大附中期中考试) 如图所示的电路中,闭合开关S后电路正常工作.一段时间后发现电流表的示数变成了0A而电压表的示数变大.假定电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.R1断路
B.R2断路
C.电流表断路
D.电压表断路
31 (2021北京市八一中学期末考试) 如图所示,闭合开关S1、S2后,灯L1、L2均发光.一段时间后,只有一盏灯熄灭,电流表A的示数变为零,则下列判断正确的是( )
A.电路的故障可能是灯L1短路
B.电路的故障可能是灯L2断路
C.两灯发光时,L1、L2为并联
D.两灯发光时,L1、L2为串联
32 (2020湖南省益阳市期末考试) 如图所示,电源电压U恒定,闭合开关S1和S2,在滑动变阻器滑片向上移动过程中( )
A.灯泡L的亮度不变
B.R2两端的电压变大
C.电流表A1的示数变大
D.电流表A2的示数变大
33 (2020江苏省淮安市期末考试) 如图是小红设计的体重仪原理图(R1为定值电阻,R为滑动变阻器),当被测体
重增加时,电路中的电流__________,电压表的示数__________(均选填“增大”或“减小”)。
34 (2023北京市丰台区期中考试) 如图所示,电源电压6 V保持不变,定值电阻R1标有“10 Ω 0.5 A”字样,滑动变阻器R2标有“20 Ω 1 A”字样,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6 A和0~3 V。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.电路中的最大电流为1 A
B.电路中的最小电流为0.2 A
C.R2的取值范围为
D.R2两端的电压变化范围为0 V~3 V
35 (2020北京市通州区期中考试) 在用伏安法测定值电阻R1阻值的实验中,某同学误接成了如图甲所示的电路。闭合开关,将滑动变阻器滑片P从右端移动到左端的过程中,根据电压表、电流表的数据绘制成如图乙所示的U-I图象,电源两端的电压不变。关于该电路,下列说法正确的是( )
A.电流表的最小值是0.3A
B.电源电压是10V
C.电阻R1的阻值是5Ω
D.R2的最大阻值是40Ω
答案解析
课前小测
课程目标
课堂引入
串联电路和并联电路故障
串联电路的故障分析
例题
1 (2022北京市门头沟区期末考试)
【答案】 D
【解析】 暂无解析
2 (2022北京市十四中期中考试)
【答案】 D
【解析】 由图可知,两灯串联,电流表测量电路中的电流;
闭合开关S后,L1、L2都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路故障,故AB错误;
用电压表进行检测时,由表中信息可知,电压表并联在电源两端时,有示数,说明电源完好;电压表并联在灯泡L2两端,有示数,说明电压表两接线柱能与电源两极连通,所以故障原因是L2断路,故D正确,C错误。
3 (2022北京市西城区期末考试)
【答案】 D
【解析】 闭合开关,两灯泡串联,电流表测量电路电流,电压表测量两端的电压。
若电路中只有一处故障,且已知是导线断路,闭合开关后,电路断路,故两灯均不亮,电流表无示数,但电压表可通过电流表,和开关与电源接通,能测量电源电压,故电压表的指针会有明显偏转。
故错误、正确。
4 (2021北京市通州区期中考试)
【答案】 B
【解析】 暂无解析
随练
5 (2022北京市房山区期末考试)
【答案】 A
【解析】 暂无解析
6 (2022北京市东城区期末考试)[多选题]
【答案】 A C D
【解析】 暂无解析
7 (2024北京市通州区期末考试)
【答案】 D
【解析】 A.甲组同学将电流表并联在A、B两点时,L1短路,两灯均不亮,可判定L2断路,故A正确;
B.乙组同学将一段导线并联在B、D两点时,L2短路,两灯均不亮,可判定L1断路,故B正确;
C.丙组同学将电压表并联在C、F两点时,电压表示数为电源电压,电压表与电源相通,可判定L2断路,故C正确;
D.丁组同学将另外一个完好的小灯泡L3并联在A、E两点时,只有L3发光,说明电路中有断路,不能判断是那个灯泡断路,故D错误。
8 (2021北京市通州区期中考试)
【答案】 为零
【解析】 暂无解析
并联电路的故障分析
例题
9 (2022北京市北师大二附中期中考试)
【答案】 (1)烧坏电流表或电源
(2)
【解析】 (1)[1]当试触时,电流只通过电流表从电源正极流回负极,故电流很大,会造成电流表烧坏和电源烧坏,主要没有把电压表并联使用。
(2)[2]由图可知,电压表没有与灯并联而造成短路,改正后电路如下所示
10 (2023北京市五十五中期中考试)
【答案】 C
【解析】 A、如果灯泡L1短路,将形成电源短路,电流表被烧坏,电压表示数为零,A不符合题意;
B、如果灯泡L2短路,则整个电路短路,此时电压表示数变为零,而电流表示数变大,B不符合题意;
C、如果灯泡L1断路,电流表测量L2支路电流不受影响,示数不变;电源电压不变,电压表示数不变,C符合题意;
D、如果灯泡L2断路,不发光;电流表断路无示数、示数变小,但电压表还是测量电源电压,示数不变,D不符合题意。
11 (2022北京市八中期中考试)
【答案】 (1)L1不亮,L2发光;电流表A1没有示数,电流表A2有示数
(2)见解析
【解析】 (1)由图可知,开关S闭合后,灯泡L1和电流表A1被短路,电路为灯L2的简单电路,电流表A2测量电路中的电流,故L1不亮,L2发光;电流表A1没有示数,电流表A2有示数。
(2)只改动图中一根导线的连接位置,闭合开关S后,使两灯都发光,且电流表都有正常示数,则应使两灯并联,电流表A1测量通过灯泡L1的电流,电流表A2测量干路中的电流,电路改正如下图所示:
12 (2022北京市四中期中考试)
【答案】 B
【解析】 由图可知三灯泡并联,A1测干路电流,A2测通过L2、L3的电流之和,A3测通过L3的电流,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:,现测量得出,即通过灯泡L1的电流为0,所以,故障是L1灯丝断了。
随练
13 (2022北京市西城区外国语期中考试)
【答案】 D
【解析】 ABC.由电路图可知,两个灯泡并联在电路中,当开关闭合后,两个灯泡都能跟电源构成通路,两个灯泡能同时发光。故ABC不符合题意;
D.当开关断开时,两个灯泡串联在电路中,两个灯泡同时发光;由图可知,开关和下面的灯泡并联,当开关闭合后,下面的灯泡被短路,只有上面的灯泡发光。故D符合题意。
14 (2021北京市昌平区期中考试)
【答案】 A
【解析】 暂无解析
15 (2020北京市石景山区中考一模)
【答案】 C
【解析】 暂无解析
16 (2019北京市清华附中月考卷)
【答案】 B
【解析】 暂无解析
欧姆定律中动态问题和最值问题
电表示数变化、灯泡亮暗变化
例题
17 (2020北京市朝阳区期末考试)
【答案】 B
【解析】 (1)两电阻串联,电压表测定值电阻的电压,由图乙知,水温升高时,热敏电阻变小,因为两电阻串联,所以电路的总电阻变小,由欧姆定律可得,电路的电流变大,故CD错误;
(2)因电路的电流变大,根据,电压表示数变大,故A错误、B正确。
18 (2020北京市通州区期末考试)
【答案】 B
【解析】 由电路图可知,光敏电阻和定值电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,
所以,闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度时,光敏电阻的阻值变小,电路的总电阻变小,
由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故错误;
由可知,定值电阻两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压变小,即电压表的示数变小,故正确、错误。
19 (2023北京市平谷区中考一模)
【答案】 D
【解析】 暂无解析
随练
20 (2020北京市东城区期末考试)
【答案】 D
【解析】 、由电路图可知,与并联,电流表测干路电流,当环境温度升高时,的阻值增大,电路的总电阻增大,由可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,故不符合题意;
、由电路图可知,与并联,电流表测支路的电流,当环境温度升高时,的阻值增大,由可知,通过的电流变小,即电流表的示数变小,故不符合题意;
、由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,当环境温度升高时,的阻值增大,由串联电路的分压特点可知,两端的电压减小,即电压表的示数减小,故不符合题意;
、由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,当环境温度升高时,的阻值增大,由串联电路的分压特点可知,两端的电压增大,即电压表的示数增大,故符合题意。
21 (2022北京市房山区期中考试)
【答案】 A
【解析】 由电路图可知,电阻R与气敏元件串联,电压表测量R两端的电压,电流表测电路电流;当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,气敏元件电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大;电阻R阻值不变,电流I变大,由U=IR可知,电阻R两端电压变大,电压表示数变大,故BCD错误,A正确。
22 (2023北京市东城区中考一模)
【答案】 B
【解析】 由电路图可知,热敏电阻与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路电流;
当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,因此电路中的总电阻减小;已知电源电压不变,由知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故A错误,B正确;
根据知,在电阻不变时,定值电阻两端的电压变大,电压表的示数增大,故CD错误。
故选:B。
电路变化最值问题
例题
23 (2020北京市大兴区期末考试)
【答案】 D
【解析】 暂无解析
24 (2021北京市北京师大附中期中考试)[多选题]
【答案】 B C
【解析】 电路为R1与R2串联电路,电压表V1测R1两端电压,V2测R2两端电压,电流表测电路电流,由于电压表V1和电压表V2的示数范围均为1.5V~3V,由串联分压可知,当R2取得最小值时,R2两端电压最小,为1.5V,此时R1两端电压达到最大值为3V,由欧姆定律可知,电路电流达到最大值,则此时电路电流为:
电源电压及R2最小值为:
当R2取得最大值时,R2两端电压最大,为3V,此时R1两端电压达到最小值为1.5V,由欧姆定律可知,电路电流达到最小值,则此时电路电流为:
R2最大值为:
综合可得电源电压为4.5V,电流表A的示数范围为0.15A~0.3A,R2取值范围为5~20,故选BC.
25 (2022北京市西城区中考一模)
【答案】 由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。
(1)(2)由图乙可知,时电压表的示数,时电压表的示数,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流分别为:,,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压保持不变,
所以,电源的电压:,即,
解得:,
电源的电压:;
(2)当电压表的示数时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
此时电路中的电流:,
此时滑动变阻器两端的电压:,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:。
【解析】 暂无解析
随练
26 (2022北京市房山区期中考试)
【答案】 D
【解析】 A.当滑片由b端移到a端的过程中,滑动变阻器的阻值变小,电路中的总电阻变小;电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据U=IR可知,R1两端电压变大,即电压表示数变大,故A错误;
B.电压表测R1两端的电压,电流表测通过R1的电流,电压表和电流表示数的比值即为定值电阻R1的阻值,阻值不变,故B错误;
CD.当滑片在b端时,R1、R2串联,电路的总电阻为
Rmax=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω
电路中的最小电流为
电压表的示数最小为Umin=IminR1=0.1A×10Ω=1V
当滑片在a端时,电路中只有R1,此时电路中的电流为
R1两端电压为电源电压,电压表示数为6V,故滑片由b端移到a端的过程中,电流表的示数变化范围是0.1A~0.6A;电压表的示数变化范围是1V~6V,故C错误,D正确。
27 (2023北京市顺义区期末考试)
【答案】 B
【解析】 由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)由图乙可知,当滑动变阻器两端的电压为0时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路中的电流最大为I大=0.8A,
根据欧姆定律可知,电源电压——①,
根据串联分压原理可知当滑动变阻器两端的电压为6V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流最小,电路中的电流为I=0.2A,故C错误;
根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压——②,
联立①②解得:定值电阻R0=10Ω;电源电压U=8V,故A错误,B正确;
(2)根据串联分压原理可知滑动变阻器连入电路中的阻值与R0阻值相等时,滑动变阻器和定值电阻两端的电压相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压为,故D错误。
28 (2021北京市通州区期中考试)
【答案】 (1)0.6A
(2)1V
【解析】 (1)当滑动变阻器阻值最小为0时,电路总电阻最小,通过电路的总电流最大
通过定值电阻R1的最大电流I最大0.6A
(2)当滑动变阻器阻值最大为50Ω时,电路的总电阻最大,通过电路的总电流最小
通过定值电阻的最小电流I最小=0.1A
通过定值电阻R1的最小电压U最小=I最小R1=0.1A×10Ω=1V
课堂小结
拓展
29 (2021北京市昌平区期中考试)[多选题]
【答案】 B D
【解析】 暂无解析
30 (2021北京市北京师大附中期中考试)
【答案】 B
【解析】 电流表没有示数,说明电路可能断路,电压表有示数,是电压表测的部分断路.
31 (2021北京市八一中学期末考试)
【答案】 C
【解析】 由图可知,闭合开关、后,灯、均发光,此时、并联;故正确,错误;
一段时间后,只有一盏灯熄灭,根据并联电路的特点可知,各支路互不影响,电流表示数为0,说明电流表的支路发生了断路现象,即电路的故障可能是灯断路,故错误。
故选:。
32 (2020湖南省益阳市期末考试)
【答案】 A
【解析】 由图知,闭合两只开关,定值电阻R2被短路,滑动变阻器R1与灯泡L并联,电流表A1测量干路电流,A2测量通过灯泡的电流;当滑动变阻器滑片向上滑动时,滑动变阻器接入电路电阻增大。
A、由于并联电路各支路用电器工作过程互不影响,所以滑片滑动时,灯泡亮度不变,故A正确;
B、由于R2被短路,所以两端电压为0,故B错误;
C、灯泡电阻不变,滑动变阻器接入电路电阻增大,所以总电阻增大;由于电源电压不变,总电阻增大,由知,干路电流减小,即电流表A1的示数变小,故C错误;
D、电流表A2测量通过灯泡的电流,由于灯泡电阻和两端电压不变,所以通过的电流不变,即电流表A2的示数不变,故D错误。
故选:A。
33 (2020江苏省淮安市期末考试)
【答案】 增大;减小
【解析】 由图示电路图可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,
当被测体重增加时,滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,
电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,
滑动变阻器接入电路的阻值减小,滑动变阻器分压减小,电压表的示数减小。
故答案为:增大;减小。
34 (2023北京市丰台区期中考试)
【答案】 C
【解析】 由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、因串联电路中各处的电流相等,且允许通过的最大电流为0.5 A,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,故最大电流为0.5 A,故A错误;
B、当滑动变阻器的阻值全部接入电路时,电路中的电流:,此时滑动变阻器两端的电压为:,由于电压表选择的量程0~3 V,所以,滑动变阻器两端的最大电压为3 V,
当滑动变阻器两端的电压最大时电路中的电流最小为:,故B错误;
C、此时滑动变阻器接入电路的阻值最大:;
两端电压最大:,
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的最小电压:,
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值:;
因此滑动变阻器连入电路的阻值范围为,故C正确;
D、电压表选择的量程为0~3 V,所以最大电压为3 V;两端电压最大:,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的最小电压:,
因此电压表的示数范围为1 V~3 V,故D错误。
35 (2020北京市通州区期中考试)
【答案】 C
【解析】 A、由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,由图象知,电路中的最小电流为0.2A,故A错误;
BC、根据图象可得,当电流为0.2A时,电压表的示数为7V,则U=7V+0.2AR1….①
当滑动变阻器接入电路阻值为0时,电路电流最大,即电流为1.6A时,则U=1.6R1….②
联立①②可得,U=8V,R1=5Ω,故B错误,故C正确;
D、根据图象可知,电路中的最小电流为0.2A,R2两端的最大电压为7V,故R2的最大阻值:,故D错误。
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