2025年中考备考物理复习之电压与电阻(中等生版)
2024-08-15
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内容正文:
2025年中考备考物理复习之电压与电阻
一.选择题(共20小题)
1.(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4.5V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为4.5V,则故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
2.(2022•烟台)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L1短路
C.灯泡L2断路 D.灯泡L2短路
3.(2022•青岛)小明选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图示电路,把左端夹子固定,移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是( )
A.长度 B.横截面积 C.电流 D.电压
4.(2021•济南)如图所示是电压表的表盘,其示数是( )
A.2.05V B.2.5V C.10.5V D.12.5V
5.(2024•临沂)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A.灯L1和L2是串联连接的
B.电压表不能测量灯L2的电压
C.断开S2后电流表的示数不变
D.两灯的额定电压一定相同
6.(2024•莱芜区校级模拟)2023年8月29日,搭载某款芯片的新型手机发布。此芯片有自主知识产权,彰显了我国科技实力的再度崛起,为我国整个科技产业注入了信心和动力。根据所学物理知识可知,制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.纳米材料 D.超导体
7.(2022•烟台)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是( )
A.L1两端电压为2V
B.电源两端电压为4V
C.断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
D.断开开关,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
8.(2021•烟台)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,灯L1和L2均发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
9.(2021•青岛)用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,且电压表正接线柱接A点
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小实验误差
10.(2024•新泰市三模)如图所示,闭合开关S,滑动变阻器滑片P移动的过程中,灯突然熄灭,电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障不可能是( )
A.开关S接触不良
B.滑动变阻器R接线松开
C.小灯泡L接线松开
D.电流表接线松开
11.(2024•兰陵县三模)用如图所示电路探究串联电路的电压规律下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.亮度大的灯泡两端的电压一定大
C.测量L1电压时,电压表正接线柱接b点
D.换用不同的灯泡重复实验是为了减小误差
12.(2024•临沂二模)如图所示,闭合开关后,只有小灯泡L1发光,电压表指针几乎不动,电流表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
13.(2024•枣庄三模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,电路正常工作。过了一会儿,两个电表中有一个电表的示数变大。已知电路中各处均接触良好,除灯L和电阻R外,其它元件均完好,则下列判断中正确的是( )
A.若电流表的示数变大,则电灯L短路
B.若电压表的示数变大,则电灯L短路
C.若电压表的示数变大,则电阻R断路
D.若电流表的示数变大,则电阻R断路
14.(2024•临邑县模拟)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和L2均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1和L2是并联的
B.电压表测的是电源两端的电压
C.若灯L1发生断路,灯L2将熄灭
D.若开关S断开,电压表示数为零
15.(2023•泰安)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,只有两个电表的指针发生偏转。已知灯泡L1、L2中只有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法正确的是( )
A.可能是灯泡L1短路 B.可能是灯泡L2短路
C.可能是灯泡L1断路 D.一定是灯泡L2断路
16.(2021•泰安)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关电路正常工作,一段时间后,发现电路中有一个电表的示数突然变大,电阻R1或R2有一处发生故障,其他元件仍保持完好。下列说法正确的是( )
A.一定是R1短路 B.一定是R2短路
C.可能是R1断路 D.可能是R2断路
17.(2021•枣庄)如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,检测结果如表所示。则电路中的故障是( )
测试点
a、b
b、c
c、d
电压表示数
有示数
无示数
有示数
A.开关S断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
18.(2021•潍坊)如图所示电路中,开关S断开时,电压表,电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A.电阻R1断路 B.电阻R2断路
C.电阻R2短路 D.电阻R3断路
19.(2022•枣庄)小亮想探究“在温度一定的条件下,导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体,他还应选用表中哪两个导体进行实验探究( )
导体代号
a
b
c
d
e
导体长度L/m
1.5
0.5
1.0
1.0
1.5
导体横截面积S/mm2
1.2
1.2
0.8
1.2
2.0
导体材料
镍铬
镍铬
镍铬
锰铜
镍铬
A.b、c B.c、e C.c、d D.b、e
20.(2022•东营)如图所示,闭合开关,灯L1、L2均不亮,小华用电压表去判断电路故障,当他将电压表接在L1两端时,电压表无示数;当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,由此可以判断( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
二.填空题(共7小题)
21.(2023•淄博)小灯泡的I﹣U图象如图甲所示,将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2时,电流表的示数为0.25A。则电源电压为 V;只闭合开关S1时,电阻R两端的电压为 V。
22.(2022•济南)电光源的发明,照亮了人类生活的每一个角落。图甲所示的白炽灯是利用电流的 (选填“热效应”“磁效应”或“化学效应”)使灯丝达到白炽状态而发光的,发光效率仅8%,更多能量都以内能的形式散失到周围环境中。现在用来照明的白炽灯已被图乙所示节能、环保的LED灯所替代,一只12WLED灯的亮度相当于一只100W白炽灯的亮度。LED灯主要是用 (选填“纳米材料”“超导材料”或“半导体材料”)制成的。
23.(2024•枣庄模拟)使用电流表时,应先估计被测电流,然后选用合适的量程。若不能预先估计,则应从电流表 (选填“较大”或“较小”)的量程测起,并采用 法来判断被测量值是否大于电流表的量程;在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均为图乙中所示,则电源和灯L1两端的电压分别为 V和 V。
24.(2024•淄川区二模)如图所示,由3组铅蓄组成的电源电压不变,灯L1、L2完全相同。闭合S1,断开S2、S3,灯L1、L2是 联的。闭合S1、S2,断开S3,电压表示数为U1= V;闭合S1、S3,断开S2,电压表示数为U2,则U1:U2= 。
25.(2023•无棣县一模)在甲图所示的电路中,当闭合开关S后,L1、L2 (选填“串联”或“并联”),两个电压表指针偏转均如乙图所示,则灯L1两端电压为 V。
26.(2022•薛城区模拟)小明同学用如图甲所示的电路探究“串联电路电压特点”,某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为 V;小明同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关S,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,这样 (选填“能”或“不能”)测量灯L2两端的电压。
27.(2021•滨州)某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。如果把超导现象应用于
实际,电烤箱的电阻丝 (选填“能”或“不能”)采用超导材料。2021年5月14日,苏州、武汉两地遭遇龙卷风袭击,如图所示,由于龙卷风核心处气流流速大,压强 ,把地面的物体抛到空中,造成了多人遇难,数百人受伤。
三.计算题(共1小题)
28.(2021•天桥区一模)如图所示的电路中,灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数是3.5V。通过计算回答:
(1)电源两端的电压是多少?
(2)滑动变阻器连入电路的阻值多大?
(3)灯泡的额定功率是多少?
(4)通电100s整个电路消耗多少电能?
四.实验探究题(共2小题)
29.(2024•曲阜市二模)如图,在“探究串联电路的电压规律”实验中:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
(1)为使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2最好选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)请根据甲电路图,在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)闭合开关后,发现电压表无示数,灯泡L1不发光、L2发光,若故障只发生在两个灯泡上,则故障可能是 ;
(4)排除故障后,正确测出AB、BC、AC间的电压,记录在上面的表格中,小国由表中数据得出:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,请对小国的实验结论做出评价: ;
(5)具有创新精神的小梦决定改进实验。她按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同,检查发现是某一电压表的量程选大了,由此可以判断L2两端的电压为 V。
30.(2023•东营区校级三模)某实验小组“探究并联电路的电流规律”实验时,设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)请你按照图甲的电路图,用笔画线表示导线,在实物电路(图乙)中将未连好的电路补全;
(2)接入已调零的电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图丙所示的现象,原因是 ;正确连接好电路,闭合开关,第二次实验电流表的示数如图丁所示,则通过L1的电流为 A。
(3)实验进行到一半时,突然出现灯L1熄灭,灯L2仍发光,电流表的示数为零,电路存在的故障可能是: 。
(4)排除故障后,他用电流表分别在A、B、C三处测得电流表数据如表格。比较如如表数据,可以初步得出结论: (只写表达式)。
实验次数
电流I1/A
电流I2/A
干路电流I/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.46
3
0.26
0.30
0.56
(5)该小组完成实验后又根据图戊连接好电路“探究串联电路的电压关系”,闭合开关,电压表示数如图己所示,为了使读数更准确,接下来他应该怎么做? ;
(6)小组完成了“探究串联电路的电压关系”实验,并把数据记录在表中,分析实验数据得出两个实验结论:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
①串联电路电源两端的电压等于各部分用电器两端电压之和;
②串联电路中,各部分用电器两端电压相等;
你认为结论 是错误的,造成结论错误的原因是: ;另外,小明的实验在设计上还存在另一个不足之处是 。
2025年中考备考物理复习之电压与电阻
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.(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4.5V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为4.5V,则故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【分析】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,根据电压表示数分析电路故障的原因。
【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ad、ac和ab两端的电压均为4.5V,这说明a到电源负极、b到电源正极之间是接通的,所以故障是ab之间出现了断路现象,即灯L1断路。
故选:A。
【点评】本题考查了用电压表检测电路的故障。当电压表所测的那部分电路断路,电压表与电路串联,测量的是电源电压,要注意辨别。
2.(2022•烟台)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L1短路
C.灯泡L2断路 D.灯泡L2短路
【分析】如图所示,两灯泡并联,电流表测量的是灯L1中电流,电压表测量的是灯L1两端的电压,也就是灯L2两端的电压,即电源电压,据此逐一进行判断。
【解答】解:两灯泡并联,电流表测量的是灯L1中电流,电压表测量的是灯L1、灯L2并联电路两端的电压,
A、灯L1断路,则电流表断路,电流表无示数,故A不合题意;
BD、灯L1短路或灯L2短路,电源被短路,电流表会被烧坏,电压表无示数,故BD不合题意;
C、灯L2断路,则电压表直接测电源电压,并且示数不变;L1支路不受影响,电流表示数不变,故C符合题意。
故选:C。
【点评】此题考查了用电流表、电压表来判断电路故障,对两表的用法和特征要会运用。使用完好的电流表检验电路故障时,将电流表与用电器串联,闭合开关,若电流表有示数,说明串联的用电器短路;若没有示数,说明串联的用电器断路。
3.(2022•青岛)小明选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图示电路,把左端夹子固定,移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是( )
A.长度 B.横截面积 C.电流 D.电压
【分析】影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积和温度,根据题干中的变量分析。
【解答】解:把左端夹子固定,移动右端夹子,铅笔芯接入电路中的长度发生了变化,灯泡的亮度发生了变化,这说明铅笔芯接入电路中的电阻发生了变化,所以影响导体电阻大小的因素是长度。
故选:A。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素,属于基础题。
4.(2021•济南)如图所示是电压表的表盘,其示数是( )
A.2.05V B.2.5V C.10.5V D.12.5V
【分析】电压表读数时,要先根据连接的接线柱确定选用的量程、对应的分度值,再根据指针所指的位置读数。
【解答】解:由图可知,电压表选择的量程为0~3V,分度值是0.1V,指针所指的位置是2.5V,电压表的示数为2.5V。
故选:B。
【点评】本题考查了电压表的读数方法,属于基础题目。
5.(2024•临沂)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A.灯L1和L2是串联连接的
B.电压表不能测量灯L2的电压
C.断开S2后电流表的示数不变
D.两灯的额定电压一定相同
【分析】根据电路图可知,同时闭合开关S1和S2时,两灯泡并联,开关S1控制整个电路,开关S2控制灯泡L2;电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,根据开关的断开或闭合情况分析。
【解答】解:AB、分析电路图可知,同时闭合开关S1和S2时,两灯泡并联,开关S1控制整个电路,开关S2控制灯泡L2;电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,因为是并联电路,所以电压表也能测量灯L2的电压,故AB错误;
C、断开S2后,灯L2支路断开,电流表的示数变小,故C错误;
D、将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光,且两灯两端的电压相等,所以两灯的额定电压一定相同,故D正确。
故选:D。
【点评】本题是一道电路动态分析题,分析清楚电路结构是正确解题的关键。
6.(2024•莱芜区校级模拟)2023年8月29日,搭载某款芯片的新型手机发布。此芯片有自主知识产权,彰显了我国科技实力的再度崛起,为我国整个科技产业注入了信心和动力。根据所学物理知识可知,制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.纳米材料 D.超导体
【分析】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
【解答】解:制造芯片的主要材料是半导体,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了半导体的特点,属于基础题。
7.(2022•烟台)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是( )
A.L1两端电压为2V
B.电源两端电压为4V
C.断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
D.断开开关,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
【分析】(1)(2)由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,根据V1的示数即可得出电源电压;根据串联电路的电压特点求出L1两端的电压;
(3)断开开关,只将电压表V2换成电流表,据此分析电路的连接方式;
(4)电流表相当于导线,由此分析两个电压表都换成电流表时电路的连接情况。
【解答】解:
AB、由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,由两个电压表的示数可知,电源的电压U=6V;电压表V2的示数为2V,则L2两端的电压U2=2V;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,L1两端电压:U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V,故AB错误;
C、断开开关,只将电压表V2换成电流表,此时电压表V1与灯泡L2串联后再与灯泡L1并联,因电压表V1的电阻很大,则该支路相当于断路,所以L2不发光,只有L1能发光,此时电路相当于灯泡L1的简单电路,故C错误;
D、将两个电压表都换成电流表,断开开关,由于电流表相当于导线,则电流分别流入两个灯泡,所以L1与L2并联,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点和电路的三种状态,难易程度适中。
8.(2021•烟台)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,灯L1和L2均发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【分析】根据电路图可知,两灯泡并联,电流表测量的是灯L2中电流,电压表测量并联电路两端电压,即电源电压;若一盏灯突然熄灭,电压表示数和电流表示数均不变,说明电流表所在的支路完好,另一条支路发生断路。
【解答】解:由图可知,电路为并联电路,电压表测量电源电压,电流表测量通过灯L2的电流;因为两灯并联,并且并联电路中各支路互不影响,当一盏灯突然熄灭,而电压表和电流表示数均不变,说明电流表所在的支路完好,故电路故障为L1断路。
故选:A。
【点评】在判断故障时,会根据电压表的示数的变化判断:若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,电压表两接线柱之间有开路;若电压表无示数,说明电压表被短路或与电源不能相通。
9.(2021•青岛)用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,且电压表正接线柱接A点
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小实验误差
【分析】(1)电压表测量电压时,与待测电路并联;
(2)电压表接入电路中时,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;电压表应与用电器并联;
(3)在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和;
(4)在物理学规律性实验中,如果只通过一组数据来得出结论,具有偶然性,为使结论具有普遍性,应更换一些条件再进行多次测量实验。
【解答】解:
A、电压表可以直接并联在电源两端,测量电源电压,故A错误;
B、若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,所以电压表正接线柱接A点,故B正确;
C、本实验的结论为:在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,故C错误;
D、多次测量的目的是使结论具有普遍性,避免偶然性,不是减小误差,故D错误。
故选:B。
【点评】注意积累和总结经验,例如本题中的多次测量的目的性问题、电压表的接线规则问题。
10.(2024•新泰市三模)如图所示,闭合开关S,滑动变阻器滑片P移动的过程中,灯突然熄灭,电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障不可能是( )
A.开关S接触不良
B.滑动变阻器R接线松开
C.小灯泡L接线松开
D.电流表接线松开
【分析】由图知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压;闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,说明电路中出现了断路,且电压表到电源两极间的电路存在断路故障,据此分析。
【解答】解:由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压;
闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,说明电路中出现了断路故障;
若小灯泡断路,则电压表的正负接线柱与电源两极相连,此时电压表测的是电源电压,电压表会有示数,所以不可能是小灯泡断路,即不可能是小灯泡L接线松开;
若开关S接触不良或电流表断路或滑动变阻器断路,则电路中没有电流通过,且电压表与电源的两极不能接通,所以此时小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,是可能的情况,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的故障分析,关键是根据电压表无示数判断断路故障的位置,属于基础题。
11.(2024•兰陵县三模)用如图所示电路探究串联电路的电压规律下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.亮度大的灯泡两端的电压一定大
C.测量L1电压时,电压表正接线柱接b点
D.换用不同的灯泡重复实验是为了减小误差
【分析】(1)电压表能直接测量电源电压;
(2)根据亮度由实际功率决定分析;
(3)使用电压表测量电压时,要求电流从电压表的正接线柱流入;
(4)换用不同规格的灯泡重复实验是为了让实验结论具有普遍性。
【解答】解:A、电压表能直接测量电源电压,只要把它并联在电源两端即可,可以把电压表接a、c两端,故A错误;
B、灯泡串联电流相等,根据P=UI,电压大的电功率大,灯泡亮,故B正确;
C、从图中可以看到,灯泡L1左端a点接近电源正极,而要求电流从电压表的正接线柱流入,所以测量L1两端电压时,应将电压表正接线柱接a点,故C正确。
D、换用不同规格的灯泡重复实验不是为了减小误差,而是为了避免实验结论的偶然性,让实验结论具有普遍性,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了探究串联电路的电压规律实验,要注意本实验多次测量的目的是为了避免实验结论的偶然性,让实验结论具有普遍性,而不是减小误差。
12.(2024•临沂二模)如图所示,闭合开关后,只有小灯泡L1发光,电压表指针几乎不动,电流表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
【分析】由图知,闭合开关后,两灯串联,电流表测电路中的电流,电压表测L2两端的电压,根据只有小灯泡L1发光、电流表有示数确定电路故障是短路,再根据电压表无示数确定故障发生的位置。
【解答】解:由图可知,闭合开关后,两灯串联,电流表测电路中的电流,电压表测L2两端的电压,发现只有小灯泡L1发光、电流表指针有明显偏转,说明电路不可能断路,只可能是发生了短路,而电压表指针几乎不动,说明电压表被短接,则可能是L2短路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的故障分析,解题技巧是先根据有无电流判断故障类型,再根据电压表的示数情况判断故障发生的位置。
13.(2024•枣庄三模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,电路正常工作。过了一会儿,两个电表中有一个电表的示数变大。已知电路中各处均接触良好,除灯L和电阻R外,其它元件均完好,则下列判断中正确的是( )
A.若电流表的示数变大,则电灯L短路
B.若电压表的示数变大,则电灯L短路
C.若电压表的示数变大,则电阻R断路
D.若电流表的示数变大,则电阻R断路
【分析】电流表示数为零,说明电路断路(极少情况下是电流太小);电压表有较大示数,说明与之串联的部分是通路,与之并联的部分发生断路。
【解答】解:
A 如果L短路,电压表测量电源电压示数增大;电路电阻减小,电流表示数增大。此选项不符合题意;
B 如果L短路,电路电阻减小,电流表示数增大;电压表测量电源电压示数增大。此选项不符合题意;
C 如果电阻R断路,电流表断路示数减小为零;电压表测量电源电压示数增大。此选项符合题意;
D 如果电阻R断路,电流表断路示数减小为零。此选项不符合题意。
故选:C。
【点评】用电压表判断电路故障时,如果有示数,说明与电压表串联的元件是完好的;如果无示数,说明与电压表串联的元件有断路,或与电压表并联的元件短路。
14.(2024•临邑县模拟)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和L2均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1和L2是并联的
B.电压表测的是电源两端的电压
C.若灯L1发生断路,灯L2将熄灭
D.若开关S断开,电压表示数为零
【分析】①串联电路中电流的路径只有一条;
②电压表与用电器并联使用,测量的是与它并联部分电路两端的电压;
③若灯L1发生断路,根据串联电路的特点分析灯泡L2的发光情况;
④若开关S断开,根据电路的连接方式分析电压表示数的大小。
【解答】解:
AB、由电路图知,开关S闭合后,两只灯泡组成的电路只有一个通路,所以灯L1和L2串联;电压表并联在灯泡L1的两端,则电压表测的是灯L1两端的电压,故AB错误;
C、根据串联电路的特点可知,若灯L1发生断路,整个电路中无电流,灯L2将熄灭,故C正确;
D、若开关S断开,电压表与灯泡L2串联接入电路,此时电压测量电源的电压,电压表有示数,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了串联电路的特点和电压表的使用,属于基础题。
15.(2023•泰安)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,只有两个电表的指针发生偏转。已知灯泡L1、L2中只有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法正确的是( )
A.可能是灯泡L1短路 B.可能是灯泡L2短路
C.可能是灯泡L1断路 D.一定是灯泡L2断路
【分析】由图知,开关S闭合后,两个灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压;已知只有一个灯泡出现了故障,只有两个电表的指针发生偏转,据此分析电路可能存在的故障。
【解答】解:
由图知,开关S闭合后,两个灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压;根据题意可知,闭合开关后,只有两个电表的指针发生偏转(即3个电表中只有2个电表有示数);
若灯L1短路,电压表V1测量的是电源电压,V1有示数;此时电路是通路,电流表A有示数,电压表V2测电源电压,V2有示数,即三个电表的指针发生偏转,不符合题意;
若灯L2短路,则电压表V2被短路,V2的示数为0;此时电路是通路,电流表A有示数;电压表V1测电源电压,则V1有示数,只有两个电表的指针发生偏转,符合题意;
如果灯L1断路,由图可知,电压表V1测电源电压,则V1有示数;电压表V1和电流表与电源之间是断开的,都没有示数,则只有一个电表的指针发生偏转,不符合题意;
如果灯L2断路,由图可知,电压表V1测电源电压,则V1有示数;电压表V2和灯泡L1串联,由于电压表所在电路相当于断路,所以电流表无示数,电压表V2测电源电压,则V2有示数,只有两个电表的指针发生偏转,符合题意;
综上所述,故障可能是L2短路或L2断路,故只有B正确。
故选:B。
【点评】此题考查了电流表、电压表在判断电路故障中的应用,要结合电路图和两表特点进行分析。
16.(2021•泰安)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关电路正常工作,一段时间后,发现电路中有一个电表的示数突然变大,电阻R1或R2有一处发生故障,其他元件仍保持完好。下列说法正确的是( )
A.一定是R1短路 B.一定是R2短路
C.可能是R1断路 D.可能是R2断路
【分析】由图知,两电阻R1、R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。
分析R1短路、R2短路、R1断路、R2断路时电流表、电压表的示数变化,找出电路中有一个电表的示数突然变大的原因,确定各个选项的正误。
【解答】解:由图知,两电阻R1、R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。
(1)若是R1短路,电压表由测量R2两端的电压变成测量电源电压,故电压表示数变大;而此时电路中电阻会变小,则电路中电流也变大,所以两表示数都变大;
(2)若是R2短路,电压表相当于测量导线的电压,其示数变小;而此时电路中电阻会变小,则电路中的电流会变大,电流表示数会变大,即一个电表示数变小,另一个电表示数变大;
(3)若R1断路,由图可知整个电路断路,所以两个电表的示数都减小为0;
(4)若R2断路,该电路是断路,所以电流表的示数减小为零,此时电压表串联在电路中测电源电压,则电压表示数变大,即一个电表示数变小,另一个电表示数变大;
综上分析可知,R2短路、R2断路都有可能;
故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电流表、电压表在判断电路故障中的应用,认真分析电路、得出某个电阻短路、断路时的两表示数变化是关键。
17.(2021•枣庄)如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,检测结果如表所示。则电路中的故障是( )
测试点
a、b
b、c
c、d
电压表示数
有示数
无示数
有示数
A.开关S断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
【分析】小灯泡不亮,说明电路出现了断路或灯泡发生了短路现象,根据电压表的示数判定故障的原因。
【解答】解:当开关S闭合时,小灯泡L不亮,说明电路可能出现了断路现象或灯泡短路;
ab间电压表有示数,说明a到电源负极、b到电源正极之间都是通路;
cd间电压表有示数,说明d到电源负极、c到电源正极之间都是通路;
bc间电压表无示数,说明c到电源负极间有断路或bc间有短路;
所以符合条件的只有C。
故选:C。
【点评】本题考查了学生能在实验操作中用电压表判断电路故障的方法,属于中难度题。
18.(2021•潍坊)如图所示电路中,开关S断开时,电压表,电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A.电阻R1断路 B.电阻R2断路
C.电阻R2短路 D.电阻R3断路
【分析】电路故障有两种:断路和短路,根据电流表、电压表的示数分析故障的原因。
【解答】解:开关S断开时,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压;电流表无示数,说明电路出现了断路现象;电压表无示数,说明电压表与电源之间是断开的,所以故障可能是R3断路或R1断路;
S闭合时,只有R1接入电路中,电流表测量电路中的电流,有示数,说明R1是通路,电压表未接入电路,电压表无示数,所以故障是电阻R3断路。
故选:D。
【点评】电路故障短路和断路的判断,短路时电路中有电流,断路时电路中无电流。特别是电压表所测的用电器断路,电压表与电路串联。要会辨别不同故障所出现的不同情况。
19.(2022•枣庄)小亮想探究“在温度一定的条件下,导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体,他还应选用表中哪两个导体进行实验探究( )
导体代号
a
b
c
d
e
导体长度L/m
1.5
0.5
1.0
1.0
1.5
导体横截面积S/mm2
1.2
1.2
0.8
1.2
2.0
导体材料
镍铬
镍铬
镍铬
锰铜
镍铬
A.b、c B.c、e C.c、d D.b、e
【分析】电阻与材料、长度、横截面积、温度四个因素有关,实验时温度一般不变,故不予考虑,
研究电阻与长度关系时,要控制材料和横截面积一定,找两个长度不同的导体;研究电阻与横截面积的关系时,要控制材料和长度一定,找两个横截面积不同的导体。
【解答】解:根据控制变量法的思想,研究导体电阻与长度的关系时,要控制材料和横截面积一定,找两个长度不同的导体,已选定了代号为“a”的导体,结合表格数据可知,他还要选用的导体代号是b;
研究导体电阻与横截面积的关系时,要控制材料和长度一定,找两个横截面积不同的导体,已选定了代号为“a”的导体,结合表格数据可知,他还要选用的导体代号是e,
因此想探究“在温度一定的条件下,导体电阻与长度、横截面积的关系”,他已选好代号为“a”的导体,还应选用表中b、e两个导体,故D正确。
故选:D。
【点评】本题探究导体电阻与长度、横截面积的关系,主要考查控制变量法的应用,当被研究的问题与多个因素有关时,研究与一个因素的关系,控制其他因素一定,改变被研究的因素,这是控制变量法。
20.(2022•东营)如图所示,闭合开关,灯L1、L2均不亮,小华用电压表去判断电路故障,当他将电压表接在L1两端时,电压表无示数;当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,由此可以判断( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【分析】闭合开关灯泡不亮,原因有两个:断路或短路,已知两灯都不亮,所以不可能是灯短路,只能是断路。
【解答】解:A、如果灯L1断路,L2不能发光,电压表接在L1两端时,相当于与其它部分串联,所以有示数为电源电压。此选项不符合题意;
B、如果灯L2断路,L1不能发光,电压表接在L1两端时,处于断路状态无示数。此选项符合题意;
C、如果灯L1短路,L2会发光。此选项不符合题意;
D、如果灯L2短路,L1会发光。此选项不符合题意。
故选:B。
【点评】用电压表检验电路故障时,将电压表与用电器并联,如果电压表无示数,可能是并联的用电器短路或其它部分断路;如果电压表有示数且较大(接近电源电压),可能是并联的用电器断路或其它部分短路。
二.填空题(共7小题)
21.(2023•淄博)小灯泡的I﹣U图象如图甲所示,将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2时,电流表的示数为0.25A。则电源电压为 2.5 V;只闭合开关S1时,电阻R两端的电压为 1 V。
【分析】只闭合开关S1,R与L串联,电流表测量电路中的电流,再闭合开关S2时,R被短路,只有L工作,根据电流表的示数为0.25A,从图中读出电源电压,只闭合开关S1时,根据图像得出灯泡的电压,根据串联电路特点计算R的电压。
【解答】解:只闭合开关S1,R与L串联,电流表测量电路中的电流,再闭合开关S2时,R被短路,只有L工作,此时小灯泡L两端的电压等于电源电压,根据电流为0.25A,从图像知,电压为2.5V,即电源电压U=2.5V;
当只闭合开关S1,灯泡的电流为0.2A,电压为1.5V,
根据串联电路的特点知,电阻R的电压UR=U﹣UL=2.5V﹣1.5V=1V。
故答案为:2.5;1。
【点评】本题考查串联电路的电压特点,关键是知道灯泡的电压与电流要通过图像确定。
22.(2022•济南)电光源的发明,照亮了人类生活的每一个角落。图甲所示的白炽灯是利用电流的 热效应 (选填“热效应”“磁效应”或“化学效应”)使灯丝达到白炽状态而发光的,发光效率仅8%,更多能量都以内能的形式散失到周围环境中。现在用来照明的白炽灯已被图乙所示节能、环保的LED灯所替代,一只12WLED灯的亮度相当于一只100W白炽灯的亮度。LED灯主要是用 半导体材料 (选填“纳米材料”“超导材料”或“半导体材料”)制成的。
【分析】(1)电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应,发生电流的热效应时,电能转化为内能;
(2)LED灯主要是由半导体材料制成的。
【解答】解:(1)白炽灯是利用电流的热效应工作的,当电流通过灯丝时,电能主要转化为内能;
(2)LED灯主要是由半导体材料制成的。
故答案为:热效应;半导体材料。
【点评】本题主要考查了半导体材料的特点和电流热效应的应用,属于基础题。
23.(2024•枣庄模拟)使用电流表时,应先估计被测电流,然后选用合适的量程。若不能预先估计,则应从电流表 较大 (选填“较大”或“较小”)的量程测起,并采用 试触 法来判断被测量值是否大于电流表的量程;在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均为图乙中所示,则电源和灯L1两端的电压分别为 7 V和 1.4 V。
【分析】(1)电流表在使用时不能超过它们的量程,无法估测电流大小时,应使用大量程进行试触;
(2)由图可知,两灯串联,电压表分别测量电源电压和L1电压;根据串联电路电压规律判断电压表用量程,然后即可读数。
【解答】解:(1)在使用电流表时,若不能预先估计电路中电流大小时,为了防止烧坏电流表,需要用大量程进行试触;
(2)由电路图可知,两灯串联,上面的电压表测L1两端电压,下面电压表测电源电压,
由串联电路的电压规律知,上面的电压表示数应小于下面电压表示数,而两电压表指针位置相同,说明两表所选量程不同,上面的电压表使用的0~3V量程,读数为1.4V,
下面电压表测电源电压,使用0~15V量程,读数为7V。
故答案为:较大;试触;7;1.4。
【点评】本题考查电流表的使用、串联电路电压规律以及电压表的读数。确定电压表所选量程,是解答此题的关键。
24.(2024•淄川区二模)如图所示,由3组铅蓄组成的电源电压不变,灯L1、L2完全相同。闭合S1,断开S2、S3,灯L1、L2是 串 联的。闭合S1、S2,断开S3,电压表示数为U1= 6 V;闭合S1、S3,断开S2,电压表示数为U2,则U1:U2= 2:1 。
【分析】一节铅蓄电池的电压是2V;
当闭合S1,断开S2、S3,灯L1、L2是在同一条电流路径上,据此分析;
闭合S1、S2,断开S3,电压表测量两个灯泡串联的总电压;闭合S1、S3,断开S2,电压表测量L2两端的电压,根据串联电路的电压规律和灯泡规格得出U1:U2。
【解答】解:一节铅蓄电池的电压是2V,由3组铅蓄组成的电源电压为6V;
由图知,当闭合S1,断开S2、S3,灯L1、L2是在同一条电流路径上,是串联;
闭合S1、S2,断开S3,电压表测量两个灯泡串联的总电压,示数为U1=6V;
闭合S1、S3,断开S2,电压表测量L2两端的电压,示数为U2,
由于两个灯泡串联电流相等,而灯L1、L2完全相同,则电阻相等,根据U=IR知,两个灯泡的电压相等,则总电压是一个灯泡电压的2倍,即U1:U2=2:1。
故答案为:串;6;2:1。
【点评】本题考查串联电路的识别、电压规律以及电压表的作用,属于基础题。
25.(2023•无棣县一模)在甲图所示的电路中,当闭合开关S后,L1、L2 串联 (选填“串联”或“并联”),两个电压表指针偏转均如乙图所示,则灯L1两端电压为 4.8 V。
【分析】分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式,根据电压表所测电路电压确定电压表量程,根据图示电压表读出电压表示数,然后由串联电路特点求出两灯的电压。
【解答】解:由图甲知,两个灯泡串联,V1测L2两端的电压,V2测电源电压。
由串联电路两端电压等于各部分电压之和可知,V2示数大于V1示数,但两电压表指针偏转相同,所以V1的量程为0~3V,V2的量程为0~15V。
由图乙知,V1、V2的示数分别为1.2V和6V,即L2两端的电压U2=1.2V,
电源电压U=6V,
所以,L1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V。
故答案为:串联;4.8。
【点评】本题考查了串联电路的电压规律和电压表的读数,分析清楚电路结构、根据电压表所测电压确定电压表量程是本题的难点,也是正确解题的关键。
26.(2022•薛城区模拟)小明同学用如图甲所示的电路探究“串联电路电压特点”,某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为 1.9 V;小明同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关S,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,这样 不能 (选填“能”或“不能”)测量灯L2两端的电压。
【分析】(1)读取电压表示数时,首先要明确选择的量程和对应的分度值,然后根据指针位置读数;
(2)测电压时要注意电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转。
【解答】解:(1)由实物电路图甲可知,电压表测量L1两端的电压,电压表选择的是0~3V量程,由图乙可知,对应的分度值为0.1V,此时的示数为1.9V,即灯L1两端的电压为1.9V;
(2)因已测量出L1的电压,故与A点相连的为电压表的负接线柱,与B点相连的为电压表的正接线柱;在测L2两端的电压时,将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,则电流从电压表负接线柱流入了,这一做法会造成电压表指针反偏,不能测量灯L2两端的电压。
故答案为:1.9;不能。
【点评】本题考查了电压表的读数方法、使用注意事项,属于基础题目。
27.(2021•滨州)某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。如果把超导现象应用于
实际,电烤箱的电阻丝 不能 (选填“能”或“不能”)采用超导材料。2021年5月14日,苏州、武汉两地遭遇龙卷风袭击,如图所示,由于龙卷风核心处气流流速大,压强 小 ,把地面的物体抛到空中,造成了多人遇难,数百人受伤。
【分析】(1)超导材料的电阻为零,若有电流通过时,不会发热而损耗电能,据此分析得出结论。
(2)运用流体压强与流速的关系来分析物体的受力情况,根据受力情况可以得到物体被抛到空中的原因。
【解答】解:(1)超导体的电阻为零,有电流通过时不会发热,电烤箱是利用电流的热效应工作的,所以电烤箱的电阻丝不能采用超导材料;
(2)龙卷风发生时,龙卷风核心处空气流速很大,压强小,物体在外界大气压的作用下被抛到空中。
故答案为:不能;小。
【点评】本题考查用物理知识或规律解释生活现象,有助于培养学生从物理走向社会的新课堂理念。
三.计算题(共1小题)
28.(2021•天桥区一模)如图所示的电路中,灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数是3.5V。通过计算回答:
(1)电源两端的电压是多少?
(2)滑动变阻器连入电路的阻值多大?
(3)灯泡的额定功率是多少?
(4)通电100s整个电路消耗多少电能?
【分析】(1)由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,当灯泡正常发光时,灯泡的额定电压为2.5V,根据串联分压的特点可知电源两端的电压;
(2)串联电路中电流处处相等,由电流表的示数为0.2A,可知流经滑动变阻器的电流,由I=公式变形可求得滑动变阻器连入电路的阻值;
(3)由P=UI可求得灯泡的额定功率;
(4)由W=UIt可求得通电100s整个电路消耗多少电能。
【解答】解:(1)由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,
当灯泡正常发光时,灯泡的两端电压UL=2.5V,滑动变阻器两端电压U滑=3.5V,
由串联分压的特点可知电源两端的电压U=UL+U滑=2.5V+3.5V=6V;
(2)串联电路中电流处处相等,则流经滑动变阻器的电流I=0.2A,
由I=可得,滑动变阻器连入电路的阻值R===17.5Ω;
(3)灯泡的额定功率P=ULI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)通电100s整个电路消耗电能W=UIt=6V×0.2A×100s=120J。
答:(1)电源两端的电压是6V;
(2)滑动变阻器连入电路的阻值为17.5Ω;
(3)灯泡的额定功率是0.5W;
(4)通电100s整个电路消耗120J电能。
【点评】此题考查串联电路的电流规律、串联电路的电压规律、电功率的计算、欧姆定律的运用等,是一道综合性较强的题目。
四.实验探究题(共2小题)
29.(2024•曲阜市二模)如图,在“探究串联电路的电压规律”实验中:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
(1)为使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2最好选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)请根据甲电路图,在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)闭合开关后,发现电压表无示数,灯泡L1不发光、L2发光,若故障只发生在两个灯泡上,则故障可能是 灯泡L1短路 ;
(4)排除故障后,正确测出AB、BC、AC间的电压,记录在上面的表格中,小国由表中数据得出:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,请对小国的实验结论做出评价: 一次实验数据就得出了结论,结果具有偶然性 ;
(5)具有创新精神的小梦决定改进实验。她按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同,检查发现是某一电压表的量程选大了,由此可以判断L2两端的电压为 2.4 V。
【分析】(1)(4)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(2)根据电路图连接实物图;
(3)闭合开关,灯泡L2发光,说明电路是通路,根据电压表无示数,灯泡L1不发光分析;
(5)由图可知电源电压为3V,两灯泡串联,分析电压表测量的电压,由串联电路电压大于各部分电路的电压,由电压表V1和V2的指针偏转角度相同,确定电压表V2选用大量程,电压表V1选择小量程,由电压表V2示数是电压表V1的5倍得出U1;根据串联电路电压的特点可得出L2两端的电压。
【解答】解:(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,避免结果的偶然性,L1、L2应该选择规格不相同的小灯泡。
(2)根据电路图甲,两灯泡串联,因此连接实物图如图所示:
(3)闭合开关,灯泡L2发光,说明电路是通路,电压表无示数,灯泡L1不发光,说明与电压表并联的灯泡L1发生短路。
(4)根据表格数据可知,小国根据一个实验数据就得出了结论,这样会使结果具有偶然性,为了寻找普遍性规律,应进行多次实验。
(5)由图可知,实验时电源使用两节干电池,因此电源电压为3V,两灯泡串联,电压表V1与灯泡L1并联,测L1两端电压U1,电压表V2测电源电压U,电压表V1和V2的指针偏转角度相同,则电压表V2选用0~15V大量程,电压表V1选择0~3V小量程,因此电压表V2示数是电压表V1的5倍,即:
U=5U1=3V
解得U1=0.6V
根据串联电路电压的特点可知:U=U1+U2
综上可得L2两端的电压为:
U2=U﹣U1=3V﹣0.6V=2.4V
故答案为:(1)不同;(2);(3)灯泡L1短路;(4)一次实验数据就得出了结论,结果具有偶然性;(5)2.4。
【点评】本题探究串联电路电压规律,考查电压表的使用、故障分析及归纳法的运用。
30.(2023•东营区校级三模)某实验小组“探究并联电路的电流规律”实验时,设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)请你按照图甲的电路图,用笔画线表示导线,在实物电路(图乙)中将未连好的电路补全;
(2)接入已调零的电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图丙所示的现象,原因是 电流表正负接线柱接反了 ;正确连接好电路,闭合开关,第二次实验电流表的示数如图丁所示,则通过L1的电流为 0.24 A。
(3)实验进行到一半时,突然出现灯L1熄灭,灯L2仍发光,电流表的示数为零,电路存在的故障可能是: 灯L1断路 。
(4)排除故障后,他用电流表分别在A、B、C三处测得电流表数据如表格。比较如如表数据,可以初步得出结论: I=I1+I2 (只写表达式)。
实验次数
电流I1/A
电流I2/A
干路电流I/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.46
3
0.26
0.30
0.56
(5)该小组完成实验后又根据图戊连接好电路“探究串联电路的电压关系”,闭合开关,电压表示数如图己所示,为了使读数更准确,接下来他应该怎么做? 断开开关,换接电压表小量程 ;
(6)小组完成了“探究串联电路的电压关系”实验,并把数据记录在表中,分析实验数据得出两个实验结论:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
①串联电路电源两端的电压等于各部分用电器两端电压之和;
②串联电路中,各部分用电器两端电压相等;
你认为结论 ① 是错误的,造成结论错误的原因是: 选用灯泡的规格相同 ;另外,小明的实验在设计上还存在另一个不足之处是 实验次数太少 。
【分析】(1)分析电路连接,根据电路图连接实物电路;
(2)用电压表测量电压时,电流从电压表正接线流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转;根据电流表的量程确定分度值读数;
(3)突然出现灯L1熄灭,灯L2仍发光,说明电流表的示数为零,L2所在的支路断路,据此回答;
(4)根据表中数据得出结论;
(5)电压表测量电压时要选择合适的量程,否则指针偏转角度过小或过大;
(6)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
【解答】解:(1)甲中两灯并联,电流表测L1的电流,根据电路图连接实物电路,如下所示:
(2)接入已调零的电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图丙所示的现象,原因是电流表正负接线柱接反了;
正确连接好电路,闭合开关,第二次实验电流表的示数如图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则通过L1的电流为 0.24A;
(3)实验进行到一半时,突然出现灯L1熄灭,灯L2仍发光,说明电流表的示数为零,L2所在的支路断路,电路存在的故障可能是:灯L1断路;
(4)根据表中数据有:
0.22A=0.10A+0.12A;
0.46A=0.22A+0.24A;
0.56A=0.26A+0.30A;
可以初步得出结论:I=I1+I2。
(5)闭合开关,电压表示数如图己所示,指针偏转角度过小,为了使读数更准确,接下来他应该断开开关,换接电压表小量程;
(6)小组完成了“探究串联电路的电压关系”实验,并把数据记录在表中,分析实验数据得出两个实验结论:
之所以得出串联电路电源两端的电压等于各部分用电器两端电压之和,是因为选用灯泡的规格相同,得出的结论有偶然性,①是错误的;
只根据一组数据得出的结论有偶然性,小明的实验在设计上还存在另一个不足之处是:实验次数太少。
故答案为:(1)见解析中的图;(2)电流表正负接线柱接反了;0.24;(3)灯L1断路;(4)I=I1+I2;(5)断开开关,换接电压表小量程;(6)②①;选用灯泡的规格相同;实验次数太少。
【点评】本题探究并联电路的电流的规律,考查电路连接、电流表使用、故障和数据分析及归纳法的运用。
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