4.7电路分析及运用 讲练-2024-2025学年浙教版八年级上册科学

浙教版八上科学第四章 4.7电路分析及运用 01 思维导图 02 基础知识 ☀知识点一 串并联电路的特点 1、电路中并联的电灯(或其他用电器) ，电源输出的电流 ，会引起 而 ，或导线 。 2、并联电路中，某条支路上的 ，则该条支路上的 。 3、串联电路中：通过各电阻的电流相等；总电压等于各个电阻两端电压之和；总电阻等于各用电器电阻之和。 4、并联电路:总电流等于各支路的电流之和；各电阻上的电压相等(总电压与各支路电压相等);总电阻的倒数等各支路电阻的倒数之和。 电 流 电 压 电 阻 串联电路 并联电路 ☀知识点二 串并联电路特点的运用 （1）串联电路中通过某个电阻的电流，等于电源两端电压除以 .当串联电路中的一个电阻改变时，电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之 . （2）串联电路的总电阻与各分电阻的关系是 ，总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 . （3）当并联电路中的一个支路的电阻改变时，这个支路的电流 变化，干路电流 变化，但另一个支路的电流和电压都 . （4）并联电路的总电阻与各分电阻的关系是 总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 . （5）串联电路分压规律： 串联电路电流是一定的： 即：I＝I1＝I2 由欧姆定律可知：有；则有； ＝＝ 　 ＝＝ 结论：串联电路中，电阻两端电压之比等于 . （6）并联电路分流规律　 并联电路电压相等，即：U＝U1＝U2 结论：并联电路中各支路的电流与它们的电阻成 比. 03 经典例题 ღ题型一 电路故障问题 例1．如图所示，闭合开关灯 L1、L2 都正常发光。突然其中一盏灯熄灭，而电流表、电压表的示数都不变。产生这一现象的原因是 (　　) A．L1 短路 B．L2 短路 C．L1 断路 D．L2 断路 例2．小金同学按如图连接好电路，闭合开关，发现甲、乙两灯泡不亮；然后他拿来一根导线直接连在灯泡甲两端，此时甲、乙两灯泡仍不亮；于是他取下这根导线，直接连在灯泡乙两端，此时灯泡甲亮了起来。根据以上现象推断正确的结论是 (　　) A．灯泡甲断路 B．灯泡乙断路 C．甲、乙两灯泡都断路 D．电源坏了 例3．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，两个电表的示数都变大，则该电路中出现的故障可能是 (　　) A．灯 L断路 B．灯L短路 C．电阻 R 断路 D．电阻R短路 例4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中正确的是（　　） ①可能灯泡L断路②可能灯泡L短路③可能电阻R断路④可能电阻R短路 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①③正确 D．只有①②③正确 例5．如图所示，闭合开关S时，小灯泡L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯也不亮；接触c、d两点时，两灯都亮。对此，下列判断中正确的是（　　） A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．开关S断路 D．灯L2短路 例6．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变小，则（　　） A．灯L可能变暗 B．灯L亮度可能不变 C．电阻R可能断路 D．电阻R可能短路 例7．在如图所示电路中（　　） A．当 K1、K2都闭合时，L1、L2都亮 B．当 K1 断开、K2闭合时，L1不亮、L2亮 C．当 K1 闭合、K2断开时，L1、L2都不亮 D．当 K1闭合、K2断开时，L1亮、L2不亮 ღ题型二 串联电路和并联电路的综合分析 例1．在如图所示电路中，先闭合开关S，灯L2 发光，电流表有示数。当再闭合开关S1时，下列有关说法正确的是⋯() A．灯 L2变暗 B．电流表示数不变 C．灯 L2 变亮 D．电流表示数变大 例2．如图，电路中电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从b端向中点移动的过程中(不考虑温度对灯丝电阻的影响）。下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变大，电流表示数变大 B．电压表示数不变，电流表示数变小 C．灯泡的亮度变亮，电流表的示数变大 D．灯泡的亮度不变，电流表的示数不变 例3．如图所示电路，闭合开关，小灯泡和均正常发光，两电表都有示数，下列判断不正确的是（　　） A．电流表的示数比的小 B．用电压表测两端电压表示数相等 C．仅断开只有一个表有示数 D．灯被短路时，不发光 例4．如图1所示连接电路，电源电压保持不变。闭合开关，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示，下列说法不正确的是（　　） A．电源电压是9V B．定值电阻R的阻值是6Ω C．滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω D．滑片处在a端时两表的示数对应图2中A点 例5．如图所示的电路，下列分析正确的是（　　） A．只闭合S1时，L2发光、L1不发光，A2测L2电流 B．只闭合S2时，L1发光、L2不发光，A1测L1电流 C．闭合S1、S2时，L1、L2并联，A2测L2电流 D．闭合S1、S2时，L1、L2串联，A1、A2示数相等 例6．如图13一3所示电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻。当滑动变阻器R的滑片P由a端向b端移动时（　　） A．电流表 A1 的示数始终在增大，电流表 A2的示数先减小后增大 B．电流表 A2的示数始终在增大，电流表 A1的示数先减小后增大 C．电流表 A1的示数先增大后减小，电流表 A2的示数先减小后增大. D．电流表 A2的示数先增大后减小，电流表 A1的示数先减小后增大 例7． 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，在滑动变阻器的滑片 P 自a 向b移动的过程中，各电表示数的变化情况是（　　） A．A、A1、A2示数变大，V 示数变小 B．A、A1、V示数变大，A2示数变小 C．A、A2、V示数变小，A1示数变大 D．A、A1、V示数变小，A2示数变大 例8．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器R1的滑片P由中点向右端移动，当滑片P移至右端，为使此时电流表A1示数与电流表A示数的比值，跟原先滑片P置于中点时的比值一致，需用电阻Rx来替换R2，则 （　　） A．Rx＜2R2 B．Rx＞2R2 C．Rx=2R2 D．以上三种情况都有可能 例9．在如图所示的电路中，当变阻器的滑片 P由a端向b端滑动时，电表示数的变化情况是（　　） A．电流表示数减小，电压表示数增大 B．电流表示数增大，电压表示数减小 C．电流表示数先增大后减小，电压表示数先减小后增大 D．电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大 04 强化提升 一、选择题 1． 在如图所示电路中，灯泡LA 和LD都是正常发光的，忽然灯泡 LA 比原来暗些，而灯泡 LB 比原来亮些，则电路中（　　） A．电阻R1 开路 B．电阻R1短路 C．电阻 R2开路 D．电阻 R2短路 2． 如图所示是学生设计的模拟调光灯电路。闭合开关后，移动回形针，发现灯泡发光，但亮度几乎不变，产生这一现象的原因可能是（　　） A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．灯泡的阻值太大 D．铅笔芯的总阻值太大 3．如图所示的电路中，a、b、c为三个接线柱，闭合开关后灯泡不亮，已确定是由于灯泡断路或短路引起的。在不拆开电路的情况下，有同学用电流表或电压表进行检查判断，下列判断正确的是（　　） A．把电流表接在a、b间，断开开关，电流表无示数说明灯泡短路 B．把电流表接在b、c间，闭合开关，电流表有示数说明灯泡断路 C．把电压表接在a、b间，断开开关，电压表有示数说明灯泡断路 D．把电压表接在b、c间，闭合开关，电压表有示数说明灯泡短路 4．在如图所示的电路中，电源电压为6V。当闭合开关后，电灯都不亮。现用电压表检查各段电路的电压，结果下列判断中不正确的是（　　） A．甲灯发生了断路，而乙、丙两灯没有问题 B．电源和丙灯没有问题，而甲、乙两灯发生断路 C．开关接触不良而断路，而电灯可能都没有问题 D．丙灯发生了断路，而甲、乙两灯肯定没有断路 5．把小灯泡L1 和L2、电池组、开关及若干导线组成电路，闭合开关后发现灯泡 L1 发光而灯泡L2 不发光，则下列判断中可能正确的是（　　） A．灯泡L1 和L2串联，灯泡 L2的灯丝断了 B．灯泡 L1和L2 并联，灯泡L1的灯丝断了 C．灯泡 L1和L2 串联，灯泡L1 的灯丝断了 D．灯泡L1和L2并联，灯泡L2的灯丝断了 6． 电学中常用电压表检测电路中故障。某同学连接了如图所示的电路，闭合开关S后，电流表的指针几乎不动，灯都不亮，电压表的指针有明显偏转，据此可分析，该电路的故障可能是（　　） A．电流表坏了或电流表的接线柱因接触不良实际未接入电路 B．电路aL1b部分某处出现断路 C．L2的灯丝被烧断或灯座未接通 D．电流表、L1、L2都坏了 7． 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R2、R3是两个定值电阻。闭合开关 S，滑片 P 向左滑动；当电流表示数变化量的绝对值为△I时，电压表示数变化量的绝对值为△U；当电流表示数变化量的绝对值为 △I'时，电压表示数变化量的绝对值为 △U'。若△I<△I'，则 （　　） A． B． C． D．以上三种情况都有可能 8．小科在探究“串联电路中电压的规律”时，将电路连好后(如图所示)闭合开关，两灯均不亮。经检查，电路连接无误老师告诉他其中一个小灯泡坏了。小科任细想了想后用下列方法进行了判断，其中判断正确的是（　　） A．把一根导线连接在A.B两点，若灯L1亮，则表示灯L2坏了 B．把一只电压表并接在B、C两点，若电压表无示数，则表示灯L2坏了 C．把一只电流表并接在A、B两点若电流表无示数，则表示灯L1坏了 D．把一只小灯泡并接在B、C两点，若灯L1亮，则表示灯L2坏了 9． 如图所示的电路中，小灯泡 L1 和 L2 都标有“3 V 0.25 A”字样，电源由2节电压为 1.5 V的干电池组成。则下列说法中错误的是（　　） A．S闭合后，L1、L2并联，且都能发光 B．S闭合后，电路将发生短路 C．要想使 L1、L2 串联，可去掉导线b D．若将导线m从接线柱B改接到A上，则两灯都能正常发光 10． 关于如图所示的电路，下列说法正确的是（　　） A．K1、K2、K3都闭合，L1、L2、L3都发光 B．K1、K2闭合，K2断开，只有 L2不发光 C．K3闭合，K1、K2断开，只有L2发光 D．K2、K3闭合，K1断开，L1、L2不发光 11． 关于如图所示电路，下列说法正确的是 （　　） A．当 K1、K2都闭合时，L1、L2都发光 B．当 K1 断开，K2闭合时，L1不发光，L2发光 C．当 K1 闭合，K2断开时，L1、L2都不发光 D．当K1 闭合，K2 断开时，L2发光，L2不发光 12． 如图所示的电路在开关闭合后，则（　　） A．灯 L1 和灯 L2 都能工作 B．灯 L1 和灯 L2都不能工作 C．灯 L1 不能工作，灯 L2能工作 D．灯L1 能工作，灯 L2 不能工作 13．如图所示，闭合开关后，两盏灯均不亮，电流表示数为零，电压表有示数且较大，产生这一现象的原因可能是（　　） A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2断路 14．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，由于电阻R或小灯泡L可能出现了故障，开关S闭合前后，电流表有示数且示数不变。下列判断中正确的是（　　） A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．小灯泡L断路 D．小灯泡L短路 15．如图所示，电源电压不变，开关S由断开到闭合时，下列说法正确的是（） A．灯泡L2变暗，电流表示数变大 B．灯泡L1变暗，电流表示数变小 C．灯泡L2变亮，电压表示数变小 D．灯泡L1变亮，电压表示数不变 16．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。下列说法正确的是() A．滑片向右移动时，电压表示数变小 B．滑动变阻器的最大阻值为60Ω C．滑片移动过程中，两电表示数的比值不变 D．电源电压为6V，R1的阻值为10Ω 17．如图，闭合开关S，灯泡L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯泡L2突然熄灭，L1仍正常发光，两只电表均有示数，则故障可能是() A．电流表短路 B．L2断路 C．电压表断路 D．L2短路 18．小乐在实验室里连接了如图所示的电路，则有（　　） A．小灯泡并联，电压表测电源电压 B．小灯泡串联，电压表测L2两端的电压 C．若灯泡L1短路，则电压表示数为零 D．若灯泡L2短路，则电压表示数为3V 19．为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机(如图甲)先抽出塑料袋内的气体，再利用电阻丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。下列说法正确的是（　　） A．开关都闭合，电阻丝和抽气机是串联的 B．要使抽气机工作并将塑料袋封口，只需闭合开关S1和S2 C．抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，是利用了气压和流速的关系 D．使用过程中，若抽气机突然停止工作而电阻丝仍继续加热，可能是抽气机发生断路 20．某科技创新小组制作了个直接测量电阻阻值的仪器，称之为欧姆表，连接的电路如图，已知电路中电源电压保持6伏不变，在A与B之间连接导线，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为0.6A(即满量程)，在电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”。 （1）保持滑动变阻器R1不变，当在AB之间接一阻值为10Ω电阻时，电流表示数为　 　，将“10Ω”数值标在电流表此刻度处。 （2）据此原理，可把电流表刻度改为相应的电阻值，则电流表刻度“0.4A”处应标的电阻值是　 　Ω. 21．两个灯泡串联的电路图如图所示，开关S闭合后，两个灯泡都不发光，用电压表测灯泡L1两端的电压时，其示数为4.5V，再用电压表测L2两端的电压时，其示数为零，则灯泡L1、L2的故障是（　　） A．L1短路，L2开路 B．L1开路，L2正常 C．L1、L2都短路 D．L1、L2都开路 22．探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变，现采用如图所示的电路进行探究，器材：学生电源(6V)，滑动变阻器(“20Ω1A”)，电流表，电压表，开关，三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干，以下说法正确的是（　　） A．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1.5~5V B．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1~4V C．电压预设值越大，在获得3组实验数据的过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小 D．实验中电压预设值为2V时，要获得3组实验数据，需更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器 23．如图所示的电路，电源电压一定。关于电路的工作情况，下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1，两个灯中只有L2亮， B．若灯L1被短接，则闭合S1、S2后电流表被烧坏 C．若电压表和电流表位置对调，则闭合S1、S2后两表都被烧坏 D．只闭合S2时，电压表有示数． 24．用如图电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（　　） A．①②之间断路 B．①②之间短路 C．②③之间断路 D．②③之间短路 二、填空题 25． 如图所示，把两只电灯 L1和L2串联起来组成图示电路，接通开关后： （1）若仅电压表的示数为零，故障可能是　 　。 （2）若电流表的示数为零，电压表指针有明显偏转，电路故障可能是　 　。 26． 如图所示是一个电热器电路。电热丝、指示灯、开关构成串联电路，接在电源上，已知该电路中有一个元件断路，有一个元件短路，但不知道是哪两个元件有故障。今用一个校验电灯分别接在电路各处，得到下表所示的结果。由此可判断断路的元件是　 　，短路的元件是　 　。 校验次数 1 2 3 4 5 6 校验电灯接入点 a、f a、b c、d e、f a、d c、f 发光情况 正常发光 不发光 亮度较暗 不发光 亮度较暗 正常发光 27．某同学按如图电路测量电阻 Rx 的阻值，其中 R 为已知规格的滑动变阻器，①、②为电表。 （1）图中 1 号位置应该填入的元件是　 　。 （2）正确连接电路后闭合开关，若将滑动变阻器滑片移到 a 端会损坏电源，其原因是　 　。 （3）在不改变电路连接和元件的前提下，若要测得 Rx 的阻值，必须进行的操作是　 　。 28．如图甲所示是小明自制电子秤的原理示意图，托盘、轻弹簧上端和金属滑片固定一起(弹簧的电阻不计)． （1）电路设计：要使电子秤能正常工作。下列电路连接正确的是：____ A．点“1"与点“2"连接 B．点“1“与点“3”连接 C．点“2”与点“3"连接 （2）小明在正确完成电路连接后闭合开关S，改变托盘中物体的质量，发现电压表有示数，但始终不变，发生故障的原因可能是____ A．R0断路 B．R1短路 C．电压表短路 D．金属滑片P处断路 三、实验探究题 29． 小科同学有一辆玩具电动车，在行驶过程中，车上的小动物可以自由旋转，这种功能是由两个电动机带动的。如图所示是玩具电动车的简化电路图。目前该车某一处出现了故障：通电后玩具电动车只能行驶，而上面的小动物不能旋转。对此，小科同学提出了猜想： 【猜想与假设】 ①可能是旋转开关有故障；②可能是旋转定时器有故障；③可能是旋转电动机有故障。 小科同学利用一只电压表来判断故障的位置。 【进行实验】 ①将玩具电动车装上四节新干电池，闭合旋转开关和旋转定时器。 ②将电压表一端接在 d 点不动，另一端依次接在a、b、c点，观察电压表的示数 。 【分析和论证】 （1）如果另一端接在a点时电压表有示数，接在b点时无示数，说明旋转开关　 　(填“断路”“短路”或“正常”)。 （2）如果另一端分别接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且Uab=Ubd=Uad说明　 　和　 　正常，　 　有故障。 30．自制电子身高测量仪。学习小组分别设计了甲、乙、丙三图所示测量仪。所用材料规格均相同。其中：电压表量程为0~3V，电流表量程为0～0.3A，定值电阻R=15Ω，电源电压恒为4.5V。R是固定的、竖直放置的硬电阻棒长10cm，总电阻为30Ω，其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比，金属杆cd和MP（右端Р是滑片）与电路接触良好，电阻不计。 评价指标 优秀 良好 待改进 指标a 两只电表均安全 一只电表安全 两电表会损坏 指标b 身高越高，电压表示数越大。 身高越高，电压表示数越小。 电压表示数不能显示身高 指标C 刻度均匀 刻度不均匀 无正相关 （1）R在丙图电路中的作用是　 　。 （2）按“评价指标b”，乙图的评价等级是　 　。 （3）有小组认为丙图中的电流表示数一直都不变。请计算丙图中电流表的示数大小。 （4）标刻度。身高为168Cm的小成同学用乙图测量时，电流表示数为0.15A。若将电压表改装成身高仪，则电压表刻度盘2.7V处应标上身高　 　cm。 （5）产品迭代。上述三只电表都不能实现电压表示数与身高成正比。请在丁图中再加以改装：将电压表安装在最合适的位置，从而达到指标c为优秀等级。 四、计算题 31．如图所示的电路中， 欧，当开关S分别与a、b接通时，电流表的读数分别为1.2安和0.8安，求： （1）电源电压。 （2）R2 的阻值。 32． 为锻炼身体，小科利用所学科学知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片 P固定在一起(弹簧的电阻不计，P 与R1间的摩擦不计)。定值电阻 R0=5Ω， ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rₐ=25Ω，电源电压U=3.0 V，电流表的量程为0~0.6A，当不拉拉环时，金属滑片 P刚好处于a端， 已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力 F 间的关系如图乙所示。 （1）由图乙可知，弹簧伸长的长度△L与所受拉力 F 成　 　(填“正比”或“反比”)。 （2）小科将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的　 　A处。 （3）通过计算说明，电流表表盘的 0.6 A 处应标多少牛。 33．学完电学知识后，小嘉同学想制作一个电子握力器，图甲是其设计示意图。其电源电压为，为阻值的定值电阻，滑动变阻器R的最大值为，手柄A与变阻器滑片固定在一起，握力为零时，滑片处于a端。使用时，先闭合开关S，再用手握住手柄A向下运动压缩弹簧，握力大小就显示在力量计表盘上，力量计由电流表（量程为）改装而成。 （1）当握力增大时，力量计的示数也随之增大，请解释其原理　 　。 （2）当握力为零时，电路中的电流为多少？ （3）小嘉同学还想用电压表代替电流表做力量计。乙图是其设计的电路部分示意图，请你按要求把力量计（电压表）画在答题卷的电路图中。（要求：当握力为零时，电压表的示数为零；当握力增大时，电压表的示数也随之增大） 34．如图所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化。当只闭合开关S1时，电流表的示数是I1。当只闭合开关S2时，电流表的示数是I2。当断开S1、S2时，电流表的示数是I3，电压表V1、V2示数之比为2：1，若此时RL两端的电压为3V；当开关S1、S2闭合时，灯L正常发光，电流表的示数为I4。已知I1：I2=2：1。 求： （1）分别画出S1、S2断开时和闭合时的等效电路图； （2）电阻R1与R2之比； （3）电流I3与I4之比。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙教版八上科学第四章 4.7电路分析及运用 01 思维导图 02 基础知识 ☀知识点一 串并联电路的特点 1、电路中并联的电灯(或其他用电器)过多，电源输出的电流过大，会引起电源超载而损坏电源，或导线过热而发生火灾。 2、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。 3、串联电路中：通过各电阻的电流相等；总电压等于各个电阻两端电压之和；总电阻等于各用电器电阻之和。 4、并联电路:总电流等于各支路的电流之和；各电阻上的电压相等(总电压与各支路电压相等);总电阻的倒数等各支路电阻的倒数之和。 电 流 电 压 电 阻 串联电路 I=I1=I2=…=In U总=U1+U2+…+Un R=R1+R2+…+Rn 并联电路 I=I1+I2+…+In U总=U1=U2=…=Un 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn ☀知识点二 串并联电路特点的运用 （1）串联电路中通过某个电阻的电流，等于电源两端电压除以各分电阻之和.当串联电路中的一个电阻改变时，电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变. （2）串联电路的总电阻与各分电阻的关系是R=R1+R2，总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大. （3）当并联电路中的一个支路的电阻改变时，这个支路的电流会变化，干路电流会变化，但另一个支路的电流和电压都不变. （4）并联电路的总电阻与各分电阻的关系是，总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小. （5）串联电路分压规律： 串联电路电流是一定的： 即：I＝I1＝I2 由欧姆定律可知：有；则有； ＝＝ 　 ＝＝ 结论：串联电路中，电阻两端电压之比等于电阻之比. （6）并联电路分流规律　 并联电路电压相等，即：U＝U1＝U2 结论：并联电路中各支路的电流与它们的电阻成反比. 03 经典例题 ღ题型一 电路故障问题 例1．如图所示，闭合开关灯 L1、L2 都正常发光。突然其中一盏灯熄灭，而电流表、电压表的示数都不变。产生这一现象的原因是 (　　) A．L1 短路 B．L2 短路 C．L1 断路 D．L2 断路 【答案】C 【解析】【分析】 根据电路图可知，两灯泡并联，电流表测灯L2中电流，电压表测并联电路中电压。根据电流表、电压表在电路中特征来判断。 【解答】 A.如果灯泡L1短路，将形成电源短路，电流表没有示数，电压表示数为零，故A不符合题意； B.如果灯泡L2断路，不发光；电流表断路无示数，电压表示数不变，故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，故C符合题意； D.如果灯泡L2短路，整个电路短路，电流表电压表示数都变为零，故D不符合题意。 故选C。 例2．小金同学按如图连接好电路，闭合开关，发现甲、乙两灯泡不亮；然后他拿来一根导线直接连在灯泡甲两端，此时甲、乙两灯泡仍不亮；于是他取下这根导线，直接连在灯泡乙两端，此时灯泡甲亮了起来。根据以上现象推断正确的结论是 (　　) A．灯泡甲断路 B．灯泡乙断路 C．甲、乙两灯泡都断路 D．电源坏了 【答案】B 【解析】【分析】用导线并联法检查电路故障时，接入导线时如果电路产生电流，说明并联部分出现断路。如果电路仍然不正常，那么继续排查其它部分。 【解答】根据题意可知，导线接在甲灯泡两端时，两个灯泡都不亮，说明问题出现在其它位置。当导线接在乙灯泡上时，甲灯泡发光，则说明并联的乙灯泡发生了断路，故B正确，而A、C、D错误。 故选B。 例3．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，两个电表的示数都变大，则该电路中出现的故障可能是 (　　) A．灯 L断路 B．灯L短路 C．电阻 R 断路 D．电阻R短路 【答案】D 【解析】【分析】 （1）由图可知，电阻R、电灯L和电流表串联，电压表与灯泡并联，测量的是灯泡两端的电压，电流表测量电路电流； （2）根据电压表的示数变大和电流表示数变大，来分析电路中的故障情况。 【解答】 A.如果灯L发生了断路，电流表示数变为零，故A不符合题意； B.如果灯L发生了短路，电压表示数变为零，故B不符合题意； C.如果电阻R断路，电流表示数变为零，故C不符合题意； D.如果电阻R短路，电压表测量电源电压，示数变大；电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，故D符合题意。 故选D。 例4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中正确的是（　　） ①可能灯泡L断路②可能灯泡L短路③可能电阻R断路④可能电阻R短路 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①③正确 D．只有①②③正确 【答案】A 【解析】【分析】 电路正常工作时，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯L两端的电压，由各选项给出的故障分析电表的变化则可得出正确答案。 【解答】解：由图可知，电路正常工作时，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯L两端的电压。 ①若灯泡L断路，电路中无电流，电流表示数变为0，即电流表示数变小，电压表测量电源电压，电压表示数变大，故①正确； ②若灯泡L短路，电路中阻值变小，根据可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电压表示数为0，电压表示数变小，故②正确； ③若电阻R断路，电路中无电流，电流表和电压表示数都为零，故③错误； ④若电阻R短路，电路中阻值变小，根据可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电压表测量电源电压，电压表示数变大，故④错误。 综上所述，故A正确，BCD错误。 故选：A。 例5．如图所示，闭合开关S时，小灯泡L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯也不亮；接触c、d两点时，两灯都亮。对此，下列判断中正确的是（　　） A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．开关S断路 D．灯L2短路 【答案】C 【解析】【分析】分析各个选项中的故障，推测出现的现象，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。 【解答】A .如果灯L1开路，用一段导线的两端接触b、c两点时，L2会发光，故A不合题意； B.如果灯L2开路，导线接触a、b两点时，L1会发光，故B不合题意； C.如果开关开路，导线接触c、d两点时，电路是通路，两灯都发光，故C符合题意； D.如果灯L2短路，L1会发光，故D不合题意。 故选C。 例6．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变小，则（　　） A．灯L可能变暗 B．灯L亮度可能不变 C．电阻R可能断路 D．电阻R可能短路 【答案】D 【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析，推测可能出现的现象，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。 【解答】A.如果灯L变暗，则灯泡L两端的电压变小，此时电阻R两端的电压变大，即V2的示数会变大，与题意不符，故A不合题意； B.如果灯L亮度不变，则电阻R两端的电压也不变，电压表V1、V2示数不变，与题意不符，故B不合题意； C.如果电阻R断路，则此时V2的示数也等于电源电压，示数变大，与题意不符，故C不合题意； D.如果电阻R短路，则此时V2的示数变小，等于零，灯泡L两端的电压变大，亮度变亮，与题意相符，故D符合题意。 故选D。 例7．在如图所示电路中（　　） A．当 K1、K2都闭合时，L1、L2都亮 B．当 K1 断开、K2闭合时，L1不亮、L2亮 C．当 K1 闭合、K2断开时，L1、L2都不亮 D．当 K1闭合、K2断开时，L1亮、L2不亮 【答案】C 【解析】【分析】根据图片分析开关在不同组合状态下的连接关系，确定电流的路径，从而确定哪个灯泡发光即可。 【解答】A.当 K1、K2都闭合时，L1被短路，只有 L2连入电路，则L1 不亮、L2 亮，故A错误； B.当 K1断开、K2闭合时，L1、L2串联连入电路，则L1、L2都亮，故B错误； CD.当 K1闭合、K2断开时，因 K2断开，使电路不能形成通路，则 L1、L2都不亮，故C正确、D错误。 故选C。 ღ题型二 串联电路和并联电路的综合分析 例1．在如图所示电路中，先闭合开关S，灯L2 发光，电流表有示数。当再闭合开关S1时，下列有关说法正确的是⋯() A．灯 L2变暗 B．电流表示数不变 C．灯 L2 变亮 D．电流表示数变大 【答案】D 【解析】【分析】 并联电路中，各支路互不影响，并联电路中干路中的电流等于各支路电流的和，据此分析灯泡亮度的变化和电流表示数的变化。 【解答】 由图可知，先闭合开关S，灯泡L2接入电路中，灯L2发光，电流表测量通过灯泡L2的电流； 当再闭合开关S1时，该电路为并联电路，由于并联电路中各支路互不影响，所以灯L2的亮度不变，通过灯泡L2的电流不变； 在并联电路中，干路中的电流等于支路电流的和，所以干路中的电流变大，电流表示数变大； 故D正确，而A、B、C错误。 故选D。 例2．如图，电路中电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从b端向中点移动的过程中(不考虑温度对灯丝电阻的影响）。下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变大，电流表示数变大 B．电压表示数不变，电流表示数变小 C．灯泡的亮度变亮，电流表的示数变大 D．灯泡的亮度不变，电流表的示数不变 【答案】D 【解析】【分析】 由图可知，滑动变阻器R与灯泡L并联，电流表测量通过灯泡的电流，电压表测量电源的电压； 闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端滑到中点过程中，根据电源电压分析电压表示数的变化；根据并联电路的特点分析通过灯泡电流的变化和灯泡亮度的变化；根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析通过滑动变阻器电流的变化，根据并联电路的电流规律分析电路总电流的变化。 【解答】 解：由图可知，滑动变阻器R与灯泡L并联，电流表测量通过灯泡的电流，电压表测量电源的电压； 由于电源电压不变，滑动变阻器滑片移动时，电压表示数不变； 闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端滑到中点过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大； 并联电路各支路互不影响，所以通过灯泡的电流不变，即电流表示数不变，灯泡的亮度不变； 综上所述，D正确。 故选：D。 例3．如图所示电路，闭合开关，小灯泡和均正常发光，两电表都有示数，下列判断不正确的是（　　） A．电流表的示数比的小 B．用电压表测两端电压表示数相等 C．仅断开只有一个表有示数 D．灯被短路时，不发光 【答案】C 【解析】【分析】 分析电路图，先确定两灯的连接方式、两电流表和两开关的位置，再根据并联电路的电流特点分析判断。 【解答】 解：A、图中两个灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L1的电流，电流表A2的示数比A1的小，故A正确； B、两个灯泡并联，由并联电路电压的规律可知用电压表测L1、L2两端电压表示数相等，故B正确； C、开关S2在干路上，控制整个电路，仅断开S2两个电表都没有示数，故C错误； D、两个灯泡并联，若灯L1发生短路，L2同时短路，L2不能发光，故D正确。 故选：C。 例4．如图1所示连接电路，电源电压保持不变。闭合开关，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示，下列说法不正确的是（　　） A．电源电压是9V B．定值电阻R的阻值是6Ω C．滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω D．滑片处在a端时两表的示数对应图2中A点 【答案】D 【解析】【分析】考查电路的动态分析，属于综合题，滑片在a端时，滑动变阻器阻值最小，电流最大，电压表读数 即电源电压。滑片在b端时，阻值最大，电流最小，电压表读数最小。 【解答】A.滑片最左端时，电阻最小电流最大，电压表读数即电源电压为9V，所以A正确； B.电阻=电压/电流=9V/1.5A= 6Ω ，所以B正确； C.b端时，电压为3V，滑动变阻器电压为6V，电流为0.5A，电阻=6V/0.5A=12Ω ，所以C正确； DA点时，电流最小，电阻最大，应该是b端，所以D错误。 故答案为D 例5．如图所示的电路，下列分析正确的是（　　） A．只闭合S1时，L2发光、L1不发光，A2测L2电流 B．只闭合S2时，L1发光、L2不发光，A1测L1电流 C．闭合S1、S2时，L1、L2并联，A2测L2电流 D．闭合S1、S2时，L1、L2串联，A1、A2示数相等 【答案】C 【解析】【分析】根据开关的关闭和打开状态，判断电路的串并联关系以及电流表所测的灯泡，最后根据串并联电路的电流特点分析判断即可。 【解答】只闭合S1时，只有L1不发光，故A错误； 只闭合S2时，电流表A1、开关S2、灯泡L2和开关S1串联。因为S1断开，所以没有电流，灯泡都不发光，故B错误； 闭合S1、S2时，L1、L2并联，A2测L2电流 ，故C正确，D错误。 故选C。 例6．如图13一3所示电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻。当滑动变阻器R的滑片P由a端向b端移动时（　　） A．电流表 A1 的示数始终在增大，电流表 A2的示数先减小后增大 B．电流表 A2的示数始终在增大，电流表 A1的示数先减小后增大 C．电流表 A1的示数先增大后减小，电流表 A2的示数先减小后增大. D．电流表 A2的示数先增大后减小，电流表 A1的示数先减小后增大 【答案】A 【解析】【分析】首先分析滑片P在左、右端时的电路，然后根据串并联的特点和欧姆定律即可得出电流表的示数变化。 【解答】当滑片P在左端时，由于电流表相当于导线，对电阻R1和滑动变阻器短路，使电路中只有R2连入电路，电流表A1无示数，电流表A2测量通过R2的电流； 当滑片P向右移动时，使电路在R2的基础上再串联了电阻，电流表A1有示数，测量的是滑动变阻器上R右和R1并联的总电流；而电流表A2测量滑动变阻器上的左右两端流入、从滑片P流出的总电流，不再是通过R2的电流，所以电流会变小； 当滑片P在右端时，由于电流表A1滑动变阻器短路，电流表A2对电阻R1短路，使电路中又只有R2连入电路，电流表A1、A2测量都是通过R2的电流； 综上所述，当滑动变阻器R的滑动触头P由左向右移动时，电流表A1的示数始终在增大，电流表A2示数先减小后增大。 故选A。 例7． 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，在滑动变阻器的滑片 P 自a 向b移动的过程中，各电表示数的变化情况是（　　） A．A、A1、A2示数变大，V 示数变小 B．A、A1、V示数变大，A2示数变小 C．A、A2、V示数变小，A1示数变大 D．A、A1、V示数变小，A2示数变大 【答案】C 【解析】【分析】 根据图片分析电路连接及电流表测量的电流和电压表测量的电压，当滑动变阻器的滑片P自a向b移动过程中，确定变阻器连入电路 的电阻变化，根据并联电阻的规律可知R1、R2并联的电阻变化，根据电阻的串联判断与R并联的支路电阻变化，由欧姆定律得出A示数变化； 根据U=IR确定V的示数变化， 因R1、R2并联的电阻变大，由分压原理可知R1、R2并联的电压变化，由欧姆定律确定A1示数变化，根据并联电路电流的规律可确定A2示数变化。 【解答】 原电路中，R1与R2并联后与R3串联，然后再与R并联，电流表A1测R1的电流，电流表A2测R2的电流，A测R1、R2并联的总电流，电压表测R3的电压。 当 在滑动变阻器的滑片P自a向b移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，R1、R2并联后的电阻变大，再与R2串联后的电阻也变大，根据欧姆定律可知，该支路的电流变小，故电流表A 的示数变小； R3两端的电压变小，故电压表V的示数变小；根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，R1、R2并联后两端的电压变大，再根据欧姆定律可知，通过 R1支路的电流变大，电流表A1的示数变大；因并联电路干路电流等于各支路电流之和，干路电流减小，R1支路的电流变大，故 R2支路的电流变小，故电流表 A2的示数变小。 故选C。 例8．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器R1的滑片P由中点向右端移动，当滑片P移至右端，为使此时电流表A1示数与电流表A示数的比值，跟原先滑片P置于中点时的比值一致，需用电阻Rx来替换R2，则 （　　） A．Rx＜2R2 B．Rx＞2R2 C．Rx=2R2 D．以上三种情况都有可能 【答案】B 【解析】【分析】首先根据变阻器的阻值变化计算出变化前后通过变阻器的电流A的大小变化，然后确定电流表A1前后的示数变化。接下来根据并联电路的电流特点确定通过R2的电流变化，最后根据欧姆定律计算R2的阻值变化倍数即可。 【解答】根据图片可知，定值电阻R2与变阻器R1并联，电流表A 测干路电流，电流表 A1 测 R1中电流，电压表测电源电压. 滑动变阻器R1的滑片 P由中点向右端移动，当滑片P移至右端时，电流表 A、A1的示数都变小，A1变为原来的一半。 为使此时电流表 A1示数与电流表 A示数的比值，跟原先滑片 P置于中点时的比值一致， 则电流表 A 的示数也需变为原来的一半， 根据并联电路的电流规律可知，通过R2的电流也要变为原来的一半， 根据欧姆定律可知，故应使电阻 R2变为原来的2倍。 故选B。 例9．在如图所示的电路中，当变阻器的滑片 P由a端向b端滑动时，电表示数的变化情况是（　　） A．电流表示数减小，电压表示数增大 B．电流表示数增大，电压表示数减小 C．电流表示数先增大后减小，电压表示数先减小后增大 D．电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大 【答案】D 【解析】【分析】 由电路图可知，aP、Pb并联后，再与R1、R3、电流表、电源串联，电压表并联在电源和R3两端组成电路；当变阻器的滑 片P由a端向b端滑动时，根据并联电路的电阻特点即可判断电路中电阻的变化情况，根据欧姆定律和串联电路电阻的分压 特点即可判断电表示数的变化。 【解答】变阻器的滑片 P由a端向b端滑动的过程中，aP之间的电阻逐渐变大，Pb之间的电阻逐渐减小。 由并联电路电阻特点可知，此过程中并联后的电阻先增大后减小； 根据串联电路电阻的特点可知，电路中的电阻先增大后减小； 由可知电路中的电流先减小后增大，即电流表的示数先减小后增大。 把 R2看成电源的内阻，则电压表测电源输出的电压，当通过电源的电流先减小后增大时，内阻分得的电压先减小后增大，所以输出的电压先增大后减小，即电压表的示数先增大后减小。 故D正确，而A、B、C错误。 故选D。 04 强化提升 一、选择题 1． 在如图所示电路中，灯泡LA 和LD都是正常发光的，忽然灯泡 LA 比原来暗些，而灯泡 LB 比原来亮些，则电路中（　　） A．电阻R1 开路 B．电阻R1短路 C．电阻 R2开路 D．电阻 R2短路 【答案】C 【解析】【分析】并联电路的总电阻小于任何一个电阻；在串联电路中，电压与电阻成正比，据此对各个选项进行分析判断即可。 【解答】BD.若电阻R1或R2短路，则与电阻并联的灯泡一定也被短路，即该灯泡不会发光，故B、D不合题意； A.若电阻R1开路，则LA部分电阻变大。由串联电压与电阻成正比的规律可知，则灯泡 LA两端电压将变大，故灯泡LA将比原来亮，而事实是灯泡 LA 比原来暗些，故A 合题意； C.若电阻R2开路，则LB部分电阻变大。由串联电压与电阻成正比的规律可知，则灯泡LB两端电压将变大，故灯泡LB将比原来亮，灯泡LA两端电压比原来电压要小，即灯泡LA比原来暗些，故C符合题意。 故选C。 2． 如图所示是学生设计的模拟调光灯电路。闭合开关后，移动回形针，发现灯泡发光，但亮度几乎不变，产生这一现象的原因可能是（　　） A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．灯泡的阻值太大 D．铅笔芯的总阻值太大 【答案】C 【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析，推测可能出现的现象，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。 【解答】 A.灯泡短路，灯泡不会发光，故B不合题意； B.根据图片可知，铅笔芯与灯泡是串联的，移动回形针，灯泡发光，根据串联电路的特点，电路不可能是断路，B选不合题意； C. 铅笔芯的电阻相对于灯泡的电阻很小，移动回形针，铅笔芯接入电路阻值的变化对电路的电流影响很小，所以看上去灯泡亮度几乎不变，故C符合题意； D. 如果是铅笔芯的电阻太大，在移动回形针时，电路中的电阻变化也很大，会使电路中电流变化很大，灯泡亮度变化明显，故D不合题意。 故选C。 3．如图所示的电路中，a、b、c为三个接线柱，闭合开关后灯泡不亮，已确定是由于灯泡断路或短路引起的。在不拆开电路的情况下，有同学用电流表或电压表进行检查判断，下列判断正确的是（　　） A．把电流表接在a、b间，断开开关，电流表无示数说明灯泡短路 B．把电流表接在b、c间，闭合开关，电流表有示数说明灯泡断路 C．把电压表接在a、b间，断开开关，电压表有示数说明灯泡断路 D．把电压表接在b、c间，闭合开关，电压表有示数说明灯泡短路 【答案】B 【解析】【分析】当电压表或电流表并联在电路两点之间时，如果它们有示数，那么说明它们与两极之间为通路；如果没有示数，那么说明它们与两极之间为断路，据此分析判断。 【解答】A.把电流表接在a、b间，断开开关，如果电流表有示数，说明电路是通路，即灯泡处发生短路；如果电流表无示数，说明电路是断路，即灯泡处发生断路，故A错误； B.把电流表接在b、c间，闭合开关，如果电流表有示数，说明灯泡断路，电流表和变阻器组成通路；如果电流表无示数，说明灯泡处发生短路，电流表相当于与导线并联，因此无电流从电流表通过，故B正确； C.把电压表接在a、b间，断开开关，电压表有示数，说明从电源正极经电压表、灯泡、变阻器到电源负极组成串联通路，即灯泡短路；如果电压表无示数，说明电路有断路，也就是灯泡断路，故C错误； D.把电压表接在b、c间，闭合开关，如果电压表有示数，说明从电源正极经电压表、变阻器到电源负极组成串联通路，即灯泡开路；如果电压表无示数，说明灯泡短路，电压表相当于与导线并联，故D错误。 故选B。 4．在如图所示的电路中，电源电压为6V。当闭合开关后，电灯都不亮。现用电压表检查各段电路的电压，结果下列判断中不正确的是（　　） A．甲灯发生了断路，而乙、丙两灯没有问题 B．电源和丙灯没有问题，而甲、乙两灯发生断路 C．开关接触不良而断路，而电灯可能都没有问题 D．丙灯发生了断路，而甲、乙两灯肯定没有断路 【答案】D 【解析】【分析】 闭合开关灯泡不亮原因有两个：灯泡处发生短路或断路，其它位置发生断路。 电压表连接在电路中无示数，原因有二：与之并联的用电器短路，除与之并联的用电器以外的其它部位断路，据此对各个选项进行分析即可。 【解答】A.如果甲灯发生了断路，而乙、丙两灯没有问题，电压表无论接在b、c两点还是c、d两点时都是断路状态，均无示数，故A正确不合题意； B.如果甲、乙两灯发生断路，电压表无论接在b、c两点还是c、d两点间都是断路状态，均无示数，故B正确不合题意； C.如果开关断路，电压表无论接在b、c两点还是c、d两点间都是断路状态，均无示数，故C正确不合题意； D.如果丙灯发生断路，电压表连接在c、d两点时，测量电源电压，应该有示数，而实际上没有示数，说明甲灯或乙灯断路，故D错误符合题意。 故选D。 5．把小灯泡L1 和L2、电池组、开关及若干导线组成电路，闭合开关后发现灯泡 L1 发光而灯泡L2 不发光，则下列判断中可能正确的是（　　） A．灯泡L1 和L2串联，灯泡 L2的灯丝断了 B．灯泡 L1和L2 并联，灯泡L1的灯丝断了 C．灯泡 L1和L2 串联，灯泡L1 的灯丝断了 D．灯泡L1和L2并联，灯泡L2的灯丝断了 【答案】D 【解析】【分析】对各个选项中的连接方式进行分析，推测出现的现象，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。 【解答】AC.若灯泡L1和 L2 串联，无论哪一个灯泡的灯丝断了，电路都处于断路，灯泡都不能发光，故 A、C不合题意； BD.灯泡L1和L2并联，灯泡 L1的灯丝断了，则L2能发光。若灯泡L2的灯丝断了，灯泡L1 不发光而L1发光，故B不合题意，D符合题意。 故选D。 6． 电学中常用电压表检测电路中故障。某同学连接了如图所示的电路，闭合开关S后，电流表的指针几乎不动，灯都不亮，电压表的指针有明显偏转，据此可分析，该电路的故障可能是（　　） A．电流表坏了或电流表的接线柱因接触不良实际未接入电路 B．电路aL1b部分某处出现断路 C．L2的灯丝被烧断或灯座未接通 D．电流表、L1、L2都坏了 【答案】B 【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析，推测出现的现象，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。 【解答】A.电流表坏了或接线柱接触不良，此时电路为断路，电压表不能与电源两极相连，故电压表示数为零，A不合题意； B.电路 aL1部分某处出现断路时，灯都不亮，并且电流表示数为零，电压表通过L2和电流表与电源两极相连，故电压表有示数，并且为电源电压，故B符合题意； C.L2的灯丝被烧断或灯座未接通，电流表无示数，电压表无示数，故C不合题意； D.电流表、L1、L2都损坏时，电流表、电压表均无示数，故D不合题意。 故选B。 7． 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R2、R3是两个定值电阻。闭合开关 S，滑片 P 向左滑动；当电流表示数变化量的绝对值为△I时，电压表示数变化量的绝对值为△U；当电流表示数变化量的绝对值为 △I'时，电压表示数变化量的绝对值为 △U'。若△I<△I'，则 （　　） A． B． C． D．以上三种情况都有可能 【答案】A 【解析】【分析】 欧姆定律是指在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。I=U/R； 【解答】已知滑片 P 向左滑动，假设滑片从滑动变阻器的位置a移到位置b时，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；根据可知，电路中的电流变大，即I1因为电压表 V测滑动变阻器 R1两端的电压所以 则 同理，假设滑片从滑动变阻器的位置a移到位置c时，则若△I<△I'，则I3>I2>I1， 所以 故答案为：A 8．小科在探究“串联电路中电压的规律”时，将电路连好后(如图所示)闭合开关，两灯均不亮。经检查，电路连接无误老师告诉他其中一个小灯泡坏了。小科任细想了想后用下列方法进行了判断，其中判断正确的是（　　） A．把一根导线连接在A.B两点，若灯L1亮，则表示灯L2坏了 B．把一只电压表并接在B、C两点，若电压表无示数，则表示灯L2坏了 C．把一只电流表并接在A、B两点若电流表无示数，则表示灯L1坏了 D．把一只小灯泡并接在B、C两点，若灯L1亮，则表示灯L2坏了 【答案】D 【解析】【分析】本题为检查故障题，可用导线、电压表、电流表来检查，根据不同的显示来判断故障所在。 【解答】A 、判断错误，把一根导线连接在 A、B两点，若灯L2亮，则表示灯 L1 坏了，故A错误 B、判断错误，把一只电压表并接在 B、C两点，若电压表无示数，则表示灯L1坏了，故B错误。 C、判断错误，把一只电流表并接在 A、B两点，若电流表无示数，则表示灯L2坏了，故C错误。 D、把一只小灯泡并联接在B、C两点，若等发光，则表示灯L2坏了，故D正确 故答案为：D。 9． 如图所示的电路中，小灯泡 L1 和 L2 都标有“3 V 0.25 A”字样，电源由2节电压为 1.5 V的干电池组成。则下列说法中错误的是（　　） A．S闭合后，L1、L2并联，且都能发光 B．S闭合后，电路将发生短路 C．要想使 L1、L2 串联，可去掉导线b D．若将导线m从接线柱B改接到A上，则两灯都能正常发光 【答案】A 【解析】【分析】用电器首尾相连为串联，并排连接在两点之间为并联，结合电路的连接情况，对各个选项进行分析判断即可。 【解答】AD.若将导线m从接线柱B改接到A 上，则两灯并联，且都能正常发光，故A错误符合题意，而D正确不合题意； B.关S闭合后，电源被短路，故B正确不合题意； C.去掉导线b，电路中各个元件首尾相连，灯泡 L1、L2 串联，故C正确不合题意。 故选A。 10． 关于如图所示的电路，下列说法正确的是（　　） A．K1、K2、K3都闭合，L1、L2、L3都发光 B．K1、K2闭合，K2断开，只有 L2不发光 C．K3闭合，K1、K2断开，只有L2发光 D．K2、K3闭合，K1断开，L1、L2不发光 【答案】B 【解析】【分析】根据图片分析开关在不同闭合状态下的连接情况，从而确定哪个灯泡发光，哪个灯泡不发光即可。 【解答】A.根据图片可知，K1、K2、K2都闭合时，电路如下图所示，灯L2 和L1 被短路，只有L3 发光，故A错误； B.K1、K2闭合，K3断开时，电路如下图所示，灯L2被短路，L3和L1发光，只有L2不发光，故B正确； C.K3闭合，K1、K2断开时，电路如下图所示，灯 L1断路，L3和L2发光，故C错误； D.K2、K3闭合，K1断开时，电路如下图所示，灯L1被短路，L3和L2发光，故D错误。 故选B。 11． 关于如图所示电路，下列说法正确的是 （　　） A．当 K1、K2都闭合时，L1、L2都发光 B．当 K1 断开，K2闭合时，L1不发光，L2发光 C．当 K1 闭合，K2断开时，L1、L2都不发光 D．当K1 闭合，K2 断开时，L2发光，L2不发光 【答案】C 【解析】【分析】根据图片分析开关在不同组合状态下的串并联情况，进而对各个选项进行判断即可。 【解答】A.当K1、K2都闭合时，L1被短路，只有 L2连入电路，则 L1 不发光，L2 发光，故A错误； B.当K1断开，K2闭合时，L1、L2串联连入电路，则L1、L2都发光，故B错误； CD.当 K1闭合，K2断开时，电路不能形成通路，则L1、L2都不发光，故C正确，D错误。 故选C。 12． 如图所示的电路在开关闭合后，则（　　） A．灯 L1 和灯 L2 都能工作 B．灯 L1 和灯 L2都不能工作 C．灯 L1 不能工作，灯 L2能工作 D．灯L1 能工作，灯 L2 不能工作 【答案】C 【解析】【分析】根据图片确定电路的串并联关系，然后对灯泡的工作情况分析判断。 【解答】根据图片可知，开关闭合后，灯L1 被短路，电路为灯L2的基本电路，故灯L1不能工作，灯L2能工作，故C正确，而A、B、D错误。 故选C。 13．如图所示，闭合开关后，两盏灯均不亮，电流表示数为零，电压表有示数且较大，产生这一现象的原因可能是（　　） A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2断路 【答案】D 【解析】【分析】由电路图可知，灯泡L1与L2串联，电压表测L2两端的电压，电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，两灯泡均不亮可能是电路断路，即电压表并联部分断路。 【解答】 由电路图可知，灯泡L1与L2串联，电压表测L2两端的电压，电压表有示数且示数较大，说明电压表两接线柱与电源之间是通路。两盏灯均不亮，电流表示数为零，说明是电路断路造成的，即电压表并联部分的L2断路造成的。 故选D。 14．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，由于电阻R或小灯泡L可能出现了故障，开关S闭合前后，电流表有示数且示数不变。下列判断中正确的是（　　） A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．小灯泡L断路 D．小灯泡L短路 【答案】B 【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析，推测可能出现的现象，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。 【解答】A.电阻R断路时，开关S断开时，电流表没有示数，故A不合题意； B.电阻R短路时，电路里只有灯泡；当开关S闭合时，电路里还是只有灯泡，因此电流表有示数且示数不变，故B正确； C.小灯泡L断路时，电流表没有示数，故C不合题意； D.小灯泡L短路时，开关S断开，则只有电阻R工作；开关S闭合时，则没有电阻工作，此时发生短路，因此电流表的示数不同，故D不合题意。 故选B。 15．如图所示，电源电压不变，开关S由断开到闭合时，下列说法正确的是（） A．灯泡L2变暗，电流表示数变大 B．灯泡L1变暗，电流表示数变小 C．灯泡L2变亮，电压表示数变小 D．灯泡L1变亮，电压表示数不变 【答案】A 【解析】【分析】 根据电路图可知，当开关断开时为串联电路，两个灯泡串联在一起，电压表测量的灯泡L2两端的电压，电流表测量电路中的电流；当开关S闭合时，电阻和灯泡L2并联在一起，然后再与灯泡L1串联；根据开关闭合前后整个电路电阻的变化判定电流的变化，然后根据欧姆定律判定电压的变化；根据功率公式判定亮度的变化。 【解答】 当开关断开时为串联电路，两个灯泡串联在一起，电压表测量的是灯泡L2两端的电压，电流表测量电路中的电流；当开关S闭合时，电阻和灯泡L2并联在一起，然后再与灯泡L1串联； 当开关S闭合后，根据并联电路的电阻的特点可知，电阻和灯泡L2的总电阻减小，根据串联电路的电阻规律可知，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大； 根据公式U=IR可知，灯泡L2两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，灯泡L1两端的电压变小； 根据公式可知，灯泡L2的功率变小，灯泡L2变暗；灯泡L1的功率变大，灯泡L1变亮； 综上所述，A正确，BCD错误。 故答案为：A。 16．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。下列说法正确的是() A．滑片向右移动时，电压表示数变小 B．滑动变阻器的最大阻值为60Ω C．滑片移动过程中，两电表示数的比值不变 D．电源电压为6V，R1的阻值为10Ω 【答案】D 【解析】【分析】A.由图甲可知，该电路为R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；串联电路具有分压的特点，用电器电阻越大，分压越多，据此分析滑动变阻器两端的电压如何变化； B.滑动变阻器接入电路阻值最大时，由欧姆定律可知电路中的电流最小，根据图乙中的数据利用的变形式可求出滑动变阻器的最大阻值； C.根据欧姆定律得出两电表示数的比值变化情况； D.利用串联电路的电压特点和欧姆定律，根据图乙中的数据分别列出两组电源电压的表达式，将两组表达式联立即可解出电源电压和R0的阻值。 【解答】 A.由图甲可知，该电路为R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压； 当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由串联电路的分压规律可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误； B.当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知最小电流为I小=0.1A，此时电压表示数为5V，即滑动变阻器两端的电压为UR=5V， 由可知滑动变阻器的最大阻值为：，故B错误； C.由上述分析可知，电压表并联在R两端， 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知两电表示数的比值，而变阻器的阻值在滑片左移或右移时会变化，则两电表示数的比值发生变化，故C错误；D.由图乙可知，当电路中的电流为I1=0.6A时，电压表示数为0V，即滑动变阻器两端的电压为0V， 则电源电压为：U=I1R0=0.6A×R0-----① 当电路中的电流为I2=0.4A时，电压表的示数为2V，即滑动变阻器两端的电压为UR'=2V， 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压为：U=UR'+I2R0=2V+0.4A×R0-----② 联立①②解得：U=6V，R0=10Ω， 故D正确； 故选D。 17．如图，闭合开关S，灯泡L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯泡L2突然熄灭，L1仍正常发光，两只电表均有示数，则故障可能是() A．电流表短路 B．L2断路 C．电压表断路 D．L2短路 【答案】B 【解析】【分析】由图知，闭合开关，两只灯泡并联，电压表测量电源电压；电流表测量L1支路电流，根据灯泡的发光情况、电表的示数分析电路故障的原因。 【解答】 由图知，闭合开关，两只灯泡并联，电压表测量电源电压；电流表测量L1支路电流； 工作一段时间后，灯泡L2突然熄灭，L1仍正常发光，两只电表均有示数，这说明电路出现了断路故障，电流表有示数，说明灯泡L1是正常的，所以故障是L2断路。 故选B。 18．小乐在实验室里连接了如图所示的电路，则有（　　） A．小灯泡并联，电压表测电源电压 B．小灯泡串联，电压表测L2两端的电压 C．若灯泡L1短路，则电压表示数为零 D．若灯泡L2短路，则电压表示数为3V 【答案】B 【解析】【分析】 AB.只有一条电流的路径是串联，有多条路径是并联； C.电压表并联在谁的两端就是测量的谁的电压。 D.短路时导体的两端没有电压，根据串联电压特点分析其他导体的电压。 【解答】 AB.由实物电路可知，电流从电源正极出发，依次经过开关、灯泡L1、灯泡L2，最后回到负极，电压表并联在L2两端，所以电压表测量的是L2的电压，两灯泡串联，此时两个小灯泡都发光，故A错误，B正确； C.若灯泡L1短路，L1的电压为0，根据串联电压特点知，则电压表示数为电源电压，图中两节干电池，大约3V，故C错误； D.若灯泡L2短路，L2的电压为0，电压表示数为零，故D错误。 故选B。 19．为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机(如图甲)先抽出塑料袋内的气体，再利用电阻丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。下列说法正确的是（　　） A．开关都闭合，电阻丝和抽气机是串联的 B．要使抽气机工作并将塑料袋封口，只需闭合开关S1和S2 C．抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，是利用了气压和流速的关系 D．使用过程中，若抽气机突然停止工作而电阻丝仍继续加热，可能是抽气机发生断路 【答案】D 【解析】【分析】A、各用电器首尾相连是串联电路，各用电器首首相连，尾尾相连是并联。 B、 据串并联电路的特点，依据题意结合电路图分析是哪部分连入电路，有电流经过的部分，才能正常工作； C、塑料袋内的空气被抽出一部分后，会使袋内的空气压强减小，在外界大气压的作用下，塑料袋被压扁； D、根据故障电路进行分析。 【解答】 由图乙可知，电热丝与电动机并联，开关S在干路上，控制整个电路；开关S1在电热丝所在的支路，控制电热丝；开关S2串联在电动机的支路上，控制电动机； A、开关都闭合，电阻丝和抽气机是并联的，故A错误。 B、 因为开关S2串联在电动机的支路上，控制电动机，因此要使抽气机工作，需闭合的开关是干路上的S和电动机所在支路的S2；故B错误； C、 塑料袋内的空气被抽出一部分后，但袋内的空气减少，从而使袋内的空气压强减小，外界的大气压强要高于袋内的气压，在外界大气压强的作用下，塑料袋被压扁；故C错误； D、抽气机不能短路，如果短路，则相当于导线，电阻丝也不会工作，故可能是抽气机断路，故D正确。 故答案为：D。 20．某科技创新小组制作了个直接测量电阻阻值的仪器，称之为欧姆表，连接的电路如图，已知电路中电源电压保持6伏不变，在A与B之间连接导线，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为0.6A(即满量程)，在电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”。 （1）保持滑动变阻器R1不变，当在AB之间接一阻值为10Ω电阻时，电流表示数为　 　，将“10Ω”数值标在电流表此刻度处。 （2）据此原理，可把电流表刻度改为相应的电阻值，则电流表刻度“0.4A”处应标的电阻值是　 　Ω. 【答案】（1）0.3A （2）5 【解析】【分析】根据串联电阻的规律及欧姆定律分析解答。 【解答】(1)、滑动变阻器R1的阻值： 根据欧姆定律 (2)、当电流I3=0.4A时，由欧姆定律得， 由串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：R'=R总-R1=15Ω-10Ω=5Ω。 21．两个灯泡串联的电路图如图所示，开关S闭合后，两个灯泡都不发光，用电压表测灯泡L1两端的电压时，其示数为4.5V，再用电压表测L2两端的电压时，其示数为零，则灯泡L1、L2的故障是（　　） A．L1短路，L2开路 B．L1开路，L2正常 C．L1、L2都短路 D．L1、L2都开路 【答案】B 【解析】【分析】用电压表检查电路故障时，如果电压表示数为零，则电压表并联电路短路或电压表并联电路之外电路断路； 如果电压表示数不为零，则电压表与电源相连，电压表并联电路断路；根据电路故障分析电路故障原因。 【解答】闭合开关，灯不亮，则灯泡短路或电路中存在断路； 用电压表检测电灯L1两端电压时，其示数为4.5V，说明灯L1没有短路，电压表并联电路之外不存在断路； 测电灯L2两端电压时，示数为零，说明L2短路或L1断路。 综合分析可知，B正确，ACD错误。 故选：B。 22．探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变，现采用如图所示的电路进行探究，器材：学生电源(6V)，滑动变阻器(“20Ω1A”)，电流表，电压表，开关，三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干，以下说法正确的是（　　） A．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1.5~5V B．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1~4V C．电压预设值越大，在获得3组实验数据的过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小 D．实验中电压预设值为2V时，要获得3组实验数据，需更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器 【答案】C 【解析】【分析】由串联电路特点和欧姆定律计算电压在预设值最小时，电路中电流最小，变阻器连入阻值最大，由此计算、分析解答。 【解答】（1）由图知，R与变阻器串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流， 当定值电阻最大R=20Ω，当电压预设值最小为1.5V时，电路中电流最小：， 由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：，所以此预设电压值不正确，即A错误； 当定值电阻最大R=20Ω，当电压预设值最小为1V时，电路中电流最小：， 由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：，所以此预设电压值不正确，即B错误； （2）电压预设值越大，电路中电流越大，变阻器两端电压越小，由欧姆定律可知，变阻器连入阻值越小，滑动变阻器阻值调节范围越小。故C正确； （3）实验电压预设值为2V时，当R=20Ω时，变阻器需连入阻值最大， 此时电路中电流， 此时变阻器连入电路的阻值：，故D错误。 故答案为：C。 23．如图所示的电路，电源电压一定。关于电路的工作情况，下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1，两个灯中只有L2亮， B．若灯L1被短接，则闭合S1、S2后电流表被烧坏 C．若电压表和电流表位置对调，则闭合S1、S2后两表都被烧坏 D．只闭合S2时，电压表有示数． 【答案】B 【解析】【分析】先根据选项判断出电路的连接方式，再根据电路的三种状态进行解答。 【解答】 A.只闭合S1时，灯泡L2处于断路状态，电路为灯泡L1的简单电路，故A错误； B.若灯L1被短路，会造成电源短路，灯L1、灯L2不亮，电流表损坏，此时没有电流通过电压表，则电压表不会被烧坏，故B正确； C.若电压表和电流表位置对调，此时电压表串联在电路中，由于电压表的阻值很大，电路中的电流会很小，所以闭合S1、S2后，则两表都不会烧坏，故C错误； D.只闭合S2时，电压表与电源之间是断开的，电压表无示数，故D错误。 故选B。 24．用如图电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（　　） A．①②之间断路 B．①②之间短路 C．②③之间断路 D．②③之间短路 【答案】C 【解析】【分析】根据图片确定电流出现的不正常现象，然后对各个选项中的故障现象进行推测，并与其进行比较即可。 【解答】根据图片可知，此时电压表的示数接近电源电压3V，而电流表的示数几乎为零。 A.①②之间断路时，整个电路被切断，此时没有电流经过电流表和电压表，所以它们的示数都是零，故A不合题意； B.①②之间短路，那么电流表的示数为零，而此时电压表的示数肯定小于电源电压3V，故B不合题意； C.②③之间断路时，电压表串联在电路中。因为电压表的内阻很大，所以它几乎分得全部电压，示数接近3V，但是电路电流很小，则电流表示数几乎为零，故C符合题意； D.②③之间短路时，电压表同时被短路，则它的示数为零，故D不合题意。 故选C。 二、填空题 25． 如图所示，把两只电灯 L1和L2串联起来组成图示电路，接通开关后： （1）若仅电压表的示数为零，故障可能是　 　。 （2）若电流表的示数为零，电压表指针有明显偏转，电路故障可能是　 　。 【答案】（1）L1 短路 （2）L1 断路 【解析】【分析】（1）根据图片可知，当灯泡L1短路时，电压表同时被短路，而L2和电流表正常工作，因此电压表无示数，而电流表有示数，L2发光； （2）根据图片可知，当灯泡L1断路时，电压表串联在电路中，此时测电源电压。由于电压表的内阻很大，因此电流表几乎无示数，灯泡L2也不发光，据此分析解答。 26． 如图所示是一个电热器电路。电热丝、指示灯、开关构成串联电路，接在电源上，已知该电路中有一个元件断路，有一个元件短路，但不知道是哪两个元件有故障。今用一个校验电灯分别接在电路各处，得到下表所示的结果。由此可判断断路的元件是　 　，短路的元件是　 　。 校验次数 1 2 3 4 5 6 校验电灯接入点 a、f a、b c、d e、f a、d c、f 发光情况 正常发光 不发光 亮度较暗 不发光 亮度较暗 正常发光 【答案】开关；指示灯 【解析】【分析】 将校验电灯，按表格中提供的接法接入电路，是把此灯与两点间的元件并联接入电路。 若校验电灯恰能正常发光，该灯直接接在电源上，说明这两点之间有开路； 若校验电灯比正常发光暗，说明该灯与其它用电器串联接入电路，所分电压低于220V，这两点之间有开路； 若校验电灯不发光，说明该灯与电源之间有开路，或与之相并联的两点间有短路，据此分析判断。 【解答】校验电灯接在a、f点，正常发光，说明该灯直接接在电源上，说明这两点之间有断路。校验电灯接在a、b点，不发光，说明该灯短路，或从a点到电源或b点到电源有断路。 校验电灯接在c、d点，亮度较暗，说明该灯与其他用电器串联接入电路，说明c、d 两点之间有断路。校验电灯接在e、f点，不发光，说明该电热丝短路，或从e点到电源或f点到电源断路。 校验电灯接在a、d点，亮度较暗，说明该灯与其他用电器串联接入电路，说明a、d两点之间断路。校验电灯接在c、f 点，正常发光，说明该灯直接接在电源上，指示灯短路。综合分析，断路的元件是开关，短路的元件是指示灯。 27．某同学按如图电路测量电阻 Rx 的阻值，其中 R 为已知规格的滑动变阻器，①、②为电表。 （1）图中 1 号位置应该填入的元件是　 　。 （2）正确连接电路后闭合开关，若将滑动变阻器滑片移到 a 端会损坏电源，其原因是　 　。 （3）在不改变电路连接和元件的前提下，若要测得 Rx 的阻值，必须进行的操作是　 　。 【答案】（1）电流表 （2）电路出现短路，电流过大 （3）闭合开关，将滑动变阻器移到 b 端，读出此时电压表和电流表示数 【解析】【分析】（1）根据电压表和电流表的使用方法判断； （2）当变阻器的滑片移到a端时，变阻器接入的阻值为零，此时电流从正极出发，经过电流表直接流回负极，而没有经过用电器，从而发生短路造成电流过大而烧坏电源。 （3）当变阻器的滑片在b端时，它就变成一个阻值已知的定值电阻。它与Rx并联，二者的电压相等，都等于电压表的示数。通过变阻器的电流可以根据计算得到，而用电流表的示数减去它可以得到通过Rx的电流，最后再根据计算即可，据此确定实验步骤。 【解答】（1）①与Rx串联，为电流表；②与Rx并联，为电压表。 （2）正确连接电路后闭合开关，若将滑动变阻器滑片移到 a 端会损坏电源，其原因是：电路出现短路，电流过大。 （3）在不改变电路连接和元件的前提下，若要测得 Rx 的阻值，必须进行的操作是：闭合开关，将滑动变阻器移到 b 端，读出此时电压表和电流表示数。 28．如图甲所示是小明自制电子秤的原理示意图，托盘、轻弹簧上端和金属滑片固定一起(弹簧的电阻不计)． （1）电路设计：要使电子秤能正常工作。下列电路连接正确的是：____ A．点“1"与点“2"连接 B．点“1“与点“3”连接 C．点“2”与点“3"连接 （2）小明在正确完成电路连接后闭合开关S，改变托盘中物体的质量，发现电压表有示数，但始终不变，发生故障的原因可能是____ A．R0断路 B．R1短路 C．电压表短路 D．金属滑片P处断路 【答案】（1）B （2）D 【解析】【分析】 （1）该握力测试器是利用滑动变阻器的变阻原理来工作的，即当压力发生变化时会引起滑动变阻器的变化从而改变电压表的示数； （2）电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，改变施加在A、B两端握力大小，发现电压表有示数说明电压表并联部分断路。 【解答】 （1）要使握力测试器能正常工作，即握力大小变化时，引起连入电阻变化、电压表的示数变化； 若将点“2”与点“3”连接，此时变阻器没有接入电路，电压表串联在电路中测电源电压，则滑片移动时电压表示数不变，不符合要求； 若将点“1”与点“2”连接，此时变阻器R1的最大阻值和电阻R0串联，滑片移动时，变阻器接入电路的阻值不变，变阻器两端的电压不变，即电压表示数不变，不符合要求； 若将点“1”与点“3”连接，此时变阻器R1和电阻R0串联，滑片移动时，变阻器接入电路的阻值发生变化，电压表的示数（变阻器两端的电压）发生改变，能反映握力的大小变化，符合要求，故C符合题意。 故选B。 （2）图甲中，闭合开关S，发现电压表有示数，但始终不变，说明原因有：电路某处开路或短路，即R0短路或金属滑片P处断路时电压表测电源电压示数不变，而R0断路、R1短路、电压表短路时电压表均无示数，所以发生故障的原因可能有金属滑片P处断路。 故选D。 三、实验探究题 29． 小科同学有一辆玩具电动车，在行驶过程中，车上的小动物可以自由旋转，这种功能是由两个电动机带动的。如图所示是玩具电动车的简化电路图。目前该车某一处出现了故障：通电后玩具电动车只能行驶，而上面的小动物不能旋转。对此，小科同学提出了猜想： 【猜想与假设】 ①可能是旋转开关有故障； ②可能是旋转定时器有故障； ③可能是旋转电动机有故障。 小科同学利用一只电压表来判断故障的位置。 【进行实验】 ①将玩具电动车装上四节新干电池，闭合旋转开关和旋转定时器。 ②将电压表一端接在 d 点不动，另一端依次接在a、b、c点，观察电压表的示数 。 【分析和论证】 （1）如果另一端接在a点时电压表有示数，接在b点时无示数，说明旋转开关　 　(填“断路”“短路”或“正常”)。 （2）如果另一端分别接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且Uab=Ubd=Uad说明　 　和　 　正常，　 　有故障。 【答案】（1）断路 （2）旋转开关；旋转定时器；旋转电动机 【解析】【分析】当用电压表检测电路故障时，如果电压表有示数，那么说明它的正负接线柱与两极之间连接正常，故障就在电压表并联的部分；如果电压表无示数，那么说明与两极之间存在断路，据此分析解答。 【解答】由题知，通电后玩具电动车只能行驶，而上面的动物不能旋转，说明行驶电动机所在的支路没有问题，问题出在旋转电动机所在的支路。 (1)将电压表一端接在d点不动，如果另一端接在a点时电压表有示数，说明电压表的正、负接线柱与电源的正、负极之间是通路；接在b点时无示数，说明a、b之间断路，即旋转开关断路。 (2)将电压表一端接在d 点不动，如果另一端接在a、b点时，电压表都有示数，然后改接到c点，发现电压表仍然有示数，且Uab=Ubd=Uad，说明电压表的正、负接线柱与电源的正、负极之间是通路，则cd之间有故障，即旋转电动机有故障，而旋转开关和旋转定时器正常。 30．自制电子身高测量仪。学习小组分别设计了甲、乙、丙三图所示测量仪。所用材料规格均相同。其中：电压表量程为0~3V，电流表量程为0～0.3A，定值电阻R=15Ω，电源电压恒为4.5V。R是固定的、竖直放置的硬电阻棒长10cm，总电阻为30Ω，其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比，金属杆cd和MP（右端Р是滑片）与电路接触良好，电阻不计。 评价指标 优秀 良好 待改进 指标a 两只电表均安全 一只电表安全 两电表会损坏 指标b 身高越高，电压表示数越大。 身高越高，电压表示数越小。 电压表示数不能显示身高 指标C 刻度均匀 刻度不均匀 无正相关 （1）R在丙图电路中的作用是　 　。 （2）按“评价指标b”，乙图的评价等级是　 　。 （3）有小组认为丙图中的电流表示数一直都不变。请计算丙图中电流表的示数大小。 （4）标刻度。身高为168Cm的小成同学用乙图测量时，电流表示数为0.15A。若将电压表改装成身高仪，则电压表刻度盘2.7V处应标上身高　 　cm。 （5）产品迭代。上述三只电表都不能实现电压表示数与身高成正比。请在丁图中再加以改装：将电压表安装在最合适的位置，从而达到指标c为优秀等级。 【答案】（1）通过电压表的示数变化确定身高的变化 （2）优秀 （3）0.1A （4）170.5 （5） 【解析】【分析】（1）根据电压表与R并联分析分析R的作用。 （2）根据电阻与长度的关系，以及U=IR分析电压表的示数随身高的变化规律； （3）首先根据R总=R+R0计算总电阻，然后根据计算电流表的示数； （4）首先根据身高为168cm时电流表的示数计算出总电阻的数值，再根据欧姆定律计算电压为2.7V时的总电阻，然后二者比较总电阻的增大量，这就是变阻器阻值的变化量，接下来根据“电阻与长度成正比”计算变阻器接入的长度的变化量，最后与原来的身高相加即可。 （5）在串联电路中，电压与电阻成正比，当人的身高增大时，让电压表并联部分的电阻增大，就能满足要求，据此分析解答。 【解答】（1）在丙图中，电压表与电阻R的上半部分并联，则通过电压表的示数变化确定身高的变化。 （2）在乙图中，变阻器与R0串联，电压表则变阻器的电压。在串联电路中电压表的示数与电阻成正比，而变阻器的阻值与接入的长度成正比。那么身高增大时，变阻器接入的长度变大，接入的阻值变大，则电压表的示数变大，则指标b应该为“优秀”。 （3）丙图中，变阻器R与定值电阻R0串联，变阻器始终全部接入电路，即总电阻不变，那么总电流不变。 此时的总电阻为：R总=R+R0=30Ω+15Ω=45Ω； 此时的总电流为：。 （4） 身高为168Cm的小成同学用乙图测量时，电流表的示数为0.15A， 则此时的总电阻为：； 当电压表的示数为2.7V时， 根据串联电路电压与电阻成正比得到：； 解得：R总'=37.5Ω； 则总电阻增大了：△R=37.5Ω-30Ω=7.5Ω； 那么变阻器的长度增大：△L=； 那么此时身高为：168cm+2.5cm=170.5cm； 即2.7V对应身高170.5cm。 （5）如下图所示： 当升高增大时，变阻器的滑片向上移动，则变阻器接入的阻值变大，那么电压表的示数也变大。由于总电流保持不变，根据U=IR可知，电压表的示数与身高的变化量成正比，即刻度均匀的，则指标C达到优秀的标准。 四、计算题 31．如图所示的电路中， 欧，当开关S分别与a、b接通时，电流表的读数分别为1.2安和0.8安，求： （1）电源电压。 （2）R2 的阻值。 【答案】（1）当开关S与a接通时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流， 则电源的电压：U=IaR1=1.2A×10Ω=12V。 （2）当开关S与b接通时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流， 则R2的阻值：。 【解析】【分析】（1）当开关S与a接通时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压； （2）当开关S与b接通时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值。 32． 为锻炼身体，小科利用所学科学知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片 P固定在一起(弹簧的电阻不计，P 与R1间的摩擦不计)。定值电阻 R0=5Ω， ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rₐ=25Ω，电源电压U=3.0 V，电流表的量程为0~0.6A，当不拉拉环时，金属滑片 P刚好处于a端， 已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力 F 间的关系如图乙所示。 （1）由图乙可知，弹簧伸长的长度△L与所受拉力 F 成　 　(填“正比”或“反比”)。 （2）小科将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的　 　A处。 （3）通过计算说明，电流表表盘的 0.6 A 处应标多少牛。 【答案】（1）正比 （2）0.1 （3）解：当电流为0.6 A 时变阻器连入电路中的电阻： 电阻丝长度的改变量为5cm，即弹簧伸长的长度为5cm，由图乙可知，拉力 F=250 N。 【解析】【分析】 欧姆定律是指在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 I=U/R；变形公式：U=IR；R=U/I 【解答】（1） 由图乙可知，弹簧伸长的长度△L与所受拉力 F成正比； （2） 当不拉拉环时， R1=25欧，U电源=3V，R0=5欧；I=U/R=3V/(25欧+5欧）=0.1A；所以当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的0.1A处。 （3） 解：当电流为0.6 A 时变阻器连入电路中的电阻： 电阻丝长度的改变量为5cm，即弹簧伸长的长度为5cm，由图乙可知，拉力 F=250 N。 故答案为：（1）正比（2）0.1（3） F=250 N。 33．学完电学知识后，小嘉同学想制作一个电子握力器，图甲是其设计示意图。其电源电压为，为阻值的定值电阻，滑动变阻器R的最大值为，手柄A与变阻器滑片固定在一起，握力为零时，滑片处于a端。使用时，先闭合开关S，再用手握住手柄A向下运动压缩弹簧，握力大小就显示在力量计表盘上，力量计由电流表（量程为）改装而成。 （1）当握力增大时，力量计的示数也随之增大，请解释其原理　 　。 （2）当握力为零时，电路中的电流为多少？ （3）小嘉同学还想用电压表代替电流表做力量计。乙图是其设计的电路部分示意图，请你按要求把力量计（电压表）画在答题卷的电路图中。（要求：当握力为零时，电压表的示数为零；当握力增大时，电压表的示数也随之增大） 【答案】（1）压力增加时，滑片向下移动，接入电路的电阻变小，总电阻也变小，电压不变，故总电流变大 （2）解：I=U/R=6V/(102+502)=0.1A （3） 【解析】【分析】 （1）由题知力量计由电流表改装而成，由图甲可知，变阻器与定值电阻串联，电流表（力量计）测电路中的电流；当握力增大时，滑片下移，分析变阻器接入电路的电阻变化，结合串联电路的电阻特点和欧姆定律分析电流的变化。 （2）当握力为零时，定值电阻与滑动变阻器的最大阻值串联，根据串联电路的特点和欧姆定律计算电路中的电流。 （3）根据滑动变阻器最大值与定值电阻串联，电路中的电流不变，而电压表变大，说明所测部分电阻变大。 【解答】 （1）已知力量计由电流表改装而成，由图甲可知，变阻器与定值电阻串联，电流表（力量计）测电路中的电流。当握力增大时，滑片向下移动，变阻器接入电路的电阻变小，总电阻也变小，根据欧姆定律可知电路中电流变大。 （2）当握力为零时，滑片处于a端，定值电阻与滑动变阻器的最大阻值串联，由串联电路的特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流：。 （3）由乙图可知滑动变阻器的最大阻值与定值电阻串联，滑片移动时，变阻器接入电路的电阻不变，则电路中电流不变，而要求电压表示数变大，根据U=IR可知电压表所测部分的电阻变大，且滑片下移时滑片上面部分的电阻变大，所以电压表应接在变阻器上面部分的两端。 34．如图所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化。当只闭合开关S1时，电流表的示数是I1。当只闭合开关S2时，电流表的示数是I2。当断开S1、S2时，电流表的示数是I3，电压表V1、V2示数之比为2：1，若此时RL两端的电压为3V；当开关S1、S2闭合时，灯L正常发光，电流表的示数为I4。已知I1：I2=2：1。 求： （1）分别画出S1、S2断开时和闭合时的等效电路图； （2）电阻R1与R2之比； （3）电流I3与I4之比。 【答案】（1） （2）当只闭合开关S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，由欧姆定律可得电源电压U=I1R2， 当只闭合开关S2时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，由欧姆定律可得电源电压U=I2RL， 因电源电压不变，所以I1R2=I2RL，则即RL=2R2； 当断开S1、S2时，灯泡、R1、R2串联接入电路，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R1两端的电压， 因串联电路中各处的电流相等，串联电路的总电阻等于各部分电阻之和， 则根据U=IR可得V1、V2示数之比： 则根据U=IR可得V1、V2示数之比： 解得：即R1=3R2； （3）因串联电路总电阻等于各部分电阻之和， 则此时通过电路的电流 当开关S1、S2闭合时，灯泡、R1、R2并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和， 根据欧姆定律可得电流表的示数： 则 【解析】【分析】 （1）当S1、S2断开时，电路为R1、R2和L1的串联电路，电压表V1测电源电压，电压表V2测R1电压，电流表测电路电流； 当S1、S2闭合时，电路为R1、R2和L1的并联电路，电压表V1测电源电压，电压表V2测R1电压，电流表测干路电流，S1控制R1、R2，S2控制R1和L1； （2）当只闭合开关S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流； 当只闭合开关S2时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，根据欧姆定律可得通过两电路的电流之比； 当断开S1、S2时，灯泡、R1、R2串联接入电路，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R1两端的电压； 根据串联电路电流特点、串联电路电阻规律结合欧姆定律可得两电压表示数之比，进一步计算电阻R1与R2之比； 根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示此时通过电路的电流； （3）当开关S1、S2闭合时，灯泡、R1、R2并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测干路电流， 根据并联电路的电压特点、并联电路电流规律结合欧姆定律表示此时通过干路中的电流，进一步计算电流I3与I4之比。 【解答】 （1）当S1、S2断开时，电路为R1、R2和L1的串联电路，电压表V1测电源电压，电压表V2测R1电压，电流表测电路电流，如甲图； 当S1、S2闭合时，电路为R1、R2和L1的并联电路，电压表V1测电源电压，电压表V2测R1电压，电流表测干路电流，S1控制R1、R2，S2控制R1和L1，如乙图； （2）当只闭合开关S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，由欧姆定律可得电源电压U=I1R2， 当只闭合开关S2时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，由欧姆定律可得电源电压U=I2RL， 因电源电压不变，所以I1R2=I2RL，则即RL=2R2； 当断开S1、S2时，灯泡、R1、R2串联接入电路，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R1两端的电压， 因串联电路中各处的电流相等，串联电路的总电阻等于各部分电阻之和， 则根据U=IR可得V1、V2示数之比： 则根据U=IR可得V1、V2示数之比： 解得：即R1=3R2； （3）因串联电路总电阻等于各部分电阻之和， 则此时通过电路的电流 当开关S1、S2闭合时，灯泡、R1、R2并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和， 根据欧姆定律可得电流表的示数： 则 1 学科网（北京）股份有限公司 $$