内容正文:
C错误;S和C接触时,N 电阻丝全部
接入电路,P 无论怎样移动,N 的长
度均不变,即电路中的电阻不变,电路
中的电流不变,即灯泡亮度不变,故D
错误。
专题特训三 含电表、变阻
器电路的连接与分析
1.
D 解析:如图所示的电路中,用滑
动变阻器调节灯泡的亮度,开关S闭
合,滑片P 向右端滑动时灯泡逐渐变
亮,则电路中的电流增大,滑动变阻器
接入电路的电阻减小,因此滑动变阻
器应接入右下接线柱D,上侧接线柱
可接A 或B,故D符合题意。
2.
如图所示
(第2题)
解析:根据题意,要求顺时针旋转滑片
P 时,灯泡变亮,则电位器与灯泡串
联,且电位器接入电路的电阻变小,即
电位器接入A、B 接线柱,电压表示数
变小,则电压表与电位器并联。
3.
如图所示
(第3题)
解析:根据电路图可知,灯泡和滑动变
阻器串联,电流表串联在电路中,电压
表并联在灯泡两端;电压表量程用
0~3V,电流表量程用0~0.6A;滑
动变阻器的滑片置于a端时,接入电
路的阻值最大,即滑动变阻器下端连
接右下的接线柱。
4.
如图所示
(第4题)
解析:闭合开关S后,使小灯泡L1、L2
串联且能正常发光,因而乙必须是电
流表,相当于导线,而甲和丙是电压
表,相当于断路。
5.
A 解析:左图中灯泡L1与滑动变
阻器串联,当滑动变阻器的滑片P 向
右滑动时,接入电路中的电阻变大,电
路中的电流变小,灯泡L1 变暗;右图
中灯泡L2与滑动变阻器并联,灯泡两
端电压等于电源电压,保持不变,即滑
片向右移动时,灯泡L2的亮暗不变。
6.
C 解析:由图可知,开关S闭合,
两灯并联,电压表测L2 两端的电压,
电流表A1测干路电流,电流表A2 测
通过L2 的电流。电压表的示数为
5V,即L2两端的电压U2=5V,由于
并联电路各支路两端的电压相等,等
于电源电压,所以电源电压和L1两端
的电压U=U1=U2=5V,故A错误,
C正确;电流表A1 的示数为0.6A,
即干路电流I=0.6A,电流表A2 的
示数为0.4A,即通过L2的电流I2=
0.4A,故B、D错误。
7.
D 解析:由图可知,闭合开关S1
和S2,两灯并列接入电路,即两灯并
联,故A错误;由图可知,开关S1 在
干路中,控制整个电路,若断开开关
S1时,两灯均不发光,故B错误;由于
并联电路各支路两端的电压相等,所
以两灯两端的电压相等,故C错误;
由图可知,电流表测干路电流,若断开
开关S2,由于并联电路各支路互不影
响,所以通过L1的电流不变,通过L2
的电流变为0,根据并联电路的电流
规律可知,电流表的示数会变小,故D
正确。
8.
C 解析:如图所示的电路,闭合开
关S1、S2,小灯泡L1 和L2 并联,故A
错误;电流表测量的是L2 的电流,故
B错误;若只断开S1,小灯泡L1熄灭,
L2正常发光,因为是并联,互不影响,
故C正确;电压表与灯L1 并联,若电
压表突然发生断路,则灯L1 不会熄
灭,故D错误。
9.
BD 解析:当a、b均为电流表时,
闭合开关,会造成电源短路,故A错
误;当a、b均为电压表时,a表测量总
电压,b表测量灯L2 两端的电压,由
串联电路中各用电器两端的电压之和
等于电源电压可知,a表示数比b表
示数大,故B、D正确,C错误。
10.
ABD 解析:分析电路可知,闭合
开关S,L1、L2 并联,电流表A1 测通
过L1 的电流,则通过L1 的电流为
0.2A,A2测干路电流,电压表与电源
并联,也可以看作与L1 并联,所以电
源电压为3.0V,电压表能测量出L1
两端的电压也为3.0V,故A、B、D正
确;电流表 A1、A2 的示数分别为
0.2A和0.5A,根据并联电路的电流
规律,通过L2 的电流I2=I-I1=
0.5A-0.2A=0.3A,故C错误。
11.
3.5 1.8 解析:由图可知,当开
关S1、S2 都闭合时,灯L2 短路,电路
为灯L1的简单电路,电压表测电源电
压,由图丙可知,电压表的量程是0~
15V,分度值是0.5V,示数是3.5V,
即电源电压U=3.5V;当开关S1 闭
合,S2断开时,灯L1 和L2 串联,电压
表测L1两端的电压,由图乙可知,电
压表的量程是0~3V,分度值是
0.1V,示数是1.7V,即L1 两端电压
U1=1.7V,由于串联电路两端的电
压等于各部分电路两端的电压之和,
所以L1、L2都发光时,L2 两端的电压
U2=U-U1=3.5V-1.7V=1.8V。
专题特训四 电路故障的
分析与判断
1.
B 解析:根据电路图可知,两灯泡
12
串联,电压表测量电源电压;开关闭合
后,若灯泡L2 不亮、L1 亮,可能是L2
被短路或者电路中电流较小,L2 达不
到发光的电流,而不发光。
2.
A 解析:由题图知,两灯泡和滑动
变阻器串联,电压表测L1 两端的电
压;若灯泡L2 短路了,则L2 始终不
亮,L1亮,且调节变阻器的滑片,能改
变L1的亮度,故A正确;若滑动变阻
器短路了,L1、L2 串联,都可以发光,
故B错误;若灯泡L2 灯丝断了,则整
个电路断路,L1 也不能发光,故C错
误;若电压表接触不良,则电压表断
路,串联电路仍接通,两灯泡都亮,故
D错误。
3.
断路 a、b 间断路 解析:图中
L1、L2 串联,闭合开关S时,发现灯
L1、L2均不亮,电流表示数为零,说明
电路存在断路;用一根导线进行检测,
发现将导线接在b、c间时两灯都不
亮,电流表无示数,说明b、c之外的电
路存在断路;将导线接在a、b间时L2
亮(L2 是完好的),电流表有示数,说
明a、b间是断开的,即电路的故障是
a、b间断路。
4.
(1)
电压表V (2)
U0 0 小灯
L短路(或U0 U0 小灯L断路)
解析:(1)
由图可知,该电路为串联电
路,电流表测量电路中的电流,电压表
V1 测小灯两端的电压,电压表V测
电源电压。闭合开关S,小灯不发光,
故说明电路可能断路,也可能是小灯
短路。已知电路中仅有一处故障,且
只发生在电阻R 或小灯L上,即可能
是R 断路(电流表和电压表V1 都没
有示数),也可能是小灯L断路(电流
表没有示数)或小灯L短路(电压表
V1没有示数),电压表V
始终测量电
源电压,因此无论是哪种情况,示数一
定不为0的电表是电压表V。(2)
根
据电路中只存在一处故障,且只发生
在小灯L或电阻R 上,可以作出以下
假设:①
若小灯L短路,则电路中有
电流,电流表有示数,此时电压表V1
测一段导线两端的电压,其示数为0,
电压表V测量的是电源电压,示数为
U0,故①符合题意;②
若小灯L断
路,则电流表示数为0,电压表V1、电
压表V测量的都是电源电压,都有示
数,示数均为U0,故②符合题意;
③
若R 断路,则电流表示数为0,电
压表V1的示数也为0,即有两个电表
的示数都为0,故③不符合题意;④
若
R 短路,则为L的简单电路,电流表
示数不为0,电压表V、V1 测量电源
电压,示数不为0,故④不符合题意。
综上可知,若三个电表中只有一个电
表的示数为0,则电压表V的示数为
U0,V1 的示数为0,对应的故障是小
灯L短路;或电压表V1、V的示数均
为U0,对应的故障是小灯L断路。
5.
(1)
小灯泡短路 (2)
电阻R 断路
(3)
小灯泡断路 解析:将小灯泡和
一定值电阻串联到电源上,闭合开关
后发现小灯泡突然熄灭。(1)
如果是
灯泡L或R 出现故障,小灯泡不亮,
但电流表有示数,说明电路是通路,可
能是灯泡短路。(2)(3)
如果电流表
没有示数,说明电路断路,用电压表测
量灯泡电压,如果有示数且等于电源
电压,说明电压表与电源相通,是灯泡
断路,如果没有示数,是电阻断路。
6.
(1)
灯L短路或电阻R 断路
(2)
灯L短路 电阻R 断路 (3)
不
能;在灯L短路或电阻R 断路的情况
下,电压表V均无示数 解析:(1)
在
题图所示的电路中,“灯L不亮”说明
灯L中无电流。有两种情况会造成
灯L中无电流:一是电路断路;二是
灯L短路。题中已说明“除灯L和电
阻R 外,其余元件均完好”。若灯L
断路,则电压表左侧接线柱不与电源
连接,电压表无示数,与题意不符,排
除灯L断路的可能。若电阻R 断路,
则电压表的两个接线柱与电源正、负
极是连接的,电压表有示数(且近似等
于电源电压),符合题意,有可能。若
灯L短路,则电压表有示数(等于电
源电压),符合题意,有可能。
假设法在判断电路故障
问题中的应用
所谓假设法,就是依据题中的
已知条件或结论作出某种假设,然
后按照已知条件进行分析、判断,
根据出现的矛盾,适当调整,从而
得出正确答案。
7.
C 解析:闭合开关S后,两灯并
联,灯
L1、L2 都发光,电流表测通过
L1的电流,电压表测灯两端的电压或
电源电压,两电表都有示数。若灯
L1
短路,则两灯都不发光,电压表测导线
的电压,示数为0,故A不符合题意;
若灯
L2短路,则两灯都不发光,电压
表测导线的电压,示数为0,故B不符
合题意;并联电路中各支路可独立工
作、互不影响,灯
L1 断路,灯
L1 不发
光,L2仍发光,电压表与电流表串联,
电流表示数为0,电压表测电源电压,
电压表示数不变,故C符合题意;开
关接触不良会导致灯都不亮,电表都
没有示数,故D不符合题意。
8.
C 解析:分析电路可知,R1、R2并
联。电流表A1 测干路电流,电流表
A2测通过R2 的电流,电压表测电源
电压。则电压表示数不为零,故A错
误;两个相同的电流表(均有0~
0.6A,0~3A两个量程)指针偏转的
角度相同,根据并联电路的电流规律
可知,电流表A1 选用大量程,电流表
A2选用小量程,且电流表A1 示数是
电流表 A2 示数的5倍。一段时间
后,电流表A1 针偏转的角度突然变
为原来的1
5
,则电流表A1 和电流表
A2示数相等,所以故障是电阻R1 出
22
现了断路。
9.
C 解析:由图知,闭合开关S后两
只灯泡是并联的,电流表测量通过L1
的电流,电压表测量L2 两端的电压,
也测量整个电路的电压(并联电路中
各支路两端的电压等于电源电压);根
据题意可知,原来L1、L2 两灯泡均正
常发光,电流表和电压表均有示数;过
一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两只
电表的示数均不变。若L1断路,则电
流表没有示数,故A不符合题意;若
L1短路或L2 短路,则整个电路都会
短路,电源会被烧坏,电压表的示数减
小为0,故B、D均不符合题意;若L2
断路,则L2不亮,L1 所在的支路不受
影响,L1 仍然发光,电流表的示数不
变,此时电压表测量电源电压,其示数
也不变,故C符合题意。
10.
C 解析:若电压表短路,则整个
电路短路,灯泡都不亮,故A错误;若
L1 断路,则L1 不亮,电流表无示数,
而电压表能够测量电源电压,有示数,
故B错误;若电流表断路,则L1 不
亮,两电表无示数,灯泡L2不受影响,
仍然亮,故C正确;若L1 短路,则整
个电路短路,灯泡都不亮,故D错误。
11.
L2 断路 解析:根据电路图可
知,两灯并联,电流表A测量通过L2
的电流,电压表测量L2(或电源;或
L1)两端的电压;若L1 断路,则只有
L2发光,电流表、电压表都有示数,不
符合题意;若灯L1 短路,会造成电源
短路,两灯都不发光,两电表也都无示
数,不符合题意;若L2短路,会造成电
源短路,两灯都不发光,电压表无示
数,电流表会被烧坏,不符合题意;若
L2 断路,则灯L1 发光,电流表无示
数,电压表有示数,符合题意。
第5
节 跨学科实践:
制作简易调光台灯
1.
C 2.
b和c 细
3.
(1)
长度 (2)
如图所示 (3)
串
联一个定值电阻R0,防止滑动变阻器
移动到最左端时,电路中电流过大,对
灯泡起到保护作用
(第3题)
第十六章整合拔尖
[高频考点突破]
典例1 串 2∶1 解析:闭合S1,断
开S2、S3,灯L1、L2 串联,电压表没有
接入电路。闭合S1、S2,断开S3,灯
L1、L2串联,电压表测量电源电压,即
电源电压为U1;闭合S1、S3,断开S2,
灯L1、L2 串联,电压表测量L2 两端
的电压,又因为两灯完全相同,所以
L1和L2 两端电压相等,根据串联电
路的总电压等于各用电器两端的电压
之和,则U1
U2=
U1
1
2U1
=21
。
[跟踪训练]
1.
(1)
观察图甲,若a、b
两电表都是电压表,则闭合开关后,电
压表a 测的是L2 两端的电压,电压
表b测的是电源电压,可知电压表b
的数值大于电压表a 的数值,a、b两
表的指针偏转情况均如图乙所示,则
可知电压表b的量程为大量程0~15V,
电压表a的量程为小量程0~3V,观
察图乙可知,电压表b的示数为14V,
电压表a的示数为2.8V,即电源电
压为14V,L2 两端的电压为2.8V,
两灯泡串联,则根据串联电路的电压
规律可知,L1 两端的电压U1=U-
U2=14V-2.8V=11.2V (2)
由
题意可知,a、b两电表都是电流表,观
察图丙,根据电流的路径,可知两灯泡
并联,电流表a测的是干路电流,电流
表b测的是通过L1的电流,可知a的
电流值大于b的电流值,a、b两表的
指针偏转情况也均如图乙所示,则a
的示数为2.8A,b的示数为0.56A,
即干路电流为2.8A,通过L1 的电流
为0.56A,根据并联电路的电流规律
可知,通过L2 的电流I2=I-I1=
2.8A-0.56A=2.24A
典例2 C 解析:由图可知,开关闭
合后,两个灯泡串联在电路中,电流表
测量电路中的电流,电压表测量的是
L1两端的电压,根据串联电路的电压
特点可知,此时电压表示数要小于电
源电压,故A错误;某灯泡发生故障,
两灯泡都熄灭,电流表示数为零,说明
电路出现了断路现象,电压表的示数
比原来还大,说明电压表和电源之间
是接通的,即测量的是电源电压,所以
故障是与电压表并联的灯泡L1断路,
故B、D错误,C正确。
[跟踪训练]
2.
D 解析:由图可知,
电阻R1与电阻R2 串联,电压表测量
电阻R2 两端的电压,电流表测量电
路中的电流。若R1 被短接,则电路
为通路,电流表和电压表都有示数,故
A错误;若R2 断路,则电路为断路,
电压表与电源两极相通,有示数,电流
表无示数,故B错误;若R2 被短接,
则电路为通路,电压表被短接,无示
数,电流表有示数,故C错误;若R1
断路,则电路为断路,电流表和电压表
都没有示数,故D正确。
[综合素能提升]
1.
A 解析:由图可知,电阻R1 和
R2 串联,电压表V1 测量电源电压;
电压表V2 测量R2 两端电压。由串
联分压可知,电压表V1 的示数大于
电压表V2 的示数;又知两电压表的
指针位置相同,说明电压表V1 的示
数与电压表V2 的示数之比为5∶1,
32
54
专题特训四 电路故障的分析与判断 ▶ “答案与解析”见P21
类型一 串联电路故障
1.
(2024·武汉期末)在“探究串联电路电压的
规律”实验中,某同学连接的电路如图所示,
闭合开关后,L1发光、L2不发光,电压表示数
为3V。下列说法中,不正确的是 ( )
(第1题)
A.
电压表测量电源两端的电压
B.
灯泡L2可能断路
C.
灯泡L2可能被短接
D.
灯泡L2可能是完好的
2.
如图所示的电路中,闭合开关,通过观察发现
灯泡L1亮、L2不亮。调节变阻器的滑片P,
灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2 始终不
亮。出现这一现象的原因可能是 ( )
(第2题)
A.
灯泡L2短路 B.
滑动变阻器短路
C.
灯泡L2灯丝断了 D.
电压表接触不良
3.
如图所示,闭合开关S,发现灯L1、L2 均不
亮,电流表示数为零,说明电路存在
故障;用一根导线进行检测,发现将导线接在
b、c
间时两灯都不亮,电流表无示数;将导线
接在a、b间时L2 亮,电流表有示数,则电路
的故障是 。
(第3题)
4.
(2024·北京一模)如图所示的电路中,电源
电压为U0且保持不变,电阻R 和小灯L的
阻值均为R0。闭合开关S,小灯不发光。若
电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R 或
小灯L上,则:
(第4题)
(1)
三 个 电 表 中 示 数 一 定 不 为0的 是
。
(2)
若三个电表中只有一个电表的示数为0,
则电压表V的示数为 、V1的示数为
,对应的故障为 。
5.
新考向
(2024·永州校级三模)如图甲所示,
小明将小灯泡和一定值电阻串联到电源
(2节新干电池)两端,闭合开关后发现小灯
泡突然熄灭。如果是灯泡L或R 出现故障,
他进行如下操作并作出思维导图如图乙所
示,请 将 小 明 分 析 的 故 障 情 况 补 全:
(1)
。(2)
。
(3)
。
(第5题)
6.
科学推理
★如图所示的电路中,闭合开关S,
灯L不亮,电压表V有示数。已知电路中各
处均接触良好,除灯L和电阻R 外,其余元
物理(人教版)九年级全一册
55
件均完好,电路中只有一处故障。
(第6题)
(1)
请判断该电路中可能存在的故障:
。
(将可能的故障填写完整)
(2)
为进一步确定故障,小明同学将一个电
流表正确串联在该电路中,闭合开关S,观察
电流表的示数。若电流表有示数,则说明故
障是 ;若电流表无示数,则
说明故障是 。
(3)
为进一步确定故障,小华同学将电压表
V正确并联在灯L的两端。请判断他能否找
出电路的故障,并说明理由:
。
类型二 并联电路故障
7.
如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关
S后,灯
L1、L2都发光。一段时间后,其中一
灯突然熄灭,电压表的示数不变,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.
开关接触不良
(第7题)
(第8题)
8.
(2024·泰安)如图所示的电路中,电源电压
保持不变。闭合开关后,电路中各元件正常
工作,两个相同的电流表(均有0~0.6A,0~
3A两个量程)指针偏转的角度相同。一段
时间后电流表A1 指针偏转的角度突然变为
原来的1
5
,若定值电阻R1或R2出现了断路
故障,其他元件均完好。针对故障电路的观
察分析,下列说法中正确的是 ( )
A.
电压表示数为零
B.
电流表A1的示数一定大于A2的示数
C.
一定是电阻R1出现了断路故障
D.
一定是电阻R2出现了断路故障
9.
如图所示的电路中,闭合开关后,两
灯泡均正常发光,电流表和电压表
均有示数。过一会儿,其中一只灯
泡突然熄灭,但两个电表的示数不变,电路出
现故障的原因可能是 ( )
(第9题)
A.
L1断路 B.
L1短路
C.
L2断路 D.
L2短路
10.
如图所示,闭合开关S,灯泡L1、L2 都能正
常发光,两个电表都有示数,工作一段时间
后,灯泡L1突然熄灭,L2 仍然正常发光,两
个电表均无示数,则故障可能是 ( )
(第10题)
A.
电压表短路 B.
L1断路
C.
电流表断路 D.
L1短路
11.
如图所示,灯L1、L2完全相同,闭合开关S,
只有一盏灯亮,且只有一个电表有示数,其
故障可能是 (填“L1”或“L2”)出现
(填“短路”或“断路”)。
(第11题)
第十六章 电压 电阻
56
第5节 跨学科实践:制作
简易调光台灯 ▶ “答案与解析”见P23
1.
跨学科实践·工程实践
小明同学设计了一盏可
调亮度的简易台灯。如图所示为电路的原理
图,其中L为小灯泡,R 为滑动变阻器,E 为
电压不变且低于安全电压的电源,S为开关。
闭合开关后,下列说法中,正确的是 ( )
(第1题)
A.
滑片P 由a滑向b的过程中,电流变大,
灯泡变亮
B.
滑片P 由a滑向b的过程中,电流变小,
灯泡变亮
C.
滑片P 由b滑向a的过程中,电流变大,
灯泡变亮
D.
滑片P 由b滑向a的过程中,电流变小,
灯泡变亮
2.
跨学科实践·工程实践
(2024·西安校级期末)
如图甲所示为小明使用的调光台灯,如图乙
所示为调光的电位器结构图,顺时针转动旋
钮,滑片在弧形电阻片上同向滑动,灯泡变
亮。此时是将电位器的接线柱 (填
“a和b”“b和c”或“a和c”)接入电路中。小
明收集了很多材料和长度都相同但粗细不同
的铅笔芯,如图丙所示为他用身边器材自制
的简易调光灯电路。闭合开关,当夹子A 从
最左端移动到右端的过程中,他发现灯泡亮
度变化不明显,他应该调换更 (填
“粗”或“细”)的铅笔芯。
(第2题)
3.
跨学科实践·工程实践
(2024·丹东期中)跨学
科实践:设计和制作模拟调光灯。
(1)
如图甲所示,电位器是一个变形的滑动
变阻器。通过改变连入电路中电阻片的
来改变电阻,进而改变电流,改变小
灯泡的亮度。
(第3题)
(2)
如图乙所示,请选择电位器A、B、C 三个
接线端中的两个连入电路中,要求顺时针旋
转滑片时,灯泡变暗。
(3)
如图丙、丁所示为两名同学设计的台灯
调光电路,老师认为图丁方案更好一些,理由
是
。
物理(人教版)九年级全一册