压轴05 电路分析与故障判断 (压轴题专练)(广东专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-04-29
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3份
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33页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电路的动态分析,电路故障的分析 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.13 MB |
| 发布时间 | 2026-04-29 |
| 更新时间 | 2026-05-06 |
| 作者 | 萧逸 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57605980.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电路分析、设计与故障判断三大考向,构建“知识点-解题技法-易错点”三维体系,融合科学思维与实验探究,针对性突破中考核心难点。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|串并联电路识别与电表分析|多道中考真题及模拟题|电流路径法、去表简化法、节点标记法|基于串并联规律→电表测量分析→电路简化模型建构|
|动态电路分析|多道中考真题及模拟题|定变-判流-析压-联动四步法|欧姆定律→串并联分压分流→电功电功率综合推导|
|电路设计|多道中考真题及模拟题|开关逻辑设计、安全接线原则|开关控制逻辑→家庭电路规范→用电器安全控制应用|
|电路故障判断|多道中考真题及模拟题|串联/家庭电路故障速判法|断路短路现象→电表示数变化→故障定位推理|
内容正文:
压轴05 电路分析、设计与故障判断 3大核心考向
命题预测
2026・广东中考电路分析、设计与故障判断命题立足课标核心,聚焦串并联电路规律、动态电路分析、电路设计与故障判断四大模块。命题趋势强化实验探究与跨模块融合:1. 情境化设计:结合智能家居、智能设备、安全用电等生活科技热点;2. 实验创新:含特殊方法测电阻、电表改装、故障定位实验探究;3. 跨模块融合:电路 + 电热 / 电功率、家庭电路 + 安全用电;4. 能力导向:强调电路逻辑辨析、图像数据解读、问题解决与规范表达能力。
高频考法
1. 动态电路分析
2. 电路设计
3. 电路故障判断
知识·技法·思维
一、核心考向总结
考向
核心知识点
解题技法
1.串并联电路识别与电表分析
串并联电路的电流、电压规律;电流表(串联)、电压表(并联)的使用规则;电表测量对象判断
1. 电流路径法:无分支为串联,有分支为并联2. 去表简化法:电压表视为开路、电流表视为导线,简化电路再分析
3. 节点标记法:标记公共节点,识别并联支路
2.动态电路分析
欧姆定律;串 / 并联分压 / 分流规律;滑动变阻器工作原理;光敏 / 热敏 / 压敏电阻特性
1. 定变:确定变阻器 / 敏感电阻的阻值变化趋势
2. 判流:根据I=U/R判断总电流变化
3. 析压:结合串联分压、并联分流分析各部分电压变化
4. 联动:推导电功、电功率同步变化
3.电路设计
串 / 并联开关控制逻辑;家庭电路接线规范;用电器安全控制
1. 开关逻辑设计:串联开关→同时控制;并联开关→任意控制;单刀双掷开关→两地控制
2. 安全接线原则:开关接火线、三孔插座 “左零右火上接地”
4.电路故障判断
断路 / 短路现象;电表示数变化规律;火线 / 零线故障特征;测电笔使用
1. 串联故障速判:电流表无示数→断路;示数变大→短路电压表等于电源电压→被测部分断路;示数为 0→被测部分短路 / 外部断路
2. 家庭电路速判:氖管发光→接触火线;零线断路时断点后零线带电;跳闸 / 熔断→短路或总功率过大
二、高频易错点
1.误将电压表串联、电流表并联;混淆并联支路电压与干路电流规律。
2.忽略电源电压恒定;误判并联支路变化对其他支路的影响;混淆U/I与ΔU/ΔI。
3.误将电压表无示数全部归为短路;混淆零线断路与火线断路现象;忽略隐性断路(如接触不良)。
4.开关接零线;三孔插座接线顺序错误;忽略保险丝 / 空气开关的保护位置。
典例·靶向·突破
题型01 动态电路分析
1.【含有变阻器电路的动态计算】(2025·四川省绵阳市·中考真题)如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,所有电表的示数均不超量程,则此过程中( )
A.V1、V2和A表的示数均增大
B.V1表的示数增大,V2表和A表的示数减小
C.V2表的示数与V1表的示数的差值减小
D.V1表的示数变化量小于V2表的示数变化量
题型02 电路设计
2.【串、并联电路的设计】(2025·广东省广州市·中考真题)出租车驾驶室内设计了控制电路来显示是否载有乘客,车顶指示灯显示红色时载有乘客,显示绿色时未载乘客。下列电路图中,通过开关S接“1”或“2”可以符合上述设计要求的是( )
A. B.
C. D.
题型03 电路故障判断
3.【应用欧姆定律进行电路故障分析】(2026·广东省深圳市·模拟)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,小津用如图甲所示的电路进行实验:电源电压恒为4V,、、、、的定值电阻各一个,“ 1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整;
(2)闭合开关后,小津发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则故障的原因可能是电阻________(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,小津先用的电阻做完实验后,不移动滑片,断开开关,将的电阻换成的电阻,然后闭合开关,接着他应向________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为________V,记下电流表示数;
(4)5次实验完成后,根据实验数据绘制的图像如图丙所示,可以得到的实验结论是________;
(5)分析几次实验中记录的数据可知,定值电阻消耗的最大功率为________W。为了完成这五次实验探究,定值电阻两端的电压的范围为________V。
1.(2026·广东省深圳市·模拟)假期出行,自动浇水系统化身"植物管家"。其电路如图乙,电源电压恒为6V,定值电阻阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随土壤湿度的变化关系图丙所示。当土壤湿度低于40%电磁阀启动浇水,浇至80%停止。忽略电磁阀对电路的影响,下列分析正确的是( )
A.土壤湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.土壤湿度越大,电压表示数越小
C.当土壤湿度为40%时,电流表的示数为0.2A
D.当电压表示数为3V时,土壤湿度为50%
2.(2026·广东省深圳市·一模)如图甲所示的电路中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的图像。闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向右滑动,电压表示数变小
B.电流表的示数为0.4A时,小灯泡的电阻是25Ω
C.电压表的示数为2.5V时,小灯泡的电功率是1.25W
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25W
3.(2025·海南省·中考真题)学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电源电压保持不变,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S,当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.灯泡一定发光 B.电磁铁磁性增强
C.电压表示数减小 D.通过的电流减小
4.(2026·广东省汕尾市·二模)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小粤利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置,其中监测电路如图所示,电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关,当溶氧量降低时,电流表的示数______,电压表的示数______,滑动变阻器的功率______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
5.(2026·广东省深圳市·模拟)为了解决司机在夜间及雨雾天看不清路牌的问题,年前深圳引入了发光路牌。夜晚,开关自动闭合,路牌(LED)与路灯同时点亮;在雨雾天,开关自动闭合,两者也可同时点亮,且路灯损坏不影响路牌的使用。以下简化电路中符合上面描述的是( )
A. B.
C. D.
6.(2026·广东省佛山市·一模)抓娃娃机接通电源后,指示灯L发光。当投币或扫码成功时,对应开关闭合,电动机开始工作。下列电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
7.(2026·广东省梅州市兴宁市一模)按要求完成下列作图;
(1)小明设计了一款高铁安全锤取用报警电路。该电路由电源、电铃、保护电阻R、开关S和S1组成,闭合开关S,当未取用安全锤时,相当于开关S1闭合,电铃不响;当取下安全锤时,相当于开关S1断开,电铃响。请根据以上要求,将电路补充完整。(电铃用表示)
(2)如图所示,这是多挡位电烤箱的电路示意图,S1为电源开关,S2为挡位开关,请将a、b、c三个接线口接入电路。
(3)如图甲所示,这是一款智能语音控制小夜灯,且带有插座,小夜灯自带语音模块,可接收开关灯指令、颜色指令、亮度指令。小夜灯和三孔插座由开关控制,并且可以独立工作,请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整。
8.(2026·广东省佛山市·一模)在制作地磅模型的跨学科实践活动中,小明的设计如图甲所示。电源两端电压U恒为9V,电流表测量范围0~0.6A,是阻值为10Ω的定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,其阻值与其接入电路的长度成正比,AB间距为4cm。未放重物时,滑片P处于A端,并能随托盘一起上下滑动。弹簧的长度l与重物对托盘压力F的大小关系如图乙所示,P在AB之间滑动,弹簧均未超出弹性限度。g取10N/kg。
(1)当在托盘上放置重物时,弹簧被压缩,滑动触头P会向______(选填“A”或“B”)移动,滑动变阻器接入电路的阻值______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)将电流表改装地磅示数表时,应在电流表示数为______A刻度线标“0”,该地磅模型的最大称量为______kg;
(3)在不更换电流表的情况下,若要增大最大称量,可采取的办法是______;
(4)小明发现改装后地磅示数表的刻度是不均匀的,他想利用电压表代替电流表,并改进电路,使刻度变均匀,请在图丙中画出改进后的电路。
9.(2025·山西省·中考真题)如图是探究电流与电阻关系的实验装置,电源电压为,实验用到定值电阻的阻值分别为、、、、。
次数
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
0.4
0.2
0.14
0.1
0.08
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应___________。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至___________(选填“A”或“B”)端。实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有___________的作用。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是___________。
(4)排除故障后,通过实验获得数据如上表,分析数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。第5次实验时,滑动变阻器接入电路的电阻应为___________。
10.(22026·广东省肇庆市·一模)用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有甲:“5Ω,3A”;乙:“20Ω,2A”;丙:“50Ω,1.5A”),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)连接电路时开关应该______,滑动变阻器的滑片P移至______(选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数均为0,移动滑片P,两表指针均不偏转;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是______;
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I:以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示。依据图像,得到的结论是:导体电阻一定时,______,实验中选用的滑动变阻器是______(选填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为______A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为______A。
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压轴05 电路分析、设计与故障判断 3大核心考向
典例·靶向·突破
1.
【答案】C
【详解】AB.R1与变阻器串联后再与R2串联,V1测变阻器的电压,V2测R1与变阻器的电压,电流表测电路的电流,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,变阻器连入电路的电阻变大,电路的电阻变大,由欧姆定律可知电路的电流变小,根据U=IR可知,R2的电压变小,根据串联电路电压的规律, V2示数增大,故AB不符合题意;
C.根据串联电路电压的规律,V2表的示数与V1表的示数的差值即R1的电压,根据U=IR可知,V2表的示数与V1表的示数的差值减小,故C符合题意;
D.根据串联电路电压的规律,V2表的示数变化量等于R2的示数变化量,根据串联电路电压的规律,变阻器增大的电压等于两定值电阻电压减小量之和,故V1表的示数变化量大于V2表的示数变化量,故D不符合题意。
故选C。
2.
【答案】C
【详解】A.由图可知,开关接,红灯和绿灯同时亮;开关接,电路断路,红灯和绿灯都不亮,故A不符合题意;
B.由图可知,开关接,红灯亮;开关接,电路断路,红灯和绿灯都不亮,故B不符合题意;
C.由图可知,开关接,红灯亮;开关接,绿灯亮,故C符合题意;
D.由图可知,开关不控制绿灯,绿灯常亮。开关接,红灯和绿灯并联,同时亮;开关接,只有绿灯亮,故D不符合题意。
故选C。
3.
【答案】(1)
(2)断路
(3) A 2.5
(4)导体两端的电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比
(5) 1.25 2.2~3
【详解】(1)电压表应并联在定值电阻R两端,将定值电阻R未连接的左端接线柱,与滑动变阻器B端相连即可。据此作图。
(2)电流表指针示数为0,说明电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表两端能连通到电源两极,因此故障为定值电阻R断路。
(3)[1]将5Ω换为10Ω的定值电阻,根据串联分压规律,定值电阻分得的电压变大;要保持定值电阻两端电压不变,需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,因此滑片向A端移动。
[2]由图丙A点可知,实验控制的不变电压
因此需要使电压表示数为2.5V。
(4)由丙图可知,每次实验中电流与电阻的乘积是一个定值。可得该实验的结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[1]实验控制电压不变,电阻越小功率越大,因此最小电阻5Ω功率最大
[2]求电压范围:要完成5次实验,最大定值电阻25Ω对应需要滑动变阻器最大阻值20Ω,根据串联分压得最小定值电阻电压
电流表的量程为小量程,允许通过滑动变阻器的最大电流为1A,所以电路中的最大电流为0.6A,此时电路中的电阻最小,此时定值电阻的阻值为5Ω,则定值电阻两端的电压最大为
因此电压范围为2.2V∼3V。
1.
【答案】D
【详解】A.由丙图可知,土壤湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,故A错误;
B.湿度越大,R越小,电路总电阻越小,电源电压不变,根据,电路电流越大;电压表示数,不变,因此越大(电压表示数越大),故B错误;
C.土壤湿度为40%时,由丙图得,总电阻
电流,故C错误;
D.电压表示数为3V时,电路电流
串联电路总电压等于各部分电压之和,R两端电压
则
由丙图可知,对应土壤湿度为50%,故D正确。
故选D。
2.
【答案】D
【详解】A.滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电阻变大,总电阻变大,电路电流变小,灯泡两端电压变小,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器电压变大,故A错误;
B.当电流时,从乙图小灯泡的图像可得,此时灯泡两端电压,小灯泡电阻,故B错误;
C.电压表示数为时,即,则灯泡电压
从乙图得此时电流,则小灯泡功率,故C错误;
D.小灯泡正常发光时,灯泡电压等于额定电压,滑动变阻器电压
从乙图得此时电路电流
滑动变阻器功率,故D正确。
故选D。
3.
【答案】D
【详解】BCD.控制电路中,、串联,电压表测两端电压。闭合开关S,当光照强度减小时,光敏电阻阻值变大,根据串联分压原理,两端电压变大,则电压表示数变大;总电阻变大,根据,控制电路中电流变小,则通过的电流减小,电磁铁磁性减弱,故BC错误,D正确;
A.由上述分析可知,闭合开关S,当光照强度减小时,电磁铁磁性减弱,只有当电磁铁磁性减弱到某个程度时,衔铁才会自动弹上去,灯泡才会发光,故A错误。
故选D。
4.
【答案】 变大 变小 变大
【详解】由图可知,溶解氧传感器与滑动变阻器串联,电流表测电路总电流,电压表测溶解氧传感器两端电压,滑动变阻器接入电路的阻值保持不变;当溶氧量降低时,溶解氧传感器阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流变大,因此电流表示数变大;滑动变阻器阻值不变,电流变大,根据,滑动变阻器两端电压变大,电源总电压不变,根据串联电路电压规律,溶解氧传感器两端电压等于总电压减去滑动变阻器两端电压,因此传感器两端电压变小,电压表示数变小;滑动变阻器的功率,不变,电流变大,因此滑动变阻器的功率变大。
5.
【答案】A
【详解】题目说明“路灯损坏不影响路牌的使用”,并联电路中各用电器互不影响、独立工作,因此LED路牌和路灯一定是并联;题目要求闭合或闭合时,两个用电器都能同时点亮,说明只需要任意一个开关闭合,电路就能接通,因此两个开关应该是并联。故选A。
6.
【答案】C
【详解】依题意,接通电源后指示灯L始终发光:指示灯L必须直接连接在电源两端,不受任何开关控制。当投币或扫码成功时电动机开始工作:投币开关与扫码开关 应并联后与电动机M串联,任意一个闭合即可启动电动机M。电动机和指示灯独立工作互不影响:电动机M与指示灯L应为并联关系。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意可知,闭合开关S,当安全锤未取用时,相当于开关S1闭合,电铃不响,说明电铃被短路了;当取下安全锤时,相当于开关S1断开,电铃响,说明开关S是总开关,R串联在电路中,保护电路,据此作图。
(2)家庭电路中,金属外壳应该连接接地线,所以c应该连接接地线;电源开关S1必须连接火线,所以b应该接火线;则导线a接零线,据此作图。
(3)由题意可知,小夜灯和三孔插座并联;开关接火线上,并能同时控制插座和小夜灯,所以开关在干路上。三孔插座的正确接法是“左零右火上接地”,据此作图。
8.【答案】(1) B 变小
(2) 0.3 1.5
(3)减小电源电压
(4)
【详解】(1)[1][2]分析电路可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路电流。当在托盘上放置重物时,弹簧被压缩,滑动触头P会向B移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,则总电阻变小,根据,电流表示数变大。
(2)[1]未放重物时,滑片P处于A端,滑动变阻器的最大阻值接入电路,此时电路中电流为
所以应在电流表示数为0.3A刻度线标“0”。
[2]电流表测量范围为0~0.6A,电路中电流最大为0.6A,此时滑动变阻器阻值为
此时滑片下移的长度为
此时弹簧的长度为
根据数学知识解得弹簧的长度l与重物对托盘压力F的大小关系式为,将代入,解得,则该地磅模型的最大称量为
(3)在不更换电流表的情况下,若要增大最大称量,可以减小电源电压。根据,电流最大时,电路中的总电阻变小,则变阻器接入电路的阻值变小,滑片下移的长度增加,则对应弹簧的长度更小,重物对托盘压力变大,则最大称量增大。
(4)设计如下:
定值电阻和滑动变阻器的最大阻值串联,电路中的总电阻恒定,则电流恒定,电压表测变阻器上半部分分得的电压,根据,电压表示数与变阻器上半部分的阻值成正比,而变阻器上半部分的阻值与上半部分的长度成正比,所以电压表示数与变阻器上半部分的长度成正比,则电压表刻度是均匀的。
9.
【答案】(1)
(2) 断开 更换电阻后控制电阻两端电压不变的作用
(3)电阻短路
(4) 反比
【详解】(1)探究电流与电阻关系的实验中,电压表应测量定值电阻两端电压,且因为电源电压为3V,故电压表选择小量程即可,如图所示:
(2)[1][2]为了安全,连接电路前,开关应保持断开,且实验前滑动变阻器应移到最大阻值,由图可知滑动变阻器移至B端时接入电路中的电阻最大。
[3]在探究电流与电阻关系实验中,应通过调节滑动变阻器滑片时电阻两端电压保持不变。
(3)电路中有电流则电路可能是短路,因为电压表无示数,说明电压表并联的位置可能短路,即电阻R可能短路。
(4)[1]由表中数据可知,电流随电阻增大而减小,电流与电阻的乘积不变,所以可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2]由表中数据可知该实验中,定值电阻两端保持不变的电压为
故滑动变阻器两端电压为
根据分压关系可知滑动变阻器电阻
即滑动变阻器接入电路的电阻
10.
【答案】(1) 断开 B
(2)B、C两点之间的导线断路
(3) 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 丙
(4) 0.40 0.1
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关必须断开。
[2]滑动变阻器需调至最大阻值处,由图甲可知滑动变阻器下接线柱接A,滑片移到B端时接入电阻最大,因此滑片移至B端。
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转,说明电路中有断路;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,说明C点到电源的负极某处断路;试触B点,电压表指针偏转,说明从B点到电源负极的电路是连通的,若电路中只有一处故障,则可能是B、C两点之间的导线断路了。
(3)[1]由图乙可知,I-U图像为一条过原点的倾斜直线,根据正比例函数的知识,可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]由图甲可知,电源为3节干电池串联,每节电压略小于1.5V,则电源电压应该大于3V,小于4.5V; 闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大
电源电压①
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=1.05V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=2.1V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=4.2V,符合题意;故实验中选用的是滑动变阻器丙,电源电压为4.2V。
(4)[1]电流表接量程,分度值0.02A,读数为
[2]探究电流与电阻关系要控制定值电阻两端电压不变,此时
三个电阻为,已使用,未使用的是,因此电流
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压轴05 电路分析、设计与故障判断 3大核心考向
命题预测
2026・广东中考电路分析、设计与故障判断命题立足课标核心,聚焦串并联电路规律、动态电路分析、电路设计与故障判断四大模块。命题趋势强化实验探究与跨模块融合:1. 情境化设计:结合智能家居、智能设备、安全用电等生活科技热点;2. 实验创新:含特殊方法测电阻、电表改装、故障定位实验探究;3. 跨模块融合:电路 + 电热 / 电功率、家庭电路 + 安全用电;4. 能力导向:强调电路逻辑辨析、图像数据解读、问题解决与规范表达能力。
高频考法
1. 动态电路分析
2. 电路设计
3. 电路故障判断
知识·技法·思维
一、核心考向总结
考向
核心知识点
解题技法
1.串并联电路识别与电表分析
串并联电路的电流、电压规律;电流表(串联)、电压表(并联)的使用规则;电表测量对象判断
1. 电流路径法:无分支为串联,有分支为并联2. 去表简化法:电压表视为开路、电流表视为导线,简化电路再分析
3. 节点标记法:标记公共节点,识别并联支路
2.动态电路分析
欧姆定律;串 / 并联分压 / 分流规律;滑动变阻器工作原理;光敏 / 热敏 / 压敏电阻特性
1. 定变:确定变阻器 / 敏感电阻的阻值变化趋势
2. 判流:根据I=U/R判断总电流变化
3. 析压:结合串联分压、并联分流分析各部分电压变化
4. 联动:推导电功、电功率同步变化
3.电路设计
串 / 并联开关控制逻辑;家庭电路接线规范;用电器安全控制
1. 开关逻辑设计:串联开关→同时控制;并联开关→任意控制;单刀双掷开关→两地控制
2. 安全接线原则:开关接火线、三孔插座 “左零右火上接地”
4.电路故障判断
断路 / 短路现象;电表示数变化规律;火线 / 零线故障特征;测电笔使用
1. 串联故障速判:电流表无示数→断路;示数变大→短路电压表等于电源电压→被测部分断路;示数为 0→被测部分短路 / 外部断路
2. 家庭电路速判:氖管发光→接触火线;零线断路时断点后零线带电;跳闸 / 熔断→短路或总功率过大
二、高频易错点
1.误将电压表串联、电流表并联;混淆并联支路电压与干路电流规律。
2.忽略电源电压恒定;误判并联支路变化对其他支路的影响;混淆U/I与ΔU/ΔI。
3.误将电压表无示数全部归为短路;混淆零线断路与火线断路现象;忽略隐性断路(如接触不良)。
4.开关接零线;三孔插座接线顺序错误;忽略保险丝 / 空气开关的保护位置。
典例·靶向·突破
题型01 动态电路分析
1.【含有变阻器电路的动态计算】(2025·四川省绵阳市·中考真题)如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,所有电表的示数均不超量程,则此过程中( )
A.V1、V2和A表的示数均增大
B.V1表的示数增大,V2表和A表的示数减小
C.V2表的示数与V1表的示数的差值减小
D.V1表的示数变化量小于V2表的示数变化量
【答案】C
【详解】AB.R1与变阻器串联后再与R2串联,V1测变阻器的电压,V2测R1与变阻器的电压,电流表测电路的电流,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,变阻器连入电路的电阻变大,电路的电阻变大,由欧姆定律可知电路的电流变小,根据U=IR可知,R2的电压变小,根据串联电路电压的规律, V2示数增大,故AB不符合题意;
C.根据串联电路电压的规律,V2表的示数与V1表的示数的差值即R1的电压,根据U=IR可知,V2表的示数与V1表的示数的差值减小,故C符合题意;
D.根据串联电路电压的规律,V2表的示数变化量等于R2的示数变化量,根据串联电路电压的规律,变阻器增大的电压等于两定值电阻电压减小量之和,故V1表的示数变化量大于V2表的示数变化量,故D不符合题意。
故选C。
题型02 电路设计
2.【串、并联电路的设计】(2025·广东省广州市·中考真题)出租车驾驶室内设计了控制电路来显示是否载有乘客,车顶指示灯显示红色时载有乘客,显示绿色时未载乘客。下列电路图中,通过开关S接“1”或“2”可以符合上述设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由图可知,开关接,红灯和绿灯同时亮;开关接,电路断路,红灯和绿灯都不亮,故A不符合题意;
B.由图可知,开关接,红灯亮;开关接,电路断路,红灯和绿灯都不亮,故B不符合题意;
C.由图可知,开关接,红灯亮;开关接,绿灯亮,故C符合题意;
D.由图可知,开关不控制绿灯,绿灯常亮。开关接,红灯和绿灯并联,同时亮;开关接,只有绿灯亮,故D不符合题意。
故选C。
题型03 电路故障判断
3.【应用欧姆定律进行电路故障分析】(2026·广东省深圳市·模拟)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,小津用如图甲所示的电路进行实验:电源电压恒为4V,、、、、的定值电阻各一个,“ 1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整;
(2)闭合开关后,小津发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则故障的原因可能是电阻________(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,小津先用的电阻做完实验后,不移动滑片,断开开关,将的电阻换成的电阻,然后闭合开关,接着他应向________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为________V,记下电流表示数;
(4)5次实验完成后,根据实验数据绘制的图像如图丙所示,可以得到的实验结论是________;
(5)分析几次实验中记录的数据可知,定值电阻消耗的最大功率为________W。为了完成这五次实验探究,定值电阻两端的电压的范围为________V。
【答案】(1)
(2)断路
(3) A 2.5
(4)导体两端的电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比
(5) 1.25 2.2~3
【详解】(1)电压表应并联在定值电阻R两端,将定值电阻R未连接的左端接线柱,与滑动变阻器B端相连即可。据此作图。
(2)电流表指针示数为0,说明电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表两端能连通到电源两极,因此故障为定值电阻R断路。
(3)[1]将5Ω换为10Ω的定值电阻,根据串联分压规律,定值电阻分得的电压变大;要保持定值电阻两端电压不变,需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,因此滑片向A端移动。
[2]由图丙A点可知,实验控制的不变电压
因此需要使电压表示数为2.5V。
(4)由丙图可知,每次实验中电流与电阻的乘积是一个定值。可得该实验的结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[1]实验控制电压不变,电阻越小功率越大,因此最小电阻5Ω功率最大
[2]求电压范围:要完成5次实验,最大定值电阻25Ω对应需要滑动变阻器最大阻值20Ω,根据串联分压得最小定值电阻电压
电流表的量程为小量程,允许通过滑动变阻器的最大电流为1A,所以电路中的最大电流为0.6A,此时电路中的电阻最小,此时定值电阻的阻值为5Ω,则定值电阻两端的电压最大为
因此电压范围为2.2V∼3V。
1.(2026·广东省深圳市·模拟)假期出行,自动浇水系统化身"植物管家"。其电路如图乙,电源电压恒为6V,定值电阻阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随土壤湿度的变化关系图丙所示。当土壤湿度低于40%电磁阀启动浇水,浇至80%停止。忽略电磁阀对电路的影响,下列分析正确的是( )
A.土壤湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.土壤湿度越大,电压表示数越小
C.当土壤湿度为40%时,电流表的示数为0.2A
D.当电压表示数为3V时,土壤湿度为50%
【答案】D
【详解】A.由丙图可知,土壤湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,故A错误;
B.湿度越大,R越小,电路总电阻越小,电源电压不变,根据,电路电流越大;电压表示数,不变,因此越大(电压表示数越大),故B错误;
C.土壤湿度为40%时,由丙图得,总电阻
电流,故C错误;
D.电压表示数为3V时,电路电流
串联电路总电压等于各部分电压之和,R两端电压
则
由丙图可知,对应土壤湿度为50%,故D正确。
故选D。
2.(2026·广东省深圳市·一模)如图甲所示的电路中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的图像。闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向右滑动,电压表示数变小
B.电流表的示数为0.4A时,小灯泡的电阻是25Ω
C.电压表的示数为2.5V时,小灯泡的电功率是1.25W
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25W
【答案】D
【详解】A.滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电阻变大,总电阻变大,电路电流变小,灯泡两端电压变小,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器电压变大,故A错误;
B.当电流时,从乙图小灯泡的图像可得,此时灯泡两端电压,小灯泡电阻,故B错误;
C.电压表示数为时,即,则灯泡电压
从乙图得此时电流,则小灯泡功率,故C错误;
D.小灯泡正常发光时,灯泡电压等于额定电压,滑动变阻器电压
从乙图得此时电路电流
滑动变阻器功率,故D正确。
故选D。
3.(2025·海南省·中考真题)学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电源电压保持不变,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S,当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.灯泡一定发光 B.电磁铁磁性增强
C.电压表示数减小 D.通过的电流减小
【答案】D
【详解】BCD.控制电路中,、串联,电压表测两端电压。闭合开关S,当光照强度减小时,光敏电阻阻值变大,根据串联分压原理,两端电压变大,则电压表示数变大;总电阻变大,根据,控制电路中电流变小,则通过的电流减小,电磁铁磁性减弱,故BC错误,D正确;
A.由上述分析可知,闭合开关S,当光照强度减小时,电磁铁磁性减弱,只有当电磁铁磁性减弱到某个程度时,衔铁才会自动弹上去,灯泡才会发光,故A错误。
故选D。
4.(2026·广东省汕尾市·二模)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小粤利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置,其中监测电路如图所示,电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关,当溶氧量降低时,电流表的示数______,电压表的示数______,滑动变阻器的功率______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 变大 变小 变大
【详解】由图可知,溶解氧传感器与滑动变阻器串联,电流表测电路总电流,电压表测溶解氧传感器两端电压,滑动变阻器接入电路的阻值保持不变;当溶氧量降低时,溶解氧传感器阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流变大,因此电流表示数变大;滑动变阻器阻值不变,电流变大,根据,滑动变阻器两端电压变大,电源总电压不变,根据串联电路电压规律,溶解氧传感器两端电压等于总电压减去滑动变阻器两端电压,因此传感器两端电压变小,电压表示数变小;滑动变阻器的功率,不变,电流变大,因此滑动变阻器的功率变大。
5.(2026·广东省深圳市·模拟)为了解决司机在夜间及雨雾天看不清路牌的问题,年前深圳引入了发光路牌。夜晚,开关自动闭合,路牌(LED)与路灯同时点亮;在雨雾天,开关自动闭合,两者也可同时点亮,且路灯损坏不影响路牌的使用。以下简化电路中符合上面描述的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】题目说明“路灯损坏不影响路牌的使用”,并联电路中各用电器互不影响、独立工作,因此LED路牌和路灯一定是并联;题目要求闭合或闭合时,两个用电器都能同时点亮,说明只需要任意一个开关闭合,电路就能接通,因此两个开关应该是并联。故选A。
6.(2026·广东省佛山市·一模)抓娃娃机接通电源后,指示灯L发光。当投币或扫码成功时,对应开关闭合,电动机开始工作。下列电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】依题意,接通电源后指示灯L始终发光:指示灯L必须直接连接在电源两端,不受任何开关控制。当投币或扫码成功时电动机开始工作:投币开关与扫码开关 应并联后与电动机M串联,任意一个闭合即可启动电动机M。电动机和指示灯独立工作互不影响:电动机M与指示灯L应为并联关系。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.(2026·广东省梅州市兴宁市一模)按要求完成下列作图;
(1)小明设计了一款高铁安全锤取用报警电路。该电路由电源、电铃、保护电阻R、开关S和S1组成,闭合开关S,当未取用安全锤时,相当于开关S1闭合,电铃不响;当取下安全锤时,相当于开关S1断开,电铃响。请根据以上要求,将电路补充完整。(电铃用表示)
(2)如图所示,这是多挡位电烤箱的电路示意图,S1为电源开关,S2为挡位开关,请将a、b、c三个接线口接入电路。
(3)如图甲所示,这是一款智能语音控制小夜灯,且带有插座,小夜灯自带语音模块,可接收开关灯指令、颜色指令、亮度指令。小夜灯和三孔插座由开关控制,并且可以独立工作,请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意可知,闭合开关S,当安全锤未取用时,相当于开关S1闭合,电铃不响,说明电铃被短路了;当取下安全锤时,相当于开关S1断开,电铃响,说明开关S是总开关,R串联在电路中,保护电路,据此作图。
(2)家庭电路中,金属外壳应该连接接地线,所以c应该连接接地线;电源开关S1必须连接火线,所以b应该接火线;则导线a接零线,据此作图。
(3)由题意可知,小夜灯和三孔插座并联;开关接火线上,并能同时控制插座和小夜灯,所以开关在干路上。三孔插座的正确接法是“左零右火上接地”,据此作图。
8.(2026·广东省佛山市·一模)在制作地磅模型的跨学科实践活动中,小明的设计如图甲所示。电源两端电压U恒为9V,电流表测量范围0~0.6A,是阻值为10Ω的定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,其阻值与其接入电路的长度成正比,AB间距为4cm。未放重物时,滑片P处于A端,并能随托盘一起上下滑动。弹簧的长度l与重物对托盘压力F的大小关系如图乙所示,P在AB之间滑动,弹簧均未超出弹性限度。g取10N/kg。
(1)当在托盘上放置重物时,弹簧被压缩,滑动触头P会向______(选填“A”或“B”)移动,滑动变阻器接入电路的阻值______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)将电流表改装地磅示数表时,应在电流表示数为______A刻度线标“0”,该地磅模型的最大称量为______kg;
(3)在不更换电流表的情况下,若要增大最大称量,可采取的办法是______;
(4)小明发现改装后地磅示数表的刻度是不均匀的,他想利用电压表代替电流表,并改进电路,使刻度变均匀,请在图丙中画出改进后的电路。
【答案】(1) B 变小
(2) 0.3 1.5
(3)减小电源电压
(4)
【详解】(1)[1][2]分析电路可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路电流。当在托盘上放置重物时,弹簧被压缩,滑动触头P会向B移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,则总电阻变小,根据,电流表示数变大。
(2)[1]未放重物时,滑片P处于A端,滑动变阻器的最大阻值接入电路,此时电路中电流为
所以应在电流表示数为0.3A刻度线标“0”。
[2]电流表测量范围为0~0.6A,电路中电流最大为0.6A,此时滑动变阻器阻值为
此时滑片下移的长度为
此时弹簧的长度为
根据数学知识解得弹簧的长度l与重物对托盘压力F的大小关系式为,将代入,解得,则该地磅模型的最大称量为
(3)在不更换电流表的情况下,若要增大最大称量,可以减小电源电压。根据,电流最大时,电路中的总电阻变小,则变阻器接入电路的阻值变小,滑片下移的长度增加,则对应弹簧的长度更小,重物对托盘压力变大,则最大称量增大。
(4)设计如下:
定值电阻和滑动变阻器的最大阻值串联,电路中的总电阻恒定,则电流恒定,电压表测变阻器上半部分分得的电压,根据,电压表示数与变阻器上半部分的阻值成正比,而变阻器上半部分的阻值与上半部分的长度成正比,所以电压表示数与变阻器上半部分的长度成正比,则电压表刻度是均匀的。
9.(2025·山西省·中考真题)如图是探究电流与电阻关系的实验装置,电源电压为,实验用到定值电阻的阻值分别为、、、、。
次数
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
0.4
0.2
0.14
0.1
0.08
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应___________。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至___________(选填“A”或“B”)端。实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有___________的作用。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是___________。
(4)排除故障后,通过实验获得数据如上表,分析数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。第5次实验时,滑动变阻器接入电路的电阻应为___________。
【答案】(1)
(2) 断开 更换电阻后控制电阻两端电压不变的作用
(3)电阻短路
(4) 反比
【详解】(1)探究电流与电阻关系的实验中,电压表应测量定值电阻两端电压,且因为电源电压为3V,故电压表选择小量程即可,如图所示:
(2)[1][2]为了安全,连接电路前,开关应保持断开,且实验前滑动变阻器应移到最大阻值,由图可知滑动变阻器移至B端时接入电路中的电阻最大。
[3]在探究电流与电阻关系实验中,应通过调节滑动变阻器滑片时电阻两端电压保持不变。
(3)电路中有电流则电路可能是短路,因为电压表无示数,说明电压表并联的位置可能短路,即电阻R可能短路。
(4)[1]由表中数据可知,电流随电阻增大而减小,电流与电阻的乘积不变,所以可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2]由表中数据可知该实验中,定值电阻两端保持不变的电压为
故滑动变阻器两端电压为
根据分压关系可知滑动变阻器电阻
即滑动变阻器接入电路的电阻
10.(22026·广东省肇庆市·一模)用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有甲:“5Ω,3A”;乙:“20Ω,2A”;丙:“50Ω,1.5A”),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)连接电路时开关应该______,滑动变阻器的滑片P移至______(选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数均为0,移动滑片P,两表指针均不偏转;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是______;
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I:以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示。依据图像,得到的结论是:导体电阻一定时,______,实验中选用的滑动变阻器是______(选填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为______A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为______A。
【答案】(1) 断开 B
(2)B、C两点之间的导线断路
(3) 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 丙
(4) 0.40 0.1
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关必须断开。
[2]滑动变阻器需调至最大阻值处,由图甲可知滑动变阻器下接线柱接A,滑片移到B端时接入电阻最大,因此滑片移至B端。
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转,说明电路中有断路;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,说明C点到电源的负极某处断路;试触B点,电压表指针偏转,说明从B点到电源负极的电路是连通的,若电路中只有一处故障,则可能是B、C两点之间的导线断路了。
(3)[1]由图乙可知,I-U图像为一条过原点的倾斜直线,根据正比例函数的知识,可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]由图甲可知,电源为3节干电池串联,每节电压略小于1.5V,则电源电压应该大于3V,小于4.5V; 闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大
电源电压①
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=1.05V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=2.1V,不符合题意;
若选用的滑动变阻器,最大阻值代入①式,可得U=4.2V,符合题意;故实验中选用的是滑动变阻器丙,电源电压为4.2V。
(4)[1]电流表接量程,分度值0.02A,读数为
[2]探究电流与电阻关系要控制定值电阻两端电压不变,此时
三个电阻为,已使用,未使用的是,因此电流
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