第十五章探究电路专题训练.docx

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第十五章探究电路专题训练

第十五章专题练习

一．运用欧姆定律进行计算和分析专题：

类型1分析电表示数变化

1.（淄博中考）如图1所示的电路，电源电压恒定，当开关S闭合时（）

A.A示数变小，V示数变大B.A示数变大，V示数不变

C.A示数不变，V示数变小D.A示数不变，V示数变大

2.（滨州中考）如图2所示的电路，电源电压恒定，开关S1闭合，S2断

开.要使电压表和电流表的示数均增大，下列操作一定可行的是（）

A.滑动变阻器的滑片P向右移B.滑动变阻器的滑片P向左移

C.滑动变阻器的滑片P不动，S1由闭合到

D.滑动变阻器的滑片P不动，S2由断开到闭合

3.（东营中考）某兴趣小组为了研究电子温控装置，将热敏电阻R1、

定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图3所示电路，热敏电阻的

阻值随温度的升高而减小，闭合开关，当温度升高时，电压表和电流

表的示数变化情况是（）

A.电流表和电压表示数均变小

B.电流表和电压表示数均变大

C.电流表示数变小，电压表示数变大

D.电流表示数变大，电压表示数变小

4.（成都中考）如图4所示电路中，闭合开关S后，

要使电流表示数增大，滑动变阻器的滑片P应

向_______端滑动，此过程中电压表示数将________.

5.（安顺中考）计算机鼠标装有传感器来监视鼠标的移动情况，

如图5是它的工作原理示意图.物体M在轨道上平行移时，可带

动与之相连的金属滑片P移动，通过电压表示数可反映物体

M移动的距离，当物体M向右移动时，电流表示数将________，

电压表示数将_______（填“变大”“不变”或“变小”）.

类型2图像问题

6.（绥化中考）通过两电路元件A和B的电流与其两端电压的关系如

图5

图6，则元件A的电阻为Ω，将A和B串联后接在某一电路

中，已知电路中电流为0.2A，则电源电压为_______V.

7.（鄂州中考）如图7a所示的电路，电源电压保持不变.闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图7b所示，根据图像的信息可知：

（填“甲”或“乙”）是电压表V2示数变化的图像，电源电压为______V，电阻R1的阻值为______Ω.

类型3动态电路计算类

8.如图8所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。

当S1、S2断开，S3闭合时,电流表的示数为0.3A;当S1断开，S2、S3闭合时,电流表的示数为0.6A。

求：

（1）电源电压为多少?

（2）R2的阻值为多少?

（3）S2、S3断开，S1闭合时,加在电阻R1两端的电压为多少?

图8

类型4极值型

9.给你一只标有“10Ω0.3A”的定值电阻和一只标有“30Ω0.6A”的滑动变阻器，在保证所有电路元件安全的前提下，若将它们串联接入电路，则：

（1）电路中允许通过的最大电流为多少?

（2）它们两端允许加的最大电压为多少?

10.如图9所示的电路中，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程

为0~3V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，

电源电压为6V，开关S闭合后，在保证电流表、电压表不被烧坏的情

况下，滑动变阻器连入电路中的阻值范围为多少？

11.在如图10所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，电流表连接“0～0.6A”量程，电压表连接“0～15V”量程.求：

（1）当电压表的示数为12V时，电流表的示数为0.5A，电阻R1的阻值。

（2）当电流表的示数为0.4A时，电压表的示数。

（3）为了保证电路的安全，滑动变阻器允许接入的最大阻值和最小阻值。

类型5综合提升

12.（陕西中考）在图11甲所示电路中,电源电压恒为12V，滑动变阻器铭牌上标有“100Ω0.5A”字样，图乙为R1的I-U图像，R1的阻值为_________，当电路中的电流为0.2A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为_______，为了不损坏滑动变阻器R2，接入电路的阻值应不小于________。

13.如图12所示，电源电压为6V，并保持不变，则：

（1）当S1、S2闭合，S3断开时，电流表示数为0.5A，则R1的电阻值为多少？

（2）当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V.则R2的电阻值为多少？

（3）如果只闭合S3,电压表示数是多少？

14.（天津中考）小红用如图13电路测量未知电阻R2的阻值.实验

时，闭合S、S1，电压表的示数是12V：

闭合S、断开S1，

电压表的示数是8V.已知电阻R1为40Ω，电源电压保持不变，

求被测电阻R2的阻值.

图13

15.

（鄂州中考）小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图14甲所示.电源电压保持3V不变，电流表量程为0～1A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比.水平光滑杆AB上套有弹簧，弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连.滑片与电阻丝始终保持良好接触，水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏.测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小.

（1）电阻R0的阻值为多少?

（2）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击

力大小为多少?

16.如图15甲是水果自动筛选装置，它能将质量小于一定标准的水果自动剔除，其原理如下：

传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当UAB<3V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能.已知：

电源电压为12V，R0=20Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图丙所示.求：

（1）当检测点上没有水果时，电路中的电流是多大？

（2）该装置能够剔除质量小于多少千克的水果？

图15

（3）不同等级的水果筛选的质量标准是不同的.请你对电路进行改进，使该装置能够方便地改设不同的筛选标准.

17.（2015内江）如图16甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试．在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损．从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示．电源的电压=24V，定值电阻R0=10Ω．求：

（1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？

（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？

二．电路故障分析专题：

题型一：

家庭电路故障分析

18.（2017烟台）如图17是小明家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作，用试电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光．若电路中只有一处故障，则（　　）

A．电热水壶所在电路的b、c间断路B．插座的接地线断路

C．电路的c、d间导线断路D．电路的a、b间导线断路

19.（2017西宁）小明晚上做功课，把台灯插头插在书桌边的插座上，闭合台灯开关，发现台灯不亮。

为了找出故障原因，小明把台灯插头插入其他插座，发现台灯能正常发光，用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查，发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光。

故障原因可能是（　　）

A．进户线火线上的熔丝烧断B．进户线零线断了

C．书桌边的插座与零线断开D．书桌边的插座与火线断开

图18

图17

20.（2017自贡）电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图18所示。

当S闭合后，再分别闭合S1、S2、S3（每次只能闭合其中之一）时，可能出现以下三种情况，试判断（选填：

“短路”、“断路”或“正常”）：

（1）L0不亮，说明该支路______________。

（2）L0正常发光，说明该支路______________。

（3）L0发光呈暗红色，说明该支路_____________。

题型二：

串联电路故障分析

21.如图19所示，用铅笔芯做成一个滑动变阻器接入电路，

电源电压不变，闭合电键，移动右端的铜环电路正常工

作。

过了一会儿，小灯泡熄灭，电压表有示数，故障只

发生在灯或铅笔芯上，则该电路中出现的故障是（）

A．可能是铅笔芯断路B．可能是铅笔芯短路

C．可能是灯断路D．一定是灯短路

2

图18

2.在图20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。

一段时间后，发现电表的示数发生了变化，

已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，则

下列判断中正确的是（）

A．若电压表V示数变小，一定是电阻R1短路

B．若电流表A示数变小，一定是电阻R2断路

C．若电压表V与电流表A示数的比值不变，一定是电阻R2短路

D．若电压表V与电流表A示数的比值不变，一定是电阻R1断路

23.如图21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

小，且电路中只有灯与电阻中的一个有故障，则下列断中正确

的是（）

A．可能灯短路B．可能灯断路

C．可能电阻R短路D．一定电阻R断路

题型三：

并联电路故障分析

24.在图22所示的电路中，电源电压保持不变。

电键S由断开到

闭合，三个电表的示数均不发生变化，若电路故障只发生在灯

L1或L2处，则一定是（）

A．灯L1断路B．灯L1短路C．灯L2断路D．灯L2短路。

练习

25.如图23所示的电路中，电源电压为3伏。

当开关S闭合时，

却只有一只灯泡发光，若故障只发生在两只灯泡上，

则下列判断正确的是（）

A．若电压表示数为3伏，则灯Ll短路

B．若电压表示数为3伏，则灯L2短路

C．若电压表示数为0伏，则灯Ll断路

D．若电压表示数为0伏，则灯L2断路

26.在如图24所示的电路中，电源电压保持不变。

当电键S

闭合后，电路正常工作，一会儿后，灯L熄灭，电压表V

的示数发生变化。

若电路故障只发生在电阻R或小灯L上，

则故障是（）

A．当电压表V的示数变大时，一定是小灯L断路

B．当电压表V的示数变大时，一定是电阻R断路

C．当电压表V的示数变小时，一定是小灯L短路

D．当电压表V的示数变小时，一定是电阻R短路

2

图18

7.在图25所示的电路中，电源电压保持不变。

由于电阻R

或灯L可能出现了故障，电键S闭合前后，两电表指针所

在位置都不变，下列判断中正确的是（）

A．若灯L不发光，则只有电阻R短路

B．若灯L不发光，则只有电阻R断路

C．若灯L发光，则只有电阻R短路

D．若灯L发光，则只有电阻R断路

2

图18

8.在图26所示的电路中，电源电压不变。

闭合开关S，电路

正常工作。

过了一会儿，两个电表中只有一个电表的示数变

大。

已知除灯L和电阻R外，电路中其它各处均完好，则（）

A．若电压表示数变大，可能是L短路

B．若电流表示数变大，可能是L短路

C．若电压表示数变大，一定是R断路

D．若电流表示数变大，一定是R断路

2

图18

9.在图27所示的电路中，闭合开关S，发现一只电表的

示数明显变小，而另一只电表的示数明显变大，则（）

A．可能是灯L断路

B．一定是灯L短路

C．可能是滑动变阻器R断路

D．一定是滑动变阻器R短路

6.在如图6所示的电路中，电源电压为6V且不变。

闭合电键S，两个电压表均有示数，将滑动变阻器的滑片向右移动过程中，电压表V2的示数突然变大。

已知电路中各处均接触良好，除滑动变阻器和灯外，其他元件均完好。

（1）若电路中只有一处出现故障，请判断故障可能是________。

（选填“R断路”、“R短路”、“L断路”或“L短路”）

（2）若

（1）小题判断正确，如果再给你一个电流表和电压表V3，当电流表串联接入电路后，闭合电键，电流表____________（选填“有示数”或“无示数”），此时，电压表V3接在R两端，V3的示数为__________V，电压表V2的示数为_____________V。

7.在如图7所示的电路中，电源电压不变。

闭合电键S，电路正常工作。

一段时间后，发现其中有一个灯泡熄灭，而此时电压表的示数与电流表的示数的比值

不变，则下列说法可能的是（）

A．灯L1熄灭

B．灯L1亮度不变

C．灯L2熄灭

D．灯L2更亮

8.在如图8所示的电路中，电阻R1˃R2。

闭合电键S，电流表A的示数为I1，电压表V的示数为U1。

一段时间后，电流表A的示数为I2，且I2

则发生此现象的原因可能是（）

A．R1断路

B．R2断路

C．R1短路

D．R2短路

Ⅳ.课后练习

1、如图所示，电源电压保持不变。

当电键S闭合后，电路正常工作，一会儿后灯L熄灭，电压表V的示数发生变化。

若电路故障只发生在电阻R或小灯L上，则故障是（）

A、当电压表V的示数变大时，一定是小灯L断路

B、当电压表V的示数变大时，一定是电阻R断路

C、当电压表V的示数变小时，一定是小灯L短路

D、当电压表V的示数变小时，一定是电阻R短路

【答案】A

2、如图所示，闭合电键S，电路正常工作，一段时间后灯L熄灭，电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上。

现将一完好的电压表并联在灯L两端（）

A、若电压表有示数，则一定是灯L断路

B、若电压表有示数，则可能是电阻R短路

C、若电压表无示数，则一定是灯L短路

D、若电压表无示数，则一定是电阻R断路

【答案】A

3、如图所示，电源电压保持不变。

闭合电键S，电路正常工作。

一段时间后，三个电表中只有一个电表的示数变大。

若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2处，则下列判断中正确的是（）

A、若电压表V1示数变大，则电阻R1短路

B、若电压表V1示数变大，则电阻R2短路

C、若电压表V2示数变大，则电阻R1断路

D、若电压表V2示数变大，则电阻R2断路

【答案】D

4、如图所示，电源电压保持不变。

闭合电键S，电路正常工作。

一段时间后，发现三个电表中只有一个电表的示数发生了变化。

若电路故障只发生在灯L1或L2上，则（）

A、电流表A1与电流表A2示数的差值可能不变

B、电压表V与电流表A1示数的比值一定不变

C、电流表A1的示数可能发生了变化

D、电流表A2的示数一定发生了变化

【答案】C

5、如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当电键闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表有示数电压表无示数。

则故障原因可能是（）

A、L1断路B、L1短路

C、L2断路D、L2短路

【答案】D

6、如图所示，电源电压保持不变。

当电键S闭合后，电压表V的示数始终为电源电压。

若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R或灯泡L处，则在下列方法中，不能直接判断出故障的是（）

A、在电路中串联一个完好的电流表

B、用一个完好的电流表替换灯泡L

C、用一个完好的小灯泡替换灯泡L

D、用一根完好的导线替换灯泡L

【答案】D

7、如图所示，闭合电键S，发现灯不亮。

若故障只发生在电阻R或灯L上，则用电压表对电路进行检查，下列正确的是（）

A、电压表接ab时，闭合电键S，若电压表有示数，说明灯L断路

B、电压表接cd时，闭合电键S，若电压表没有示数，说明R短路

C、电压表接bd时，闭合电键S，若电压表没有示数，说明电阻R断路

D、电压表接ac时，闭合电键S，若电压表有示数，说明灯L短路

【答案】A

8、如图所示，电源电压保持不变，当电键S闭合后，发现灯不发光。

已知电路中只有一处故障，且只发生在L或R上，则（）

A、用电压表并联在L两端，发现电压表无示数，故障一定是L短路

B、用电压表并联在L两端，发现电压表有示数，故障一定是L断路

C、用电压表并联在R两端，发现电压表无示数，故障一定是R短路

D、用电压表并联在R两端，发现电压表有示数，故障一定是R断路

【答案】B

9、如图所示，电源电压恒定不变，闭合电键S发现小灯L不亮，若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上，为检测故障所在，下列做法和判断正确的是（）

A、用电压表并在灯L两端，电压表无示数，则灯L一定短路

B、用电压表并在电阻R两端，电压表无示数，则电阻R可能短路

C、用一个检测小灯L′并联在电阻R两端，若灯L′亮，则灯L一定短路

D、用一个检测小灯L′并联在电阻R两端，若灯L′不亮，则灯L一定断路

【答案】D

10、如图所示，电源电压保持不变。

闭合电键S，电路正常工作，一段时间后，灯熄灭，且只有一只电表的示数变大。

若电路中只发生一处故障，且只发生在灯L或电阻R上，将两个用电器位置对换后，下列判断正确的是（）

A、两电表的指针均无偏转，则L短路

B、两电表的指针均无偏转，则R短路

C、两电表的指针均发生偏转，则L短路

D、两电表的指针均发生偏转，则R短路

【答案】C

11、如图所示，闭合电键S，灯L亮，一段时间后灯L熄灭。

已知电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上，则下列判断正确的是（）

A、将电流表串联在电路中，若电流表无示数，则一定是灯L断路

B、将电流表串联在电路中，若电流表有示数，则一定是灯L短路

C、将电压表并联在灯L两端，若电压表有示数，则一定是电阻R短路

D、将电压表并联在灯L两端，若电压表无示数，则一定是电阻R断路

【答案】B

12、如图所示，电源电压不变，闭合电键S，电路正常工作。

一段时间后，灯熄灭，且只有一只电表示数变大，若灯和电阻只有一处发生故障，则（）

A、电流表示数变大，小灯L可能断路

B、电流表示数变大，电阻R可能短路

C、电压表示数变大，小灯L可能短路

D、电压表示数变大，电阻R一定断路

【答案】D

答案：

1.B2.A3.C4.C

5.A6.

（1）R短路；

（2）有示数；0；6。

或

（1）L断路；

（2）无示数；0；6

7.A8.B

参考答案

1.B2.D3.D4.右增大5.不变变大6.537.乙6208.

（1）当开关S断开时,电阻R1和R2串联,则：

电路中的总电阻R=R1＋R2=30Ω＋30Ω=60Ω电路中的电流I=U/R=6V/60Ω=0.1A电阻R2两端的电压U2=IR2=0.1A×30Ω=3V.

（2）当开关S闭合时,电阻R2被短路,则电流表的示数I=U/R1=6V/30Ω=0.2A电阻R2两端电压为0.9.

（1）当S1、S2断开,S3闭合时,等效电路图如图甲所示,电源电压U=I1R1=0.45A×20Ω=9V.

（2）当S1断开,S2、S3闭合时,等效电路图如图乙所示,通过R2的电流I2=I-I1=0.75A-0.45A=0.3A,电阻R2=U/I2=9V/0.3A=30Ω.（3）S2、S3断开,S1闭合时,等效电路图如图丙所示,电路中的电流I=U/R=9V/（20Ω＋30Ω）=0.18A,电阻R1两端的电压U1=IR1=0.18A×20Ω=3.6V.

10.

（1）电路中允许通过的最大电流为0.3A

（2）电路两端的最大电压U=IR=0.3A×（10Ω＋30Ω）=12V.11.为了防止电流表被烧坏,则有U/（R1＋R2）=6V/（10Ω＋R2）≤0.6A,则R2≥0;为了防止电压表被烧坏,则有UR1/（R1＋R2）=6V×10Ω/（10Ω＋R2）≤3V,则R2≥10Ω,故滑动变阻器连入电路中的阻值范围为10~50Ω.12.

（1）电阻R1两端的电压为U1=U-U2=18V-12V=6V，R1=

=

=12Ω.

（2）电阻R1两端的电压为U1′=I′R1=0.4A×12Ω=4.8V，此时电压表的示数为U2′=U-U1′=18V-4.8V=13.2V.（3）当电流表的示数为0.6A时滑动变阻器接入电路的电阻最小，电路中的总电阻为R=

=

=30Ω变阻器接入的电阻为R小=R-R1=30Ω-12Ω=18Ω当电压表的示数为15V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流为I′=

=

=0.25A，变阻器接入的电阻为R大=

=

=60Ω13.B14.减小增大15.20Ω40Ω4Ω16.

（1）当S1、S2闭合,S3断开时,电阻R2短路,电阻R1接在电源上,则R1=U/I1=6V/0.5A=12Ω.

（2）当S1、S3断开,S2闭合时,电阻R1和R2串联,则电路中的电流I=U1/R1=（6V-4V）/12Ω=（1/6）A,电阻R2=U2/I=4V/（1/6）A=24Ω.（3）如果只闭合S3,电阻R1断路,电阻R2接在电源上,故电压表的示数为6V.17.

（1）当S1、S2闭合时,电阻R1被短路,电阻R2与灯泡L并联,通过灯泡的电流IL=UL/RL=6V/12Ω=0.5A通过电阻R2的电流IR2=I1-IL=0.9A-0.5A=0.4A电阻R2=UR2/IR2=6V/0.4A=15Ω；

（2）当S1、S2都断开时,电阻R2被断路,电阻R1与灯泡L串联,电路中电流I2=U/（R1＋RL）=6V/（18Ω＋12Ω）=0.2A灯泡两端电压为UL=I2RL=0.2A×12Ω=2.4V.18.当闭合S、S1时，R2处于短路状态，电路中只有R1，电压表测电源的电压，电源的电压U=12V，当闭合S、断开S1时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，因为串联电路中各处的电流相等，所以根据欧姆定律可得，电路中的电流：

I=I2=I1=

=

=0.2A又串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压U2=U-U1=12V-8V=4V，则根据欧姆定律可得，R2=

=

=20Ω19.

（1）电流表满偏时，电流I=1A由I=

可得，R0=

=

=3Ω

（2）电流为I′=0.5A时，电阻丝电阻R=

-R0=

-3Ω=3Ω因为粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比.所以接入电路的长度为4cm，由图乙知：

F=Kx，K=4N/cm，x=4cm.则F=4N/cm×4cm=16N20.

（1）当检测点上没有水果时，R1=100ΩR=R1+R0=100Ω+20Ω=120ΩI=

=

=0.1A

（2）当U0=3V时，I1=I0=

=

=0.15AU1=U-U0=12V-3V=9VR1=

=

=60Ω查图表得F=G=1Nm=

=

=0.1kg所以该装置能够剔除质量小于0.1kg的水果.（3）将R0改为可调电阻，如滑动变阻器、电阻箱，也可将变阻器与电流表串联连入电路，方便调节时观测.