人教版物理中考一轮复习电学微专题——电功率的理解及简单计算（五）——电学实验中的电路故障分析（2）

试卷更新日期：2022-11-25 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 小明在做电学实验时，连接电路如图所示。闭合开关，灯L₁不发光，L₂发光，电流表有示数，电压表无示数。电路故障可能是（）

A、电流表断路 B、电压表短路 C、灯L₁断路 D、灯L₂短路

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2. 如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图，按照电路图连接好电路，闭合开关S，发现电流表和电压表的指针均没有偏转，电路中仅有一处故障，故障可能是（）

A、电阻R₁断路 B、电阻R₁短路 C、滑动变阻器R断路 D、滑动变阻器R短路

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3. 小明探究串联电路的电流规律，按图连接电路，滑动变阻器滑片初始置于b端，闭合开关后，L₁灯亮，L₂灯看不到发光，对此下列判断不可能的是（）

A、L₂完好 B、L₂处断路 C、L₂被短接 D、变阻器阻值较大

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4. 小明同学用两个规格相同的灯泡按照图所示的电路进行实验探究。当开关闭合时只有一个灯发光，电压表示数为零，且电路只有一处故障，下列对故障的原因分析正确的是（）

A、L₁灯短路 B、L₁灯断路 C、L₂灯短路 D、L₂灯断路

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5. 在探究串联电路电压特点的实验中，小红按电路图正确连接好电路，闭合开关后发现两电压表指针偏转角度相同。若电路中只有一处故障，则可能是（　　）

A、L₁短路 B、L₂短路 C、开关短路 D、电源短路

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6. 小敏同学做研究串联电路的实验，按如图所示连接，闭合开关后，发现两灯泡均不亮，为了查找故障，小明进行了如下操作和判断，其中不正确的是（　　）

A、将一根导线并联在灯L₁的两端，若灯L₂发光，则说明灯L₁开路 B、将电流表并联在灯L₁的两端，若电流表有示数，则说明灯L₁开路 C、将电压表并联在灯L₁的两端，若电压表有示数，则说明灯L₁开路 D、将电压表并联在灯L₁的两端，若电压表有示数，则说明灯L₂开路

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7. 如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现灯泡L₁、L₂均不发光，于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L₁两端时两灯仍不发光，连接L₂两端时L₁发光、L₂不发光。由此判断电路的故障是（）

A、L₁断路 B、L₂断路 C、L₁短路 D、L₂短路

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二、多选题

8. 小明为了测量小灯泡在不同电压下的电阻，设计了如图所示的电路。闭合开关S，无论如何调节滑动变阻器的滑片P，都发现小灯泡L不发光，电压表无示数，则出现上述现象的原因可能是（）

A、电源电压较小 B、小灯泡短路 C、小灯泡断路 D、滑动变阻器断路

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三、填空题

9. 如图所示，有“3.8V”字样的两个小灯泡串联并接在电源电压为3V的电路中，在闭合开关时，两个小灯泡都发光。如果把一根完好导线接在小灯泡L₂的两端，你所看到两小灯泡的变化情况是：（1）L₁；（2）L₂（选填“熄灭”“变亮”或“变暗”）。

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四、实验探究题

10. 如图，滑动变阻器与电阻R并联。

(1)、实验电路图如图1所示，请在图2中连接对应的实物图；

(2)、小明设计如下表格用于记录实验数据，第2次实验电压表V和电流表A₁示数如图3所示，电压表示数U为V，电流表A₁示数为A，此时通过滑动变阻器的电流为A；

数据序号	1	2	3	4
电压表示数U/V	2.40
电流表A₁示数I₁/A	0.16
电流表A₂示数I₂/A	0.40	0.75

(3)、某次实验小明闭合开关后，发现电压表V无示数，原因可能是_____。

A、滑动变阻器断路 B、开关短路 C、电流表A₁断路 D、电阻R断路

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11. 小阳在做“组成串联电路”的实验时，将电路按图所示连好后，闭合开关，两灯均不亮，经检查，电路连接无误，实验员告诉小阳是其中一个小灯泡坏了，为了让小阳能够检测出坏了的灯泡，实验员为他提供了导线和一块电压表，请你选用所提供的器材，用两种方法检测出坏的灯泡。请在表格中写出检测的方法并进行现象分析。

检测方法

现象分析

方法一：

方法二：

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12. 小梅在探究“电流与电阻关系”的实验中，选用器材有：学生电源（电压恒为4V）、电流表、电压表、开关S、滑动变阻器R₀各一个；5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻各一只和导线若干。

(1)、如图甲所示，小梅已经连接好部分导线，请用笔画线代替导线帮她连接完整；（要求：滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉。）

(2)、连接电路时，开关必须（选填“断开”或“闭合”）在电路连接完整后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到（选填“A”或“B”）端；

(3)、闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表均无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻R发生了（选填“断路”或“短路”）；

(4)、故障排除后，小梅首先用5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片P，直到电压表的示数为1V，观察到电流表指针位置如图乙所示，则电流表示数为A。用剩下的两个定值电阻分别替换5Ω的电阻并移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数仍为1V……，改变定值电阻两端的电压多次实验，小梅将所有测量数据记录在了下表中。分析实验数据，可以初步得出结论：在电压一定的情况下，通过导体的电流与这段导体的电阻成比；
电压/V
1
2
3
电阻/Ω
5
10
20
5
10
20
5
10
20
电流/A
0.10
0.05
0.40
0.20
0.10
0.60
0.30
0.15

(5)、小梅完成上述实验探究的过程中，滑动变阻器接入电路的最大阻值至少为Ω。

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13. 小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R₀测量电阻R_X的阻值。小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A₁和A₂ ，并连接了实验电路，如图所示。当开关S₁和S₂都闭合时，电流表A₁的示数用I₁表示，电流表A₂的示数用I₂表示，请用I₁、I₂和R₀表示R_X。
R_X＝。

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14. 某同学用如图甲所示的实验电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率。

(1)、闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于端。（选填“B”或”C”）

(2)、闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，灯泡L都不发光，且电压表、电流表均无示数，电路的故障可能是（选填选项前的字母）

A、灯泡L短路 B、灯泡L断路 C、滑动变阻器短路 D、滑动变阻器断路

(3)、故障排除后，闭合开关S，移动滑片P到某处，此时电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定电功率，应将滑片P向（选填“B“或“C”）端滑动。

(4)、移动滑片P使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定电功率是 W。

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15. 在“测量电阻的阻值”实验中：

(1)、请用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大；

(2)、连接完电路后，闭合开关，发现电流表、电压表有示数均很小，但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现这个问题的原因是什么；

(3)、解决问题后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为A，则电阻R的阻值为Ω；

(4)、把图甲的电阻R换成小灯泡L，重复上述实验，测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I−U图像，其中表示小灯泡电阻的图像是（选填“a”或“b”），判断的依据是。

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16. 小明利用图甲所示电路测量未知电阻R_X的阻值，电源电压保持 $3 V$ 不变，滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样，R_X的阻值约为 $10 Ω$ 。

(1)、请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变大）；

(2)、闭合开关，两电表均无示数；将电压表改接在变阻器两端时，两电表均无示数；将电压表改接在开关两端时，电压表有示数，电流表无示数。则电路故障是；

(3)、排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为 $2.7 V$ ，电流表示数如图乙所示，则未知电阻R_X=Ω；

(4)、小明利用图甲电路测量另一未知电阻R_X′，将R_X′正确接入电路，但发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近 $3 V$ ，经判断得知R_X′阻值较大，利用该电路无法测出R_X′阻值。小明查阅资料获知，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻，且阻值较大，于是他找了一个2kΩ的定值电阻 $R_{0}$ ，设计了如图丙所示电路，电源电压恒为3V。闭合开关S，并进行了如下操作：
①S₁接1时，记录电压表示数为2.5V；
②S₂接2时，记录电压表示数为2V；
③计算待测电阻R_X′=Ω。

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17. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为 $2.5 V$ 。

(1)、如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是____

A、滑动变阻器短路 B、电流表断路 C、电压表断路

(2)、排除故障后，实验中，电压表的示数为 $2 V$ ，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为 $0.3 A$ ，则小灯泡额定功率为 $W$ ；

(3)、小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为 $R_{0}$ 的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻 $R_{1}$ 、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率 $P_{额}$ 。具体实验步骤如下：
①断开开关 $S_{2}$ ，闭合开关 $S_{1}$ 和 $S_{3}$ ，调节滑动变阻器的滑片 $P$ 至 $a$ 端，电压表的示数为 $U_{1}$ ；再将滑片 $P$ 调至 $b$ 端，电压表示数为 $U_{2}$ ，则 $R_{1} =$ ；（用 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 和 $R_{0}$ 表示）

②断开开关 $S_{1}$ 和 $S_{3}$ ，闭合开关 $S_{2}$ ，调节滑动变阻器的滑片 $P$ ，使电压表的示数为 $U_{1} - U_{额}$ ；（ $U_{额}$ 为已知量，表示小灯泡的额定电压）

③不改变滑动变阻器的滑片 $P$ 的位置，断开开关 $S_{2}$ 和 $S_{3}$ ，闭合开关 $S_{1}$ ，电压表示数为 $U_{3}$ ，则 $P_{额} =$ 。（用 $U_{额}$ 、 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $U_{3}$ 和 $R_{0}$ 表示）

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18. 在中考复习时，老师让同学们到实验室进行实验操作练习。实验桌上摆放的实验器材有：电压为6V的电源、不同规格的滑动变阻器3个、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻若干，额定电压已知的小灯泡，导线若干。

(1)、小明先选择了适当的器材进行“电流与电阻关系”的实验探究，如图所示。

表一

实验序号	1	2	3
电阻/Ω	5	10	20
电流/A	0.40	0.20	0.10

①请用笔画线代替导线，将如图所示电路连接完整，要求：滑片向右移，电流表示数变大（连线时导线不能交叉）；

②小明连接好电路闭合开关，发现电流表、电压表示数不稳定，指针来回摆动，原因可能是；

A．电流表的正负接线柱接反了 B．电压表选错量程了 C．电路某处接触不良

③排除故障后，更换不同定值电阻进行实验测得数据如表一所示，分析数据得出结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成（选填“正比”或“反比”）；

④根据表一中的数据判断实验所选用的滑动变阻器可能是。

A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A C.60Ω 0.3A

(2)、小明很快完成第一个实验后，发现电压表小量程损坏了，他开动脑筋，调整元件位置，用图甲所示的电路来做“测量小灯泡电功率”的实验并将实验数据和观察到的现象记录在下表中。

次数	电压表示数U/N	电流I/A	灯泡功率P/W	灯泡亮度
1	3.8	0.28	0.616	较暗
2	3.5			正常发光
3	3.2	0.32	0.896	较亮

①小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示为A。根据实验数据，计算出小灯泡的额定功率为W；

②根据表中的实验现象，得出的结论错误的是；

A．小灯泡两端的实际电压越高，实际电功率越大

B．小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定

C．小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个

D．实验中多次测量的目的是求小灯泡的平均功率

③图丙、丁是小明绘制出通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压关系图像曲线，你认为正确的是（选填“丙”或“丁”）。

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19. 小红按照如图甲所示电路测量电阻R_x的阻值。

(1)、请根据小红的实物图画出电路图。

(2)、连接电路时开关应处于状态；闭合开关前将滑动变阻器滑片置于端（“A”或“B”）。

(3)、闭合开关后，电流表和电压表指针均有偏转，但移动滑片过程中，两表指针都不再偏转，造成该现象原因可能是。

(4)、解决上述问题后，当滑动变阻器滑片移动到某位置后电压表如图乙所示，则此时Rx两端的电压为V，小红观察此时电流表的示数为0.26A，则电阻Rx的阻值为Ω。

(5)、接下来小红断开开关，准备结束实验，你认为她的做法（选填“合理”或“不合理”），原因是。

(6)、小红又用如图丙电路图对R_x的阻值进行了测量，其中R是电阻箱（0～999.9Ω）
完成下列实验步骤：
①正确连接电路，断开S₁ ， S₂ ，将电阻箱R阻值调至最大；
②；
③；
④电阻R_x＝。（用测得量的符号表示）

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20. 小明在测额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验中，电源电压恒为4.5V，灯泡正常发光时的电阻约为6Ω，滑动变阻器规格为“20Ω lA”。

(1)、如图所示，是小明连接的实验电路，若利用该电路实验，闭合开关，会发生的情况是____；

A、小灯泡不亮 B、电流表无示数 C、电压表无示数 D、电压表指针反向偏转

(2)、若只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上画“×”，并用笔画代替导线画出正确的接法；

(3)、电路连接正确后，闭合开关，小明同学移动滑片，（选填“能”或“不能”）实现灯泡两端的电压从零连续变化到2.5V；

(4)、当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω，则小灯泡的额定功率为W；

(5)、小明通过计算求得该灯泡在1.5V电压下的实际功率为0.45W，此数据（选填“合理”或“不合理”）；

(6)、同组小亮同学也用小明所用的器材，在不使用电流表的情况下，另选了一个5Ω的电阻R₀ ，设计了如图乙的电路及实验方案测量小灯泡的额定功率。
①调节滑片使电压表的示数为额定电压U_额=2.5V；
②断开开关，保持滑片位置不变，只将电压表的c点接线改接到a点。闭合开关，测出R₀两端的电压U₀；
③通过计算得出小灯泡的额定功率 $P_{额} = U_{额} \times \frac{U_{0}}{R_{0}}$ 。指出他的设计方案中存在的两个问题
问题一：；问题二。

(7)、小明完成实验后，想用电压表和一个阻值为R₀的定值电阻。在电源电压未知的情况下，测量额定电流为I_额的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示电路，请完成实验步骤：
①只闭合开关（选填“S₁”或“S₂”），将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电压表V₂的示数为U₀；
②只闭合另一个开关，再次调节滑动变阻器的滑片，直到电压表V₁的示数为时，小灯泡正常发光，此时电压表V₂的示数为U₂；
③小灯泡额定功率的表达式是P_额= 。

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电压/V	1			2			3
电阻/Ω	5	10	20	5	10	20	5	10	20
电流/A		0.10	0.05	0.40	0.20	0.10	0.60	0.30	0.15

	检测方法	现象分析
方法一：
方法二：