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11. (兰州中考)在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,闭合开关 $ S $ 后,发现两只灯泡都不亮,电流表的示数为 0。小明用一根导线检查电路故障,收集到的数据及相关现象如表所示,则关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是(
|导线并联位置|a、b|b、c|c、d|a、c|b、d|
|电流表的示数/A|0|0|0|0|0|
| $ L_1 $ 的发光情况|不亮|不亮|不亮|不亮|亮|
| $ L_2 $ 的发光情况|不亮|不亮|不亮|不亮|不亮|
A.灯泡 $ L_1 $ 和电流表开路
B.电流表和灯泡 $ L_2 $ 开路
C.只有灯泡 $ L_1 $ 开路
D.只有灯泡 $ L_2 $ 开路
B
)|导线并联位置|a、b|b、c|c、d|a、c|b、d|
|电流表的示数/A|0|0|0|0|0|
| $ L_1 $ 的发光情况|不亮|不亮|不亮|不亮|亮|
| $ L_2 $ 的发光情况|不亮|不亮|不亮|不亮|不亮|
A.灯泡 $ L_1 $ 和电流表开路
B.电流表和灯泡 $ L_2 $ 开路
C.只有灯泡 $ L_1 $ 开路
D.只有灯泡 $ L_2 $ 开路
答案：
B 解析:由图可知,该电路为串联电路;闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,电流表的示数为0,说明电路中出现了开路现象;导线接在b、d位置时,电流表的示数为0,$L_{1}$亮,$L_{2}$不亮,这说明b、d之间开路;导线接在a、b位置,b、c位置,c、d位置,a、c位置时,电流表的示数均为0,灯泡都不亮,这说明电流表和灯泡$L_{2}$都发生了开路。
12. (上海中考)在如图所示的电路中,接线柱接触不良导致电路发生了开路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻 $ R_1 $ 或 $ R_2 $ 上。现通过接入一个电表来判断故障。
(1)应选择如下方案
A. 将一个电流表接入 $ Q $ 点
B. 将一个电压表接入 $ QM $ 之间
C. 将一个电压表接入 $ MN $ 之间
(2)请写出选择方案,闭合开关 $ S $ 后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障：____移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片,若电流表示数有变化,则$R_{1}$开路;若电流表示数不变,则$R_{2}$开路____。
(1)应选择如下方案
A
(填字母)。A. 将一个电流表接入 $ Q $ 点
B. 将一个电压表接入 $ QM $ 之间
C. 将一个电压表接入 $ MN $ 之间
(2)请写出选择方案,闭合开关 $ S $ 后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障：____移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片,若电流表示数有变化,则$R_{1}$开路;若电流表示数不变,则$R_{2}$开路____。
答案：
（1）A （2）移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片,若电流表示数有变化,则$R_{1}$开路;若电流表示数不变,则$R_{2}$开路 解析:（1）（2）由图可知,该电路为并联电路。将一个电流表接入Q点,此时电流表测量干路中的电流,移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片,若电流表示数不变,这说明通过滑动变阻器的电流不变,则故障是$R_{2}$开路;若电流表示数发生变化,这说明通过滑动变阻器的电流发生了改变,该支路是正常的,则故障是$R_{1}$开路;将一个电压表接入Q、M之间,电压表测量的是一段导线之间的电压,示数一直为0,不能检测出电路故障;将一个电压表接入M、N之间,电压表测量的是电源电压,示数保持不变,不能检测出电路故障。
方法点金
用电压表、电流表查找电路故障
将电流表连接在电路两点间,若电流表有示数,则说明电流表连接的两点间存在开路;若电流表无示数,则说明电流表连接的两点以外的电路存在开路。将电压表连接在电路两点间,若电压表有示数,则说明电压表连接的两点间以外的电路是通路,电压表连接的两点之间可能存在开路;若电压表无示数,则说明电压表连接的两点间以外的电路存在开路或连接的两点间存在短路。
方法点金
用电压表、电流表查找电路故障
将电流表连接在电路两点间,若电流表有示数,则说明电流表连接的两点间存在开路;若电流表无示数,则说明电流表连接的两点以外的电路存在开路。将电压表连接在电路两点间,若电压表有示数,则说明电压表连接的两点间以外的电路是通路,电压表连接的两点之间可能存在开路;若电压表无示数,则说明电压表连接的两点间以外的电路存在开路或连接的两点间存在短路。
13. (宿迁中考)某科学实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻 $ R_x $ 的阻值,实验电路如图甲所示(电源电压为 3 V)。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,要求导线不得交叉；闭合开关 $ S $ 前,应将滑动变阻器滑片移到最______(填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近 3 V,则电路故障原因可能是______。
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表的示数为 1.6 V,电流表的示数如图乙所示,其示数为______A,则未知电阻 $ R_x = $______Ω。接下来测量多组实验数据算出 $ R_x $ 的平均值,这是为了减小测量带来的______。
(4)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验中的______(填字母)。
A. 探究电流与电压的关系
B. 探究电流与电阻的关系
(5)实验中所用的电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出 $ R_x $ 的阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,$ a $、$ b $ 为滑动变阻器左、右两个端点,滑动变阻器的最大阻值为 $ R_{max} $,请你把下列测量步骤补充完整。
① 闭合开关 $ S $,滑片 $ P $ 移到 $ a $ 端时,读出电压表的示数为 $ U_1 $。
② 闭合开关 $ S $,______,读出电压表示数为 $ U_2 $。
③ 未知电阻 $ R_x = $______。(用已知和测量出的物理量符号表示)
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,要求导线不得交叉；闭合开关 $ S $ 前,应将滑动变阻器滑片移到最______(填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近 3 V,则电路故障原因可能是______。
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表的示数为 1.6 V,电流表的示数如图乙所示,其示数为______A,则未知电阻 $ R_x = $______Ω。接下来测量多组实验数据算出 $ R_x $ 的平均值,这是为了减小测量带来的______。
(4)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验中的______(填字母)。
A. 探究电流与电压的关系
B. 探究电流与电阻的关系
(5)实验中所用的电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出 $ R_x $ 的阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,$ a $、$ b $ 为滑动变阻器左、右两个端点,滑动变阻器的最大阻值为 $ R_{max} $,请你把下列测量步骤补充完整。
① 闭合开关 $ S $,滑片 $ P $ 移到 $ a $ 端时,读出电压表的示数为 $ U_1 $。
② 闭合开关 $ S $,______,读出电压表示数为 $ U_2 $。
③ 未知电阻 $ R_x = $______。(用已知和测量出的物理量符号表示)
答案：
（1）如图所示 右 （2）电阻$R_{x}$开路 （3）0.16 10 误差 （4）A （5）② 滑片P移到b端时 ③$\frac{U_{2}}{U_{1}-U_{2}}R_{\text{max}}$
解析:（5）③ 在①中,电压表测出电源电压为$U_{1}$;在②中,滑动变阻器的最大电阻与电阻$R_{x}$串联,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压$U_{滑}=U_{1}-U_{2}$,由欧姆定律可知,电路中的电流$I=\frac{U_{滑}}{R_{\text{max}}}=\frac{U_{1}-U_{2}}{R_{\text{max}}}$,根据串联电路的规律和欧姆定律得,未知电阻$R_{x}=\frac{U_{2}}{I}=\frac{U_{2}}{\frac{U_{1}-U_{2}}{R_{\text{max}}}}=\frac{U_{2}}{U_{1}-U_{2}}R_{\text{max}}$。
（1）如图所示 右 （2）电阻$R_{x}$开路 （3）0.16 10 误差 （4）A （5）② 滑片P移到b端时 ③$\frac{U_{2}}{U_{1}-U_{2}}R_{\text{max}}$
解析:（5）③ 在①中,电压表测出电源电压为$U_{1}$;在②中,滑动变阻器的最大电阻与电阻$R_{x}$串联,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压$U_{滑}=U_{1}-U_{2}$,由欧姆定律可知,电路中的电流$I=\frac{U_{滑}}{R_{\text{max}}}=\frac{U_{1}-U_{2}}{R_{\text{max}}}$,根据串联电路的规律和欧姆定律得,未知电阻$R_{x}=\frac{U_{2}}{I}=\frac{U_{2}}{\frac{U_{1}-U_{2}}{R_{\text{max}}}}=\frac{U_{2}}{U_{1}-U_{2}}R_{\text{max}}$。
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