沪粤版(2024)13.5 怎样认识和测量电压课时训练
展开一、单选题
1.(2023·全国·九年级校联考专题练习)将铜片和锌片放入装有盐水的烧杯中,就成了一个自制电池,用导线将电压表与铜片、锌片相连,测量这个自制电池的电压,如图所示。以下说法正确的是( )
A.锌片是电池的正极B.这个电池的电压为6V
C.这个电池的电压为3VD.这个电池的电压为0.6V
2.(2023·全国·九年级校联考专题练习)在图甲所示的电路中,闭合开关后电流表的示数如图乙所示。下列描述正确的是( )
A.灯泡L1与L2并联B.电压表测L2两端的电压
C.通过L1、L2的电流相等D.通过L1的电流为0.22A
3.(2023春·江苏盐城·九年级校考阶段练习)为了测出一个小灯泡两端的电压,应该做的是( )
A.用电压表与它并联B.用电压表与它串联
C.用电流表与它并联D.用电流表与它串联
4.(2023·海南省直辖县级单位·统考二模)工作和生活中,手机已成为人们常用的工具。华为智能手机的电池电压最接近( )
A.4VB.110VC.220VD.380V
二、填空题
5.(2023·全国·九年级校联考专题练习)取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电池,用电压表测量电压,如图所示,锌片是水果电池的 ___________极,该水果电池的电压是 ___________V。
6.(2023秋·江西宜春·九年级江西省丰城中学校考期末)如图所示,甲、乙是电流表或电压表,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,甲表是___________,乙表是___________。
7.(2023春·甘肃武威·九年级校联考阶段练习)一节干电池的电压为______V, 一般家庭电路的电压为______V,______V的电压对人体是安全的。
8.(2023·全国·九年级校联考假期作业)一节新干电池的电压为______伏,上海地区家庭照明电路的电压为______伏。我们将如图所示的电路与“水路”进行类比,电路中的______相当于在“水路”中抽水机的作用,电压促使导体中自由电荷定向移动,形成了______。
9.(2023·全国·九年级校联考专题练习)用两只完全相同的电流计分别改装成一只电流表和一只电压表,将它们串联起来接入电路中,如图所示,此时电流表指针的偏转角 _____(选填“大于”“小于”或“等于”)电压表指针的偏转角。
10.(2023·全国·九年级校联考假期作业)如图,小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是______片,用水果电池给电路供电时,将_______能转化为电能。
三、实验题
11.(2023·上海浦东新·统考二模)如图所示,电源电压为U且保持不变。由于接线柱接触不良导致电阻R1、R2中的一个发生了断路故障。为了判断故障,现有以下两种方案可供选择:
方案一:闭合开关S后,移动R2滑片,同时观察电流表的示数变化情况,就能找出发生断路的电阻。
方案二:闭合开关S后,不需要移动R2滑片,直接观察电压表的示数,就能找出发生断路的电阻。
(1)你认为方案_________可行(选填“一”、“二”或“一和二”);
(2)根据你选择的方案,写出观察到的现象及其对应的故障:_________
12.(2023·广东肇庆·统考一模)(1)如1图所示,温度计的原理是______,示数是______℃。
(2)如2图所示是小明测量小车的平均速度的实验装置。小车从A处运动到C处的路程s=______cm,平均速度为______m/s。
(3)用如3图所示的电路探究串联电路的电压规律,开关闭合后,电压表测小灯泡 ______两端的电压。
(4)如4图甲所示是两杯深度相等但没有贴标签的水和浓盐水,请你在图乙中选一个能区分两者的器材,你的选择是______(选填序号),你依据的原理是______。
一、单选题
1.(2023·全国·九年级专题练习)在图中的圆圈均为电流表或电压表,开关S闭合后,两灯均能发光,各表均有示数,下列说法正确的是( )
A.①③可以都是电压表B.②③可以都是电流表
C.②④可以都是电流表D.②③可以都是电压表
2.(2023秋·辽宁沈阳·九年级统考期末)如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数第一次为零,后两次次接近3V,若故障只有一个,则可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.灯泡断路 C.开关断路 D.灯泡短路
3.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图所示的电路中,电源两端电压为,且保持不变,甲、乙是电表(电压表或电流表),灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S,两灯均发光。若不计灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )
A.甲表为电压表,且示数为B.乙表为电流表,且示数为
C.通电,该电路消耗的电能为D.该电路的实际功率为两灯额定功率之和
4.(2023·全国·九年级专题练习)如图所示,开关闭合后电灯都正常发光,下列说法正确的是( )
①a、b、c可能都是电压表
②a、b、c可能都是电流表
③a、c是电流表,b是电压表
④a、b是电压表,c是电流表
A.②③B.①④C.①②D.②④
二、填空题
5.(2023·四川乐山·统考二模)在如图所示电路中,当甲乙均为电流表且开关闭合、断开时,电阻、连接方式是___________联。当甲乙均为电压表且开关、都闭合时,电阻、连接方式是___________联。(均选填“串”或“并”)
6.(2023秋·广东潮州·九年级统考期末)在图所示电路的O里填上适当的电表符号。要求:闭合开关S,各电路元件均能正常工作。
三、实验题
7.(2023·山东济宁·统考一模)按要求完成下列实验内容;
(1)如图﹣1实验中,控制牛奶和豆浆的初温相同、质量相同、___________相同即吸收的热量相同,比较它们升高的温度,判断谁的吸热本领大;
(2)如图﹣2所示,迅速下压活塞,硝化棉立即燃烧,表明___________可以改变物体的内能;
(3)如图﹣3所示,当两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时,二者相互___________;
(4)如图﹣4甲中S是单刀双掷开关,当S接在a时测R1两端电压如图﹣4乙,读数为___________,当S接在b时为什么不能测出R2两端电压,理由是___________。
8.(2023·上海长宁·统考二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,发现电压表V的示数为零,已知电阻、中仅有一个出现了故障。以下方案中,能准确判断故障的方案是______;
方案A:将另一个电压表V1并联在电阻的两端;
方案B:将一个电流表A串联在电路中;
根据所选方案,写出闭合开关后接入电表的示数情况及对应的故障______。
四、综合题
9.(2023·上海金山·统考二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后灯L熄灭。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或灯L上。
①以下判断正确的是________(选填字母)
A.将电压表并联在ad两点,闭合开关,可判断灯L是否短路;
B.将电压表并联在cd两点,闭合开关,可判断灯L是否断路;
C.将电流表并联在bd两点,断开开关,可判断电阻R是否断路。
②若将电流表串联在电路中,电压表并联在cd两点,请写出闭合开关S后电流表和电压表有无示数及相对应的故障:________。
10.(2023·江苏苏州·统考一模)如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上,现通过接入一个电表来判断故障。
①应选择方案________(选填字母)
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
②选择方案后,闭合开关S后移动滑片,若电表的示数不变,则故障是:_______(选填“”或“”)的接线柱接触不良。
11.(2023·上海宝山·统考二模)在图电路中,电源电压为U0保持不变。闭合开关S,灯L不发光。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。
(1)现将一只电压表并联在电阻R两端,只依据电压表的示数无法确定具体的故障,则此时电压表的示数______;
A.等于0 B.大于0、小于U0
C.等于U0 D.大于U0
(2)继续在电路中再串联一只电流表,根据电流表指针偏转情况可确定具体故障。请写出闭合开关S后,电流表指针偏转情况及对应的故障:______。
12.(2023·甘肃兰州·统考一模)按照图甲将图乙补画完整,要求:闭合开关,向右移动滑片,滑动变阻器阻值变大。连接正确且闭合开关后,某时刻电压表的指示如图丙所示_________,则灯泡两端的电压为__________V。
13.5 怎样认识和测量电压
一、单选题
1.(2023·全国·九年级校联考专题练习)将铜片和锌片放入装有盐水的烧杯中,就成了一个自制电池,用导线将电压表与铜片、锌片相连,测量这个自制电池的电压,如图所示。以下说法正确的是( )
A.锌片是电池的正极B.这个电池的电压为6V
C.这个电池的电压为3VD.这个电池的电压为0.6V
【答案】D
【解析】A.由图可知,铜片连接电压表的正接线柱,所以铜片是电池的正极,故A错误;
BCD.由图可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,故电压表示数为0.6V,即这个电池的电压为0.6V,故BC错误,D正确。
故选D。
2.(2023·全国·九年级校联考专题练习)在图甲所示的电路中,闭合开关后电流表的示数如图乙所示。下列描述正确的是( )
A.灯泡L1与L2并联B.电压表测L2两端的电压
C.通过L1、L2的电流相等D.通过L1的电流为0.22A
【答案】C
【解析】AC.由图甲可知,电流从电源正极流出,依次经L1、L2后,再通过电流表、开关,回到电源的负极。因此灯泡L1与L2串联。由串联电路的电流特点可知,通过L1、L2的电流相等。故A错误,C正确;
B.电压表接在灯泡L1的两端,与灯泡L1并联,因此测灯泡L1两端的电压。故B错误;
D.由图乙可知,导线接在“0.6”接线柱上,因此电流表选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.24A,所以通过L1的电流为0.24A。故D错误。
故选C。
3.(2023春·江苏盐城·九年级校考阶段练习)为了测出一个小灯泡两端的电压,应该做的是( )
A.用电压表与它并联B.用电压表与它串联
C.用电流表与它并联D.用电流表与它串联
【答案】A
【解析】AB.电压表的内阻非常大,在使用时,应并联接在用电器的两端,为测出一个小灯泡两端的电压,应用电压表与它并联,故A符合题意,B不符合题意;
CD.为测出一个小灯泡两端的电压,应使用电压表,而不是电流表,故C不符合题意,D不符合题意。
故选A。
4.(2023·海南省直辖县级单位·统考二模)工作和生活中,手机已成为人们常用的工具。华为智能手机的电池电压最接近( )
A.4VB.110VC.220VD.380V
【答案】A
【解析】家庭电路电压为220V,而手机电池为锂电池,电压较小。
故选A。
二、填空题
5.(2023·全国·九年级校联考专题练习)取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电池,用电压表测量电压,如图所示,锌片是水果电池的 ___________极,该水果电池的电压是 ___________V。
【答案】 负 0.4
【解析】[1]使用电压表时,电流应从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出;由图知,该水果电池的铜片与电压表的“+”接线柱相连,锌片与“﹣”接线柱相连,且电压表指针正向偏转,因此铜片为正极,锌片为负极。
[2]由图知电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则该水果电池的电压为0.4V。
6.(2023秋·江西宜春·九年级江西省丰城中学校考期末)如图所示,甲、乙是电流表或电压表,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,甲表是___________,乙表是___________。
【答案】 电压表 电流表
【解析】[1][2]由电路图可知,当开关S闭合后,若乙是电流表、甲是电压表,两电阻首首相连、尾尾相连,电流有两条路径回到负极,两电阻R1、R2并联。
7.(2023春·甘肃武威·九年级校联考阶段练习)一节干电池的电压为______V, 一般家庭电路的电压为______V,______V的电压对人体是安全的。
【答案】 1.5 220 不高于36
【解析】[1][2][3]根据常识知道,一节干电池的电压是1.5V,我国一般家庭电路的电压是220V,不高于36V的电压对人体是安全的。
8.(2023·全国·九年级校联考假期作业)一节新干电池的电压为______伏,上海地区家庭照明电路的电压为______伏。我们将如图所示的电路与“水路”进行类比,电路中的______相当于在“水路”中抽水机的作用,电压促使导体中自由电荷定向移动,形成了______。
【答案】 1.5 220 电源 电流
【解析】[1] 一节新干电池的电压为1.5伏,一节蓄电池的电压为2伏。
[2] 我国家庭照明电路的电压应该为220V。
[3]类比法是物理中用到的研究方法, 本图中电路与“水路”进行类比,电路中的电源相当于在“水路”中抽水机的作用,电路中的点灯相当于在“水路”中水轮机的作用。
[4] 电源是提供电压的装置,电压促使导体中自由电荷定向移动,形成了电流。
9.(2023·全国·九年级校联考专题练习)用两只完全相同的电流计分别改装成一只电流表和一只电压表,将它们串联起来接入电路中,如图所示,此时电流表指针的偏转角 _____(选填“大于”“小于”或“等于”)电压表指针的偏转角。
【答案】小于
【解析】将电流计改装成电压表需要串联较大的分压电阻,将电流计改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻;改装后的电压表与电流表串联接入电路,流过电流表的总电流与流过电压表的电流相等,由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻,所以大部分电流通过了分流电阻,电流计表头的电流很小,电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角。
10.(2023·全国·九年级校联考假期作业)如图,小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是______片,用水果电池给电路供电时,将_______能转化为电能。
【答案】 铁 化学
【解析】[1][2]由图可知,电压表3V的接线柱接在了铜片上,“-”接线柱接在了铁片上,由此可知,铁片为水果电池的负极;用水果电池给电路供电时,水果电池的化学能转化为电能。
三、实验题
11.(2023·上海浦东新·统考二模)如图所示,电源电压为U且保持不变。由于接线柱接触不良导致电阻R1、R2中的一个发生了断路故障。为了判断故障,现有以下两种方案可供选择:
方案一:闭合开关S后,移动R2滑片,同时观察电流表的示数变化情况,就能找出发生断路的电阻。
方案二:闭合开关S后,不需要移动R2滑片,直接观察电压表的示数,就能找出发生断路的电阻。
(1)你认为方案_________可行(选填“一”、“二”或“一和二”);
(2)根据你选择的方案,写出观察到的现象及其对应的故障:_________
【答案】 二 见解析
【解析】(1)[1]选择方案一,如果电阻R1断路,电压表和电流表及变阻器串联在电路中,电压表内阻很大,通过电路中的电流很小,电流表的示数为零,如果R2断路,电路断路,电流表的示数为零,这种方案不可行,方案二可行,如果电阻R1断路,电压表串联在电路中,电压表有示数,如果电阻R2断路,电路断路,电压表没有示数。
(2)[2]选择方案二,观察到电压表无示数,说明R2断路,观察到电压表有示数,说明R1断路。
12.(2023·广东肇庆·统考一模)(1)如1图所示,温度计的原理是______,示数是______℃。
(2)如2图所示是小明测量小车的平均速度的实验装置。小车从A处运动到C处的路程s=______cm,平均速度为______m/s。
(3)用如3图所示的电路探究串联电路的电压规律,开关闭合后,电压表测小灯泡 ______两端的电压。
(4)如4图甲所示是两杯深度相等但没有贴标签的水和浓盐水,请你在图乙中选一个能区分两者的器材,你的选择是______(选填序号),你依据的原理是______。
【答案】 液体的热胀冷缩 -4 80.0 0.16 L₁ ③ 同一深度,液体内部压强随液体密度的增大而增大
【解析】(1)[1]液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
[2]图1温度计的刻度是越往上示数越大,因此对应的温度是零摄氏度以下的温度值,分度值为1℃,所示为﹣4℃。
(2)[3]实验小车从斜面顶端A处运动到底端C处所用的时间是
t=10:30:05﹣10:30:00=5s
所通过的路程
s=80.0cm=0.8m
[4]全程的平均速度
(3)[5]根据实物图可知,电压表与灯泡L1并联,因此电压表测量灯泡L1两端电压。
(4)[6][7]两杯深度相等的水和浓盐水,在同一深度时,液体内部压强随液体密度的增大而增大,所以可以使用压强计。
一、单选题
1.(2023·全国·九年级专题练习)在图中的圆圈均为电流表或电压表,开关S闭合后,两灯均能发光,各表均有示数,下列说法正确的是( )
A.①③可以都是电压表B.②③可以都是电流表
C.②④可以都是电流表D.②③可以都是电压表
【答案】C
【解析】A.假设①③可以都是电压表,开关S闭合后,根据电流的流法,电流从电源正极流出,电压表③相当于断路,那么如果②是电流表,电流流过②后,就不能流过左边的灯泡,因为①是电压表,相当于断路,那么不是两灯均能发光,与题意不符合,假设不成立,①③不可以都是电压表,故A错误;
B.假设②③可以都是电流表,开关S闭合后,根据电流的流法,④必须是电压表,否则电路会短路,①必须是电流表,否则没有灯泡会亮,则此时只有左边的灯泡亮,右边灯泡不亮,不是两灯均能发光,与题意不符合,假设不成立,②③不可以都是电流表,故B错误;
C.假设②④可以都是电流表,开关S闭合后,根据电流的流法,③必须是电压表,否则电路会短路,①可以是电流表,这样两灯是并联,两灯均能发光,电流表②测的是干路电流,电流表①测的是左边灯泡的电流,电流表④测的是右边灯泡的电流,电压表③测的是右边灯泡的电压,各表均有示数,与题意相符合,假设成立,②④可以都是电流表,故C正确;
D.假设②③可以都是电压表,电压表相当于断路,开关S闭合后,电路相当于断路,两灯均不能发光,与题意不符合,假设不成立,②③不可以都是电压表,故D错误。
故选C。
2.(2023秋·辽宁沈阳·九年级统考期末)如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数第一次为零,后两次次接近3V,若故障只有一个,则可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.灯泡断路 C.开关断路 D.灯泡短路
【答案】B
【解析】N试触E,发现电压表示数为零,说明电路E点到电源负极存在断路;N试触F点时、电压表示数接近3V,说明电压表与开关组成了通路,即F点到电源负极电路正常;N试触G点时、电压表示数也接近3V,说明电源电压接近3V;由以上分析可知故障出现在E、F之间,若故障只有一个,则可能是灯泡断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2023·全国·九年级校联考专题练习)如图所示的电路中,电源两端电压为,且保持不变,甲、乙是电表(电压表或电流表),灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S,两灯均发光。若不计灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )
A.甲表为电压表,且示数为B.乙表为电流表,且示数为
C.通电,该电路消耗的电能为D.该电路的实际功率为两灯额定功率之和
【答案】C
【解析】根据灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”,可计算两个灯泡的电阻为
AB.若乙为电流表,则灯泡L2会被短路,所以乙为电压表,测量的是灯泡L2两端的电压;若甲为电压表,则灯泡L2不会发光,故甲为电流表,测量的是灯泡L2的电流,故AB错误;
CD.在知道两个电表情况下及两灯的发光情况可以推断,两个灯泡并联接入电路,且两灯两端的电压为U=3V;由于灯泡L1两端电压等于额定电压3V,则灯泡L1实际功率为
P1′=P1=3W
灯泡L2两端电压为U=3V,其实际功率为
P2′=
则电路的总功率为
P=P1+P2′=3W+1.5W=4.5W
通电时间t=1min,消耗电能为
W=Pt=4.5W×60s=270J
故C正确,D错误。
故选C。
4.(2023·全国·九年级专题练习)如图所示,开关闭合后电灯都正常发光,下列说法正确的是( )
①a、b、c可能都是电压表
②a、b、c可能都是电流表
③a、c是电流表,b是电压表
④a、b是电压表,c是电流表
A.②③B.①④C.①②D.②④
【答案】D
【解析】①a、b、c都是电压表,则灯泡不能发光,故①错误;
②a、b、c都是电流表,此时三个灯泡并联,三个灯泡能够正常发光,故②正确;
③a、c是电流表,b是电压表,那么电流表a把前面两个灯泡短路,不能正常发光,故③错误;
④a、b是电压表,c是电流表,三个灯泡串联,故④正确。
故②④正确,D正确;ABC错误。
故选D。
二、填空题
5.(2023·四川乐山·统考二模)在如图所示电路中,当甲乙均为电流表且开关闭合、断开时,电阻、连接方式是___________联。当甲乙均为电压表且开关、都闭合时,电阻、连接方式是___________联。(均选填“串”或“并”)
【答案】 并 串
【解析】[1]由电路图知,开关S1闭合,S2断开,甲、乙均为电流表时,两个电阻并联在电路中,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路的电流。
[2]甲、乙均为电压表,S1、S2都闭合时,两个电阻串联连接,电压表甲测电源电压,乙测R2两端的电压。
6.(2023秋·广东潮州·九年级统考期末)在图所示电路的O里填上适当的电表符号。要求:闭合开关S,各电路元件均能正常工作。
【答案】
【解析】根据电路图可知,上面的电表与R1串联,所以它是电流表,中间电表与灯泡R1并联,因此为电压表;下面的电表与R2串联,因此为电流表。如下图所示
三、实验题
7.(2023·山东济宁·统考一模)按要求完成下列实验内容;
(1)如图﹣1实验中,控制牛奶和豆浆的初温相同、质量相同、___________相同即吸收的热量相同,比较它们升高的温度,判断谁的吸热本领大;
(2)如图﹣2所示,迅速下压活塞,硝化棉立即燃烧,表明___________可以改变物体的内能;
(3)如图﹣3所示,当两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时,二者相互___________;
(4)如图﹣4甲中S是单刀双掷开关,当S接在a时测R1两端电压如图﹣4乙,读数为___________,当S接在b时为什么不能测出R2两端电压,理由是___________。
【答案】 加热时间 做功 排斥 2.4V 电压表正负接线柱接反了
【解析】(1)[1]由热量计算公式
可知,物体吸收热量的多少跟物体的质量多少、温度升高的多少以及物质的比热容(吸热本领)大小有关;实验中使牛奶和豆浆加热相同的时间,吸收相同的热量,根据控制变量法要比较牛奶与豆浆的吸热本领的大小,应控制牛奶和豆浆的质量相同,吸收热量的多少(加热时间)相同,比较温度的变化量来判断吸热本领的大小。
(2)[2]迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,通过此实验可说明做功可以改变物体的内能。
(3)[3]两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒都带负电,当相互靠近时,二者相互排斥。
(4)[4]如图乙可知 电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V。
[5]当S接在a时测R1两端电压,电压表的下端为负接线柱,上端为正接线柱,当S接在b时,电压表的下端应该为正接线柱,上端应该为负接线柱,与第一次相比电压表的正负极接线柱接反了,不能测出R2两端电压。
8.(2023·上海长宁·统考二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,发现电压表V的示数为零,已知电阻、中仅有一个出现了故障。以下方案中,能准确判断故障的方案是______;
方案A:将另一个电压表V1并联在电阻的两端;
方案B:将一个电流表A串联在电路中;
根据所选方案,写出闭合开关后接入电表的示数情况及对应的故障______。
【答案】 B 见解析
【解析】[1][2]方案A:将另一个电压表V1并联在电阻R2的两端,如果电压表V1有示数,可能电阻R1短路,电压表测量电源电压,也可能R2断路,电压表串联在电路中,电压表的示数等于电源电压,该方案不能判断故障。
方案B:将一个电流表A串联在电路中,如果电流表有示数,则故障是R1短路,若电流表无示数,则故障是R2断路,该方案能判断故障。
四、综合题
9.(2023·上海金山·统考二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后灯L熄灭。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或灯L上。
①以下判断正确的是________(选填字母)
A.将电压表并联在ad两点,闭合开关,可判断灯L是否短路;
B.将电压表并联在cd两点,闭合开关,可判断灯L是否断路;
C.将电流表并联在bd两点,断开开关,可判断电阻R是否断路。
②若将电流表串联在电路中,电压表并联在cd两点,请写出闭合开关S后电流表和电压表有无示数及相对应的故障:________。
【答案】 C 见解析
【解析】[1] A.将电压表并联在ad两点,则电压表测电源电压,闭合开关,若灯L短路,则电压表示数为电源电压,同时也测电阻R的电压,若灯L没有短路,则电压表示数还是电源电压,因此不能判断灯L是否短路,故A错误;
B.将电压表并联在cd两点,闭合开关,则电压表实际上是并联在开关上,相当于并联在一段导线上,若灯L断路,整个电路断路,电压表示数为0,若灯没有断路,电压表示数也是0,故不能判断灯L是否断路,故B错误;
C.将电流表并联在bd两点,断开开关,则灯L未接入电路,若R断路,则整个电路断路,电流表示数为0,若R未断路,则电流表有示数,测电路中的电流,因此可判断电阻R是否断路,故C正确。
故选C。
[2]若将电流表串联在电路中,电压表并联在cd两点,若电流表有示数,电压表无示数,则电路是通路,而灯泡不发光,则可能是灯L短路;若电压表有示数,电流表无示数,则故障是开关处断路,由于题中说故障只发生在R和L上,故不可能出现电压表有示数,电流表无示数的情况;若电压表、电流表均无示数,则故障可能是灯L处断路,也可能是R处断路;电压表、电流表均有示数这种情况不存在,因为电压表并联在开关上,不论L或R有没有故障,电压表示数都为零。
10.(2023·江苏苏州·统考一模)如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上,现通过接入一个电表来判断故障。
①应选择方案________(选填字母)
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
②选择方案后,闭合开关S后移动滑片,若电表的示数不变,则故障是:_______(选填“”或“”)的接线柱接触不良。
【答案】 A R2
【解析】①②[1][2]由图可知,电阻R1和变阻器R2并联。
A.将一个电流表接入到Q点,此时电流表测量干路中的电流,移动滑动变阻器的滑片,若电流表示数不变,这说明通过滑动变阻器的电流不变,所以故障是R2断路;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,故障是R1断路;
B.将一个电压表接入到QM之间,电压表测量的是一段导线直接的电压,示数一直为0,不能检测出电路故障;
C.将一个电压表接入到MN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。
11.(2023·上海宝山·统考二模)在图电路中,电源电压为U0保持不变。闭合开关S,灯L不发光。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。
(1)现将一只电压表并联在电阻R两端,只依据电压表的示数无法确定具体的故障,则此时电压表的示数______;
A.等于0 B.大于0、小于U0
C.等于U0 D.大于U0
(2)继续在电路中再串联一只电流表,根据电流表指针偏转情况可确定具体故障。请写出闭合开关S后,电流表指针偏转情况及对应的故障:______。
【答案】 C 见解析
【解析】(1)[1]根据电路图可知,R与L串联接入电路中;灯泡不发光,这说明灯泡短路或断路、R断路;电压表并联在电阻R有示数,如果灯泡短路,电压表示数等于电源电压,如果电阻R断路,电压表示数也等于电源电压,如果电压表示数为0,说明灯泡断路,可以确定故障,而电压表不可能出现大于或小于U0的情况,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)[2]继续在电路中再串联一只电流表,根据电流表指针不偏转,电阻R断路,电流表指针偏转,灯L短路。
12.(2023·甘肃兰州·统考一模)按照图甲将图乙补画完整,要求:闭合开关,向右移动滑片,滑动变阻器阻值变大。连接正确且闭合开关后,某时刻电压表的指示如图丙所示_________,则灯泡两端的电压为__________V。
【答案】 见解析 3.5
【解析】[1]由甲图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表与灯泡并联,测灯泡两端的电压,依题意闭合开关,向右移动滑片,滑动变阻器阻值变大,则滑动变阻器的电阻丝接入电路中的长度变大,所以应接滑动变阻器的A接线柱,电压表应该与灯泡并联接入电路中。如图所示:
[2]根据实物图可知,电压表选用的是0~15V的大量程,分度值为0.5V,指针所在位置的示数为3.5V,所以灯泡两端的电压为3.5V。
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