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一、电路中各物理量的关系
物理量 串联电路 并联电路
电?流 I总=I1=I2 I总=I1+I2
电?压 U总=U1+U2 U总=U1=U2
电?阻 R总=R1+R2 1/R总=1/R1+1/R2
分压或分流 分压U1/U2=R1/R2 分流I1/I2=R2/R1
故障分析
（一）根据电表指针异常判断电路故障：
电表指针偏转 故障原因
开关闭合前 指针没有指在零刻度线 电表没有调零
开关闭合后 指针左偏超过零刻度线 电表正负接线柱接反了
指针右偏超过电表量程 电表量程选择过小
指针偏转过小 电表量程选择过大
（二）利用电流表、电压表判断电路故障的方法：
电流表 电路故障 电压表 故障位置
无示数 电路断路 有示数 和电压表并联部分断路

无示数 和电压表并联部分以外的电路断路
有示数 电路短路 有示数 和电压表并联部分以外的电路短路

无示数 和电压表并联部分短路
例1.(2019杭州)小金尝试将电流表改装车可以直接测量电阻的表，并设计了如图所示电路，在M、N中间可接待测电阻。已知电流表量程为0-0.6A，电源电压为12V，请回答：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于______（选 填“A端”或“B端”）
（2）先将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0．6安的刻度上标定的电阻值为______欧，此时滑动变阻器的阻值为______欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为______安。
（3）电流表0.2安刻度处，标定的电阻为______安。
（4）改装后直接测量电阻的表，其表盘刻度______（选填“均匀”或“不均匀”）理由是____________。
例2.(杭州)小金自学了电学，知道了欧姆定律，他想用实验来验证欧姆定律所表述的“通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比”的结论，于是找来的实验器材：电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关各一个，若干定值电阻、导线。请你利用这些器材帮他设计一个验证此结论的实验方案。
（1）画出实验的电路图； ????????
（2）写出实验步骤以及需要测量的物理量。
例3.(2018杭州)下表是小金探究小灯泡L的电流与电压关系时所记录的实验数据。在答题纸的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图像。
（1）在答题纸的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图像。
（2）已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦，现有电压为6伏的电源，若要使小灯泡正常工作，请设计电路图（画在答题纸的指定区域内），并说明使小灯泡L正常工作时的操作方法：
（现有器材：“20W，1A”的滑动变阻器、电压表、开关各一只，导线若干）。
例4.(2018杭州)科学史上有这样一段关于意大利科学家伽伐尼和伏打的佳话，“一条蛙腿”引发了电生理学的起源和电池的发明。阅读材料并回答问题：
（1）伽伐尼在经历了“蛙腿抽动”这一偶然发现之后，重复此实验的目的是___________。
（2）伽伐尼进行实验①的实验假设是：____________是引起蛙腿抽动的原因。
（3）伏打的质疑引发了伽伐尼新的实验：“伽伐尼剥出蛙腿的一条神经，一头和脊柱接触，一头和蛙腿受损的肌肉接触，多次实验均发现蛙腿抽动”。此实验______（选填“支持” 或“不支持”）伽伐尼原有的结论。
在伏打提出“金属电”后约50年，德国科学家亥姆霍兹指出，所谓“金属电”是化学作用引起的，是溶液中的离子定向移动而产生的电流，伏打电堆其实是多个伏打电池串联而成的电池组，是将_______能转化为电能的装置。右图为一个伏打电池，设计一个简单的实验判断其正负极。
1.小明家所在的小区安装了自动售水机，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关S1”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关S2”，接通供水电机取水；光线较暗时“光控开关S3”自动闭合，接通灯泡提供照明。以下如图简化电路符合要求的是（?? ）
2.已知电流表的电阻很小，但并不等于零，电压表的电阻很大，但也不是无穷大。在利用伏安法测电阻时，电压表和电流表有如图两种接法，若计电表的电阻，则（?? ）
? A.?接法甲测得的电阻值等于真实值 ? B.?接法甲测得的电阻值大于真实值
? C.?接法乙测得的电阻值等于真实值 D.?接法乙测得的电阻值大于真实值
3.一可调节亮暗的台灯的电路图，如图甲所示，其中MN处连接一旋钮型变阻器，如图乙所示。要求金属片顺时针转动时，小灯泡变亮，则（?? ）
A.?若M与b连接，则N应与c连接 ? B.?若M与b连接，则N应与a连接
? C.?若M与a连接，则N应与c连接 ? D.?若M与a连接，则N应与b连接
4.如图所示，闭合开关S，灯L1、L2均正常发光，但过一会儿，两灯均突然熄灭。小乐利用电压表检测电路故障，他用电压表分别接到灯L1、L2两端测量电压，发现灯L1两端电压为零，灯L2两端电压不为零，由此可判断电路的故障可能是（?? ）
A.?灯L1断路 B.?灯L2断路 ?
C.?灯L2短路 ? D.?开关S接触不良
5.如图所示是学习兴趣小组探究“串联电路电压特点”的电路图，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动时（?? ）
? A.?V1示数增大，V2示数减小，V3示数变大，A的示数变大
? B.?V1示数减小，V2示数增大，V3示数不变，A的示数变大
? C.?V1示数增大，V2示数增大，V3示数变小，A的示数变小
D.?V1示数增大，V2示数减小，V3示数不变，A的示数变大
6.如图所示，闭合开关，灯泡、都能正常发光，两只电表都有示数。工作一段时间后，灯泡突然熄灭，仍然正常发光，两只电表均无示数，则故障可能是（?? ）
A.?电流表断路 B.?L2断路
? C.?电压表短路 D.?L2短路
7.如图甲所示电路，闭合开关S1、S2，两个电流表指针偏转情况均如图乙所示，则灯泡L1和L2中的电流分别为__________A，__________A。此时L1，L2两端的电压分别为U1，U2，则U1:U2=__________。
8.在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5伏），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、l5Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω lA”），导线若干。
（1）请在答题卡的方框中画出实验电路图。
（2）小欢按以下步骤进行实验：在电路中先接入5Ω定值电阻，闭合开关，……，使电压表的示数为1.5伏，记下相应的电流值；分别换上10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验，……，记下相应的电流值。为保证该实验顺利进行，小欢应该选择的滑动变阻器的规格是____________________，不能选择另一个滑动变阻器的原因是________________，滑动变阻器在该实验中的作用是__________________________________。
9.在利用“伏安法”测量灯泡电阻R的阻值的实验中：
（1）闭合开关S前，应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于最________（选填“左”或“右”）端；
（2）连好电路，闭合开关S，灯泡L不亮，电压表示数为零。将电压表分别正确并联在AB、AC、AD两端，发现UAB=UAC=O，UAD>0。请判断，发生故障的是_____________________。
（3）排除故障并检查电路连接正确后，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为________V，电阻R的阻值为_______________Ω。
10.(1)为了测定某电阻的阻值，小妍设计了图甲所示的电路。
①请根据电路图，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接起来（导线不能交叉）。
②滑动变阻器处于阻值最大处，闭合开关，发现电流表示数为零，电压表有示数且等于电源电压，电路的故障可能是___________________________。
③排除故障后，调节滑动变阻器滑片的位置，小江记录的三组实验数据如表。
④由表中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是__________Ω。
(2)在测量该定值电阻的阻值后，同学们有提出了电流与电阻有什么关系这一问题，他们选择了5Ω，10Ω，20Ω，三只定值电阻，小江同学在读取完电流表示数后，直接拆下阻值为5Ω的电阻该换为10Ω的电阻。他认为这样操作简捷高效，那么：
①电压示数会怎么变化：____________。
②接下来滑动变阻器的滑片向_____端移动。（选填a或b））
③研究电流和电阻关系的实验时滑动变阻器的主要作用是________________。
④当然小江的操作是错误的，正确做法应该是__________________。
11.为了响应“光盘行动”，小乐为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其部分原理图如图甲所示。电源电压3伏不变，提示器的电阻R0恒为50欧，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如图乙所示。请回答：
（1）据图乙中的数据分析，传感器电阻值R1随载盘台所载质量的增大而__________。
（2）空餐盘质量为100克，当载盘台上仅放空餐盘时，电路中的电流是多少？
（3）当电路中的电流达到0.03安时，提示器会发出提示音。则此时餐盘里剩余食物的质量是多少？
1.如图所示，电源电压为5V，闭合开关S，电压表的示数为1V。下列说法正确的是（??? ）
? A.?通过灯泡L1的电流比L2的电流大
? B.?灯泡L1两端的电压是1V
C.?灯泡L1和L2的电阻之比是4：1
? D.?若灯泡L2灯丝烧断，电压表示数为零
2.在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（??? ）
? A.?灯L1可能变亮
? B.?灯L1亮度可能不变
C.?灯L2可能断路
? D.?灯L2可能短路
3.如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图，通常情况下，开关S处于闭合状态。课间休息时“播放器”会有电流通过，自动播放音乐。则下列说法正确的是（??? ）
? A.?课间休息时，“定时开关”处于闭合状态
? B.?音乐播放时，指示灯会熄灭
? C.?音乐播放时，通过播放器的电流比通过指示灯的电流大
D.?音乐播放时，通过播放器的电流与通过指示灯的电流一样大
4.如图所示的电路，下列分析正确的是（??? ）
? A.?只闭合S1时，L2发光、L1不发光，A2测L2电流
? B.?只闭合S2时，L1发光、L2不发光，A1测L1电流
C.?闭合S1、S2时，L1、L2并联，A2测L2电流
? D.?闭合S1、S2时，L1、L2串联，A1、A2示数相等
5.如图所示的电路中，下列说法正确的是（??? ）
? A.?只闭合开关S1，灯L1发光
B.?只闭合开关S2，两个灯泡串联
? C.?开关S1、S2、S3可以都闭合
? D.?闭合开关S1、S2两个灯泡并联
6.如图所示，使用滑动变阻器，下列四种连接方法中不能调节小灯泡亮暗的是（??? ）
7.右图说法正确的是（??? ）
? A.?R1与R2并联 ? B.?V1测电源电压
? C.?V2测R1两端电压 D.?V3测R2两端电压
8.如图所示，R1和R2是两个定值电阻，甲、乙、丙是三只电表，若闭合所有开关，要使R1和R2串联，三只电表中为电压表的是__________。若甲、丙为电流表，乙为电压表，闭合S2和S3，断开S1，丙电流表测量的是通过__________的电流。
9.杭州某些路口装有语音自动提示系统，其工作过程是一旦行人或骑车者在闯红灯时，摄像头即拍下照片，然后将信号传输到语音提示系统，发出声音，提醒行人或骑车者。
(1)摄像头工作原理与人眼相似，相当于一个__________透镜；
(2)行人一听到语音提示立即退回，这种应答性反应的过程叫做__________。
(3)如图1所示的电路中，当开关闭合后发现，电流表指针向左偏转（如图2所示），产生故障的原因可能是__________，排除故障后闭合开关，电流表的指针偏转如图3所示，电流表的示数为__________，电流表测量的是通过__________（选填“电源”、“L1”或“L2”）的电流。
10.探究电流与电阻关系的电路图如图甲所示，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器（10Ω2A、20Ω1A）两个，定值电阻三个（5Ω、10Ω、15Ω），导线若干。
（1）连接好电路，闭合开关前变阻器的滑片P应该移至_______端。（填a或b）
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压，则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了________。
（3）排除故障后，小明通过实验测得多组数据，由这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得到的结论是：___________________________。
（4）在上述实验中，小明先把5Ω的电阻接入电路中进行测量，接着又改用10Ω的电阻继续做实验，当把10Ω的电阻接入电路后，小明应将滑片P向_______端移动至适当的位置，目的是____________________。
（5）小明实验所选用的滑动变阻器应该是___________。如果小明没有正确选用滑动变阻器，在实验中就会出现这样的情况，当把____________Ω的电阻接入电路时，发现无论怎样移动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的数值。
11.如图甲所示电路中，电源电压恒定不变。闭合开关S，将滑动变阻器R2滑片P从a端移动到b端，此过程通过R1的电流与R1两端的电压关系如图乙所示。求：
（1）当滑片P位于b端时，电流表和电压表的示数；（2）电源电压；
（3）电阻R1阻值；（4）R2的最大阻值。
参考答案
例1.（1）B （2）0 20Ω 0.3A （3）40Ω （4） 不均匀 当待测电阻成比例增大时，电流表示数不会成比例减小。
例2.（1）（2）①按照电路图连接电路，滑动变阻器滑片在阻值最大处，闭合开关；②移动滑片，用电压表和电流表分别测出定值电阻R两端的电压U1和通过的电流I1；③再移动滑片，重复步骤②，测得另两组对应的U2、I2；U3、I3；④比较U1/I1、U2/I2、U3/I3的数值，得出结论；⑤然后更换不同阻值的定值电阻重复以上①-④实验步骤。
例3.（1）（2）操作方法：由题（1）图可知，当小灯泡正常发光时， 额定电压为2.5伏。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察电压表的示数，当电压表的示数为2.5伏时，小灯泡正常工作。
例4.（1）避免偶然性（2）电（3）不支持（4）化学（5）将金属板A接到电压表的正接线柱，金属板B接到电压表的负接线柱，若正偏，则A为正极B为负极，若反偏则B为正极，A为负极（将金属板A接到发光二极管的正极，金属板B接到发光二极管的负极，若发光，则A为正极，B为负极，若不发光，则B为正极，A为负极。
1.D 2.D 3.A 4.B 5.D 6.A
7.1.2A；0.3A；1:1
8.（1）（2）50Ω 1A；若选20Ω 1A的滑动变阻器，当定值电阻为15Ω、20Ω时，无论如何移动滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端的电压达到1.5V（合理即可）；保护电路，更换电阻时使其两端的电压保持不变
9.（1）左（2）CD处导线断路（3）2；4
10.（1） 定值电阻断路；20Ω（2）变大；b；分压，保护电路的作用；断开开关，拆下阻值为5Ω的电阻该换为10Ω的电阻，将滑片移至阻值最大处，闭合开关（断开开关，拆下阻值为5Ω的电阻该换为10Ω的电阻）。
11.（1）减小??（2）当m=100g时，查表可知：R1=100Ω I=UR=3V(100Ω+50Ω=0.02A（3）解：当I=0.03A时，R总=UI=3V0.03A=100ΩR1=R总-R0=100Ω-50Ω=50Ω查表可知当R1=50Ω时，m=150g? 所以盘内剩余食物的质量=150g-100g=50g
1.C 2.C 3.D 4.C 5.B 6.D 7.D
8.甲、丙；R1
9.（1）凸透镜 （2）条件反射 ???? （3）电流表的正负接线柱接反了；0.28A；L2
10.（1）b端；（2）断路；（3）电压一定时，电流与电阻成反比；（4）b；使电压表的示数减小到2.5V；（5）20Ω?1A；15
11.（1）0.6A，12V ?（2）12V ?（3）20欧 ?（4）40欧

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