专题17.1电流与电压和电阻的关系【四大题型】-2022-2023学年九年级物理全一册举一反三系列(人教版)(解析版).docx
专题17.1电流与电压和电阻的关系【四大题型】
【人教版】
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【题型1电流表和电压表均无示数时的电路故障】
【题型2电流与电阻关系的实验探究】
【题型3电流与电压的关系】
【题型4电流与电压和电阻关系的实验探究】
【知识点1电流表和电压表均无示数时的电路故障】
1、电流表示数正常而电压表无示数:
“电流表示数正常”表明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
2、电压表有示数而电流表无示数
“电压表有示数”表明电路中有电流通过,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表,则故障原因可能是①电流表短路;②和电压表并联的用电器开路,此时电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻)使电流太小,电流表无明显示数。
3、电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
【题型1电流表和电压表均无示数时的电路故障】
【例1】(2022·湖南衡阳·中考真题)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
【答案】C
【解析】
BD.若R1或者R短路,电路仍然处于通路状态,有电流通过电路,电流表会有示数,故BD不符合题意;
A.如果R1断路,则电路没有电流通过,电流表没有示数;电压表测量的是R1两端的电压,由于电路只有一处故障,电压表仍然与电源两极相连,此时测量电源两端的电压,有较大的示数,故A不符合题意;
C.如果滑动变阻器R断路,则电路没有电流通过,电流表示数为零,指针不偏转;同时电压表与电源正极断开,也没有示数,指针不偏转,故C符合题意。
故选C。
【变式1-1】(2022·天津西青·一模)如图电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零。如果电路只有一处故障,则故障可能是(?????)
A.电灯L1短路 B.电灯L2短路
C.电灯L1断路 D.电灯L2断路
【答案】D
【解析】
原电路中,两灯串联,电压表测L1的电压,电流表测电路的电流。
A.若电灯L1短路,电压表示数为0,灯L2的电压为电源电压,灯L2会变亮,电流表有示数,故A不合题意;
B.若电灯L2短路,灯L1的电压为电源电压,L1会变亮,电压表、电流表均有示数,故B不合题意;
C.若电灯L1断路,电流表无示数,电压表与电源连通测电源电压,电压表有示数,故C不合题意;
D.若电灯L2断路,则整个电路断路,两灯不亮,电压表、电流表均无示数,故D符合题意。
故选D。
【变式1-2】(2022·福建漳州·模拟预测)如图所示,当闭合开关S时电路正常工作,一段时间后发现一个电表的示数变大,另一电表示数变小;互换两电表位置后,发现两表示数与互换前的示数相同。已知电源电压不变,故障只发生在电阻R1、R2上,其他元件保持完好,则电路中的故障是()
A.R1短路 B.R2短路 C.R1断路 D.R2断路
【答案】B
【解析】
A.若是R1短路,电压表由测量R2的电压变成测量电源电压,故电压表示数变大,而此时电路电阻会变小,故电路中的电流也会变大,故两表示数都变大,且互换两电表位置后,电流表与电阻R2并联以及电压表并联,电压表被短路,示数为零,电流表示数增加比原来大得多,故A不符合题意;
B.若是R2短路,电压表相当于测量导线的电压,故其示数变小;而此时电路电阻会变小,故电路中的电流会变大,互换两电表位置后,电压表仍测量导线电压,电流表仍测量通过R1的电流,两表示数都不变,故B符合题意;
C.若R1断路,该电路是断路,所以电流表示数变小为零,电压表与电压两端不相连,示数为0,故C不符合题意;
D.若R2断路,该电路是断路,所以电流表示数变小为零,电压表示数变大,测量电源电压,互换两电表位置后,电流表有示数,电压表也有示数且等于电源电压,与原来不相同,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-3】(2022·云南昆明·一模)如图所示的电路中,闭合开关后,电流表和电压表示数均为0,若将一根导线的一端接在电源的正极,另一端依次试触a、b、c、d接线柱,当试触到d时,电压表有示数且等于电源电压,电流表示数仍为0,若电流表、开关、导线及各接线处均完好,则电路中可能的故障是()
A.电阻R和电流表开路 B.电阻R短路和滑动变阻器开路
C.电阻R和滑动变阻器开路 D.电阻R和电流表短路
【答案】C
【解析