2024年中考物理第二轮专题训练：涉及电路故障的
综合实验题
姓名：___________班级：___________考号：___________
1．在进行“探究串联电路中的电压规律”实验时，电路图设计如图所示。
（1）小李同学按照“先串后并”的思路先完成串联主回路的连接，方法是：从电源的正极出发依次连接开关、灯泡L1、灯泡L2和电源负极。试触开关发现L2发光，L1不发光。出现灯泡L1不发光的原因可能是 （填写选项字母即可）；
A．通过L1的电流比L2的电流小 B．灯泡L1的灯丝断了
C．灯泡L1的灯座处可能短路了 D．灯泡L1靠近电源正极
（2）排除故障后，小李在测出L1两端的电压后断开开关，准备拆下电压表，改接在B、C之间去测L2两端的电压值时，同组的小王认为小李的操作太麻烦，只需将与A点相连的导线直接改接到C点即可。小王的办法是 （填“正确”或“不正确”）的，原因是：这样改接后会导致 ；
（3）小李用电压表测出L1两端电压为U1，L2两端电压为U2，L1和L2两端电压为U3，将数据记录到设计的表格中并由此得出实验结论串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。其不足之处是： ；
测量次数 L1两端电压为U1/V L2两端电压为U2/V L1和L2两端电压为U3/V
1 1.5 2.5 4
（4）连接电路时，粗心的小张不小心将电压表串联在电路中，闭合开关后，电压表 （填“有”或“无”）示数，灯泡的发光情况是 （填写选项字母即可）。
A．两盏灯都不发光 B．只有一盏灯发光 C．两盏灯都发光
2．实验室提供了两节干电池、一个5Ω的定值电阻、最大阻值为10Ω的滑动变阻器，电流表以及电压表。若按如图的方式连接电路，闭合开关后，电压表、电流表的示数如图所示。更换电流表量程、移动滑动变阻器滑片后，两表指针的偏转情况依然相同。
（1）分析可得：该电路中可能出现的故障可能是 （填选项）
A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器短路
C． 定值电阻断路 D．定值电阻短路
（2）若仍有若干条导线，请利用导线验证你的分析是否正确，简述操作与判断过程。
3．在探究“电流与电阻的关系”实验时，提供的器材有：电源（三节新干电池），电流表、电压表、开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器和若干导线，设计了如图甲所示的电路图。
（1）闭合开关前，发现电流表的指针指向零刻度线的左侧，原因是 ；
（2）将5Ω的电阻接入电路后，闭合开关，发现电压表示数为零、电流表有示数，则故障可能是 ；
（3）排除故障后，用三个不同的定值电阻进行实验，每次更换电阻，在移动滑动变阻器滑片的同时，眼睛应观察 表，并使其示数与第一次相同。根据实验结果绘制了如图乙所示的I﹣R图像，分析图像发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此得出的实验结论： ；
（4）为了完成本实验，应选用的滑动变阻器规格为 ；（选填字母）
A．“20Ω 1A” B．“40Ω 0.3A” C．“50Ω 2A”
（5）电流表的电阻虽然很小，但也会影响本实验中待测电阻Rx的测量结果，小明又设计了如图丙所示电路，可以消除这个影响，R0为定值电阻。实验步骤如下：
①闭合开关S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片到合适位置，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1；
②闭合S1、S2，移动滑动变阻器滑片到合适位置，读出电压表的示数U2，和电流表的示数I2；
③可测得待测电阻Rx＝ （用 U1、I1、U2、I2表示）。
4．小明研究焦耳定律，如图甲研究的是电流通过导体产生的热量与 的关系；若实验时左右两个U形管内液面存在高度差且高度差始终相同，则电路中的故障可能是 断路，实验结束后小明将线圈电阻为2Ω的电动机M和定值电阻R接在6V的电源上，如图乙所示，闭合开关S，电流表的示数为0.2A，定值电阻R两端电压为2V，则定值电阻R的阻值为 Ω，电动机工作100s时，电流经过电动机线圈电阻产生的热量为 J。
5．在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（3V不变），电流表、电压表、定值电阻四只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑动变阻器M（10Ω 1A），滑动变阻器N（20Ω 1A），开关、导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电路中电流变大。
（2）实验过程中，使用不同定值电阻进行探究时，调节滑动变阻器的阻值，使电阻R两端电压保持不变，这种方法是 （填字母编号）；
A．转换法 B．控制变量法 C．等效替代法
（3）某次实验中，连接好电路，闭合开关时，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约3V，调节滑动变阻器的阻值，两电表示数均无明显变化，电路故障原因可能是 ；
（4）排除故障后，更换不同定值电阻进行了实验，记录实验数据如表：
实验次数 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 20 25
电流/A 0.40 0.20 0.10 0.08
分析表中数据可得到的结论是： ；
（5）实验中选择的滑动变阻器应是 （选填“M”或“N”）。
6．在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了、、、五个电阻进行实验，电路图如图甲所示．
请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成，且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大．导线不能交叉
连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是 填字母．
A.电阻断路 电流表坏了 滑动变阻器短路 电阻短路
排除电路故障进行实验．为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到 的作用．实验中，当把的电阻换成的电阻后，应把变阻器滑片向 填“左”或“右”滑动，同时眼睛盯住 才可能达到这个目的．
根据实验数据，作出图象如图丙所示．根据实验目的分析图象可得出结论： ．
7．小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为500，定值电阻R0阻值为10，闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小．本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为100cm的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1、20、400．
②将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量．
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②．
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙．
（1）图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是 ．
（2）分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是 ．
（3）若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由．
8．如图1是“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路图。
（1）在“探究电流与电阻”关系时：
①连接好电路，发现电流表没有示数；移动滑动变阻器滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的可能原因是 。
A．电流表坏了 B．电阻R处开路 C．电阻R短路 D．滑动变阻器短路
②排除电路故障后进行实验，需改变电阻R的阻值，并保持其两端电压不变，当把R的阻值由5Ω换成10Ω时，滑动变阻器的滑片应向 （填“左”或“右”）移动，才能使电阻R两端的电压保持不变；
（2）在“探究电流与电压”关系时：若电路连接后，其电路图如图2所示，则用电压表、电流表测得多组数据绘出的电流随电压的变化图象是图3中的 。
9．某实验小组利用图甲的电路探究“电流与电阻的关系”：
(1)图乙是图甲实物连接图，图中存在一处连线错误，请将连接错的导线画“×”；
(2)电路正确连接后，如果将电流表和电压表在电路中位置交换，则闭合开关后，会发现两表中只有 表有示数（填“电流”或“电压”）；
(3)电路正确连接后，小阳将滑动变阻器的滑片移到最 （填“左”或“右”）端，再分别将5 、10 、15 、20 、25 的电阻接在图甲的 A 、B 间，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙。根据图像可知，A、B间控制不变的电压为 V ；根据图丙中的数据分析，可以发现阻值为 时，实验操作有误；
(4)同小组的小海想要测量额定电压为 2.5V 的小灯泡的电功率。他把小灯泡替代定值电阻 R 接在图甲的 A 、B 间，选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据。但粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上（图丁）而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为 W 。
10．小慧在“连接串联电路”的实验中，实验电路如图所示。
（1）在连接电路时，开关应该处于 状态。
（2）连接好电路后闭合开关S，若小慧发现亮，不亮，则故障是 （选填“灯丝断了”或“短路”）。
（3）连接好电路后闭合开关S，若小慧发现两只灯泡都不亮，她用一根导线接在A、B两点，两灯仍不亮，又将导线拆下连接在B、C两点，发现亮了，则故障是 （选填“灯丝断了”“灯丝断了”“短路”或“短路”
答案：
1．C 不正确 电压表的指针会反向偏转 实验次数太少，不便于总结实验的普遍规律 有 A
2．A ①按图连接电路，用一根导线并联在滑动变阻两端（或直接用导线将电流表与电源负极连接）；②闭合开关，观察电流表是否有示数，若电流表有示数，则分析正确；若无示数，则分析不正确。
3．使用前电流表没有调零 定值电阻短路 电压 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 C
4．电流大小 R3 10 8
5． B R断路 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 N
6． 调节电阻两端电压保持不变 左 电压表 电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比
7． 电压表 电阻丝阻值越大时电压表示数变化范围越大 选择B电阻丝最合适；原因是电阻丝的滑片移动过程中，使用B电阻丝时，电压表示数始终能发生较明显的变化；且示数变化范围较大
8． B 右 D
9． 电压 右 3 20 0.75
10．断开 L2短路 L2灯丝断了
