3.4三类电学常考题【讲】（解析版）

2024年中考物理核心素养提升3.7三类电学常考题一、电路设计中考题目中，考查电路设计的题型，一般为选择题：题干介绍设计的要求或者情境，备选项提供了可供选择的设计。解题时，我们最关键的是要认真领会题干的设计要求，然后对备选项提供的电路图运用电路分析的方法进行分析，与要求进行比对。只要有一项不符合，则是错误选项。只有符合全部要求的选项，才是正确的。在选择时，也可以参考下面的一些基本原则去快速筛选：1.几个用电器需要单独工作的，这几个用电器需要并联；2.几个开关同时控制一个用电器，这些开关需串联使用；几个开关中的每一个都可以单独控制某一个用电器，则这些开关需要并联使用；当开关与某用电器并联时，闭合开关，用电器不工作，断开开关，该用电器才工作。3.所有支路都需要的用电器，需放在干路上。【中考题赏析】【例1】【2023遂宁】张明同学发现，未戴头盔骑行“共享助力车”存在安全隐患。于是他设计以下改进方案：在头盔内加装遥控设备，控制下列助力车工作电路中开关S2的通断。骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作；若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（）【分析与解答】分析题干中的设计要求可知：当开关S1闭合后，指示灯L亮、电动机不工作，说明指示灯L与电动机互不影响，指示灯L和电动机应该并联，开关S1与指示灯串联或者在干路上。直接排出了AD选项。当开关S2闭合后电动机工作，说明开关S2控制电动机，应该与它串联，C符合全部要求。【答案】C二、电路故障分析电路故障分析，主要是根据现象或仪表显示，综合判断。在分析中，常用如下的一些小技巧帮助我们快速判断。（假设故障不在电源、仪表本身）1.若果电流表有示数，一般是短路故障；电流表无示数，是断路故障。（电流表有无示数判断故障类型）2.若果电压表有示数，电压表所测以外部分是通路，或者所测部分是断路；若果电压表无示数，电压表所测以外是断路或者所测部分短路。（电压表有无示数判断故障的位置）3.在并联电路中，故障一般是某支路断路。4.在家庭电路中，双孔插座两孔都带电，零线断路。在实际分析中，结合实际情况和上述一般情况，灵活分析，可以快速、准确的判断出故障的类型与位置。【中考题赏析】【例2】【2023达州】如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光。一段时间后，由于某个灯泡发生故障，使两灯都熄灭，且电流表示数为零，电压表示数变大，则下列说法正确的是（）A.灯泡L1和L2发光时，两灯并联B.灯泡熄灭是由于灯L2断路造成的C.灯泡熄灭是由于灯L1断路造成的D.灯泡熄灭是由于灯L2短路造成的【分析与解答】由图可知：L1和L2串联，电压表测L1的电压，电流表测电路电流。电流表示数为零，所以故障的类型为断路故障。电压表示数变大（有示数）说明电压表所测以外的部分完整，无故障；故障的位置在L1，L1断路，此时，电压表测电源电压，所示示数变大。【答案】C三、动态电路分析动态电路分析的理论依据是欧姆定律，以及电功率的计算公式P=UI等。分析的一般步骤是：1.分析电路：判断电路的连接方式，各电表所测的对象。2.在串联电路中，当引起电路变化的电阻变大时，整个电路的总电阻变大，电流变小，电流表示数变小。若果电压表测量的是可变电阻的电压，则示数随着该电阻的变大而变大；若果电压表测量的是定值电阻的电压，则示数随着可变电阻的阻值变大而变小。当引起电路变化的电阻变小时，结果与上述相反。3.在并联电路中，电压表的示数保持不变。支路中的电流表示数随支路的电阻增大而变小。干路中的电流变化趋势与支路一致。4.电功率的变化，利用公式P=UI分析即可。所以，动态电路分析，关键是要分析清楚电路、找出电阻变化的趋势。【中考题赏析】【例3】【2023枣庄】如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时，下列说法正确的是（）A.电压表EQ\o\ac(○,V)的示数变小，电流表A1的示数变小B.电压表EQ\o\ac(○,V)的示数变大，电流表A2的示数不变C.电压表EQ\o\ac(○,V)的示数不变，电流表A1的示数变大D.电压表EQ\o\ac(○,V)的示数与电流表A2的示数之比不变【分析与解答】由题图可知：R1、R2并联，电流表A1测干路电流,电流表A2测通过R1的电流，电压表测电源电压。当滑片向b端移动时，R2连入电路中的阻值变大，电压表测电源电压不变，电流表A2测通过R1的电流不变，根据I2=UR2可知:通过R2的电流减小。干路中的电流随着支路电流的变化而变化，所以电流表A1示数减小。电压表V示数与电流表A2示数之比UI1=R1,【答案】D【中考真题精选精练】1.【2023扬州】物流仓库值班室，当前门来人时灯亮，后门来人时电铃响。下列电路设计符合要求的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】题设中，灯和铃需要独立工作，所以需要并联，AB被排除。前门的开关控制灯，应该与灯串联；后面的开关控制电铃，所以应该与电铃串联，C选项连接相反，D符合题设要求。2.【2023常德】如图所示的电路，闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关，电流表示数仍为零，电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为（）A.L1断路、L2断路 B.L1断路、L2通路C.L1通路、L2断路 D.L1短路、L2断路【答案】B【解析】由图可知两只灯泡串联，电压表测量L2两端的电压。闭合开关，两只灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路故障。电压表无示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有开路，即可能是灯L1断路，也可能是L1、L2同时断路；将电灯L1、L2的位置对调，闭合开关，电流表无示数，说明电路中仍然有断路故障；电压表有示数，说明此时电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路，所以灯L2、电流表、开关都是完好的，则故障是灯L1断路。3.【2023北京】（改编）如图所示，是小京设计汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法中不正确的是（）A.R1为压敏电阻B.随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大C.若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小D.若换用电压更大的电源，警戒油量将变大【答案】B【解析】A．依题意得，当邮箱中的油量不足时，电压表示数会大于某一值U时，就会触发报警。由图得，两电阻串联，电压表测量电阻R1的电压。依题意得，压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大，由串联电路电压特点得，随着油量减小，压敏电阻的电压增大，定值电阻电压减小，因此与电压表并联的电阻时压敏电阻，A正确。B．随着油箱的油量减少，电路中的总电阻变大，电路中电流减小，则通过定值电阻的电流变小，B错。C．若换用阻值更大的定值电阻，触发警报时，电路中电流更小，压敏电阻的阻值更大，警戒油量将变小，C正确。D．若换用电压更大的电源，触发警报时，定值电阻两端的电压增大，电路中电流增大，压敏电阻的阻值减小，警戒油量将变大，D正确。4.【2023邵阳】细心的圆圆同学注意到自家汽车上设有安全带未系提示系统。当他坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，安全带控制开关S2断开，车上的电铃会发出警报声；若系上安全带，安全带控制开关S2闭合，警报声消失。下列按要求设计的电路图最合理的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】A．电铃与定值电阻R并联，S1控制电铃工作，S2控制定值电阻工作。当开关S1闭合时，电铃发声，与开关S2的断开和闭合无关，与题干要求不符，A错。B．电铃与S1串联，与S2并联，乘客坐下时S1闭合，电铃与定值电阻串联，电铃电路接通，电铃发声；若系上安全带，开关S2闭合，将电铃短接，则电铃无声，与题干妖气相符，B正确。C．定值电阻R与S1串联，与S2并联，乘客坐下时S1闭合，电铃与定值电阻串联，电铃电路接通，电铃发声；当安全带控制开关S2闭合，定值电阻短接，电铃两端电压升高，电铃发声更响，与题干要求不符，C错。D．两开关并联，无论乘客坐下，或是系上安全带，电铃都会发声，与题干要求不符，D错。5.【2023鄂州】如图所示，开关S闭合时，小灯泡L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮；接触c、d两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断中可能的是（）A.小灯泡L1断路 B.小灯泡L2断路C.开关S断路 D.小灯泡L2短路【答案】C【解析】由电路图可知：两灯泡并联，闭合开关S时，小灯泡L1、L2都不亮，说明两灯泡都发生了短路或者电路某处发生了断路。假设该电路中两灯泡都被短路，则电源短路，接触c、d两点时，两小灯泡也不会亮，故假设不成立。所以电路只能是某处存在断路，用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮，说明在ab之外存在断路；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮，说明在bc之外存在断路；接触c、d两点时，两小灯泡都亮，说明在cd之间存在断路。6.【2023荆州】如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时，下列说法正确的是（）A.电压表V的示数变大，电流表A1示数变小B.电压表V的示数不变，电流表A2示数变大C.电压表V的示数与电流表A1的示数之比不变D.电流表A2的示数与电流表A1的示数之差不变【答案】D【解析】由图可知：电阻R1、R2并联，电流表A1测量R2的电流，电流表A2测量干路电流，电压表测量并联电路的电压。AB．根据并联电路电压特点可知，电源电压不变，则电压表示数不变；滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时，连入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，通过R2的电流变小，电流表A1的示数变小；R1阻值不变，通过R1的电流不变，根据并联电路电流特点可知，干路电流变小，则电流表A2的示数变小，AB错。C．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变小，则电压表V的示数与电流表A1的示数之比变大，C错。D．根据并联电路电流规律可知，电流表A2的示数与电流表A1的示数之差是通过R1的电流，因为通过R1的电流不变，则电流表A2的示数与电流表A1的示数之差不变，D正确。7.【2023牡丹江】小明设计了一种照明电路图，用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光。下列电路图中，既符合上述设计，又符合安全用电要求的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光，即两开关都能控制这个灯，故两开关应并联，根据安全用电原则，开关要控制火线，A符合题意。8.【2023武汉】小强同学放学回家后，打开电灯，接入电热水壶，两者均正常工作，接着启动微波炉加热食品时，发现微波炉不工作，电热水壶突然停止工作，但是电灯仍然正常发光，如图所示。他对故障作了下列四种判断，其中正确的是（）A.零线上ab间断路 B.零线上bc间断路C.微波炉所在支路be间短路 D.电热水壶所在支路cd间短路【答案】A【解析】电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧坏了，即没有发生短路，启动微波炉加热食品时，发现微波炉不工作，电热水壶突然停止工作，说明电路存在断路，而且是经过微波炉的ab之间电路断路了，A正确。9.【2023丹东】如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（）A.电压表示数变小 B.电压表示数变大C.电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变小【答案】D【解析】AB．由电路图可知，R1和R2并联，电流表A2测通过R的电流，电流表A1测通过R0的电流，电压表测电源的电压；因电源的电压不变，所以电压表的示数不变，AB错。CD．滑动变阻器的滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，即电流表A2的示数变小，因为并联电路两端电压不变，而定值电阻R0的阻值不变，根据I=U/R可知通过R0的电流不变，即电流表A1示数不变，C错，D正确。10.【2023泸州】智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。下列符合该智能锁电路设计的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】根据题意，密码开关和指纹开关并联，均能打开锁，因此电动机在干路中。B符合题意。11.【2023永州】如图所示，当开关S闭合后，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障，则故障可能是（）A．灯L1断路B．灯L1短路C．灯L2断路D．灯L2短路【答案】A【解析】由图可知：两个灯泡串联，电压表测量L1两端的电压，电流表测量电路中的电流。A．如果灯L1断路，电路断路，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表的示数接近电源电压，A正确。B．如果灯L1短路，电压表被短路，电压表没有示数，电路是通路，电流表有示数，B错。C．如果灯L2断路，电路断路，电流表和电压表都没有示数，C错。D．如果灯L2短路，只有L1的简单电路，电流表和电压表都有示数，D错。12.【2023邵阳】如图所示，电源电压4.5V保持不变，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，灯泡L标有“3V1.5W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。将滑片P置于中点位置，闭合开关S，在保证电路安全的情况下，下列判断正确的是（）A.滑片P向左移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大B.滑片P向左移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小C.滑片P向右移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大D.滑片P向右移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小【答案】BC【解析】如图所示，灯泡和变阻器串联，由题意可得灯泡电阻为：RL=U2P=（3V）21.5W=6Ω。当滑片PP=I2R=（URL+R）2R=U2（RL+R）2R=U（RL−R）2R+4R13.【2023潍坊】如图所示为一款吊扇灯，闭合总开关后，风扇和灯可各自独立工作。下列设计的电路图中，跟该吊扇灯功能吻合且符合实际的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】吊扇灯的电灯与风扇相互不影响，能独立工作，故应使电灯与风扇并联，同时几个灯泡相互并联，且灯泡与风扇的支路各有一个开关控制。14.（2023山东烟台）在电学实验中，遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示，电源电压恒为，闭合开关后两灯均不亮，用电压表先后测得和两端的电压均为，则故障可能是（

）A．灯断路 B．灯断路 C．灯短路 D．灯短路【答案】A【解析】由电路图可知:灯L1与L2串联，闭合开关后两灯均不亮，说明电路出现断路故障。若用电压表测得ab两端的电压为4.5V，说明电压表的正负接线柱与电源的正负极形成通路，则电路中与电压表并联的L1断路。15.【2023常德】图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同，滑片均位于中点，已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大，闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是（）A.向左移动时，电流表示数变小B.无论向左还是向右移动，电流表示数都变小C.滑片位于滑动变阻器中点时，电流表的示数最小D.滑片移动到滑动变阻器最右端时，电流表的示数最小【答案】D【解析】由图可知：甲滑动变阻器滑片左边的电阻线接入电路，乙滑动变阻器滑片右边的电阻线接入电路，电流表测量电路中的电流。AB．当P向左移动时，甲滑动变阻器接入电路中的电阻变小，乙滑动变阻器接入电路中的电阻变大，因甲的最大阻值比乙的最大阻值大，所以，滑片移动相同距离时，甲减小的电阻大于乙增大的电阻，即此时电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；同理可知，滑片向右滑动时，电流表示数变小，AB错。CD．滑片位于滑动变阻器中点时，总电阻为：R总=R甲+RR总′=R甲=R甲+R甲2。因R甲＞R乙16.【2023宿迁】下列电路中，符合直行方向交通信号灯（只考虑红灯和绿灯）模拟设计的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】A．两灯是串联关系，因此工作时相互影响，A错。

B．闭合开关S1和S2时绿灯亮，只闭合开关S1时红灯绿灯都亮，B错。

C．闭合开关S1，开关S2接触上接线柱时绿灯亮；闭合开关S1，开关S2接触下接线柱时红灯亮，两灯工作互不影响，C正确。

D．当只闭合开关S1时，红灯发光；闭合开关S1和S2时，红灯和绿色同时亮，D错。17.【2023福建】如图所示，闭合开关S，滑动变阻器滑片P移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障，则故障不可能是（）A.电流表接线松开 B.小灯泡L断路 C.滑动变阻器R断路 D.开关S接触不良【答案】B【解析】A．如果电流表接线松开，电路断路，灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，A错。B．小灯泡L断路，电压表串联在电路中，电压表的内阻很大，通过电路的电流很小，电压表有示数，电流表没有示数，灯泡不亮，B正确。C．滑动变阻器R断路，电路断路，灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，C错。D．开关S接触不良，电路断路，灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，D错。18.【2023连云港】如图是测量货车质量的地磅示意图，货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，为定值电阻。下列说法正确的是（）A.地磅的量程与R0大小无关B.货车的质量变大时，电流表的示数变小C.将电流表换成电压表也能测量货车的质量D.仅增大R0，称量同一货车质量时，电流表示数变小【答案】D【解析】A．由图可知，变阻器和电阻R0串联，电流表测量电路中的电流，电路中的电流，即电流表的示数:I=UU滑+U0，货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，地磅的量程与RB．货车的质量变大，滑动变阻器的滑片向下移动，其接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=U/R可知:电路中电流变大，电流表的示数变大，B错。C．电压表内阻很大，将电流表换成电压表，电路中电