电路故障 压强.docx
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电路故障压强
锦绣前程·一对一教师辅导讲义
Wherethereisawill,thereisaway!
学生姓名:
年级:
老师:
连骥
上课日期:
上课时间:
课次:
课题:
电流、电压
【学习目标】:
知识点、考点
1、会正确使用电流表和探究串、并联电路中的电流关系
2、关于串、并联电路的电流特点
3、会使用电压表测量串并联电路中的电流
4、会解决生活中串并联电路电压的实际问题
知识点、考点
1、会正确使用电流表和探究串、并联电路中的电流关系
3、会使用电压表测量串并联电路中的电流
4、会解决生活中串并联电路的实际问题
【知识网络详解】
托里拆利实验考点全解析
该实验完整是这样做的:
用长约1m的玻璃管,一端开口,一端封闭。
灌满水银后,用拇指堵住管口,倒放在水银槽中,管中水银下降至760mm。
这时管中上方出现一段真空。
(如图)
思考1:
将玻璃管下按、上提或者加粗、改细一些,对实验结果有影响吗?
思考2:
若将玻璃管倾斜,管中水银柱的长度和高度如何变化呢?
思考3:
若玻璃管中混入了少量的空气,测量结果比真实值偏大还是偏小?
思考4:
若在玻璃管顶端凿一小孔,会出现什么现象?
思考5:
标准气压下把一端封闭的玻璃管装满水银后竖直地倒立在水银槽内,管的顶端高出水银槽中水银面36cm,这时管中的水银会不会下降?
若此时在管顶凿一小孔后,水银会不会向上喷出?
思考6:
水银(汞)有毒,若以水代替水银做托里拆利实验,大气压能支持的水柱的高度大约是多少米?
考察1:
如果将玻璃管加粗或者改细一点,对该实验都不会产生影响,测量出来的结果仍然是760mm水银柱。
如果将玻璃管向上提起一些,水银柱会管内下降,但距水银槽中水银面高度仍是760mm。
将玻璃管向下按压一些,也不会影响到测量结果。
小结:
玻璃管的粗细不会影响测量结果。
把玻璃管向上提起或者向下按下也不会影响到测量结果。
考察2:
如果将玻璃管倾斜,管中水银会上升,水银柱长度增加,但这时如果测量其竖直高度仍然是760mm。
小结:
将玻璃管倾斜后,水银柱长度增加,高度不变。
考察3:
如果玻璃管中混入了少量的空气,玻璃管中水银由于受到了一部分气体向下的压强,所以水银柱会下降一些,这时水银柱的高度将会小于760mm,也就是说比真实的气压值要小一些。
小结:
玻璃管中如果混入少量的空气,测量值会比真实值小。
考察4:
如果在玻璃管顶端凿一小孔,管中由于能够进入空气,玻璃管中水银柱的上表面也就受到了大气压强,由于这个压强和水银槽中水银面上方受到的大气压强相等,管中水银就会由于自身的重力而下降,直到和水银槽中水银面相平。
其实在管顶凿一小孔后,玻璃管和水银槽就构成了一个连通器,因此这时水银在不流动时各液面将保持相平。
考察5:
考察5与知识点非常相似,但难度稍有增加。
如图所示,在标准气压下把一端封闭的玻璃管装满水银后竖直地倒立在水银槽内,管的顶端高出水银槽中水银面36cm,这时管中的水银不会下降,因为标准大气压能够支持760mm的水银柱。
所以这时管顶会受到水银柱向上的76cm-36cm=40cm的压强。
如果这时在管顶开一个小孔,水银柱会不会向上喷出呢?
因为很多学生能够认识到管顶受到水银柱向上有压强,所以认为这时水银柱会向上喷出,但实际上开个小孔后,空气由小孔进入玻璃管,玻璃管中的水银同样受到了大气向下的压强,所以答案仍然是水银柱下降,直到和管外液面相平。
小结:
如果在玻璃管上方开一小孔,由于管中水银受到有大气向上和向下的压强,所以水银柱会下降到和管外液面相平。
考察6:
设水柱高度为h水,则由压强相等可得:
ρ水银gh水银=ρ水gh水
得:
h水=(ρ水银h水银)/ρ水
=13.6×103×0.76/1×103
=10.336(m)
小结:
虽然汞有毒,但也不选水作实验,因为水的密度太小,实验将会用10米长的玻璃管。
汞是密度最大的液体,是一种金属。
我们一起来做几个小练习吧:
1.某同学在做标准气压下做托里拆利实验,测得的结果是管内水银面比槽里水银面高出了750mm,他失败的原因是:
( )
A.管子粗了一些 B.管子长了一些
C.管子不在竖直位置 D.管内漏入少量空气
2.托里拆利实验中,若在玻璃管顶开一小孔,则管内水银将:
( )
A.往上喷出 B.保持高度不变
C.降到与管外水银面相平 D.稍下降一些
3.在托里拆利实验中,以下哪种情况会对测量结果产生影响( )
A.往水银槽中多加一些水银
B.将玻璃管向上提,但管口不离开水银面
C.换口径较粗的玻璃管做实验
D.玻璃管内尚留有少许空气
托里拆利实验是一个演示实验,并不需要学生亲自动手来做,但由这个实验衍生的知识点还是相当多的,我们只是根据近几年的中考做了小结,希望会对学生们有更多的帮助。
液体产生的压强与液体重无关
液体压强的计算公式为p=ρgh,说明液体压强的大小与液体的密度和深度有关,而与液体的多少无关。
一、质量不相等的液体可能产生一样大的压强
例1 如图1所示,水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积都相等的容器。
向容器中注入高度相等的水,水对容器底部的压强分别为p甲、p乙,装水后的容器对桌面的压力分别为F甲、F乙。
则( )
A.p甲=p乙,F甲=F乙 B.p甲>p乙,F甲=F乙
C.p甲=p乙,F甲<F乙 D.p甲<p乙,F甲<F乙
错答:
D
分析:
由于甲、乙两容器中,液面的高度相同,还是同种液体,液体的密度也相同,故容器底受到的水的压强是相等的;但乙的容器中装的水量多,故它对桌面的压力要大于甲对桌面的压力。
所以该题选C。
二、质量相等的液体产生的压强可能不一样大
例2 如图2所示,甲、乙两支完全相同的试管。
分别装有质量相等的液体。
甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。
设液体对两试管底的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.p甲
C.p甲>p乙 D.条件不足,无法判断
错解:
B
分析:
由于甲、乙两管中液体的质量相等,甲的体积又比乙的体积小,故甲的密度要大于乙的密度,由于它们的高度是一样的,故甲试管底受到的压强较大,故选C。
可见,在判断液体所产生压强大小时,一定要看液体的密度和深度,不要受液体重的干扰。
巩固练习
1.如图3所示,A、B两个内径相同的玻璃管内盛有同种液体,当A管竖直,B管倾斜放置时,两管液面等高,则( )
A.A、B两管中液体的质量相等
B.A管中液体对管底的压强比B中大
C.A管中液体对管底的压强比B中小
D.A管中液体对管底的压强比B中相等
2.放在水平桌面上的甲、乙、丙三容器的底面积相等,如图4所示。
若往三个容器中分别注入等质量的同种液体后,液体均未溢出,则液体对容器底的压强分别是p甲、p乙、p丙,则( )
A.p甲
C.p甲>p乙>p丙 D.无法判断
答案:
1.D 2.A
1.如图,开关S闭合后,灯L1发光,L2不发光,电压表有示数.该同学将电压表改接到BC两点,发现电压表无示数.产生这种现象的原因是( )
A.灯L2的灯丝断了 B.开关S处开路 C.BC段之间发生短路 D. AB段之间发生短路
2.(在如图所示的电路中,电源电压不变.闭合开关后,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L可能变亮 B。
灯L可能短路 C。
电阻R可能断路 D。
电阻R可能断路
3.如图闭合开关,灯L1、L2不发光,电压表示数接近电源电压,已知电路中只有一处故障,原因可能会是( )
A.L1短路B.L1断路 C.L2短路D.L2断路
4.如图所示的电路中,电源电压为3V,当开关S1,S2都闭合时,则( )
A.电压表被烧 B.电流表将被烧坏 C.灯L1亮,灯L2不亮 D.两只灯泡都将被烧坏
5.某同学在学习家庭电路时,安装了两盏额定电压均为220V的完好的白炽灯(甲和乙)和两个插座如图所示,如果两个插座均未连入家用电器,将电路的开关全部闭合,保险丝未熔断,那么各用电器工作的情况是( )
A.甲、乙都正常工作 B.只有乙正常工作 C.甲、乙都不正常工作 D.只有甲正常工作
第1题第2题第3题第4题第5题
6.将两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图所示.接通电路后发现L1亮L2不亮.则下列判断正确的是( )
A.可能L2断路B.可能L2短路 C.可能L2的电阻太小D.可能L2的电阻太大
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S后,电路正常工作.过了一会儿,电流表示数变大,电压表与电流表的比值变小,则下列判断中正确的为( )
A.灯L断路,电压表示数变小 B.灯L短路,电压表示数变大
C.电阻R断路,灯L变暗 D.电阻R短路,灯L变亮
8.在如图所示电路中,电源电压不变.闭合开关S,电路正常工作.过了一会儿,电压表和电流表示数的比值变小.下列说法中正确的是( )
A.灯L一定发生断路 B.灯L可能发生短路 C.电流表示数可能变为 D电阻R一定发生短路
9.如图所示是小宁同学为 LED多功能充电风扇设计的控制电路图,电路中有两个控制开关,其中开关S1只控制应急照明LED灯L,开关S2只控制电风扇M,下列的四个电路图中,符合上述要求的是( )
第6题第7题第8题
10.如图所示,只闭合开关S时,两灯均不亮,同时闭合开关S和S1时,灯L1亮,L2不亮,电路可能出现的故障是( )
A.灯L1短路B. 灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
11.如图所示,当开关S闭合后,两只灯泡都发光,两表均有示数.过一段时间后,发现其中一只灯泡熄灭,两表示数都不变,造成这种情况的原因可能是( )
A.灯L1断路 B. 灯L2短路 C.灯L2断路 D.灯L1短路
第10题第11题第12题第13题
12.如图所示,电源电压为6V,开关闭合后,L1、L2都不发光,而伏特表的示数为6伏特,电路的故障可能是( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路
13.某同学在进行实验时,连接好如图所示的电路.当开关S1、S2均闭合时,却发现仅有L2发光.产生这一故障的原因是( )
A.电源两极跟电路接触不好 B.连接S2的导线头松脱 C.连接L1的导线头松脱 D.连接L2的导线头松脱
14.小明在探究“串联电路中电压的规律”时,电路连好后(如图),闭合开关,两灯均不亮、经检查,电路连接无误,老师告诉他是一个小灯泡坏了.小明仔细想了想后,用下列方法进行了判断,其中判断正确的是( )
A. 把一根导线连接在AB两点,若L1灯亮,则表示L2灯坏
B. 把一只电压表并接在BC两点,若电压表无示数,则表示L2灯坏
C. 把一只电流表并接在AB两点,若电流表无示数,则表示L1灯坏
D. 把一只小灯泡并接在BC两点,若L1灯亮,则表示L2灯坏
第15题第16题第17题第18题
15.如图所示的电路中,已知电源电压为6V,且保持不变,当开关S闭合后,发现一只灯泡发光,电压表的示数为6V,存在这一现象的原因可能是( )
A.灯L1短路 B. 灯L2短路 C灯L1断路 D灯L2断路
16.如图所示,闭合开关S时,灯 L1和 L2都不亮,用一段导线的两端接触a,b两点时,两盏灯都不亮;接触b,c两点时,两盏灯都不亮;接触c,d两点时,两盏灯都亮,故障原因可能是( )
A.开关接触不良 B. 灯 L1断路 C灯 L2断路D.灯 L2短路
17.某同学接好如图所示的电路后,合上开关S1S2,发现灯L1不亮,灯L2亮,则下列原因分析中不可能的是( )
A.L1灯丝断了 B. S1接触不良 C灯L1接触不良 D.S2接触不良
18.如图所示的电路中,开关闭合后,只有乙灯亮甲灯不亮的原因是( )
A.电池接触不良 B. 甲灯的灯丝断了 C甲灯被短路 D开关接触不良
第19题第20题第21题第22题
19.如图所示电路,闭合开关S后,发现灯L1亮,L2不亮.此电路的故障可能是( )
A.开关S接触不良 B. 电灯L1灯丝断了 C.电灯L1短路 D.电灯L2接触不良
20.在图所示的电路中,电源电压为6V,开关闭合后,电灯L1、L2均不发光.用电压表逐段测量,结果是:
Uab=0V,Ubc=0V,Ucd=6V.由此可以判断此电路的故障可能是( )
A.电路的aL1b部分发生断 B.电路的dL2c部分发生断路
C.电源部分发生短路 D.电源与L1部分之间发生断路
21.如图,家庭电路中电灯突然熄灭,小明用测电笔分别测两根电源线,发现氖管都发光.据此,请你帮助小明推断该电路故障可能是( )
A.灯泡短路 B.火线断路 C.零线断路 D.条件不足,无法确定
22.如图所示的家庭电路中,正常发光的两盏灯突然全部熄灭,经检查保险丝完好,用试电笔分别插入插座的两孔,氖管均发光,造成这一现象的原因可能是( )
A.插座发生短路了 B.进户的火线断了 C.进户的零线断了 D.某盏电灯的灯丝断了
第23题第24题第26题
23.如图所示,闭合电键S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断.某同学用测电笔测试灯头的两根电线C,D,发现这两处都能使测电笔的氖管发光,再用测电笔测试火线A和零线B时,氖管在测火线A时能发光,在测零线B时不发光.那么可以判定故障是( )
A.火线和零线短路 B.电灯L短路 C.电线AC段某处断路 D电线BD段某处断路
24.如图所示的电路中,正常发光的三盏灯突然全部熄灭,经检查保险丝完好,用试电笔插进插座的两孔,氖管均发光.造成这一现象的原因是( )
A.插座发生短路了B.进户的火线断了 C.进户的零线断了D.某盏电灯的灯丝断了
25.某同学在家中更换台灯的灯泡时,先将一只灯泡插入灯座,灯泡正常发光,再将另一只灯泡插入该灯座的一瞬间,灯泡接口冒出火花,同时家中停电,保险丝烧断.其原因是( )
A.灯座短路 B.灯座断路 C.灯丝断路 D.灯泡的接头短路
26.右图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,电路正常工作.过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断正确的是( )
A. 可能是电阻R短路,电流表的示数变大 B. 一定是灯L短路,电流表的示数变大
C. 可能是电阻R断路,电压表的示数变小 D. 可能是灯L断路,电流表的示数变小
27.李明家中有一盏电灯突然不亮,他用试电笔检测灯头内的两个接线柱,试电笔均发光,发生这一现象的原因是( )
A.灯丝断了 B.灯头与零线间断路了 C.灯座短路了 D.灯头与火线间断路了
二.填空题(共3小题)
28.为检查照明电路的故障,电工经常采用的方法是:
断开干路开关S,将额定电压为220V的“较验灯”接在开关的两只接线柱上,如图14所示,在检查某盏灯之前,先断开所有支路开关,再闭合该支路开关,“较验灯”将会出现以下三种情况中的其中一种:
①不发光,说明该支路 _________ ;②发光较暗,说明该支路 _________ ;③正常发光,说明该支路 _________ .(填“开路”、“短路”或“正常”)
29.图所示的电路中,L1、L2是两只规格不同的小灯泡,当闭合开关S时,
(1)若发现L1亮、L2不亮,分析其电路有故障,则故障是 _________ ;
(2)若发现电流表A1和A2的示数不相等,分析其原因,则可能是 _________ .
30.在“比较串联电路和并联电路”的实验中,连接电路时,开关必须 _________ .某实验小组连好如图所示的电路时,闭合开关,发现两灯都不亮,急忙向老师求援.老师走过来,将L1轻轻扭动,L1 亮起来了,L2还是不亮.老师微笑着问:
“这说明L1处发生了什么故障?
”同学们异口同声地回答道:
“接触不良.”“那么L2为什么还不亮呢?
”同学们又傻眼了…如果 L2处有故障,是什么故障呢?
你认为L2发生 _________ .
电路故障分析方法
1. 电路故障是指电路连接完成通电时,整个电路或部分电路不能正常工作。
△产生电路故障的主要原因有:
①元件本身存在问题,如元件内部开路、短路;
②电路导线接触不良或断开等;
③连接时选用的器材不当(如R1>>R2); ④连接错误。
2. 电灯故障分析方法
先分析电路连接方式,再根据题给条件确定故障是断路还是短路:
(1)两灯串联时,如果只有一个灯不亮,则此灯一定是短路了;
如果两灯都不亮,则电路一定是断路了;
(2)两灯并联,如果只有一灯不亮,则一定是这条支路断路;
如果两灯都不亮,则一定是干路断路;
※在并联电路中,故障不能是短路,因为如果短路,则电源会烧坏。
3. 电表示数变化故障分析方法
(1)首先正确分析电路中电压表,电流表的测量对象,根据电表示数变化情况并
结合串并联电路的特点分析电路故障原因。
(2)电压表串联接入电路中时,该部分电路断路,但电压表有示数。
此时与电压
表串联的用电器视为导线。
串联电路:
①电压表示数变大,一是所测用电器断路,电压表串联在电路中, 二是另一个用电器短路;
②电压表示数变小(或为0),一种情况是所测电阻短路, 另一种情况是另一个用电器断路;
③电流表示数变大,一定有一个用电器短路;
④电流表示数变小(或为0),一是电压表串联在电路中, 二是电路断路。
并联电路:
①电压表示数变为0,一定是干路断路路; ②支路电流表示数变为0,一定是该支路断路; ③干路电流表示数变为0,一定是干路断路。
小结 在测量小灯泡电阻的实验中常出现的电路故障现象及其故障原因如下表:
故障原因
故障表现
小灯泡短路
电流表示数偏大,电压表无示数,小灯泡不亮
小灯泡断路
电压表示数接近电源的电压,电流表无示数,小灯泡不亮
滑动变阻器“上上连接”
电路中电流不能改变,电压表的示数为电源的电压,灯泡很亮,也可能烧坏灯泡,滑动变阻器失去作用
滑动变阻器“下下连接”
电路中电流很小,且不能改变,灯泡较暗或不亮,滑动变阻器失去作用
电流表和电压表颠倒
电压表的示数接近电源电压,灯泡不亮,电流表无示数
滑动变阻器断路
电压表和电流表都没有示数,小灯泡不亮
1、如图所示,若开关S闭合后,灯L1、L2均不亮,小华同学利用一根导线去查找电路故障,当她将导线连接在灯L1两端时,两灯均不亮,将导线连接在灯L2两端时,灯L1亮而灯L2不亮.由此可以判断()A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
2、如图是某同学做实验时的电路图。
闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是:
( )
A.电源正极与a之间断路 B.a、L1、b之间断路
C.b、L2、c之间断路D.c与电源负极之间断路
3、如图所示电路,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断路B.电灯L2断路C.电灯L1短路D.电灯L2短路
4、如图所示电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,有一盏电灯突然不亮了,经检查发现电压表示数为零.电流表示数增大。
如果电路只有一处故障,则故障可能是()
A.电灯L1断路B.电灯L2断路C.电灯L1短路D.电灯L2短路
5、小明在做电学实验时,按下图连接一个电路,电源电压不变,闭合开关后,灯L1L2都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变。
产生这一现象的原因是( )A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
6、如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S后,电路正常工作。
过了一会儿,电流表的示数变大,且电压表与电流示数的比值不变,则下列判断中正确的是()
A.电阻R断路,灯L变暗B.电阻R短路,灯L变亮
C.灯L断路,电压表的示数变小D.灯L短路,电压表的示数变大
7、如图所示,当开关S闭合时,发现电流表指针偏转,电压表指针不动。
该电路的故障可能是( )
A.灯L1的接线短路B.灯L2的接线短路C.灯L1的灯丝断了D.灯L2的灯丝断了
8.如图所示的电路,闭合开关,两只灯泡都不发光,且电流表和电压表均没有示数.现仅将L1和L2两灯泡的位置对调,其它不变.再次闭合开关时,发现两只灯泡仍不发光,电流表指针仍然不动,但电压表的指针却有了明显的偏转.根据以上信息可以判断( )
A、电流表损坏了B、灯泡L1的灯丝断了C、灯泡L2的灯丝断了D、电源接线处松脱
9.如图所示电路中,电源电压不变闭合电键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L可能变亮B、灯L亮度可能不变C.电阻R可能断路D、电阻R可能短路
10.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S,电压表、电流表均有示数。
将滑动变阻器的滑片P向左移动时,一会儿发现电压表和电流表示数的比值变小,则下列判断中正确的是()
A.电阻R1短路,电压表的示数变小B、电阻R1断路,电流表的示数变大
C.滑动变阻器短路,电压表的示数变小D、滑动变阻器断路,电流表的示数变小
11.如下左图所示的电路中,闭合电键后,将滑动变阻器的滑片从中点C移动到b端的过程中,几乎看不到电压表示数的变化,指针始终指在一个较大的数值上,这可能是因为()
A.电阻R太小B、R与滑动变阻器的阻值相当
C.电阻R太大D、滑动变阻器被短路了
12.如图所示电路中,电源电压不变,闭合电键S,电压表、电流表均有示数。
将滑动变阻器的
滑片P向右移动,一会儿发现电压表和电流表示数的比值变大,则下列判断中正确的是()
A.电阻R1短路,电压表的示数变大B、电阻R1断路,电流表的示数变小
C.滑动变阻器短路,电压表的示数变小D、滑动变阻器断路,电流表的示数变小
13.小明同学做实验时,连成了如图所示的电路.闭合开关后,发现灯泡L1和灯泡L2都不亮,电压表有示数,产生这一现象的原因可能是
A.L1断路,L2断路B.L1断路,L2短路 C.
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