专题39 电路短路的判断问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版.docx

专题39 电路短路的判断问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版.docx

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专题39电路短路的判断问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版

考点扫描☆名师点拨

一、考点解析

电路故障分析是初中物理学习过程中的难点，也是每年中考考查的热点之一，其原因是这类题目对学生有较高的综合判断、分析能力要求。

进行电路故障分析，要以电路动态分析为基础，而电路故障分析又是电路动态分析的载体，因此在中考备考过程中，将电路故障分析作为一个专题进行复习，有利于提高学生的综合分析能力，提高复习的效率。

电路故障常见问题及要求：

1.开路：

（亦作“断路”）。

所有用电器都不工作,电流表无示数，只有垮在断点两边的电压表有示数，且示数接近（或等于）电源电压。

2.短路：

被短路的部分用电器不工作，电流表有示数,接在被短路用电器两端的电压表无示数，接在其他用电器两端的电压表有示数。

3．正确判断滑动变阻器有效电阻及由于滑片的变化引起的有效电阻的变化。

4．熟练掌握串并联电路中电压、电流及电阻的规律。

5．熟练掌握欧姆定律的运用，尤其是要分析好电路中局部和整体的关系。

总之，在物理学习和中考复习过程中，加深对概念的理解和知识的梳理，深化学生对物理规律的运用，加强学生解题能力的指导和良好解题习惯的培养，提高学生的综合分析能力和整体素质的提高。

电路短路的判断

串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作，其他部分用电器能正常工作，则不能正常工作的部分短路。

把电压表分别和各部分并联，导线部分的电压为零表示导线正常，如某一用电器两端的电压为零，则此用电器短路。

二、考点复习

一、串并联电路特点

1.串联：

把元件逐个顺次连接起来的电路叫串联；电路中只有一条电流路径，一处段开所有用电器都停止工作。

如图

（1）是两个灯泡串联的电路。

2.并联：

把元件并列的连接起来的电路；电路中的电流路径至少有两条，各支路中的元件独立工作，互不影响。

如：

家庭中所有用电器的连接都是并联。

图

（2）是两个灯泡并联的电路。

图

（1）串联

图

（2）并联

3.识别电路串、并联的常用方法

⑴电流分析法：

在识别电路时，电流：

电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流用电器串联；若电流在某一处分流，每条支路只有一个用电器，这些用电器并联；若每条支路不只一个用电器，这时电路有串有并，叫混联电路。

⑵断开法：

去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响仍然工作则这两个用电器为并联。

⑶节点法：

在识别电路时，不论导线有多长，只要其间没有用电器或电源，则导线的两端点都可看成同一点，从而找出各用电器的共同点。

⑷观察结构法：

将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。

⑸经验法：

对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。

二、电路常见故障及原因

1.故障1：

闭合开关后，灯泡忽明忽暗，两表指针来回摆动。

原因：

电路某处接触不良。

排除方法：

把松动的地方拧紧。

2.故障2：

闭合开关前灯泡发光，闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数。

原因：

开关与电源并联导致所有东西都被短路。

后果：

极容易烧坏电源。

3.故障3：

闭合开关后灯泡不亮，电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压。

原因1：

灯泡断路故电压表串联到了电路中。

一般判断电路时都是把电压表当做断路是应为它的电阻很大很大所以呢如果电压表与一灯泡并联而这个灯泡断路了就相当于直接把这个电压表串联在电路中I=U/R因为电压是恒定的电阻巨大所以电流表的示数就很小了而串联式靠电阻分压的由于电压表的电阻巨大在这么大的电阻前灯泡的电阻就显得微不足道所以电压表显示的几乎是电源电压；

原因2：

电流表与电压表位置互换。

这样灯泡就被几乎没有电阻的电流表（它接到了电压表的位置上）短路故不亮电路中只串联了一个电流表和一个电压表因为电压表的电阻很大所以几乎分到了全部电压而由于电压表的电阻大所以电流表几乎无示数。

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4.故障4：

闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变。

原因：

变阻器没有按照一上一下的方法来接。

变阻器全接上接线柱时，变阻器相当于导线（这是极不安全的容易造成电路电流过大）；变阻器全接下接线柱时，相当于一个定值电阻。

5.故障5：

闭合开关后，无论怎样移动滑片灯泡都不亮。

电路某一处断路或灯泡被导线或电流表短路

6.故障6：

灯泡亮两表指针反向偏转。

原因：

两表的正负接线柱接反了

考点剖析☆聚焦高频

高频考点：

电路短路故障分析

【典例】（2017•连云港）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现两个电表的示数都变大，则出现这种故障的可能原因是（　）。

A．R1短路B．R1断路C．R2短路D．R2断路

【考查角度】电路故障分析。

C.如果R2出现短路，电压表测量电源电压，示数变大；电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大；故C正确。

D.如果R2出现断路，电流表示数变为零；故D错误。

【答案】C。

考点过关☆专项突破

类型：

电路短路故障分析

1.（2017•深圳）小明把台灯插入插座，闭合开关，家里的总控制开关立刻跳闸，请分析造成这种现象的原因是（　）。

A.插头短路；B.灯丝断路；C.灯头内短路；D.灯头内断路

【考查角度】电路故障分析。

【答案】C。

2.（2017·德州）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　）。

A．家庭电路中，空气开关跳闸一定是发生了短路；

B．家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间；

C．使用试电笔时手不能接触笔尾金属体；

D．发现有人触电后，应立即用手把他拉开

【考查角度】电路故障分析。

【分析】

（1）家庭电路中电流过大的原因：

一是短路，二是用电器的总功率过大；

（2）家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间；（3）测电笔的正确使用是：

手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线；（4）发现有人触电后，应立即现切断电源，再救人。

【解答】A：

空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路，也可能是用电器的总功率过大；故A错误。

B：

控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，这样在开关断开时，用电器上没有电，不易发生触电事故，故B正确。

C：

使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，试电笔才能区分火线或零线；故C错误。

D：

发生触电事故时，必须先切断电源，然后再救人，否则会因电源不断开而发生触电，故D错误。

正确答案是B。

3.（2017·长春）如图所示的电路中，当开关闭合时，灯不发光，电压表示数为0；当开关断开时，灯仍不发光，电压表示数为6V，则电路中故障是灯　　（选填“短路”或“断路”），电源两端电压为　　V。

【考查角度】电路故障分析。

【答案】短路、6。

4.（2017•郴州）在测量“小灯泡的电阻”的实验中，有如下器材：

电压表、电流表、开关、电压为3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器及导线若干。

（1）请用笔画线代替导线，把图中的实物电路连接完整；（导线不能交叉）

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于图中最　　端（填“左”或“右）；

（3）连好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则此故障的原因可能是　　。

A．小灯泡断路；B．小灯泡短路；C．滑动变阻器断路

（4）排除故障后，按正确的操作测得实验数据记录如下：

实验次数

第一次

第二次

第三次

电压（V）

①2.5

③2.0

⑤1.5

电流（A）

②0.30

④0.25

⑥1.0

电阻（Ω）

在分折实验数据时，发现了一个数据有明显错误，这个数据是　　（选填上表中数据前面的序号）；这个数据的正确值是　　。

（5）根据实验数可知小灯泡正常发光时的电阻是　　Ω。

（保留一位小数）

【考查角度】电路故障分析。

解答：

（1）标有“2.5V”的小灯泡表示灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：

（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处，即图中最左端。

（3）电流表无示数，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的小灯泡断路，故选A。

（4）因电流表选用小量程，电流表示数不可能为1.0A（或通过灯的电流随电压的减小而变小），故数据⑥是错误的，错误的原因在于选用小量程却按大量程读数了，根据电流表大小量程之比为5：

1，正确的电流大小为0.20A。

（5）灯的额定电压下正常发光，由表中数据结合欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻：

RL。

【答案】

（1）如图；

（2）左；（3）A；（4）⑥；0.20；（5）8.3。

5.（2017•黄石）小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx，实验室有如下器材供选用：

A．两节干电池；B．开关一个和导线若干；C．电压表（0-3～15V）；D．电流表（0～0.6-3A）E．滑动变阻器（0～10Ω）；F．滑动变阻器（0～100Ω）。

（1）小华同学完成实验电路设计后，为了操作顺利和方便，除了A、B、C和D外，小华同学还需选用　　器材（选填“E“或“F”）；

（2）根据设计的实验电路要求，请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线；

（3）如图甲所示，连接好电路．在闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应该滑至　　端（选填“G”或“H”）；

（4）小华在闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数始终为零，而电压表有示数但不发生变化，此时电路中的一处故障是　　（选填A、B、C或D）；

A．滑动变阻器断路；B．滑动变阻器短路；C．定值电阻Rx断路；D．定值电阻Rx短路

（5）排除故障后，电流表示数为0.40A，电压表示数如乙图所示，则本次实验测得的定值电阻Rx是　　Ω。

【考查角度】电路故障分析。

解答：

（1）滑动变阻器在电路中是为了改变电流表和电压表的示数，实现多次测量；滑动变阻器的阻值较大，则其两端分担的电压较大，定值电阻两端分担的电压较小，当滑片移动时，电压表的示数变化较小，不利于实验的结果的测量；故应选用滑动变阻器（0～10Ω）；

（2）电源电压为2节干电池，为3V，故电压表量程为0-3V；滑动变阻器采用一上一下的接法，如图：

（3）闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，即滑片移到G端；

（4）闭合开关后电流表没有示数，而电压表有示数，说明电压表并联部分断路，即定值电阻Rx断路；故选C；

（5）电压表的示数为2.2V，电流表示数为0.40A，由得测得的定值电阻Rx为：

。

【答案】

（1）E；

（2）如图；（3）G；（4）C；（5）5.5。

6.（2017•黄冈）小尧为探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路，用到的器材有：

电源（电压3V不变），标有”20Ω1A“字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干。

（1）电路连接完毕，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　　端（选填A或B）；

（2）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数不为零，出现这种现象的原因可能是定值电阻R　（选填“断路”或“短路”）；

（3）小尧排除故障后，电路中接入5Ω电阻时，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为U，此时电流表的示数如图乙所示；接着用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路再次实验，此时应将电压表的示数调为　　V，再记录此时电流表的示数；然后用15Ω电阻替换10Ω电阻继续实验，她发现无论如何调节滑动变阻器的阻值，电压表示数都无法调至U