电路故障问题的分类解析.docx

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电路故障问题的分类解析

电路故障问题的分类解析

1.常见的故障现象

断路：

是指电路两点间（或用电器两端）的电阻无穷大，此时无电流通过，若电源正常时，即用电压表两端并联在这段电路（或用电器）上，指针发生偏转，则该段电路断路，如电路中只有该一处断路，整个电路的电势差全部降落在该处，其它各处均无电压降落（即电压表不偏转）。

短路:

是指电路两点间（或用电器两端）的电阻趋于零，此时电路两点间无电压降落，用电器实际功率为零（即用电器不工作或灯不亮，但电源易被烧坏）

2.检查电路故障的常用方法

电压表检查法：

当电路中接有电源时，可以用电压表测量各部分电路上的电压，通过对测量电压值的分析，就可以确定故障。

在用电压表检查时，一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求。

电流表检查法：

当电路中接有电源时，可以用电流表测量各部分电路上的电流，通过对测量电流值的分析，就可以确定故障。

在用电流表检查时，一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求。

欧姆表检查法：

当电路中断开电源后，可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻，通过对测量电阻值的分析，就可以确定故障。

在用欧姆表检查时，一定要注意切断电源。

试电笔检查法：

对于家庭用电线路，当出现故障时，可以利用试电笔进行检查。

在用试电笔检查电路时，一定要用手接触试电笔的上金属体。

3.常见故障电路问题的分类解析

（1）给定可能故障现象，确定检查方法：

例1、（97年高考试题）在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数，在下列选档中，符合操作规程的是：

A．直流10V挡；B．直流0.5A挡；

C．直流2.5V挡；D．欧姆挡。

解析：

根据题给条件，首先判定不能选用欧姆挡，因为使用欧姆挡时，被测元件必须与外电路断开。

先考虑电压挡，将黑表笔接在b端，如果指针偏转，说明R1与电源连接的导线断了，此时所测的数据应是电源的电动势6V。

基于这一点，C不能选，否则会烧毁万用表；如果指针不偏转，说明R1与电源连接的导线是好的，而R1与R2之间导线和R2与电源间导线其中之一是坏的，再把黑表笔接c点，如果指针偏转，说明R1与R2之间导线是断的，否则说明R2与电源间导线是断的，A项正确。

再考虑电流表，如果黑表笔接在b端，指针偏转有示数则说明R1与电源连接的导线是断的，此时指示数I=E/（R1+R2）=0.4A,没有超过量程；如果指针不偏转，说明R1与电源间连接的导线是好的，而R1与R2之间导线和R2与电源间导线其中之一是坏的，再把黑表笔接c点，如果指针偏转，说明R1与R2之间导线是断的，此时示数I=E/R2=1.2A,超过电流表量程，故B不能选。

（2）给定测量值，分析推断故障

例2、（2000年全国高考试题）如图所示为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、b与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。

现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V。

由此可知：

（A）ab间电路通，cd间电路不通

（B）ab间电路不通，bc间电路通

（C）ab间电路通，bc间电路不通

（D）bc间电路不通，cd间电路通

解析：

由于用交流电压表测得b、d两点间为220V，这说明ab间电路是通的，bc间电路不通或cd间电路不通；由于用交流电压表测得a、c两点间为220V，这说明cd间电路是通的，ab间电路不通或bc间电路不通；综合分析可知bc间电路不通，ab间电路通和cd间电路通，即选项C、D正确。

例3、（2000年上海高考试题）某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示：

序号

A1示数（A）

A2示数（A）

V1示数（V）

V2示数（V）

1

0.60

0.30

2.40

1.20

2

0.44

0.32

2.56

0.48

将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。

①电路中E，

分别为电源的电动势和内阻，

，

，

为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算）。

②由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是。

解析：

①先将电路简化，R1与r看成一个等效内阻r，=R1+r,则由V1和A1的两组数据可求得电源的电动势E；由A2和V1的数据可求出电阻R3；由V2和A1、A2的数据可求出R2。

②当发现两电压表的示数相同时，但又不为零，说明V2的示数也是路端电压，即外电路的电压全降在电阻R2上，由此可推断Rp两端电压为零，这样故障的原因可能有两个，若假设R2是完好的，则Rp一定短路；若假设RP是完好的，则R2一定断路。

（3）根据观察现象，分析推断故障

例4、（2001年上海高考试题）如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：

（A）R1断路（B）R2断路

（C）R3短路（D）R4短路

解析：

首先应对电路进行标准化，如图所示为其标准化后的电路。

当R1断路时，总电阻增大，所以通过电源的总电流减小，灯L2变暗，电流表的读数变小，而路端电压增大，所以L1两端电压增大，灯L1变亮，所以A选项正确。

当R2断路时，总电阻增大，所以通过电源的总电流减小，灯L1变暗，而路端电压增大，所以L2两端电压增大，灯L2变亮，所以B选项不正确。

当R3短路时，总电阻减小，所以通过电源的总电流增大，灯L1变亮，而路端电压减小，所以L2两端电压减小，灯L2变暗，因为总电流增加，而通过L2的电流减小，电流表的读数变大，所以C选项不正确。

当R4短路时，总电阻减小，所以通过电源的总电流增大，灯L1变亮，而路端电压减小，所以L2两端电压减小，灯L2变暗，因为总电流增加，而通过L2的电流减小，电流表的读数变大，所以D选项不正确。

例5、某居民家中的电路如图6所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光．拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则：

A．仅电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障

B．仅电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障

C．仅导线AB间断路

D．因为插座用导线接地，所以发生了上述故障

解析：

由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C、D两点间没有发生短路故障。

把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C、D两点间没有发生断路故障。

综合分析可知，故障为导线AB间断路，即C选项正确。

（4）根据故障，分析推断可能观察到的现象

例6、如图所示，灯泡A和B都正常发光，R2忽然断路,已知U不变，试分析A、B两灯的亮度如何变化？

解析：

当R2忽然断路时，电路的总电阻变大，A灯两端的电压增大，B灯两端的电压降低，所以将看到灯B比原来变暗了些，而灯泡A比原来亮了些。

电阻的测量

1、欧姆表测电阻

（1）欧姆表的原理

欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的构造如图1所示，G是内阻为R，满偏电流为Ig的电流表，Rg为调零电阻，

分别为电池的电动势和内阻。

当红、黑表笔相接时（图甲），调节R使指针满偏，即

，表明红、黑表笔间的电阻为零。

当红、黑表笔不接触时（图乙），指针不偏转，即指着电流零刻度，表明表笔间的电阻为无限大。

当红、黑表笔间接入某一电阻RX时（图丙），则通过电流表的电流为

从上可得：

每一个RX都有一个对应的电流Ig，我们可将电流刻度转换为电阻刻度。

这样以后，当在红、黑表笔间接入电阻RX时，可以从电阻刻度上直接读出其阻值。

（2）注意：

A、电阻零刻度在刻度盘的最右端（即与电流的最大刻度重合），电阻无限大刻度与最左端的电流零刻度重合。

B、欧姆表刻度不均匀。

由原理可知，从刻度最右端到正中间对应的电阻由零变到┅┅，所以欧姆表刻度由右到左越来越密。

C、当两表笔直接接触调节R无法使指针指到零刻度时应更换新电池。

D、测未知电阻时应将未知电阻跟其他元件和电源断开（即无源操作）

E、测量时不能用手接触表笔的金属杆。

（3）使用步骤

A、选量程，使指针尽量在中间位置附近（R中/5~R中范围内），将选择开关扳到合适的量程上。

B、电阻调零。

把两表笔相接触，调节欧姆挡调零旋钮，使指针指到电阻刻度的零位上。

C、测电阻的阻值（将两表笔分别与待测电阻的两端相接，表针稳定后的读数即为该电阻的阻值）。

D、需要更换量程时，要重新进行电阻调零。

E、测量完毕，拨出表笔，开关置于交流电压最高档或OFF挡。

若长期不用，取出电池。

例1、用万用表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入万用表的正（+）插孔，则（）

A、前者（测电压U）电流从红表笔流入万用表，后者（测R）从红表笔流出万用表。

B、前者（测电压U）电流从红表笔流入万用表，后者（测R）从红表笔流入万用表。

C、前者（测电压U）电流从红表笔流出万用表，后者（测R）从红表笔流出万用表。

D、前者（测电压U）电流从红表笔流出万用表，后者（测R）从红表笔流入万用表。

例2、某人用万用表按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图2所示，则这个电阻值是Ω（1200Ω），如果要用这个万用表测量一个约200Ω的电阻，为了测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是。

（×10Ω）

例3、用欧姆表测电阻的实验中，已知表头的满偏电流为500µA，电池电动势为1.5V，内阻不计。

当两表笔相接触后，调节调零电阻R0，使表针指满刻度，然后用两表笔与一个待测电RX的两端接触，指针指在表头刻度盘的正中央处，则RX的阻值为Ω。

例4、.右图为一正在测量中的多用电表表盘.

（1）如果是用×10

档测量电阻，则读数为

。

（2）如果是用直流10mA档测量电流，则读数为

mA。

（3）如果是用直流5V档测量电压，则读数为

V。

Ⅰ

（1）60

（2）7.18（3）3.59

例5、在图示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的。

为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数。

在下列选挡中，符合操作规程的是（A　）　

（A）直流10V挡　　　（B）直流0.5A挡　　　　

（C）直流2.5V挡　　　（D）欧姆挡　　　　　　　　　　　　　

练习题：

多用电表表头的示意图如右。

⑴当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.

⑵当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.

⑶当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.

⑷当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:

①_________________,②_________________,③__________________.

测量结束后应将选择开关拨到__________或者____________.

⑸无论用多用电表进行何种（直流）测量，电流都应该从______表笔经______插孔流入电表。

⑴电流，3.2mA⑵电压，16.0V⑶电阻，3.4×103Ω⑷①该用×1kΩ倍率