专题02 电路故障分析上海市中考物理二轮复习专题冲刺解析版.docx

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专题02电路故障分析上海市中考物理二轮复习专题冲刺解析版

专题二电路故障分析

【基础知识讲解】

一、电路故障判断

1.根据现象查找原因，主要找出断、短路故障的发生处。

在大多情况下，都是用电器出现了短路和断路。

短路实际上就是它的电阻减小变为零；断路就是该处电阻变为无穷大，以至该处无电流。

2.利用欧姆定律和串、并联电路特点分析。

3.在分析时，电流表的电阻可以认为为零（即把它当作一条导线处理）；电压表的电阻可以认为为无穷大（即把它当作断路处理）。

4.电源电压可以认为是不变的。

5.注意区分电路的单故障与双故障

①串联电路：

单故障有4种情况，双故障有3种情况。

②并联电路：

只能发生断路，单故障有2种情况，双故障有1种情况。

二.电路故障分析题的解答方法

1.判断用电器的连接方式：

是串联电路还是并联电路，有没有被短路的用电器（或电表），分清各电表的测量对象。

2.根据电表示数的变化或小灯的亮暗情况判断电路的故障情况。

3.串联电路

①电流表A有示数，一定是一个用电器发生短路；A表无示数，往往是用电器发生断路（一个或两个）；

②电压表V有示数，往往是“内断外短”，即与电压表并联的用电器断路或外面的另一用电器短路；电压表V无示数，往往是“内短外断”，即与电压表并联的用电器短路或外面的另一用电器断路。

4.并联电路

①电压表V的示数不变；②各支路的电流互不影响；③只能发生断路。

5.注意一些文字修饰说法，如“一定”、“可能”、“电表示数减小”或“增大”、“电灯变亮”或“变暗”等。

三、例题分析

【例题1】如图1所示，闭合电键后电路正常工作，过一会电路出现故障，请你分析：

①当电阻R1短路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。

②当电阻R1断路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。

③当电阻R2短路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。

④当电阻R2断路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。

⑤当R1短路且R2断路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。

⑥当R1断路且R2短路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。

⑦当R1与R2都发生断路时，电流表示数的变化情况。

【答案】①电流表的示数变大；电压表V1示数变小；电压表V2示数变大。

②电流表的示数变小；电压表V1示数变大；电压表V2示数变小。

③电流表的示数变大；电压表V1示数变大；电压表V2示数变小。

④电流表的示数变小；电压表V1示数变小；电压表V2示数变大。

⑤电流表的示数变小；电压表V1示数变小；电压表V2示数变大。

⑥电流表的示数变小；电压表V1示数变大；电压表V2示数变小。

⑦电流表的示数变小。

【例题2】如图2所示，闭合电键后电路正常工作，过一会电路出现故障，请你根据电路图分析三个电流表及电压表示数的变化情况。

①当小灯L1断路时，A示数，A1示数，A2示数，V示数。

②当小灯L2断路时，A示数，A1示数，A2示数，V示数。

③当小灯L1和L2都断路时，A示数，A1示数，A2示数，V示数。

（均选填“变小”、“不变”或“变大”）

【答案】①变小；变小；不变；不变；

②变小；不变；变小；不变。

③变小；变小；变小；不变。

【解析】

①这是并联电路，电路故障只能是断路。

②电压表V的示数是电源电压不变的，各支路的电流互不影响，而干路的电流等于各支路电流之和。

例如小灯L1断路时，电流表A1的示数是变小的，L2的电流不变，即A2的示数不变，电流表A是测干路电流的，也变小，即A的示数变小。

【例题3】在图3所示的电路中，灯L或电阻R可能出现了故障，电键S闭合后，只有一个电表指针发生偏转，则：

①若灯L发光，可能是。

②若灯L不发光，可能是。

【答案】①电阻R短路；②电阻R断路。

【解析】因为只有一个电表指针发生偏转，可判断出是R出现故障。

再根据灯的发光情况进一步缩小范围。

【例题4】在如图4所示的电路中，电源电压为4.5伏，若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R、灯L上。

电键S闭合前后，电压表指针的位置不变，且灯不亮，请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障：

。

【答案】电压表示数为4.5伏，灯短路或电阻断路；

电压表示数为0伏，灯断路。

【综合练习】

（21）

⒇

1．在图1所示的电路中，电源电压保持不变。

电键S闭合后，电压表V1的示数为U0，电压表V2的示数为2U0，电路正常工作。

一段时间后，观察到电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大。

①若电阻R1、R2中仅有一个出现故障，请根据相关信息写出两电压表的示数及相对应的故障。

____________________________________________

②若手头只有阻值为R2的完好电阻若干个，请你利用完好的电阻R2设计一个方案，将故障电阻替换掉，使电路中的两电压表都恢复原先示数。

______________________________________________________。

【答案】

⑴若电压表V1的示数降为0，电压表V2的示数升为3U0，则电阻R1可能短路，或者电阻R2可能断路。

⑵若电阻R1短路，则用两个完好电阻R2并联在一起去替换发生短路的电阻R1；若电阻R2断路，则用一个完好电阻R2去替换发生断路的电阻R2。

2．如图2所示电路中有用电器R1、R2，闭合电键电路正常工作。

一段时间后，发现电流表示数有变化，已知故障只发生在用电器上。

请根据题意写出可能的故障情况。

（1）如电流表示数变小且不为零，则故障是；

（2）如电流表示数变小且为零，则故障是。

【答案】

（1）R1断路或R2断路；

（2）R1断路和R2断路。

3．在图3所示的电路中，电源电压保持不变。

电键S从断开到闭合，电压表的示数不变，若电阻R1、R2中仅有一个出现故障，请根据相关信息写出电流表示数的变化情况及相对应的故障。

。

【答案】电流表示数不变时，R1断路或R2断路；电流表示数变大时，R1短路。

4．如图4所示，电源电压保持不变。

闭合电键S，电压表示数为U，一段时间后发现只有一个电表的示数变大，已知电阻R1、R2中仅有一个出现了故障。

（1）故障情况是或。

（2）若将R1和R2的位置互换，则示数一定不发生变化的是表。

（选填“A”、“V”或“A和V”）

（3）若此时电压表示数为3U，则R1与R2的比值为。

【答案】

（1）R1短路R1断路

（2）A（3）1:

2

5．在图5所示的电路中，电源电压保持不变。

闭合电键S，灯L亮，一段时间后，灯L熄灭。

若电路中只有一处故障，且发生在灯L或电阻R上。

现用一只完好的灯L’替换灯L，并根据观察到的现象判断故障。

请写出相关的判断依据及对应的故障。

【答案】若灯L’亮，则灯L可能短路、可能断路；若灯L’不亮，则电阻R断路。

6．在图6所示的电路中，电源电压为U保持不变，电阻R1、R2阻值均为R0。

闭合电键S，电压表示数无变化。

已知电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2上。

①该故障一定不是。

②为进一步确定故障，再将一只完好的电流表正确串联接入电路，闭合电键S，观察现象进行判断。

请根据相关信息，写出两电表的示数及相对应的故障。

。

【答案】

①R2短路。

②V表示数为0,A表示数为0，R1断路；V表示数为U,A表示数为U/R0，R1短路；

V表示数为U,A表示数为0，R2断路。

7．在图7所示的电路中，电源电压不变。

闭合电键S，电路正常工作。

一段时间后，两电表同时发生同向偏转，已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R或小灯L上。

请根据相关信息写出电表示数的变化情况及相对应的故障。

【答案】

当电流表、电压表示数都变大时，L短路；

当电流表、电压表示数都变小时，L断路。

8．在图8所示的电路中，电源电压为U。

现已知电路中只有电阻R发生了故障。

①请判断：

当电键S断开时电压表V2的示数为。

②请写出：

当电键S闭合后两电压表的示数及相对应的故障

。

【答案】

①零。

②电压表V1和V2的示数均为U，电阻R断路；电压表V1和V2的示数均为零，电阻R短路。

9．在如图9所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2可能存在故障。

（1）当电键S闭合时，观察到电压表示数，说明电路中没有故障。

（2）如果观察到电键S闭合前后只有一个电表的示数发生改变，请指出示数发生变化的电表及对应的故障。

。

【答案】

（1）变小且不为零；

（2）电流表A的示数发生变化，故障是R2短路。

10．如图10所示电路中，电源电压为U且保持不变，电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R或灯L上。

若灯L发生了短路，则闭合电键后电流表A的示数为（选填“等于0”或“大于0”），电压表V的示数为（选填“0”或“U”）。

若电键闭合前后，两电表的示数都不发生变化，请写出两电表的示数及相应的故障。

。

【答案】

大于0；U。

若A表示数为0，V表示数也为0则L断路；若A表示数为0，V表示数为U则R断路。

11．如图11所示的电路，电源电压为U且保持不变。

闭合电键S时，电路中电流表的示数将，电压表的示数将（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。

一段时间后，小灯突然熄灭，电流表示数变小，电压表示数变大，若故障只发生在小灯L或电阻R上，其它元件均完好，则电路中发生的故障是。

【答案】变大；变小；R断路。

12．在图12所示的电路中，电源电压为U，闭合电键S，小灯泡L不发光。

已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R、灯L上。

现将一个电压表分别按下列要求接入电路，请写出相应的电压表示数及故障。

要求一，电压表并联在电阻R两端：

。

要求二，电压表并联在灯L两端：

。

【答案】

电压表示数为U，R断路或L短路；电压表示数为0，L断路；

      电压表示数为U，L断路；电压表示数为0，R断路或L短路。

13．在图13所示的电路中，R=10欧，电源电压为6伏且保持不变。

闭合电键S，电路正常工作一段时间后出现了故障，灯L发生短路，则电压表的示数为伏；电流表的示数为安；接着断开电键，将R和L位置互换后，再次闭合电键S，则电压表的示数为

伏；电流表的示数为安。

【答案】6伏；0.6安；0伏；0.6安。

L

14．在图14所示电路中，电源电压不变。

已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R或灯L上，电键S闭合后，至少有一个电表指针不发生偏转。

请根据相关信息写出电表偏转情况及对应的故障。

。

【答案】

若只有电流表不偏转，则电阻R断路；

若只有电压表不偏转，则电阻R短路；

若电压表和电流表都不偏转，则灯L断路。

（其他正确表述即可）

15．如图15所示的电路中，电源电压为U且保持不变。

闭合电键S，发现有一只电表示数为零，若已知电路中有一处故障，且只发生在电阻R1或R2处，则

请写出电路中可能发生的故障及相应电表的示数情况；

__________；

移动滑片P，发现两电表的示数均不发生变化，则电路中发生的故障是__________。

【答案】

①可能R1断路，电压表示数为U，电流表示数为零；可能R1短路，电压表示数为零，电流表示数不为零；

②R1断路。

16.在图16所示电路中，电源电压为U且保持不变。

已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。

电键S闭合前后，电压表指针所在的位置不变。

请根据相关信息写出电压表的示数及相对应的故障

。

【答案】

电压表示数为0时，R1断路

电压表示数为U时，R2断路或R1短路

17．如图17所示，电源电压保持不变，电键S闭合时，发现电路中至少有一个电表示数不发生变化（不发生电源短路），已知故障发生在电阻R或灯L上，其他元件仍保持完好。

①断开电键S，用一个完好的小灯替换L后，小灯

（选填“一定发光”、“一定不发光”或“可能发光”）。

②在原故障电路中，断开电键S，将灯L与R位置互换

后，电压表V的示数发生变化，电路中可能存在的故障是

。

【答案】

①可能发光；②L短路或R断路

18．在图18所示的电路中，电源电压保持不变。

闭合电键S，发现灯L不发光。

已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R、灯L上。

用一个完好的小灯L′替换L，替换前后电流表的指针位置发生改变，灯L′________（选填“一定发光”、“一定不发光”或“可能发光”）。

请根据上述信息判断电流表示数的大小变化及对应的故障。

_____。

【答案】

一定发光；电流表示数变大，灯L断路；电流表示数变小，灯L短路。

19.在图19所示的电路中,电源电压保持不变。

电键S由断开到闭合时,观察到两电表的示数始终为零。

若电路中的故障只发生在电阻R1、R2处

①则电阻的R2断路（选填“一定”或“可能”）；

②现用一只完好的电阻R0替换电阻R2,来进一步确定电路故障，请写出闭合电键S后,两电表的示数情况及相对应的电故障。

示例:

电流表、电压表均有示数且不为零,则只有电阻R2断路。

____________________________________

（写出示例以外的一种情况即可）

【答案】

①一定；②当V表有示数，A表没有示数时，则一定是R2断路且R1断路；（或当V表无示数，A表有示数时，则一定是R2断路且R1短路）。

20．在图20所示的电路中，电源电压保持不变。

已知电阻R1、R2中的一个或两个同时发生断路故障，且其他元件均保持完好。

现将一个完好的电流表接入电路，利用电键S的开闭排查出所有可能的故障情况，电流表应接入电路中处（选填“a”、“b”或“c”），写出现象及其对应的故障。

【答案】b；

若S闭合前后A表有示数且不变，则R1断路；

若S闭合前后A表示数从无到有，则R2断路；

若S闭合前后A表示数始终为零，则R1、R2都断路。

21．在图21所示的电路中，电源电压U保持不变．闭合电键S，发现电路中存在断路故障且只可能发生在灯泡L1、L2上．

（1）若将灯泡L1与闭合的电键S位置互换，则互换前后电流表

A的示数，电压表V的示数．

（均选填“一定不变”、“可能不变”或“一定改变”）

（2）若电流表A与电压表V位置互换后，如只有一个电表有示

数，则故障是；如两个电表均无示数，则故障是．

【答案】

（1）一定不变；可能不变。

（2）L1断路；L2断路

22．在图22所示的电路中，电源电压保持不变。

闭合电键S后，小灯不亮，已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R、灯L上。

①若闭合电键前后，发现两电表指针均有偏转，则故障可能是：

。

②若闭合电键前后，发现其中一个电表示数发生了变化。

请根据相关信息，写出示数变化的电表及相应的故障：

。

【答案】

①L短路；②电压表，R断路。