專題02 電路故障分析-上海市2019年中考物理二輪復習專題沖刺(解析版)

1、 專題二 電路故障分析【基礎知識講解】一、電路故障判斷1.根據(jù)現(xiàn)象查找原因，主要找出斷、短路故障的發(fā)生處。在大多情況下，都是用電器出現(xiàn)了短路和斷路。短路實際上就是它的電阻減小變?yōu)榱悖粩嗦肪褪窃撎庪娮枳優(yōu)闊o窮大，以至該處無電流。2.利用歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點分析。3.在分析時，電流表的電阻可以認為為零（即把它當作一條導線處理）；電壓表的電阻可以認為為無窮大（即把它當作斷路處理）。4.電源電壓可以認為是不變的。5.注意區(qū)分電路的單故障與雙故障串聯(lián)電路：單故障有 4 種情況，雙故障有 3 種情況。并聯(lián)電路：只能發(fā)生斷路，單故障有 2 種情況，雙故障有 1 種情況。二.電路故障分析題的解答方法1.

2、判斷用電器的連接方式：是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，有沒有被短路的用電器（或電表），分清各電表的測量對象。2.根據(jù)電表示數(shù)的變化或小燈的亮暗情況判斷電路的故障情況。3.串聯(lián)電路電流表 a 有示數(shù)，一定是一個用電器發(fā)生短路；a 表無示數(shù)，往往是用電器發(fā)生斷路（一個或兩個）；電壓表 v 有示數(shù)，往往是“內斷外短”，即與電壓表并聯(lián)的用電器斷路或外面的另一用電器短路；電壓表 v 無示數(shù)，往往是“內短外斷”，即與電壓表并聯(lián)的用電器短路或外面的另一用電器斷路。4.并聯(lián)電路電壓表 v 的示數(shù)不變； 各支路的電流互不影響； 只能發(fā)生斷路。5.注意一些文字修飾說法，如“一定”、“可能”、“電表示數(shù)減小”或“增大”、“

3、電燈變亮”或“變暗”等。三、例題分析【例題 1】如圖 1 所示，閉合電鍵后電路正常工作，過一會電路出現(xiàn)故障，請你分析：1 當電阻 r 短路時，電流表及兩個電壓表示數(shù)的變化情況。1當電阻 r 斷路時，電流表及兩個電壓表示數(shù)的變化情況。1當電阻 r 短路時，電流表及兩個電壓表示數(shù)的變化情況。2當電阻 r 斷路時，電流表及兩個電壓表示數(shù)的變化情況。2當 r 短路且 r 斷路時，電流表及兩個電壓表示數(shù)的變化情況。12當 r 斷路且 r 短路時，電流表及兩個電壓表示數(shù)的變化情況。12當 r 與 r 都發(fā)生斷路時，電流表示數(shù)的變化情況。12【答案】電流表的示數(shù)變大；電壓表 v 示數(shù)變??；電壓表 v 示數(shù)變

4、大。12電流表的示數(shù)變??；電壓表 v 示數(shù)變大；電壓表 v 示數(shù)變小。12電流表的示數(shù)變大；電壓表 v 示數(shù)變大；電壓表 v 示數(shù)變小。12電流表的示數(shù)變??；電壓表 v 示數(shù)變?。浑妷罕?v 示數(shù)變大。12電流表的示數(shù)變小；電壓表 v 示數(shù)變小；電壓表 v 示數(shù)變大。12電流表的示數(shù)變??；電壓表 v 示數(shù)變大；電壓表 v 示數(shù)變小。12電流表的示數(shù)變小。【例題 2】如圖 2 所示，閉合電鍵后電路正常工作，過一會電路出現(xiàn)故障，請你根據(jù)電路圖分析三個電流表及電壓表示數(shù)的變化情況。當小燈 l 斷路時，a 示數(shù)，a 示數(shù)，a 示數(shù)， v 示數(shù)。1122 當小燈 l 斷路時，a 示數(shù)，a 示數(shù)，a 示數(shù)

5、， v 示數(shù)， v 示數(shù)。212當小燈 l 和 l 都斷路時，a 示數(shù)，a 示數(shù)，a 示數(shù)。1212（均選填“變小”、“不變”或“變大”）【答案】變?。蛔冃?；不變；不變；變??；不變；變??；不變。變?。蛔冃。蛔冃。徊蛔儭！窘馕觥窟@是并聯(lián)電路，電路故障只能是斷路。電壓表 v 的示數(shù)是電源電壓不變的，各支路的電流互不影響，而干路的電流等于各支路電流之和。例如小燈 l 斷路時，電流表 a 的示數(shù)是變小的，l 的電流不變，即 a 的示數(shù)不變，電流表 a 是測干1122路電流的，也變小，即 a 的示數(shù)變小?！纠} 3】在圖 3 所示的電路中，燈 l 或電阻 r 可能出現(xiàn)了故障，電鍵 s 閉合后，只有一個電

6、表指針發(fā)生偏轉，則：若燈 l 發(fā)光，可能是。若燈 l 不發(fā)光，可能是【答案】電阻 r 短路；電阻 r 斷路。【解析】因為只有一個電表指針發(fā)生偏轉，可判斷出是r 出現(xiàn)故障。再根據(jù)燈的發(fā)光情況進一步縮小范圍?！纠} 4】在如圖 4 所示的電路中，電源電壓為4.5 伏，若電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻r、燈l 上。電鍵s 閉合前后，電壓表指針的位置不變，且燈不亮，請根據(jù)相關信息寫出電壓表的示數(shù)及相應的故障：。3 【答案】電壓表示數(shù)為 4.5 伏，燈短路或電阻斷路；電壓表示數(shù)為 0 伏，燈斷路。【綜合練習】1在圖1 所示的電路中，電源電壓保持不變。電鍵s 閉合后，電壓表v 的示數(shù)為 u ，電壓表v

7、 的示102數(shù)為 2u ，電路正常工作。一段時間后，觀察到電壓表v 的示數(shù)變小，電壓表 v 的示數(shù)變大。012若電阻 r 、r 中僅有一個出現(xiàn)故障，請根據(jù)相關信息寫出兩電壓表的示數(shù)及相對應的故障。12_若手頭只有阻值為 r 的完好電阻若干個，請你利用完好的電阻 r 設計一個方案，將故障電阻替換掉，22使電路中的兩電壓表都恢復原先示數(shù)。_。【答案】若電壓表 v 的示數(shù)降為 0，電壓表v 的示數(shù)升為 3u ，則電阻r 可能短路，或者電阻r 可能斷路。12012若電阻 r 短路，則用兩個完好電阻 r 并聯(lián)在一起去替換發(fā)生短路的電阻 r ；若電阻 r 斷路，則用1212一個完好電阻 r 去替換發(fā)生斷路

8、的電阻 r 。222如 圖 2 所示電路中有用電器 r 、r ，閉合電鍵電路正常工作。一段時間后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有變化，12已知故障只發(fā)生在用電器上。請根據(jù)題意寫出可能的故障情況。4 （1）如電流表示數(shù)變小且不為零，則故障是（2）如電流表示數(shù)變小且為零，則故障是；。【答案】（1） r 斷路或 r 斷路；（2） r 斷路和 r 斷路。12123在圖3所示的電路中，電源電壓保持不變。電鍵s從斷開到閉合，電壓表的示數(shù)不變，若電阻 r 、1r 中僅有一個出現(xiàn)故障，請根據(jù)相關信息寫出電流表示數(shù)的變化情況及相對應的故障。2?！敬鸢浮侩娏鞅硎緮?shù)不變時，r 斷路或 r 斷路；電流表示數(shù)變大時，r 短路。121

9、4如圖 4 所示，電源電壓保持不變。閉合電鍵 s，電壓表示數(shù)為 u，一段時間后發(fā)現(xiàn)只有一個電表的示數(shù)變大，已知電阻 r 、r 中僅有一個出現(xiàn)了故障。12（1）故障情況是或。（2）若將 r 和 r 的位置互換，則示數(shù)一定不發(fā)生變化的是表。（選填“a”、“v”或“a 和 v”）12（3）若此時電壓表示數(shù)為 3u，則 r 與 r 的比值為。12【答案】(1) r 短路 r 斷路（2）a(3) 1:2115在圖 5 所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵s，燈 l 亮，一段時間后，燈 l 熄滅。若電路5 中只有一處故障，且發(fā)生在燈 l 或電阻 r 上。現(xiàn)用一只完好的燈 l替換燈 l，并根據(jù)觀察到的現(xiàn)

10、象判斷故障。請寫出相關的判斷依據(jù)及對應的故障 ?！敬鸢浮咳魺?l亮，則燈 l 可能短路、可能斷路；若燈 l不亮，則電阻 r 斷路。6在圖 6 所示的電路中，電源電壓為 u 保持不變，電阻 r 、r 阻值均為 r 。閉合電鍵 s，電壓表示120數(shù)無變化。已知電路中只有一處故障，且發(fā)生在電阻r 或 r 上。12該故障一定不是。為進一步確定故障，再將一只完好的電流表正確串聯(lián)接入電路，閉合電鍵s，觀察現(xiàn)象進行判斷。請根據(jù)相關信息，寫出兩電表的示數(shù)及相對應的故障。【答案】。r 短路。2v 表示數(shù)為 0, a 表示數(shù)為 0，r 斷路；v 表示數(shù)為 u, a 表示數(shù)為 u/r ，r 短路；101v 表示數(shù)為

11、 u, a 表示數(shù)為 0，r 斷路。27在圖 7 所示的電路中，電源電壓不變。閉合電鍵s，電路正常工作。一段時間后，兩電表同時發(fā)生同向偏轉，已知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻 r 或小燈 l 上。請根據(jù)相關信息寫出電表示數(shù)的變化情況及相對應的故障。6 【答案】當電流表、電壓表示數(shù)都變大時，l 短路；當電流表、電壓表示數(shù)都變小時，l 斷路。8在圖 8 所示的電路中，電源電壓為 u 。現(xiàn)已知電路中只有電阻 r 發(fā)生了故障。 請判斷：當電鍵 s 斷開時電壓表 v 的示數(shù)為。2 請寫出：當電鍵 s 閉合后兩電壓表的示數(shù)及相對應的故障?！敬鸢浮苛?。電壓表 v 和 v 的示數(shù)均為 u ，電阻 r 斷路

12、；電壓表 v 和 v 的示數(shù)均為零，電阻 r 短路。12129在如圖 9 所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻 r 、r 可能存在故障。12（1）當電鍵 s 閉合時，觀察到電壓表示數(shù)（2）如果觀察到電鍵 s 閉合前后只有一個電表的示數(shù)發(fā)生改變，請指出示數(shù)發(fā)生變化的電表及對應的故障。，說明電路中沒有故障?！敬鸢浮? （1）變小且不為零； （2）電流表 a 的示數(shù)發(fā)生變化，故障是 r 短路。210如圖 10 所示電路中，電源電壓為u 且保持不變，電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻r 或燈 l上。若燈 l 發(fā)生了短路，則閉合電鍵后電流表 a 的示數(shù)為(選填“等于 0”或“大于 0”)，電壓表 v的示

13、數(shù)為(選填“0”或“u”)。若電鍵閉合前后，兩電表的示數(shù)都不發(fā)生變化，請寫出兩電表的示數(shù)及相應的故障?！敬鸢浮看笥?0； u。若 a 表示數(shù)為 0，v 表示數(shù)也為 0 則 l 斷路；若 a 表示數(shù)為 0，v 表示數(shù)為 u 則 r 斷路。11如圖 11 所示的電路，電源電壓為 u 且保持不變。閉合電鍵 s 時，電路中電流表的示數(shù)將，電壓表的示數(shù)將（以上兩空均選填“變大”“變小”或“不變”）。一段時間后，小燈突然熄滅，電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大，若故障只發(fā)生在小燈 l 或電阻 r 上，其它元件均完好，則電路中發(fā)生的故障是?！敬鸢浮孔兇?；變?。籸 斷路。12在圖12 所示的電路中，電源電壓為u，

14、閉合電鍵s，小燈泡l 不發(fā)光。已知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻 r、燈 l 上?，F(xiàn)將一個電壓表分別按下列要求接入電路，請寫出相應的電壓表示數(shù)及故障。8 要求一，電壓表并聯(lián)在電阻 r 兩端：。要求二，電壓表并聯(lián)在燈 l 兩端：?！敬鸢浮侩妷罕硎緮?shù)為 u，r 斷路或 l 短路；電壓表示數(shù)為 0，l 斷路；電壓表示數(shù)為 u，l 斷路；電壓表示數(shù)為 0，r 斷路或 l 短路。13在圖 13 所示的電路中，r=10 歐，電源電壓為6 伏且保持不變。閉合電鍵s，電路正常工作一段時間后出現(xiàn)了故障，燈 l 發(fā)生短路，則電壓表的示數(shù)為伏；電流表的示數(shù)為安；接著斷開電鍵，將 r 和 l 位置互換后，再次閉合

15、電鍵 s，則電壓表的示數(shù)為伏；電流表的示數(shù)為安?！敬鸢浮? 伏； 0.6 安； 0 伏； 0.6 安。l14在圖 14 所示電路中，電源電壓不變。已知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻r 或燈 l 上，電鍵 s 閉合 后，至少有一個 電表指針不發(fā) 生偏轉。 請根據(jù)相關信 息寫出電 表偏轉情況及 對應的 故障?！敬鸢浮咳糁挥须娏鞅聿黄D，則電阻 r 斷路；9 若只有電壓表不偏轉，則電阻 r 短路；若電壓表和電流表都不偏轉，則燈 l 斷路。（其他正確表述即可）15如圖 15 所示的電路中，電源電壓為 u 且保持不變。閉合電鍵 s，發(fā)現(xiàn)有一只電表示數(shù)為零，若已知電路中有一處故障，且只發(fā)生在電阻 r

16、或 r 處，則12 請寫出電路中可能發(fā)生的故障及相應電表的示數(shù)情況；_； 移動滑片 p，發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)均不發(fā)生變化，則電路中發(fā)生的故障是_?！敬鸢浮靠赡?r 斷路，電壓表示數(shù)為 u，電流表示數(shù)為零；可能 r 短路，電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)不11為零；r 斷路。116. 在圖16所示電路中，電源電壓為u且保持不變。已知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻r 、1r 上。電鍵s閉合前后，電壓表指針所在的位置不變。請根據(jù)相關信息寫出電壓表的示數(shù)及相對應的故障2。【答案】電壓表示數(shù)為 0 時，r 斷路1電壓表示數(shù)為 u 時，r 斷路或 r 短路2117如 圖 17 所示，電源電壓保持不變，電鍵 s

17、閉合時，發(fā)現(xiàn)電路中至少有一個電表示數(shù)不發(fā)生變化（不10 發(fā)生電源短路），已知故障發(fā)生在電阻 r 或燈 l 上，其他元件仍保持完好。 斷開電鍵 s，用一個完好的小燈替換 l 后，小燈（選填“一定發(fā)光”、“一定不發(fā)光”或“可能發(fā)光”）。 在原故障電路中，斷開電鍵 s，將燈 l 與 r 位置互換后，電壓表 v 的示數(shù)發(fā)生變化，電路中可能存在的故障是?！敬鸢浮靠赡馨l(fā)光； l 短路 或 r 斷路1 8在圖 18 所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵 s，發(fā)現(xiàn)燈 l 不發(fā)光。已知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻 r、燈 l 上。用一個完好的小燈l替換l，替換前后電流表的指針位置發(fā)生改變，燈l_（選填

18、“一定發(fā)光”、“一定不發(fā)光”或“可能發(fā)光”）。請根據(jù)上述信息判斷電流表示數(shù)的大小變化及對應的故_障_。_?！敬鸢浮恳欢òl(fā)光； 電流表示數(shù)變大，燈 l 斷路；電流表示數(shù)變小，燈 l 短路。19. 在圖 19 所示的電路中,電源電壓保持不變。電鍵 s 由斷開到閉合時,觀察到兩電表的示數(shù)始終為零。若電路中的故障只發(fā)生在電阻 r 、r 處1211 則電阻的 r2斷路(選填“一定”或“可能”)；現(xiàn)用一只完好的電阻 r 替換電阻 r ,來進一步確定電路故障，請寫出閉合電鍵 s 后,兩電表的示數(shù)情02況及相對應的電故障。示例:電流表、電壓表均有示數(shù)且不為零,則只有電阻 r 斷路。2_(寫出示例以外的一種情況即可)【答案】一定；當 v 表有示數(shù)，a 表沒有示數(shù)時，則一定是 r 斷路且 r 斷路；（或當 v 表無示數(shù)，a 表21有示數(shù)時，則一定是 r 斷路且 r 短路）。2120在圖 20