2024中考物理二轮专题8电路设计与电路故障分析课件+讲义+习题含答案

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专题概述 本专题包含根据串并联电路的规律设计实用电路、根据用电器的状态及电压表电流表的示数情况分析电路故障。根据要求设计简单电路的一般步骤是：根据开关对用电器的控制情况，分析出电路的串并联情况，对于并联电路而言还要分析出开关的位置在干路还是支路上。
类型一、电路设计1.通过用电器间的工作是“相互影响”还是“互不影响”，确定用电器之间是____联还是____联关系；2.按照开关与被控制的用电器是___联的原则，确定开关的位置；3.如果开关的使用与常理相反，则说明开关与被控制的用电器___联；4.确定其他用电器之间的串、并联关系，进而画出电路图。
【例1】楼道里常用一种自动控制的照明灯：楼道光线充足时无论是否有声音，照明灯都不发光；光线很暗并且有一定响度的声音时，照明灯就发光(光线很暗时光控开关闭合；有一定响度的声音时，声控开关闭合)。请根据以上要求在虚线框内将如图中的电路连接完整。
【解析】根据题意可得，声控开关和光控开关共同控制灯泡，且相互影响，所以声控开关和光控开关、灯泡串联在电源的两端，如图所示：
【分析】根据灯泡的工作条件确定两开关的连接方式是解题的关键。(1)电路中开关控制用电器时，开关和用电器是串联的；(2)光控开关和声控开关同时控制一盏灯，当光线很暗，而且有一定响度的声音时电灯才发光，因此两个开关串联后共同控制灯泡。
【分析】两个开关中，只要一个闭合电动机开始工作，说明两个开关是并联在电路中。
【解析】根据题意可知，指示灯与电源组成通路时指示灯亮，电路是断路或灯被短路时灯熄灭，当三道门都关上即三个开关都闭合时，红灯会熄灭，绿灯会发光，此时红灯短路、绿灯通路，三个开关相互影响，三个开关应该是串联再与红灯并联，电路图如图所示：
根据电路图连接实物图，如图所示：
【点评】知道串联电路各用电器相互影响、不能独立工作，并联电路各用电器独立工作、互不影响是解决本题的关键。
类型二、电路故障分析1.如图所示，常规电路故障包含电路断路和电路短路。
如图所示，是典型的串联电路故障情况分析：
【分析】根据电路图可知，两灯泡串联，电流表测量电路电流，闭合开关后两灯都发光，过一段时间后，一灯熄灭，一灯发光，根据串联电路中发生断路时整个电路不能工作判出断路故障是不可能；然后分析短路时灯泡两端电压，当灯泡两端电压大于其额定电压时，灯泡会被烧坏。
【点评】本题主要考查了学生用电压表判断电路故障的方法，用电压表检验电路故障时，电压表有示数（一般等于电源电压），说明与之并联的导体发生断路或串联的导体发生短路；电压表无示数，说明与之并联的导体发生短路或串联的导体发生断路。
【点评】本题考查了根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障，电流表示数为零说明故障是断路，电压表有示数，说明开路在电压表的两接线柱之间．如图所示，是典型的并联电路故障情况分析：
【点评】本题考查了学生利用电流表判断电路故障的分析能力，电路故障分短路和开路两种情况，平时做实验时试一试，多总结、提高分析能力。
2.家庭电路故障(1)利用测电笔检测电路故障:①测电笔发光,说明测试点到火线是通路,此时灯泡不亮的原因是测试点到零线之间断路;②测电笔不发光,说明测试点到火线是断路。如图所示，是典型的家庭电路中的常见故障。
如图甲所示，图中虚线框1中连入的是灯泡，虚线框2中连入开关和电灯，安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用试电笔分别测试a、b、c点时，试电笔的氖管都发光，则电路的故障情况分析如图乙所示。
【点评】本题考查了用测电笔检测电路的故障，在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮。电热壶突然停止工作，灯 仍正常发光，说明灯泡相连的火线和零线正常，但电路中一定出现断路；测电笔测试三孔插座的左右两孔，氖管发光，说明两孔与火线是连通的，若不发光，说明与火线是断开的。（2）利用检验灯检测电路故障:①若检验灯正常发光,则该用电器所在的支路是短路;②若检验灯发光较暗,则该用电器所在的支路正常;③若检验灯不发光,则该用电器所在的支路是断路。（3）根据异常现象判断电路故障:①熔丝熔断,说明电路过载或短路,如果接通的是小功率用电器,则一定是短路;②空气开关自动断开(俗称“跳闸”),可能是过载或短路。