第17.5讲 电路故障分析【教材为纲·探题源】-2024年中考物理一轮复习讲义
展开知识点1:电流表及电压表示数变化分析
1.当电路任何一处位置出现断路时,电流表无示数。
2.当电压表所测的用电器短路时,电流只流被短路用电器那条路,电压表也同时被短路,所以电压表示数为0(或者说电压表实际测的是短路导线两端的电压,而导线两端电压接近于0,电压表示数为0)
3.当电压表所测用电器断路,相当于电压表与其他用电器串联,因为电压表阻值非常大,此时电压表分到的电压非常接近电源电压,其他用电器分到的电压几乎为0。
4.当电压表所测范围之外的电路出现断路或者电压表连接出现断路时,电压表无电流通过,电压表示数为0。
知识点2:串联电路故障分析
知识点3:并联电路故障分析
【典例探究1】如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,电压表示数变大,电流表示数变为零,则下列判断中正确的是( )
A.灯L断路B.电阻R断路C.灯L短路D.电阻R短路
【解题思路】由图可知R与灯泡L串联,电压表测量R两端的电压;由电路中两表示数的变化可知故障的可能性,则由讨论可得结果。
【答案】B
【解析】A.如果灯L发生了断路,电流表、电压表示数都变为零,故A不正确;
B.如果R出现断路,电流表示数变为零,电压表测量电源电压,有示数,示数变大,故B正确;
C.如果灯L发生了短路,电流表示数变大,同时电压表相当于测量电源电压,故示数也变大,故C不正确;
D.如果R出现短路,电压表示数为0,电流表有示数,示数变大,故D不正确。
故选B。
【典例探究2】如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯L1和L2均发光,过了一段时间,突然三个电表中一个示数变大,一个示数变小,另一个示数不变。若电路中的故障只有一处,且只发生在灯L1或L2上,请你判断故障刚发生后,灯可能的发光情况是( )
A.灯L1、L2都发光
B.灯L1、L2都不发光
C.灯L2仍然发光,灯L1不发光
D.灯L1仍然发光,灯L2不发光
【解题思路】闭合开关,两灯泡串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表V1测灯泡L2两端的电压,电压表V2测电源电压,若两灯都发光,电路正常,电流表和电压表示数不变;
若其中一灯发光,另一灯不发光,根据串联电路特点可知不发光的灯泡短路,其两端的电压为0,电源电压不变,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大;
若两灯都不发光,则电路断路,电源电压不变,没有电流通过电路。
【答案】D
【解析】闭合开关,两灯泡串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表V1测灯泡L2两端的电压,电压表V2测电源电压,
A.灯L1、L2都发光,电路正常,电流表和电压表示数不变,故A不符合题意;
B.灯L1、L2都不发光,电路断路,电流表示数为0,电压表V2示数不变,若灯L1断路,电压表V1示数为0,若灯L2断路,电压表V1示数变大,故故障不一定使得两个灯都不发光,故B不符合题意;
C.灯L2仍然发光,灯L1不发光,则灯L1短路,电压表V1示数变大,电压表V2示数不变,根据串联电路电阻特点结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,则电流表示数变大,故C不符合题意;
D.灯L1仍然发光,灯L2不发光,则灯L2短路,电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,根据串联电路电阻特点结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,则电流表示数变大,故D符合题意。
故选D。
【典例探究3】如图所示,当开关S闭合时,L1、L2都正常发光,电流表都有示数;突然一盏灯熄灭了,此时两个电流表的示数都变小,则可能出现的电路故障是( )
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
【解题思路】根据题目中“一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,此时二个电流表的读数均变小”,对各个选项逐个分析即可判断。
【答案】C
【解析】由图可知,灯L1、L2并联,A1测干路电流,A2测L2的电流:
A.若灯L1短路,此时电源发生短路,则两盏灯都不会发光,故A错误;
B.若灯L2短路,此时电源发生短路,则两盏灯都不会发光,故B错误;
C.若灯L1断路,L1熄灭,L2发光,此时电流表A示数为0,即示数变小,A2原来测的是两灯泡的总电流,现在测的是L2的电流,故其示数也变小,故C错误;
D.若灯L2断路,此时L2熄灭,L1发光,原来电流表A测的是的L2电流,现在仍测该灯泡的电流,故其示数不变,故D错误。
故选C。
一、单选题
1.(2023·湖北荆州·统考中考真题)在进行“探究串联电路电压特点”实验时,某同学设计的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是( )
A.如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表示数为零
B.如果只有灯泡L2断路,则开关闭合后电压表示数为零
C.开关闭合后,如果灯泡L2不亮、L1亮,一定是灯泡L2断路
D.开关闭合后,如果电压表示数为电源电压,一定是灯泡L2短路
2.(2023·山东泰安·统考中考真题)如图所示电路中,电源电压恒定。闭合开关,电路正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭,电路中只有两个电表有示数。电阻或灯泡仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中( )
①可能灯泡断路 ②可能灯泡短路
③可能电阻断路 ④可能电阻短路
A.只有①②正确B.只有③④正确
C.只有②④正确D.只有①③正确
3.(2023·宁夏·统考中考真题)如图所示,电源电压保持不变。关于电路的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若先闭合,再闭合,电压表示数不变,电流表的示数变大
C.若先闭合,再闭合,电压表示数变大,电流表的示数变大
D.若灯被短路,闭合、后,灯不亮,灯亮,电流表损坏
4.(2023·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S后,发现两只灯泡都不亮,电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障,收集到的数据及相关现象如下表所示,则关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是( )
A.灯泡L1和电流表A断路
B.电流表A和灯泡L2断路
C.只有灯泡L1断路
D.只有灯泡L2断路
5.(2023·湖北恩施·统考中考真题)如图所示电路中,开关闭合后,两电灯都发光,电表正常工作,一段时间后,由于灯L1短路(灯L2、电表不会烧坏),会有下面哪种情况发生( )
A.电流表示数变小B.电压表无示数
C.电压表示数不变D.电压表示数变大
6.(2023·天津·统考中考真题)如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A.L1短路B.L1断路C.L2短路D.L2断路
7.(2023·山东泰安·统考中考真题)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关电路正常工作,一段时间后,发现电路中有一个电表的示数突然变大,电阻或有一处发生故障,其他元件仍保持完好。下列说法正确的是( )
A.一定是短路B.一定是短路
C.可能是断路D.可能是断路
二、综合题
8.(2023·江苏宿迁·统考中考真题)学校走廊的吸顶灯不亮了,其内部结构如图甲所示,主要由电源模块和21颗相同的LED灯珠串联组成,电路如图乙所示(灯泡符号 表示LED灯珠,省略号表示未画出的灯珠)。通过查阅资料获得该吸顶灯的信息如下:单个LED灯珠的额定电流为0.3A,额定电压为3.3V。电源模块输出的电压U可在40~90V范围内变化,从而使输出电流恒定为0.3A。
(1)通过检查,发现AB间的LED灯珠发生了 故障,导致所有灯珠都不亮;
(2)用一根导线将AB两点连接起来,接通电源后,该吸顶灯又亮了,这些发光的灯珠 (选填“能”或“不能”)正常发光,此时吸顶灯的功率为 W。
三、简答题
9.(2023·上海·统考中考真题)在如图所示的电路中,已知R1、R2中仅有一个发生故障,闭合电键S时,发现电流表示数变大;请写出电表有无示数及对应的故障。
四、填空题
10.(2023·上海·统考中考真题)如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
① 应选择如下方案 ;
A.将一个电流表串联在 Q 点
B.将一个电压表并联在 Q、M 点之间
C.将一个电压表并联在 M、N 两点之间
② 请写出选择方案后,闭合开关 S 后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障: 。
一、单选题
1.(2023·吉林白山·统考二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,灯L正常发光,过了一段时间,观察到两电表的示数都变大,若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或L上,则电路故障是( )
A.灯L断路B.灯L短路C.电阻R短路D.电阻R断路
2.(2023·山东济宁·济宁学院附属中学校考一模)如图所示,闭合电键S,灯L亮,一段时间后灯L熄灭,电压表示数变大。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或R上。现用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L,正确的判断是( )
A.若灯L′亮,则可能是灯L断路B.若灯L′亮,则一定是电阻R短路
C.若灯L′不亮,则可能是灯L短路D.若灯L′不亮,则一定是电阻R断路
3.(2023·广东汕头·统考模拟预测)在如图所示的实验电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表有示数但无明显变化、电流表有示数并且有变化,小灯泡不亮。则可能的故障原因是( )
A.小灯泡断路B.小灯泡短路C.变阻器短路D.变阻器断路
4.(2023·新疆·校联考模拟预测)如图所示电路,开关闭合后,两灯都不亮。用一根导线连接ab两点后,两灯仍不亮;再用这根导线连接b、c两点后,两灯还是不亮;仍然用这根导线连接b、d两点后,灯L1亮而灯L2不亮。假设故障是下列中的一个,那么故障是
A.灯L1断路B.灯L1短路
C.灯L2断路D.开关的接线柱处断开
5.(2023·黑龙江哈尔滨·校考模拟预测)如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1亮,L2不亮.调节变阻器滑片P,L1变亮,L2始终不亮,出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.灯泡L2短路 D.灯泡L2断路
6.(2023·四川自贡·模拟预测)在探究串联电路电压的关系时,如图所示,当闭合开关S后,发现L1发光,L2不发光,用电压表分别测L1和L2两端电压,发现电压表都有示数,则L2不发光的原因可能是( )
A.灯泡L2短路
B.灯泡L2断路
C.灯泡L2电阻太小
D.灯泡L2电阻太大
7.(2023·山东威海·统考模拟预测)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是( )
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1开路D.灯L2开路
8.(2023·四川广安·统考二模)如图所示,两个小灯泡L1、L2串联,闭合开关S,L1发光,L2不发光,发生这一现象的原因,不可能的是( )
A.电源电压较低B.L2发生了断路
C.L2发生了短路D.L2的实际功率很小
二、多选题
9.(2023·天津河西·统考二模)如图所示,闭合开关S后,灯泡和都发光,两电表均有示数。过一会儿由于某个灯泡发生故障,两灯泡均熄灭,电流表示数变为零,电压表示数比原来增大。以下对电路和电路故障的分析正确的是( )
A.灯泡和发光时,两灯串联
B.灯泡和发光时,电压表测的是灯泡的电压
C.灯泡熄灭是由于灯泡断路
D.灯泡熄灭是由于灯泡断路
10.(2023·山东临沂·统考二模)如图所示,电源电压为5V,闭合开关S,电压表的示数为1V。则( )
A.通过灯泡L1的电流比L2的电流大
B.灯泡L1两端的电压是1V
C.灯泡L1和L2的电阻之比是4∶1
D.若灯泡L2灯丝烧断,电压表示数为零
三、填空题
11.(2023·上海·校联考三模)如图所示的电路中,电源电压保持U不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,由于其中一个电阻出现故障,使得电压表示数变大:
(1)电路中可能存在的故障是 ;
(2)如果用完好的小灯替换R1,请指出不同故障情况下,小灯替换前后电压表示数的变化情况。 。
12.(2023·上海·校联考模拟预测)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,发现只有两个电表的指针发生偏转,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障.
①电路中的故障可能是 ;
②接着,移动变阻器R2的滑片P,只观察到一个电表的示数发生了改变,则故障一定是 .
电路图
灯泡
现象
电表示数
故障
L1不亮
L2亮
有示数(示数变大)
无示数
变大至等于电源电压
L1短路
L1亮
L2不亮
有示数(示数变大)
变大至等于电源电压
无示数
L2短路
L1不亮
L2不亮
无示数
变大至等于电源电压
无示数
L1断路
L1不亮
L2不亮
无示数
无示数
变大至等于电源电压
L2断路
L1不亮
L2不亮
无示数
无示数
无示数
电压表测量范围外某处断路
电路图
灯泡
现象
电表示数
故障
L1不亮
L2亮
变小
无示数
不变,且与A相等
不变
L1所在
支路断路
L1亮
L2不亮
变小
不变,且与A相等
无示数
不变
L2所在
支路断路
L1亮
L2亮
不变
不变
不变
无示数
电压表两端连接线有断路
L1不亮
L2亮
变小
变小为零
不变
不变
A、B或
C、D间断路
L1不亮
L2不亮
变大甚至可能烧毁
变大甚至可能烧毁
变小为零
变小为零
L1短路
L1不亮
L2不亮
变大甚至可能烧毁
变小为零
变大甚至可能烧毁
变小为零
L2短路
L1不亮
L2不亮
变小为零
变小为零
变小为零
变小为零
干路某处断路
导线并联位置
a、b
b、c
c、d
a、c
b、d
电流表示数/A
0
0
0
0
0
L1发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
L2发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
不亮
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第13.2讲 内能【教材为纲·探题源】-2024年中考物理一轮复习讲义: 这是一份第13.2讲 内能【教材为纲·探题源】-2024年中考物理一轮复习讲义,文件包含第13-2讲内能教材为纲·探题源-2024年中考一轮复习讲义原卷版docx、第13-2讲内能教材为纲·探题源-2024年中考一轮复习讲义解析版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共32页, 欢迎下载使用。
第12.2讲 滑轮【教材为纲·探题源】-2024年中考物理一轮复习讲义: 这是一份第12.2讲 滑轮【教材为纲·探题源】-2024年中考物理一轮复习讲义,文件包含第12-2讲滑轮教材为纲·探题源-2024年中考一轮复习讲义原卷版docx、第12-2讲滑轮教材为纲·探题源-2024年中考一轮复习讲义解析版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共31页, 欢迎下载使用。