2021年中考物理14个难点专题高分三步曲专题06中考电路故障问题含解析

这是一份2021年中考物理14个难点专题高分三步曲专题06中考电路故障问题含解析，共12页。试卷主要包含了电压表测量的用电器发生短路，干路用电器发生断路，2A等内容，欢迎下载使用。
专题06中考电路故障问题知识点1：由电压表引起的故障（一）电压表示数为零的情况1.电压表测量的用电器发生短路一灯亮一灯不亮，电流表有示数；2.干路用电器发生断路两灯都不亮，电流表无示数；3.电压表故障或与电压表连线发生断路两灯都亮，电流表有示数（二）电压表示数等于电源电压的情况1.电压表测量的用电器发生断路两灯都不亮，电流表无示数注：此时不能把电压表看成断路，而把它看成是一个阻值很大的电阻同时会显示电压示数的用电器，由于电压表阻值太大，根据串联电路分压作用，电压表两端几乎分到电源的全部电压，电路中虽有电流但是很微弱，不足以使电流表指针发生偏转，也不足以使灯泡发光。如果题目中出现“约”、“几乎”的字眼时，我们就锁定这种情况。2.干路用电器发生短路一灯亮一灯不亮，电流表有示数知识点2：电流表无读数引起电路故障分析电流表有示数说明和电流表串联的电路是通路；电流表没有示数则有两种情况：1.断路；2.电路中电流太小，不足以使电流表指针发生偏转（例如：电压表与电流表串联）3.用电流表判断电路故障例题及其解析知识点3：电路元件问题引起电路故障分析知识点4：电源被短路问题引起电路故障分析【例题1】（2020山东聊城）小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”，所用电源电压为4.5V，闭合开关S时，发现电压表无示数，但电流表有示数，电路故障可能是电阻R1_____（选填“断路”或“短接”）。排除故障后，他移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A；继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，那么该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了_____Ω。【答案】(1) 短接  (2) 7.5【解析】（1）如图所示电路串联，电压表测定值电阻R1两端电压，电流表测电路电流，闭合开关S时，发现电流表有示数，说明电路中有电流通过，故障不可能为断路；电压表无示数，说明电压表测量部分短路，即电阻R1被短接。（2）当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A时，由可得定值电阻R1阻值根据串联分压可得此时滑动变阻器R2两端电压则由可得此时滑动变阻器接入阻值继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，则定值电阻R1两端电压为2.4V，此时电路电流为根据串联分压可得此时滑动变阻器R2两端电压则由可得此时滑动变阻器接入阻值则该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了【对点练习】在图所示的电路中，电阻R1=10Ω,R2=20Ω，电源电压保持不变。当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2A。当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为    A，R2的电功率为    W。为了保障电路安全，      两个开关不能同时闭合。【答案】0.9  1.8 ，S1和S2【解析】本题考查串并联电路的判断及规律。当开关S1、S3断开，S2闭合时，R1、R2串联，根据欧姆定律U=IR得，电源电压是U=I（R1+R2）=6V。当开关S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，电流表测通过干路的电流，I1=U/R1=6V/10Ω=0.6A ，I2=U/R2=6V/20Ω=0.3A，此时电流表的示数为0.6A+0.3A=0.9A；R2的电功率P=U12=6V×0.3A=1.8W；当开关S1、S2同时闭合时，电路出现短路，所以它们不能同时闭合。【例题2】（2020江苏镇江模拟）在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键K后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（   ）A．灯L1短路      B．灯L2短路      C．灯L1断路     D．灯L2断路【答案】C【解析】可以采用排除法。小灯L2短路，会导致电压表示数变小、电流表示数变大；小灯L2断路，会导致电流表示数变0；小灯L1短路，会导致两灯都不亮；一灯熄灭而电表示数都不变，只有小灯L1发生断路时才有此可能。【对点练习】如图所示，闭合开关S后，灯泡L没有发光，电流表和电压表的示数均为0．若电路中只有一处故障，则可能的故障是（　　）A．灯泡L断路 B．电阻R断路 C．灯泡L短路 D．电阻R短路【答案】A【解析】：电路连接正确无误，闭合开关S，发现灯不发光，且电压表示数、电流表示数均为零。电路中一定有断路，故CD错误，可能是电流表断路；小灯泡断路；开关断路；若电阻R断路电压表有示数，故B错误，A正确.一、选择题1.（2020山东泰安）如图所示，闭合开关，两灯均不亮。已知电路连接正确，是其中一个小灯泡出现了故障。将电压表并联在灯泡L1两端时，电压表有示数。则电路故障是（　　）A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路【答案】C【解析】AB．灯L1短路或灯L2短路，另一个灯泡发光，题目中两灯均不亮，故AB不符合题意；C．灯L1断路，两灯均不亮，将电压表并联在灯泡L1两端时，相当于电压表和灯泡L2串联，电压表有示数，故C符合题意；D．灯L2断路，两灯均不亮，将电压表并联在灯泡L1两端时，电压表断路，电压表没有示数，故D不符合题意。2．（2020黑龙江龙东农垦森工）如图所示电路，电源电压为5V，当开关S闭合时，却只有一只灯泡发光，且电压表数为0V．由此可以判断电路的故障可能是（　　）A．灯L1短路   B．灯L2短路  C．灯L1开路  D．灯L2开路【答案】A【解析】A.如果灯Ll短路，L1不亮、L2亮，电压表也被短路无示数。故A符合题意；B.灯L2短路，L2不亮、L1亮，电压表有示数，测量L1两端电压等于电源电压为5V．故B不符合题意；C、D、两灯串联，若L1、L2其中任一个开路，另一个都不会亮。故C、D不符合题意。3.（2020湖南常德）如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是（　　）A 变阻器R短路 B. 变阻器R断路 C. 灯L短路 D. 灯L断路【答案】D【解析】由电路图知，滑动变阻器R和灯L串联，电压表测灯两端的电压，闭合开关时，灯不亮，且电流表无示数，则电路中出现了断路，而电压表有明显示数，意味着电压表与电源是接通的，故出现的故障是灯L断路了。故ABC错误，D正确。4.如图所示是小刚同学测定小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电流表有明显示数，电压表示数为零，若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是（　　）A．灯L断路       B．灯L短路   C．变阻器R断路   D．变阻器R短路【答案】B    【解析】小灯泡不发光说明灯泡短路或灯泡断路或滑动变阻器断路，电流表有示数，安说明电路不可能是断路，是短路，滑动变阻器短路时，灯泡会发光，故电路中存在的故障可能是小灯泡短路，电压表测量的是一段导线两端的电压，电压为0，B正确,选B。5.某同学家的电灯均正常工作，当他把“220V  16W”的台灯插入插座后，闭合台灯开关，室内电灯全部熄灭. 发生这一现象的原因可能是A. 插座处短路          B. 台灯灯头处短路       C. 插座处断路          D. 台灯灯头处断路【答案】B【解析】本题考查家庭电路故障问题。如果是断路，则只会影响到台灯，不会影响到其他灯，故C、D错误；如果是插座处短路，则不用等到闭合开关就会导致保险丝烧断室内点灯全部熄灭，所以A错误；灯头处短路符合题中所述情景，闭合开关之后，保险丝被烧断，室内点灯全部熄灭，故选B。6.如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断．用试电笔测试灯头的两端C、D，发现这两处都能使试电笔的氖管发光，再用试电笔测试B处氖管不发光．若电路中只有一处故障，则（　　）A．AC段某处断路 B．BD段某处断路 C．电灯L断路 D．电灯L短路【答案】B【解析】解决此题要知道保险丝没有熔断，说明没有发生电流过大的情况；测量火线氖管发光，证明进户火线正常；测量零线不发光，说明零线也正常．A．AC段某处断路时，则试电笔接触D点时，氖管不发光，故A错误；B．BD段某处断路，则试电笔接触CD点时，氖管发光，接触B点时不发光，故B正确；C．电灯L断路，则试电笔接触D点时，氖管不发光，故C错误；D．电灯L短路，则电源短路，电路中电流过大，保险丝会熔断，与题意不符，故D错误．7.小雅同学在做电学实验时，不小心将电压表和电流表的位置互换了，如图所示，如果此时将开关闭合，则（　　）A．两表都可能被烧坏B．两表都不会被烧坏C．电流表不会被烧坏D．电压表不会被烧坏，电流表可能被烧坏【答案】D．【解析】电流表的电阻很小，相当于一段导线，将电压表和电流表位置接反了，电流表直接接到电源两极上，电路就是短路．将电压表和电流表位置接反了，如图所示，此时电流表直接接到电源两极上，造成电源短路；通过电流表的电流会很大，电流表将被烧坏；由于是电源短路，没有电流通过电压表，所以，电压表不会烧坏．8.如图所示的电路，闭合开关S，灯泡L1，L2均不发光，且电流表Ⓐ和电压表Ⓥ指针均指在零刻度．现将灯泡L1和L2位置对调，其余元件位置不变，重新闭合开关S时，发现两只灯泡仍不发光，电流表Ⓐ指针仍然不动，但电压表Ⓥ的指针发生了明显偏转，依据上述信息可以判断（　　）A．灯泡L1的灯丝断了  B．灯泡L2的灯丝断了C．电源接线处松脱     D．电流表损坏了【答案】B．【解析】分析电路图可知，两只灯泡串联，闭合开关，两只灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路；电压表无示数，说明电压表两端到电源的正负极之间有断路；将电灯L1、L2的位置对调，闭合开关，电流表无示数，说明电路中有断路；电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路．闭合开关，两只灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路；电压表无示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有断路，则可能是灯泡L2的灯丝断了或电流表损坏了；将灯泡L1、L2的位置对调，闭合开关，电流表无示数，说明电路中有断路；电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路，则与电压表并联的支路发生断路，即灯泡L2的灯丝断了，故ACD错误，B正确．二、填空题9．（2019湖北宜昌）客厅有三组六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏不亮，另五盏正常发光（如图所示）。已知家庭电路电压为220V，每只灯工作时电阻为1100Ω，则此时通过开关的电流为　   　A，不亮的那一盏灯　   　（选填：断路、被短接）了。【答案】1；断路。【解析】家庭电路中，由于另五盏正常发光，说明六盏白炽灯工作时互不影响，故六盏白炽灯并联连接；由一个开关控制，则开关串联在干路上，由于六盏白炽灯相同，且五盏正常发光，则：干路电流I＝5I1＝5×（220/1100）A=1A ；由于不亮的灯泡对其它灯泡没有产生影响，故这盏灯泡是发生断路现象。10．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 _______．【答案】①R1开路或R1短路；          ②R1短路．【解析】已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障，分别列举可能出现的4种情况：电阻R1开路；电阻R1断路；滑动变阻器开路；滑动变阻器短路，所发生的现象与题目对比，符合的即为可能出现的故障．①若电阻R1开路，两个电压表的正负接线柱通过变阻器、导线接在电源正负极上，电压表有示数；电压表的电阻无限大，使得电路中的电流为0，电流表无示数，两个表有示数；若电阻R1短路，电压表V1无示数；电压表V通过导线接在电源上，电流表测量通过变阻器的电流，二者都有示数，两个表有示数；若滑动变阻器开路，电压表V1无示数，电流表无示数；电压表V的正负接线柱通过导线接在电源正负极上，电压表有示数，只有一个表有示数；若滑动变阻器短路，两个电压表测量的都电源的电压，都有示数；电流表测量的是通过电阻R1的电流，也有示数，三个表都有示数；综上，电路中的故障可能是电阻R1开路或若电阻R1短路；②若电阻R1开路，电压表与变阻器串联，电压表V1示数始终接近电源电压，电流表无示数，电压表V为电源电压不变；若R1短路，电压表V1示数为0，电压表V示数为电源电压，而电压表测通过变阻器的电流，当移动R2滑片P时，由欧姆定律，电流表示数发生变化．所以，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R1短路．三、简答题11．（2019上海）在如图所示的电路中，电源电压为U0，且保持不变。电键S闭合后，电路正常工作。一段时间后，观察到一个电压表的示数变大，再串联一个电流表，观察到电流表的示数为0．若电阻R1、R2中仅有一个出现故障，请根据相关信息写出电压表的示数及相对应的故障。【答案】根据电路图可知，两电串并联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，工作一段时间后，一个电压表的示数变大，若V1示数变大，故障可能为电阻R1断路或电阻R2短路，再串联一个电流表，观察到电流表的示数为0，则故障为R1断路；若V2示数变大，故障可能为电阻R2断路或电阻R1短路，再串联一个电流表，观察到电流表的示数为0，则故障为R2断路。【解析】根据电路图可知，两电串并联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，根据电流表和电压表的示数变化情况判断电路故障。