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2022年通用物理中考微专题-电功率-17-5 电路故障问题（含答案）

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这是一份2022年通用物理中考微专题-电功率-17-5 电路故障问题（含答案），共12页。学案主要包含了常规电路故障分析，伏安法实验中的故障分析等内容，欢迎下载使用。

微专题17-5 电路故障问题

知识·解读

解题思路

解决电路故障类问题的思路(电表无故障)：

1、根据电流表有无示数判断电路故障类型：

（1）电流表有示数：说明从电流表两接线柱到电源两极间的电路是通路．

（2）电流表无示数：说明从电流表两接线柱到电源两极间某处断(开)路或电压表串联在电路中．

2、根据电压表有无示数判断故障具体位置：

（1）电压表有示数：说明与电压表并联的部分电路出现断(开)路或从电压表两接线柱到电源两极间的电路为通路．

（2）电压表无示数：说明与电压表并联的部分电路被短路或从电压表两接线柱到电源两极间的电路某处断(开)路．

典例·解读

类型一、常规电路故障分析

例1、如图所示，开关闭合后，发现电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数．如果电路中只有一处故障，则故障是(　　)

A、变阻器断路 B、小灯泡短路 C、电流表短路 D、小灯泡断路

例2、小芳用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”．闭合开关后，左右移动回形针，小灯泡始终不亮．为检查电路故障，小芳将电压表接到A、B两点，测得电压为3.0 V，则A、B间______(选填“短路”或“断路”)，这种故障可能的情况是____________、______________________________．

例3、如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿，灯L变亮，两只电表中只有一只电表示数变大．则下列判断正确的是(　　)

A、R0短路，电流表示数变大

B、R1断路，电压表示数变大

C、R1断路，电流表示数变大

D、R0短路，电压表示数变大

类型二、伏安法实验中的故障分析

例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

例5、在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图a所示，图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样。

(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。

(2)正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，其故障原因可能是__________________。

(3)故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V，接着应将滑片向______滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图b所示，则灯泡的额定功率为______W。

(4)实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关(符号为)，借助原有的实验器材，顺利完成了实验。假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案。

①在虚线框内画出实验电路图。

②简述实验步骤：_________________________________________________________________________

_________________________________________________________ (用相应的字母表示测出的物理量)

③写出灯泡额定功率的表达式P额=_______________ (用已知量和测量量表示)。

培优·训练

一、选择题

1、如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，灯L1、L2都发光．一段时间后，有一盏灯突然熄灭，电流表无示数、电压表有示数，电路故障可能是(　　)

A. L1短路 B. L1断路 C. L2短路 D. L2断路

2、如图所示，闭合开关，甲、乙、丙三灯泡正常发光，两电表均有示数．一段时间后，三灯突然熄灭．两电表示数均为零．若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数．造成此现象的原因可能是(　　)

A. 甲灯泡短路

B. 甲灯泡断路

C. 乙灯泡断路

D. 两灯泡断路

3、如图所示为小明连接的电路，他先检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一个电压表分别并联接到ab、bc、ac两点，灯L1、L2均不发光，且电压表无示数，再用电压表并联接到dc两点时，灯L1、L2均不发光，但电压表指针有明显偏转，由此判定电路的故障可能是(　　)

A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 灯L1短路 D. 灯L2短路

4、如图所示的电路中，两个小灯泡的规格相同．闭合开关后，只有一个小灯泡发光，电压表指针偏转明显．则故障原因可能是(　　)

A. L1短路 B. L1断路

C. L2短路 D. L2断路

5、小明利用如图所示的电路测Rx的电阻，连接好电路闭合开关后，电流表、电压表均有示数，但无论怎样调节滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数均不变，出现这种情况的原因是(　　)

A. Rx短路 B. Rx断路

C. 电流表断路 D. 滑动变阻器接线柱接错了

6、小明利用如图所示的电路测Rx的电阻．连接好电路，闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器滑片，电流表指针几乎无偏转、电压表示数接近电源电压，出现这种情况的原因是(　　)

A. Rx短路 B. Rx开路

C. 电流表短路 D. 滑动变阻器开路

7、如图所示，两个灯泡L1、L2串联，闭合开关，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实际功率很小

C. L2发生了短路 D. L2发生了开路

8、如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一根导线分别连接到ab，bc，cd和ac两点，灯L1、L2均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯L1发光、L2不发光，由此判定电路的故障是(　　)

A. 灯L2与开关S均开路 B. 灯L1与开关S均开路

C. 灯L1与开关S均短路 D. 灯L2与开关S均短路

9、如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿，灯L变亮，两只电表中只有一只电表示数变大，则下列判断正确的是(　　)

A. R0短路，电流表示数变大 B. R0短路，电压表示数变大

C. R1开路，电流表示数变大 D. R1开路，电压表示数变大

10、某同学把一开关闭合的台灯插入插座时，家中原来亮着的灯全熄灭了，经检查发现家中的熔丝已熔断，造成这一现象的原因可能是(　　)

A. 台灯的灯丝断了 B. 台灯的插头开路

C. 台灯的灯座短路 D. 该插座原来已短路

11、如图所示，开关闭合后，发现电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数．如果电路中只有一处故障，则故障是(　　)

A. 变阻器断路　　　B. 小灯泡短路 C. 电流表短路 D. 小灯泡断路

12、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

13、如图所示，A、B是两条闭合金属轨道(外轨B略大)，A、B间用很多绝缘小枕木连接并固定在绝缘水平面上，由电池通过轨道给电动玩具火车供电．在一次使用中发现，正在运行的火车在轨道上停止了．经检查，电源及从电源到轨道的连接都没有问题，那么故障最有可能是(　　)

A. 火车轮子与轨道接触不好

B. 某条枕木松了，导致电流不能通过它

C. 轨道A出现一条细缝，不再是闭合的

D. 轨道A、B各出现一条细缝，不再是闭合的

二、填空题

1、如图所示，闭合开关S后小灯泡L1、L2均正常发光，它们的连接方式是________联；一段时间后，有一个小灯泡熄灭，而电流表的示数为零，则电路中出现的故障是________．

2、如图所示，电源电压为3 V，闭合开关，两只相同灯泡L1、L2都亮，灯泡L2两端的电压为________V．突然两只灯泡同时熄灭，电压表的示数变为3 V，电路故障可能是灯泡________(选填“L1”或“L2”)开路．

3、在如图所示的电路中，电源电压保持不变．电键S由断开到闭合时，观察到电路中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路故障．

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)

4、在“测量小灯泡工作时的电阻”实验中，小亮和小华同学设计的电路图如图所示，她们分别根据设计的电路图连接了电路的实物图．小亮闭合开关后，发现灯泡发光较暗，而且无论怎样移动变阻器的滑片，两电表示数不变，可能出现的故障是____________________________；而小华闭合开关后，发现两表均无示数，则可能出现的故障是__________________________．

5、如图为小明在做测量小灯泡的电功率的电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，在多次实验的过程中小明遇到以下问题，请你帮他一起分析、解决(实验中电压表、电流表无故障)：

(1)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，产生这一现象的原因可能是__________________；

(2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，产生这一现象的原因可能是____________；

(3)闭合开关，过了一段时间，小灯泡突然熄灭，电流表示数增大，电压表示数几乎为0，则产生的故障可能是______________________．

6、在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S后，已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R或灯L上．

(1)若闭合开关后，小灯不亮，发现两电表指针均有偏转，则故障可能是________．

(2)若闭合开关后，小灯亮，发现电压表指针无偏转，而电流表指针却发生了明显偏转，则故障可能是____________________________．

7. 在如图所示的电路中，电源电压为6 V，开关闭合后，电灯L1、L2均不发光，用电压表逐段测量，结果是Uab＝0 V，Uad＝6 V，Ubc＝6 V，Ucd＝0 V，由此可判断此电路的故障可能是________．我国家庭电路的供电电压是________V；不高于_______V的电压对人体才是安全的．

8、小芳用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”．闭合开关后，左右移动回形针，小灯泡始终不亮，为检查电路故障，小芳将电压表接到A、B两点，测得电压为3.0 V，则A、B间________ (选填“短路”或“开路”)，这种故障可能的情况是________________________________．

9、如图所示电路，开关S闭合后，两灯均发光，电压表测的是灯_______ (选填“L1”或“L2”)两端电压．一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，则故障可能是________(选填“L1短路”“L1开路”或“L2开路”)．

10. 家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个额定电压为220 V的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1_______；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光(发光不正常)，说明L2________.(均选填“正常”“短路”或“开路”)

微专题17-5 电路故障问题

例1、【答案】 A.

【解析】假设变阻器断路，此时电压表直接接在了电源两端，电压表测电源电压，电流表示数几乎为0，A符合题意；假设小灯泡短路，电路中只有滑动变阻器接入电路，电流表有示数，B不符合题意；假设电流表短路，则电流表无示数，而电压表测量滑动变阻器两端的电压，此时滑动变阻器两端的电压与小灯泡两端的电压之和等于电源电压，C不符合题意；假设小灯泡断路，电压表、电流表都没有接入电路，均无示数，D不符合题意；故选A.

例2、【答案】断路；　灯丝断了；　灯泡和灯座之间接触不良.

【解析】闭合开关后，左右移动回形针，灯始终不亮，电压表连接A、B两点，测得电压为3 V，说明电压表和电源是接通的，故障可能是与电压表并联部分出现断路，即灯泡灯丝断了或灯泡和灯座之间接触不良．

例3、【答案】 B.

【解析】如果R0短路，R1与灯泡L并联，故电路总电阻减小，电压表测量电源电压，由欧姆定律可知，电流表示数变大，灯泡两端电压变大，即电压表示数变大，灯泡变亮，A、D不符合题意；如果R1断路，则灯泡L与R0串联，电路电阻增大，由欧姆定律可知，电流表示数变小；由U＝IR可知，R0两端电压变小；因串联电路两端电压等于各部分电压之和，因此灯泡两端电压变大，即电压表示数变大，灯泡变亮，B符合题意，C不符合题意．故选B.

例4、【答案】 B.

【解析】故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，若灯L断路，则电压表与滑动变阻器、电流表串联接入电路，则灯不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，A不符合题意；若灯L短路，则灯不亮，电压表无示数，电流表有示数，B符合题意；若变阻器R处断路，则电流表、电压表均无示数，灯不亮，C不符合题意；若变阻器R处短路，则电流表、电压表均有示数，灯L亮，D不符合题意．故选B.

例5、【答案】 (1)如图甲所示;(2)灯泡断路;(3)右　1.52;

(4)①如图乙所示　②见解析　③

【解析】本题考查电功率的测量。

(1)利用“伏安法”测量小灯泡的电功率时，电压表测灯泡两端电压，电流表测通过小灯泡的电流，滑动变阻器要“一上一下”接入电路中。

(2)灯泡不亮，可能是灯泡发生短路或电路存在断路造成的，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相通，电路故障是与电压表并联的灯泡断路，使电压表串联在电路中。

(3)电压表示数为3.0V，小于灯泡额定电压，为使小灯泡两端的电压达到额定电压，应向右移动滑片，增大电路中的电流，使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V。由题图乙可知，电流表量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，示数为0.4A，灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.4A =1.52W。

(4)①实验需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，可以把灯泡与定值电阻串联，测出定值电阻两端电压，由欧姆定律求出通过定值电阻的电流，由于灯泡与定值电阻串联，可以求出通过灯泡的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率，据此设计电路如图。

②实验步骤：a、根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V；b、保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U。

③通过灯泡的电流I=I0=

灯泡额定功率P=U额I=

培优·训练

一、选择题

1、 D　

【解析】由电路图可知，闭合开关S，L1与L2并联，电流表测通过L2的电流，电压表测电源电压．如果灯泡L1短路，将形成电源短路，电流表、电压表示数为零，A不符合题意；如果灯泡L1断路，L1不发光，电流表的示数不变，电压表还是测量电源电压，示数不变，B不符合题意；如果灯泡L2短路，整个电路短路，两灯都不发光，电压表示数变为零，C不符合题意；如果灯泡L2断路，L2不发光，电流表与电压表串联，由于电压表的内阻很大，由I＝可知，此时电流很小，即电流表示数几乎为零，而电压表示数不变，D符合题意．故选D.

2、B　

【解析】由电路图可知三个灯泡串联，电流表测量串联电路电流，电压表测量乙灯两端电压．闭合开关三灯都发光，两电表均有示数说明这时电路正常．一段时间后三灯熄灭说明很可能是某处断路．两电表示数均为0，说明很可能是甲灯或丙灯断路；甲、乙两灯互换，由于此时电路处于断路状态，所以应该是电压表有示数，说明是此时和电压表并联的甲灯断路．故选B.

3、B　

【解析】将电压表并联在dc两点时，电压表有示数，说明电压表和电源是接通的，而L2不亮，说明它没有电流，L2两端有电压没有电流，一定是L2断路．故选B.

4、A　

【解析】当L1短路时，L2发光，电压表测量L2两端电压，指针偏转明显，A符合题意；当L1断路时，整个电路断路，两灯均不发光，电压表无示数，B不符合题意；当L2短路时，L1发光，电压表也被短路，无示数，C不符合题意；当L2断路时，电压表串联在电路中，示数接近电源电压，两灯均不发光，D不符合题意．故选A.

5、D

6、B

7、D

8、A

9、D

10、C

11、A　

12、B

13、A

【解析】当火车轮子与轨道接触不好，则电流不能正常通过火车，使玩具火车不能正常行驶，A选项有可能；绝缘枕木是为了固定轨道，其中一个松动，不影响电流通过电动玩具火车，玩具火车可以正常行驶，B错误；由解图可知，当轨道A出现一条细缝，则电源正极通过另一方向接入电动玩具火车，如解图乙→丙或丁→戊，故不影响电动玩具车的正常工作，C错误；当轨道A、B各出现一条细缝，则电源正负极通过与原来电流的反方向接入电动玩具火车，如解图乙→丁或丙→戊，故不影响电动玩具火车的正常工作，D错误．故选A.

二、填空题

1、并　L1或断路(或L1和均断路)　

【解析】由电路图可知，当闭合开关S后，小灯泡L1和L2并联，电流表测量通过L1的电流；若一个小灯泡熄灭，而电流表的示数为零，说明灯泡L1支路断路，即L1或断路，或L1和均断路，灯泡L2支路工作正常．