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2024年中考物理复习-----“表格法”突破电路故障分析(全国通用)
展开“表格法”突破电路故障分析
一、要点解读
1.串联电路故障分析
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R1断路 |
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R2断路 |
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R1短路 |
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R2短路 |
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R1断路且R2短路 |
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R2断路且R1短路 |
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R1、R2均断路 |
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注:①电流表A有示数,一定是仅一个用电器发生短路;A表无示数,往往是用电器发生断路(一个或两个);
②电压表V有示数,往往是“内断外短”,即与电压表并联的用电器断路或外面的另一用电器短路;电压表 V无示数,往往是“内短外断”,即与电压表并联的用电器短路或外面的另一用电器断路。
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R1断路 | 0↓ | U总↑ | 0↓ |
R2断路 | 0↓ | 0↓ | U总↑ |
R1短路 | ↑ | 0↓ | U总↑ |
R2短路 | ↑ | U总↑ | 0↓ |
R1断路且R2短路 | 0↓ | U总↑ | 0↓ |
R2断路且R1短路 | 0↓ | 0↓ | U总↑ |
R1、R2均断路 | 0↓ | * | * |
*两个均断路情况下,如果只有一个电压表测某个电阻,则该电压表示数为0;若如图所示接两个电压表且电压表量程相同时,则每个电压表的示数均为U总/2,但这种情况超纲。
2.并联电路故障分析
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R1断路 |
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R2断路 |
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R1、R2均断路 |
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注:并联电路中:①电压表V的示数不变;②各支路的电流互不影响;③只能发生断路。
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R1断路 | 0↓ | → | ↓ | → |
R2断路 | → | 0↓ | ↓ | → |
R1、R2均断路 | 0↓ | 0↓ | 0↓ | → |
3.电路故障解答注意事项
1.判断用电器的连接方式:是串联电路还是并联电路,有没有被短路的用电器(或电表),分清各电表的测量对象。
2.根据电表示数的变化或小灯的亮暗情况判断电路的故障情况。
3.注意一些文字修饰说法,如“一定”、“可能”、“电表示数减小”或“增大”、“电灯变亮”或“变暗”等。还需注意题目里说的是单故障还是多故障。
4.答题规范:“请写出电表示数及对应故障”,一定要电表示数(注:这里要写具体值)写在前,对应故障写在后。
二、典例引领
1.串联电路单故障
例1.在如图所示的电路中,灯L或电阻R可能出现了故障,开关S闭合后,只有一个电表指针发生偏转,则:
(1)若灯L发光,一定是____________;
(2)若灯L不发光,一定是_____________。
解析:R短路;R断路。(灯L或电阻R出现故障,由“或”可知一定是单故障)
| 灯的亮灭 | ||
R短路 | 有 | 0 | 亮 |
R断路 | 0 | 有 | 灭 |
L短路 | 有 | 有 | 灭 |
L断路 | 0 | 0 | 灭 |
由表可知:灯亮,则一定是R短路;灯不亮,且只有一个电表有示数的情况是R断路。
2.串联电路双故障
例2.在如图所示的电路中,电源电压为U保持不变。闭合开关前后,电压表指针的位置不变,灯L始终不亮。已知故障只发生在电阻R、灯L上,现用一个完好的灯L′替换灯L,请根据灯L′的发光情况进行判断:
(1)如果灯L′发光,则可能存在的故障是____________;
(2)如果灯L′不发光,则可能存在的故障是_____________。
解析:电阻R、灯L,中间“、”不是“或”的意思,可以是双故障。
| 闭合前V | 闭合后L | L | L′ |
R断路 | U | U | 不亮 | 不亮 |
L断路 | 0 | 0 | 不亮 | 亮 |
R短路 | U | 0 | 亮 | 亮 |
L短路 | U | U | 不亮 | 亮 |
R断路且L短路 | U | U | 不亮 | 不亮 |
L断路且R短路 | 0 | 0 | 不亮 | 亮 |
R、L均断路 | 0 | 0 | 不亮 | 不亮 |
(1)合闭合开关前后不发生变化的,且L′发光的L断路、L短路、L断路且R短路;
(2)符合闭合开关前后不发生变化的且L′不发光,R断路、R断路且L短路、R、I均断路。
3.并联电路单故障
例3.在图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,电流表A1的示数为I0,电流表A2的示数为2I0,电路正常工作。一段时间后,观察到一个电表的示数变小,另一个电表的示数不变。若电阻R1、 R2中仅有一个出现故障,请根据相关信息写出两电表的示数及相对应的故障。
解析:
| ||
R1断路 | 0 | 2I0 |
R2断路 | I0 | 0 |
答:当A1为0,A2为2I0,R1断路;当A1为I0,A2为0,R2断路。
4.并联电路双故障
例4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。已知电阻R1、R2中的一个或两个同时发生断路故障,且其他元件均保持完好。现将一个完好的电流表接入电路,利用开关S的开闭排查出所有可能的故障情况,电流表应接入电路中______处(选填“a”“b”或“c”),写出现象及其对应的故障_______________。
解析:因为通过开关断开闭合,只接a点,只能知道R1的情况;只接c点,只能知道R2的情况;b点可以知道R1和R2的情况,故电流表接在b点。故障情况及开关开闭后的电流表示数情况如下表所示:
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R1断路 | I2 | I1 |
R2断路 | 0 | I1 |
R1和R2均断路 | 0 | 0 |
答:当开关开闭都有示数,且示数不变,则R1断路;当开关断开时无示数,闭合后有示数,则R2断路;当开关断开闭合都无示数,R1和R2均断路。
5.故障检测
例5.如图所示电路,闭合开关S,两只小灯不亮。小蒋查看了电源、电灯、开关和接线柱连接都没问题,估计是某导线断路了。小蒋将电表的正接线柱与电源的正极a相连,再将电表的负接线柱分别与其它接线柱相连。下列有关检测的推断正确的是( )
A.若电流表接在ad两端时,灯亮,则导线cd一定断路
B.若电流表接在ae两端时,灯亮,则导线ab一定断路
C.若电压表接在af两端时,示数为3V,则导线gh一定断路
D.若电压表接在ag两端时,示数为0 V,则导线gh一定断路
解析:A选项,电流表接在ad两端时,灯亮,可能bc断路,故A错;B选项,电流表接ae两端时,灯亮,可能bc断路,可能ed断路,可能cd断路,故B错;C选项,电压表接af两端时,示数为3V,则导线gh一定是好的,故C错误;故选D。.
6.互换位置
例6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电流表A的示数变小,电压表V的示数不变,然后将电流表A与电阻R2对换,发现电流表的示数再次变小。若故障只发生在电阻R1、R2上,则( )
A.R1一定断路 B.R2一定断路 C.R1可能断路 D.R2可能断路
解析:互换后电路图如下图所示,R1被电流表短路,实际上就变成只有一个电阻R2的简单电路。具体分析如下表:
| 互换前电流表示数 | 互换后电流表示数 |
R1断路 | I2 | I2 |
R2断路 | I1 | 0 |
R1和R2均断路 | 0 | 0 |
综合所有情况可知:互换后电流表示数再次变小只能是R2断路,R1是好的。所以选B。
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