第65講電路故障分析

I真題示例_______________________________

1.（2022?河北）某物理興趣小組利用廢棄電飯煲的部分器材自制簡易電飯煲，設計電路如

圖1所示。選用的器材有：限溫開關Sl（手動將其按下，開始持續(xù)加熱煮飯，當鍋內(nèi)溫

度高于1O3"C時自動斷開，之后不能自動閉合）；保溫開關S2（當鍋內(nèi)溫度高于80℃時自

動斷開，溫度低于70C時自動閉合）；電飯煲的框架（結(jié)構(gòu)如圖2所示）。自備元件有：

加熱電阻絲R（阻值為60。，用于加熱煮飯）；限流電阻RI和R2（阻值均為IkQ）；指示

燈Li和L2（2.5V,0.6W,當電流低于30mA時可視為熄滅）；保險絲T。

內(nèi)膽底感溫磁體彈蓄電熱板

圖1圖2

（1）按照興趣小組設計的電路，下列說法正確的是CD（多選）。

A.按下Si,LI和L2均發(fā)光

B.當鍋內(nèi)溫度高于103℃時，Sl自動斷開。Ll和L2均發(fā)光

C.保溫過程中，S2自動在閉合、斷開狀態(tài)之間交替切換

D.當鍋內(nèi)溫度低于70℃時，S2自動閉合，Ll發(fā)光，L2熄滅

（2）簡易電飯煲制作完成后，試用時LI始終不亮，但加熱和保溫功能均正常，在不增加

元件的前提下，斷開電源，使用多用電表判斷發(fā)生故障的元件。下列操作步驟的正確順

序是CABDE（填寫各步驟前的字母）。

A.將選擇開關旋轉(zhuǎn)到“X100”位置

B.將兩支表筆直接接觸，調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向歐姆零點

C.調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度

D.測量指示燈Li兩端的阻值

E.將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高擋

操作時，將多用電表兩表筆與Li兩端接觸，若指針如圖3所示，可判斷是Ll斷路

損壞；若指針如圖4所示，可判斷是Rl斷路損壞。（用電路中的元件符號表示）

【解答】解：（1）A.按下Si,燈泡L2短路，不能發(fā)光，故A錯誤；

B.當鍋內(nèi)溫度高于103℃時限溫開關Si自動斷開，限流電阻Ri和R2阻值均為lk∩,此

79∏

時電路的總電流I總V]000A=220mA；

通過燈泡L2的電流l2<τ∩7??τ∩lrt=?f×220mA≈12.5mA<30mA,所以Li不發(fā)

IUUU+。U.、IUoU

光，故B錯誤；

C.保溫開關S2（當鍋內(nèi)溫度高于80℃時自動斷開，溫度低于70℃時自動閉合）在保溫過

程中，自動在閉合、斷開狀態(tài)之間交替切換，故C正確；

D.當鍋內(nèi)溫度低于70℃時，S2自動閉合，電飯煲處于加熱狀態(tài)，Li發(fā)光，燈泡L2短路，

熄滅，故D正確；

（2）利用歐姆表測電阻時，首先使得測電阻與其他電路斷開，進行機械調(diào)零，然后選取

合適的擋位，再進行歐姆調(diào)零，測量完畢后，將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高

擋，故正確的順序為：CABDE；

操作時，將多用電表兩表筆與LI兩端接觸，此時回路中的用電器為Ri、R和Ll

若指針如圖3所示，此時歐姆表的示數(shù)約為1100∩,可判斷是L1斷路損壞；

若指針如圖4所示，此時歐姆表的示數(shù)為零，說明L∣沒有損壞，加熱和保溫功能均正常，

說明R正常，所以是Rl斷路損壞。

故答案為：(1)CD；(2)CABDE；L∣;Ri。

一.知識回顧

電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有導線斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、電阻器內(nèi)

部斷路、接觸不良等現(xiàn)象。

1.兩種常見故障的特點

(1)斷路特點：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零。

(2)短路特點：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但用電器或電阻兩端電

壓為零。

2.檢查故障的兩種基本方法

(1)儀表檢測法

①電壓表檢測：如果電壓表示數(shù)為零，說明電壓表上無電流通過，則可能在與電壓表并

聯(lián)的路段之外有斷路，或與電壓表并聯(lián)的路段完全短路。

如果電壓表有示數(shù)，說明電壓表上有電流通過，則在與電壓表并聯(lián)的路段之外無斷路,

且與電壓表并聯(lián)的路段內(nèi)電阻值不為零(可能無短路，也可能部分短路)。

②電流表檢測：當電路中接有電源時，可用電流表測量各部分電路上的電流，通過對電

流值的分析，可以確定故障的位置。在運用電流表檢測時，一定要注意電流表的正負接線柱

和量程。

③歐姆表檢測：當測量值很大時，表示該處斷路；當測量值很小或為零時，表示該處短

路。在運用歐姆表檢測時，外電路一定要切斷電源。

(2)假設法

已知電路發(fā)生某種故障，尋找故障發(fā)生在何處時，可將整個電路劃分為若干部分，然后

逐一假設某部分電路發(fā)生故障，運用閉合電路或部分電路的歐姆定律進行分析。分析結(jié)果若

與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若分析結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合,

則故障可能發(fā)生在這部分電路，直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，此方法亦稱排除法。

3.電路中斷路與短路的故障判定

首先，認真分析題意，弄清所用的儀表、儀器，然后用“假設推理法”。假設一個故障

現(xiàn)象存在，然后根據(jù)電路的串、并聯(lián)規(guī)律進行分析、推理，若能得到相應的現(xiàn)象或題目中所

給的數(shù)據(jù)(如本例表格中的測量結(jié)果)，就說明這個故障現(xiàn)象存在。

二.典型例題

題型一：實物連線圖

例L如圖是某同學連接的實驗實物圖，A、B燈都不亮，他采用下列兩種

方法進行故障檢查。

F電池

B(2.5V.lW)

（1）應用多用電表的直流擋進行檢查，選擇開關置于IOV擋。該同學測試結(jié)

果如表1所示，在測試a、b間直流電壓時，紅表筆應接觸（填“a”或

“b”）。根據(jù)測試結(jié)果，可判定故障是O

A.燈A短路B.燈B短路

C.cd段斷路D.df段斷路

表1

測試點電壓示數(shù)

a、b有示數(shù)

b、c’有示數(shù)

c、d無示數(shù)

d、f有示數(shù)

表2

測試點指針偏轉(zhuǎn)情況

c、d

d、eQ

e?fO

（2）將開關斷開，再選擇歐姆擋測試，測量結(jié)果如表2所示，那么檢查出的

故障是（）

A.燈A斷路B.燈B短路

C.燈A、B都斷路D.d,e間導線斷路

答案：（DaD（2）BDo

解析：（1）應用多用電表判斷電路故障，首先要正確使用多用電表，對多用

電表而言，電流應從紅表筆流入該表內(nèi)，由題圖能看出a點接電源正極，電勢高

于b點電勢，所以紅表筆應接觸a。

由表1可知，a、b間，b、c間，d、f間均有示數(shù)，c、d間無示數(shù)，說明d、

f之外路段無斷路，且d、f間有電阻，而燈不亮，則d、f間有斷路，C錯誤,

D正確；至于燈A、燈B是否短路，則無法判斷，A、B錯誤。

⑵由表2可知，c、d間有一定的電阻但不是很大，燈A既不短路也不斷路,

A、C錯誤；d、e間存在很大電阻，表明d、e間導線斷路，D正確；e、f間電阻

為零，則燈B短路，B正確。

題型二：電路圖

例2.如圖所示電路中，由于某處出現(xiàn)了故障，導致電路中的A、B兩燈變亮，C、D兩燈

變暗，故障的原因可能是（）

C.R2短路D.R3短路

【解答】解：A、若RI短路，外電阻減小，路端電壓U減小,干路電流I增大，A燈變

亮。并聯(lián)部分的電壓減小，通過B的電流減小，則B燈變暗,不符合題意。故A錯誤。

B、若R2斷路，外電阻增大，路端電壓U增大，干路電流I減小，A燈變暗，不符合題

意。故B錯誤。

C、若R2短路，D燈不亮，外電阻減小，路端電壓U減小，干路電流I增大，A燈變亮。

并聯(lián)部分的電壓減小，通過B的電流減小，則B燈變暗，不符合題意。故C錯誤。

D、若R3短路，外電阻減小，路端電壓U減小，干路電流I增大，A燈變亮。并聯(lián)部分

的電壓減小，通過C、D的電流都減小，則C、D燈變暗。

干路電流增大，通過C燈電流減小，則B燈的電流增大，變亮。符合題意。故D正確。

故選：Do

三.舉一反三，鞏固練習

1.如圖電路中，A、B兩燈原來正常發(fā)光，忽然A燈比原來亮了，設這是因為電路中某一

處發(fā)生了故障造成的，那么發(fā)生這種故障的可能是（）

C.R3斷路D.電源斷路

【解答】解：A、若電阻RI短路，兩個燈泡都不亮，不符合題意，故A錯誤;

B、如果R2斷路，根據(jù)并聯(lián)電路總電阻與分電阻的關系，可知外電路總電阻增大，干路

電流減小，內(nèi)電壓減小，則路端電壓增大，流過Rl的電流增大，燈泡B和電阻R3并聯(lián)

的總電流減小，則燈泡B和電阻R3并聯(lián)電壓減小，則A燈兩端電壓增大，因此，A燈

變亮，符合題意，故B正確；

C、同理，若R3斷路，燈泡A和電阻R2并聯(lián)電壓減小，A燈變暗，不符合題意，故C錯

、口

陜；

D、若電源斷路，燈泡A、B均熄滅，不符合題意，故D錯誤。

故選：B。

2.在探究電路故障時，某實驗小組設計了如圖所示的電路，當電鍵閉合后，電路中的各用

電器正常工作，經(jīng)過一段時間，發(fā)現(xiàn)小燈泡A的亮度變暗，小燈泡B的亮度變亮.則

下列對電路故障的分析正確的是（）

3

A.可能是定值電阻Rl短路B.可能是定值電阻R2斷路

C.可能是定值電阻R3短路D.可能是定值電阻R4短路

【解答】解：AD、由于小燈泡A串聯(lián)于干路中，且故障發(fā)生后小燈泡A變暗，可知電路

中總電流變小，即電路總電阻變大，由此可知，故障應為某一電阻斷路，故AD錯誤'；

B、若R2斷路，則Ri和小燈泡B所在支路的電壓增大，而R2的斷路又使小燈泡B分配

的電壓增大，故小燈泡B變亮，故B正確；

C、若R3短路，必引起與之并聯(lián)的支路（即Rl所在支路）中無電流，小燈泡B熄滅，故

C錯誤；

故選:Bo

3.某學生在研究串聯(lián)電路電壓特點時，接成如圖所示電路，接通K后，他將高內(nèi)阻的電

壓表并聯(lián)在A、C兩點間時，電壓表讀數(shù)為U；當并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表讀數(shù)

也為U；當并聯(lián)在B、C兩點間時，電壓表讀數(shù)為零，則出現(xiàn)此種情況的原因可能是

（Ri、R2阻值相差不大）（）

Er,

TN--------^―

________I________

A

R1BRlC

A.AB段斷路B.Ae段斷路C.AC段短路D.AB段短路

【解答】解：A、如果AB段斷路，R2無電流通過，當電壓表并聯(lián)在B、C兩點間時，電

壓表讀數(shù)為零，電壓表并聯(lián)在A、C兩點間時電壓表通過開關接在電源兩端讀數(shù)為U,

當電壓表并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表通過R2和開關接在電源兩端讀數(shù)也為U,符合

題意，故A正確；

B、如果AC段斷路，Rl無電流通過，當電壓表并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表讀數(shù)一定

為零，與題意不符，故B錯誤；

C、如果AC段短路，當電壓表并聯(lián)在A、C兩點間時，電壓表讀數(shù)一定為零，與題意不

符，故C錯誤；

D、如果AB段短路，當電壓表并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表讀數(shù)一定為零，與題意不

符，故D錯誤；

故選：Ao

4.如圖所示的電路中，電源電動勢不變、內(nèi)阻不能忽略，RBR2、R3、R4為定值電阻,

Li>L2是小燈泡（阻值不變），電流表是理想電表。閉合開關S,兩燈均正常發(fā)光。由

于某種原因定值電阻RI處突然斷路，則（）

A.電流表的讀數(shù)變小，Ll變亮，L2變暗

B.電流表的讀數(shù)變小，Ll變暗，L2變亮

C.電流表的讀數(shù)變大，Ll變亮，L2變暗

D.電流表的讀數(shù)變大，Ll變暗，L2變亮

【解答】解：Rl斷路，則電路總電阻變大，根據(jù)I=F可知電路總電流減小，L2并聯(lián)部

R總

分的電路結(jié)構(gòu)不變，分流關系不變，則通過L2的電流變小，L2變暗，流過電流表的電流

變小，L2分壓變小，路端電壓U=E-Ir變大，Li兩端電壓變大，Li變亮，故BCD錯誤,

A正確。

故選：Ao

5.如圖所示，接通電鍵S,燈泡Li、L2都正常發(fā)光。某時刻由于電路故障兩燈突然熄滅。

若故障只有一處，則下列說法正確的是（）

A.如果將電壓表并聯(lián)在Cd兩端有示數(shù)，說明Cd間完好

B.如果將電壓表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0,說明ac間斷路

C.如果將電流表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0,說明ac間完好

D.如果將電壓表并聯(lián)在ad兩端有示數(shù)，并聯(lián)Cd兩端示數(shù)為0,說明Cd間斷路

【解答】解：電路故障分為斷路和短路，故障只有一處，假設發(fā)生了短路，如果是某盞燈

短路，該燈熄滅，而另一盞燈應該變亮，如果是兩盞燈以外的元件短路，則兩盞燈均變

亮，故假設不成立。電路故障應為斷路。

A.電壓表并聯(lián)在Cd兩端有示數(shù)，說明Cd間發(fā)生了斷路，故A錯誤；

B.電壓表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0,說明ac部分以外的電路發(fā)生了斷路，而