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文檔簡(jiǎn)介

專項(xiàng)七電路

重難點(diǎn)15故障電路分析

知識(shí)梳理

―7

一、電路故障

電路故障,是電路分析中比較復(fù)雜,對(duì)學(xué)生的分析能力要求比較高,學(xué)生需要掌握串并

聯(lián)電路的識(shí)別、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律等知識(shí),并從電學(xué)的現(xiàn)象出發(fā),分析各個(gè)電表

的示數(shù)或示數(shù)變化,確定電路故障。電路故障一般都含有兩方面內(nèi)容:一是故障的性質(zhì),即

是短路還是開路;二是故障的位置,即故障發(fā)生在哪個(gè)元件上。所以一個(gè)電路中故障,要從

這兩個(gè)方面分析。

二、電路故障分析的方法

1.串聯(lián)電路故障:

廠?_

開關(guān)S閉合后,電路正常工作,如果電路某一處出現(xiàn)故障,引起的電表變化現(xiàn)象如下表。

故障電流表A示數(shù)變化電壓表VI示數(shù)變化電壓表V2示數(shù)變化

&斷路變小變大變小

以短路變大變小變大

&斷路變小變小變大

寵2短路變大變大變小

2.并聯(lián)電路故障:

開關(guān)S閉合后,電路正常工作,如果并聯(lián)電路出現(xiàn)故障,根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn),即電壓表不發(fā)

生改變,且不會(huì)出現(xiàn)電阻短路故障,只會(huì)出現(xiàn)斷路故障,因此故障現(xiàn)象減少,如下表。

Ri

故障電流表A1示數(shù)變化電流表A2示數(shù)變化電流表A示數(shù)變化

尺斷路變小不變變小

4斷路不變變小變小

R八&斷路變小變小變小

電路中的電壓表示數(shù)不變,出現(xiàn)斷路故障后,干路電流表A示數(shù)一定減小,哪個(gè)支路斷路,

哪個(gè)支路電流變小為0。

命題趨勢(shì)

【試題研究】故障電路通常出現(xiàn)在填空題12題的位置,分值4分,是中考必考題目,從近

幾年看,只考一處故障,且只限于電阻4、&處,中考評(píng)分要求必須寫出現(xiàn)象,即電流表

和電壓表的示數(shù)或者變化,進(jìn)而判斷具體故障。語(yǔ)言表述要求趨于嚴(yán)格,符號(hào)表示必須與題

干一致。

【例題分析】

例1.(2022?上海中考)如圖所示電路中,電源電壓保持不變,由千接線柱接觸不良導(dǎo)致電

路發(fā)生了斷路故障。若電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻4、叢處上?,F(xiàn)通過接入一

個(gè)電表來判斷故障。

①應(yīng)選擇如下方案。

A.將一個(gè)電流表串聯(lián)在0點(diǎn)

B.將一個(gè)電壓表并聯(lián)在M、N兩點(diǎn)之間

C.將一個(gè)電壓表并聯(lián)在。、M兩點(diǎn)之間

②請(qǐng)寫出選擇方案后,閉合開關(guān)S后的操作、電表的示數(shù)變化情況及其對(duì)應(yīng)的故障:

【答案】①A;②移動(dòng)滑動(dòng)變阻器&的滑片P,若電流表A示數(shù)改變,則r由于接線柱

接觸不良導(dǎo)致的斷路;若電流表A示數(shù)不變,則&由于接線柱接觸不良導(dǎo)致的斷路。

【解析】解:由圖可知,該電路為并聯(lián)電路;

A.將一個(gè)電流表接入到Q點(diǎn),此時(shí)電流表測(cè)量干路中的電流,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,若

電流表示數(shù)不變,這說明通過滑動(dòng)變阻器的電流不變,所以故障是R2斷路;若電流表示數(shù)

發(fā)生變化,這說明通過滑動(dòng)變阻器的電流發(fā)生了改變,該支路是正常的,故障是R1斷路;

B.將一個(gè)電壓表接入到QM之間,電壓表測(cè)量的是一段導(dǎo)線直接的電壓,示數(shù)一直為0,

不能檢測(cè)出電路故障;

C.將一個(gè)電壓表接入到MN之間,電壓表測(cè)量的是電源電壓,示數(shù)保持不變,不能檢測(cè)出

電路故障。

故答案為:①A;②移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P,若電流表A示數(shù)改變,則Ri由于接線柱

接觸不良導(dǎo)致的斷路;若電流表A示數(shù)不變,則&由于接線柱接觸不良導(dǎo)致的斷路。

例2.(2021?上海中考)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,兩電表

中至少有一個(gè)電表示數(shù)會(huì)發(fā)生變化。若電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在凡、&上,根據(jù)

以上信息,寫出閉合開關(guān)S前后電流表和電壓表示數(shù)的變化情況及對(duì)應(yīng)的故障。

【答案】電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變大:R1短路;電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變

?。篟2短路。

【解析】解:電路中只有一處故障,且發(fā)生在電阻R1或R2上,可分四種情況(電阻R1斷

路、電阻R2斷路、電阻R1短路、電阻R2短路)分析,由題知,閉合開關(guān)S,至少有一個(gè)

電表發(fā)生變化,電路中只有一處故障,且發(fā)生在電阻R1或R2上,電路故障要么是斷路、

要么是短路。

若電阻Ri斷路,開關(guān)S閉合前后,電路斷路,電壓表、電壓表都無(wú)示數(shù),不符合題意;

若電阻R2斷路,開關(guān)S閉合前后,電壓表始終串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓,其示數(shù)不變;電

流表幾乎無(wú)示數(shù),示數(shù)不變,不符合題意;

若電阻Ri短路,開關(guān)S閉合前,電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)量電源電壓,電流表幾乎無(wú)示數(shù);

開關(guān)S閉合后,電壓表測(cè)量R2兩端的電壓,即電源電壓,電流表測(cè)量通過R2的電流;所

以電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變大,符合題意;

若電阻R2短路,開關(guān)S閉合前,電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓,電壓表有示數(shù),電流表

幾乎無(wú)示數(shù);閉合開關(guān)S后,電壓表被短路而無(wú)示數(shù),電流表測(cè)量通過R2的電流;所以電

壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大,符合題意;

故答案為:電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變大:R1短路;電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變

小:R2短路。

例3.(2020?上海中考)在如圖所示的電路中,電源電壓為Uo保持不變,電阻Ri、R2的

阻值均為Ro,閉合開關(guān)S,只有兩個(gè)電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若電路中僅有一處故障,且只

發(fā)生在電阻Ri、R2上,請(qǐng)根據(jù)以上信息,寫出閉合開關(guān)S后電壓表V1和電流表A的示數(shù)

及相對(duì)應(yīng)的故障。o

Ri氏

]|-------

1S

【答案】電壓表Vi表示數(shù)為Uo,電流表A表示數(shù)為誓,R2短路;電壓表Vi表示數(shù)為0,

Ro

電流表A表示數(shù)為包,Ri短路。

R。

【解析】解:根據(jù)電路圖可知,閉合開關(guān),兩電阻串聯(lián),電流表A測(cè)電路中的電流,電壓表

V1測(cè)量電阻Ri兩端的電壓,電壓表V2測(cè)量電阻R2兩端的電壓。

閉合開關(guān)S,如果Ri斷路,則電流表和V2無(wú)示數(shù);如果R2斷路,則電流表和Vi無(wú)示數(shù);

已知閉合開關(guān)有兩個(gè)電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電路是通路,則電路故障為Ri或R2短路。

①若電壓表VI示數(shù)為Uo,則電流表A表示數(shù)為I=g=泉,故可能R2短路;

②若電壓表Vi示數(shù)為0,則電流表A示數(shù)為I=g=級(jí),故可能R1短路。

故答案為:電壓表VI表示數(shù)為Uo,電流表A表示數(shù)為%,R2短路;電壓表V1表示數(shù)為

3

0,電流表A表示數(shù)為包,Ri短路。

R。

例4.(2019?上海中考)在如圖所示的電路中,已知電源電壓為Uo保持不變。閉合電鍵

S,電路正常工作。一段時(shí)間后觀察到有一電壓表示數(shù)變大。在電路中正確串聯(lián)一個(gè)電流

表,電流表示數(shù)為0.若電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻Ri、R2上,請(qǐng)根據(jù)以上信

息寫出兩電壓表示數(shù)及相對(duì)應(yīng)的故障。

Ri氐

~1—1~~~1—1—

'~~~?-1

【答案】若電壓表Vi表示數(shù)為Uo,電壓表V2表示數(shù)為0,則R1斷路;若電壓表Vi表示

數(shù)為0,電壓表V2表示數(shù)為Uo,則R2斷路。

【解析】解:根據(jù)電路圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表Vi測(cè)量電阻Ri兩端的電壓,電壓表

V2測(cè)量電阻R2兩端的電壓;已知工作一段時(shí)間后,一個(gè)電壓表的示數(shù)變大,再串聯(lián)一個(gè)

電流表,觀察到電流表的示數(shù)為0,說明電路中存在斷路故障。

若Vi示數(shù)變大,增大為電源電壓Uo,則故障為Ri斷路,此時(shí)V2的示數(shù)為0;

若V2示數(shù)變大,增大為電源電壓Uo,則故障為R2斷路,此時(shí)Vi的示數(shù)為0。

故答案為:若電壓表Vi表示數(shù)為Uo,電壓表V2表示數(shù)為0,則Ri斷路;若電壓表Vi表

示數(shù)為0,電壓表V2表示數(shù)為Uo,則R2斷路。

限時(shí)檢測(cè)

1.(2022?崇明區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓為U且不變。閉合電鍵S,電路正

常工作。過了一會(huì)兒,燈L熄滅,電路發(fā)生了故障,且故障只能發(fā)生在燈L或電阻R上。

①如果兩個(gè)電表中只有一個(gè)電表的示數(shù)變大,那么故障是,此時(shí)電壓表的示

數(shù)為o

②如果兩個(gè)電表中的示數(shù)均變大,那么故障是,此時(shí)電壓表的示數(shù)為。

@L

【答案】①電阻R斷路;U;②燈L短路,Uo

【解析】解:由圖知,燈泡L與電阻R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的

電流;

閉合電鍵S,燈L熄滅,且故障只能發(fā)生在燈L或電阻R上,則燈L熄滅的原因可能有以

下幾種情況:電阻R斷路,或燈泡L斷路,或燈泡短路;

I如果電阻R斷路,此時(shí)電壓表串聯(lián)在電路中,由于電壓表的電阻非常大,則此時(shí)電流表

示數(shù)變小,幾乎是0,電壓表相當(dāng)于測(cè)電源電壓,電壓表示數(shù)會(huì)增大,即此時(shí)只有一個(gè)電

表的示數(shù)變大。

II如果燈泡斷路,則整個(gè)電路斷路,此時(shí)電流表和電壓表示數(shù)都變?yōu)?,即兩個(gè)電表的示

數(shù)都變小了。

III如果燈泡短路,電路中總電阻變小,則電流表的示數(shù)增大,此時(shí)電路為電阻R的簡(jiǎn)單電

路,則電阻兩端的電壓等于電源電壓,即兩個(gè)電表的示數(shù)都變大。

由此可知,如果只有一個(gè)電表的示數(shù)變大,則故障是電阻R斷路,電壓表示數(shù)等于電源電

壓U;如果兩個(gè)電表的示數(shù)都變大,則故障是燈L短路,電壓表示數(shù)等于電源電壓U。

故答案為:①電阻R斷路;U;②燈L短路,Uo

2.(2022?靜安區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓為Uo,電阻Ri、R2的阻值相等均

為Ro。已知電路中已有一處故障,且只發(fā)生在電阻Ri、R2上。開關(guān)S從斷開到閉合,觀

察到電壓表V的指針?biāo)谖恢貌蛔?。?qǐng)寫出開關(guān)S閉合后,電流表A的示數(shù)及相應(yīng)的故障

情況。。

【答案】開關(guān)S閉合后,若電流表示數(shù)為零,說明故障R2斷路;若電流表的示數(shù)為巴,

Ro

則故障是Ri短路。

【解析】解:若Ri短路,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電壓表和電源不能構(gòu)成通路,電壓表示數(shù)為

0,開關(guān)s閉合后,R2與電流表串聯(lián),電壓表示數(shù)仍為0,由歐姆定律知道,電流表的示數(shù)

空,符合題意;

Ro

若Ri斷路,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電壓表和電源不能構(gòu)成通路,電壓表示數(shù)為0,開關(guān)S閉合

后,電壓表測(cè)量電源電壓,則即電壓表V的指針?biāo)谖恢冒l(fā)生變化,與題意不符;

若R2短路,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電壓表和電源不能構(gòu)成通路,電壓表示數(shù)等于0,當(dāng)開關(guān)S

閉合后,電壓表測(cè)量電源電壓,即電壓表V的指針?biāo)谖恢冒l(fā)生變化,與題意不符;

若R2斷路,無(wú)論當(dāng)開關(guān)S斷開,還是閉合,電壓表和電源不能構(gòu)成通路,電壓表示數(shù)都是

等于0,且電流表示數(shù)為零,符合題意。

故答案為:開關(guān)S閉合后,若電流表示數(shù)為零,說明故障R2斷路;若電流表的示數(shù)為

―,則故障是Ri短路。

?0

3.(2022?黃浦區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓為U保持不變。閉合開關(guān)S,電路

正常工作。一段時(shí)間后,燈熄滅。已知電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在燈L或電阻R上。

①電路故障可能是。

②現(xiàn)將電壓表并聯(lián)接入A、B、C中某兩點(diǎn)間,通過觀察閉合開關(guān)前后電壓表的示數(shù),可以

確定故障。請(qǐng)寫出電壓表接入點(diǎn)、閉合開關(guān)前后電壓表示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。o

RA上B

—Hg)—

CSj

-----1|-----------———

【答案】(1)R斷路或L斷路或L短路;

(2)電壓表并聯(lián)接入AC兩點(diǎn),閉合開關(guān)前后,電壓表示數(shù)始終為0,則R斷路;

電壓表示數(shù)始終為U,則L斷路;電壓表示數(shù)由U變?yōu)?,則L短路。

【解析】解:①由圖可知,該電路為串聯(lián)電路,燈泡和R串聯(lián)接入電路中;一段時(shí)間后,

燈突然熄滅,若電路中只有一處故障,可能是電阻R斷路或燈泡L短路或燈泡L斷路;

②AC兩點(diǎn)間接入一個(gè)電壓表,此時(shí)電壓表測(cè)量的是燈泡兩端的電壓,開關(guān)S由斷開到閉

合,電壓表測(cè)量的是燈泡兩端的電壓;若電壓表指針偏轉(zhuǎn),則表明故障是L短路;若電壓

表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電壓表仍然測(cè)量的是電源電壓,則故障是燈泡斷路;

若R斷路,接入電壓表后,S斷開時(shí),電壓表示數(shù)為0,S閉合后,電壓表沒有接入電路

中,示數(shù)為0,指針不偏轉(zhuǎn)。

答:(1)7?斷路或L斷路或L短路;

(2)電壓表并聯(lián)接入AC兩點(diǎn),閉合開關(guān)前后,電壓表示數(shù)始終為0,則R斷路;

電壓表示數(shù)始終為U,則L斷路;電壓表示數(shù)由U變?yōu)?,則L短路。

4.(2023?靜安區(qū)一模)在如圖所示的電路中,電源電壓為Uo,電阻Ri、R2的阻值均為

Roo現(xiàn)電路中只存在一處故障,且故障只發(fā)生在電阻Ri或R2上。

(1)開關(guān)S斷開時(shí),電壓表V的示數(shù)可能為。

(2)開關(guān)S由斷開到閉合,電流表A的示數(shù)不變,請(qǐng)寫出開關(guān)S閉合后,電流表A與電

壓表V的示數(shù)及相對(duì)應(yīng)的故障o

【答案】(1)。或Uo;

(2)①電流表A的示數(shù)為等,電壓表的示數(shù)為Uo,電路故障是R1短路;

②電流表A的示數(shù)為0,電壓表的示數(shù)為Uo,電路故障是R2斷路。

【解析】解:(1)當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電路為串聯(lián)電路,電壓表測(cè)量R2兩端的電壓;

R1短路時(shí),電路為R2接在電源兩端,電壓表測(cè)量的就是電源兩端的電壓,示數(shù)為Uo;

Ri斷路時(shí),電路斷路,此時(shí)電壓表示數(shù)為0;

R2短路時(shí),電壓表測(cè)量被短路示數(shù)為為0;

R2斷路時(shí),電壓表、電流表與Ri串聯(lián)接在電源兩端,因電壓表的內(nèi)阻很大,所以電壓表

示數(shù)為Uo;

所以,開關(guān)斷開時(shí),電壓表的示數(shù)可能為0或Uo;

(2)開關(guān)S由斷開到閉合,電流表A的示數(shù)不變,表明電路中的電阻不變。

①Ri短路,電壓表直接接在電源兩端,所以電壓表的示數(shù)為Uo,根據(jù)歐姆定律,電路中

的電流即電流表的示數(shù)為:1=系;

Ko

②R2斷路,開關(guān)S斷開時(shí),電壓表與R1串聯(lián)接在電源兩端,電壓表示數(shù)為Uo;開關(guān)S斷

開時(shí),電壓表直接接在電源兩端,電壓表示數(shù)為Uo,電流表示數(shù)為0。

故答案為:(1)0或Uo;(2)①電流表A的示數(shù)為空,電壓表的示數(shù)為Uo,電路故障是

Ro

Ri短路;②電流表A的示數(shù)為0,電壓表的示數(shù)為Uo,電路故障是R2斷路。

5.(2022?長(zhǎng)寧區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓為Uo保持不變,電阻RI=R2=

Ro。閉合開關(guān)S時(shí),

①請(qǐng)判斷電流表、電壓表示數(shù)的變化情況。

②一段時(shí)間后,突然一只電表的示數(shù)變大,另一只電表的示數(shù)變小。請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息寫出

此時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。

0

【答案】①電壓表示數(shù)將變小,電流表示數(shù)將變大;②R1斷路,電壓示數(shù)變大,電流表示

數(shù)變??;或R1短路,電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大。

【解析】解:①由圖知Ri、R2串聯(lián),開關(guān)S斷開時(shí),電壓表測(cè)電源電壓,開關(guān)S閉合

時(shí),電壓表測(cè)Ri兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,此時(shí)電壓表示數(shù)將變??;開關(guān)S斷

開時(shí),電流表與電壓表、R2和電源串聯(lián)接入電路中,由于電壓表在電路中相當(dāng)于斷路,電

流表指針幾乎不動(dòng);開關(guān)S閉合時(shí),電流表測(cè)串聯(lián)電路電流,故當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),電流表

示數(shù)將變大;

②如果Ri斷路,電壓表測(cè)電源電壓示數(shù)變大,電流表與電壓表串聯(lián),電流表指針幾乎不

動(dòng),故電流表示數(shù)變小,符合題意;如果R2斷路,此時(shí)電路為開路,電壓表和電流表示數(shù)

都為零,兩表示數(shù)都變小,不符合題意;如果R1短路,此時(shí)電路只有R2的簡(jiǎn)單電路,電

壓表被短路示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大,符合題意;如果R2短路,此時(shí)電路只有R1的簡(jiǎn)

單電路,電壓表和電流表示數(shù)都變大,不符合題意,故電路故障為:R1斷路,電壓示數(shù)變

大,電流表示數(shù)變?。换騌1短路,電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大。

故答案為:①電壓表示數(shù)將變小,電流表示數(shù)將變大;②Ri斷路,電壓示數(shù)變大,電流表

示數(shù)變?。换騌i短路,電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大。

6.(2022?嘉定區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻Ri、R2的阻值相

等。開關(guān)S閉合后,電壓表示數(shù)為Uo,電流表示數(shù)為Io,電路正常工作。一段時(shí)間后,觀

察到兩電表中有一個(gè)電表示數(shù)變小。若電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在Ri或R2上,請(qǐng)

根據(jù)以上信息,寫出兩電表的示數(shù)及相對(duì)應(yīng)的故障。o

【答案】若電壓表示數(shù)為2Uo,電流表示數(shù)為0,則電阻R2斷路;若電壓表示數(shù)為0,電

流表示數(shù)為2Io,則電阻R2短路。

【解析】解:由圖可知,該電路為串聯(lián)電路,電壓表測(cè)量的是R2電壓,電流表測(cè)量電路中

的電流,由于電阻相同,設(shè)每個(gè)電阻的阻值為R,則分擔(dān)的電壓相同,即電壓表的示數(shù)分

別為Uo,電源電壓為2Uo,此時(shí)lo=繚=等;

若Ri斷路,則電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)為0,兩個(gè)表的示數(shù)都減小,不符合題意;

若R2斷路,則電流表示數(shù)為0,電壓表測(cè)量電源電壓,示數(shù)變大,為2Uo,電流表示數(shù)變

小,符合題意;

若R1短路,由于總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,電流表示數(shù)變大,此時(shí)電壓表測(cè)量電源

電壓,示數(shù)都變大,不符合題意;

若R2短路,由于總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,電流表示數(shù)變大,示數(shù)為等=2Io,此

時(shí)電壓表測(cè)量一段導(dǎo)線兩端的電壓,示數(shù)減小為0;符合題意;

綜上所述,故障為:若電壓表示數(shù)為2Uo,電流表示數(shù)為0,則電阻R2斷路;若電壓表示

數(shù)為0,電流表示數(shù)為2Io,則電阻R2短路。

故答案為:若電壓表示數(shù)為2Uo,電流表示數(shù)為0,則電阻R2斷路;若電壓表示數(shù)為0,

電流表示數(shù)為2Io,則電阻R2短路。

7.(2022?松江區(qū)二模)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,電壓表

V1的示數(shù)為Uo,電壓表V2的示數(shù)為2Uo,電路正常工作。一段時(shí)間后,觀察到三個(gè)電表

中僅有一個(gè)電表的示數(shù)變大。若電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻Ri、R2上。請(qǐng)根據(jù)

相關(guān)信息寫出此時(shí)兩電壓表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的故障。

——Ri-----I小=F

—^—一

【答案】電阻R1斷路,電壓表V2示數(shù)為0,電壓表Vi示數(shù)為3Uo;電阻R2斷路,電壓

表V1示數(shù)為0,電壓表V2示數(shù)為3Uo。

【解析】解:由電路圖可知,電阻Ri、R2串聯(lián)在電路中,電流表測(cè)電路中的電流,電壓表

Vi測(cè)Ri的電壓,電壓表V2測(cè)R2的電壓;

閉合開關(guān)S后,電壓表Vi示數(shù)為Uo,電壓表V2的示數(shù)為2Uo,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律

可知,電源電壓為Uo+2Uo=3Uo;

若電阻R1短路:電壓表Vi測(cè)量的是一段導(dǎo)線兩端的電壓,示數(shù)為0;電壓表V2測(cè)量的是

電源電壓,示數(shù)為3Uo;由于電路中總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變

大,電流表示數(shù)變大,不符合題意;

若電阻R2短路:電壓表V2測(cè)量的是一段導(dǎo)線兩端的電壓,示數(shù)為0;電壓表Vi測(cè)量的是

電源電壓,示數(shù)為3Uo;由于電路中總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變

大,電流表示數(shù)變大,不符合題意;

若電阻R1斷路:電路中無(wú)電流,電流表示數(shù)為0,根據(jù)U=IR可知,電壓表V2示數(shù)為

0;電壓表VI測(cè)量的是電源電壓,示數(shù)為3Uo,符合題意;

若電阻R2斷路:電路中無(wú)電流,電流表示數(shù)為0,根據(jù)U=IR可知,電壓表Vi示數(shù)為

0;電壓表V2測(cè)量的是電源電壓,示數(shù)為3Uo,符合題意;

故答案為:電阻R1斷路,電壓表V2示數(shù)為0,電壓表Vi示數(shù)為3Uo;電阻R2斷路,電

壓表Vi示數(shù)為0,電壓表V2示數(shù)為3Uo。

8.(2022?浦東新區(qū)二模)如圖所示,電源電壓保持不變。電阻Ri、R2的阻值相等,開關(guān)

S閉合后,電路正常工作,電流表和電壓表的示數(shù)分別為Io和Uo。一段時(shí)間后,電路中出

現(xiàn)僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻Ri、R2上。

(1)若開關(guān)由斷開到閉合,觀察到只有電壓表示數(shù)發(fā)生變化,則發(fā)生的故障是,

此時(shí)電壓表示數(shù)為O

(2)若開關(guān)由斷開到閉合,觀察到只有電流表示數(shù)發(fā)生變化,則此時(shí)電流表示數(shù)為—o

【答案】(1)R2斷路;2Uo;(2)2l0o

【解析】解:開關(guān)斷開時(shí),整個(gè)電路是斷開的,電流表和電壓表的示數(shù)為0;

開關(guān)閉合,該電路為串聯(lián)電路,電壓表測(cè)量的是R2電壓,電流表測(cè)量電路中的電流,電流

表和電壓表的示數(shù)分別為Io和Uo,Io=冼;電阻Ri、R2的阻值相等,則電阻Ri、R2兩端

的電壓相等,都為Uo;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電源電壓為2Uo;

(1)若開關(guān)由斷開到閉合,觀察到只有電壓表示數(shù)發(fā)生變化,這說明電壓表與電源之間是

接通的,電流表示數(shù)不變,所以電路是發(fā)生的故障是R2斷路;此時(shí)電壓表測(cè)量的是電源電

壓,示數(shù)為2Uo;

(2)若開關(guān)由斷開到閉合,觀察到只有電流表示數(shù)發(fā)生變化,這說明電路是通路,電路發(fā)

生了短路故障,電壓表示數(shù)為0,故障為電阻R2短路;此時(shí)電流表示數(shù)為等=2Io。

故答案為:(1)R2斷路;2Uo;(2)2Ioo

9.(2022?青浦區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓保持Uo不變。閉合開關(guān)S,電路

正常工作,一段時(shí)間后,燈熄滅,若電路中只有電阻R或燈L中的一個(gè)出現(xiàn)斷路故障,請(qǐng)

根據(jù)相關(guān)信息寫出電表的示數(shù)及相對(duì)應(yīng)的故障o

【答案】電壓表的示數(shù)為0,電流表的示數(shù)為0,則R斷路;當(dāng)電壓表的示數(shù)為Uo,電流

表的示數(shù)為0,則L斷路。

【解析】解:由圖可知,閉合開關(guān)S,電路正常工作時(shí),燈L與電阻R串聯(lián),電流表測(cè)量

電路的電流,電壓表V測(cè)燈L兩端的電壓;

一段時(shí)間后,小燈L突然熄滅,電路中只有斷路故障,則有以下幾種可能:

a、若L斷路,則電壓表串聯(lián)在電路中,有示數(shù),示數(shù)為Uo,電流表示數(shù)為0;

b、若R斷路,則電流表、電壓表示數(shù)都為0。

故答案為:電壓表的示數(shù)為0,電流表的示數(shù)為0,則R斷路;當(dāng)電壓表的示數(shù)為Uo,電

流表的示數(shù)為0,則L斷路。

10.(2023?黃浦區(qū)一模)在如圖所示電路中,電源電壓保持不變。電路中僅有一處斷路故

障,且只發(fā)生在電阻RI、R2±o若在電路中添加一個(gè)電表判斷故障,則可行的是o

(選填“A”“B”“C”中的一項(xiàng))

A.在Q點(diǎn)處串聯(lián)電流表

B.在MN兩點(diǎn)間并聯(lián)電壓表

C.在QM兩點(diǎn)間并聯(lián)電壓表

寫出接入電表后,開關(guān)S的狀態(tài)、電表的示數(shù)情況及對(duì)應(yīng)的故障。。

MN

【答案】(1)C;

(2)開關(guān)S處于斷開狀態(tài),若電壓表示數(shù)不為0,則電阻以斷路;若電壓表示數(shù)為0,則

電阻&斷路。

【解析】解:(1)方法A、B不可行;方法C可行;

(2)將一個(gè)電壓表接入到MN之間,電壓表測(cè)量的是R2的電壓,開關(guān)斷開時(shí)示數(shù)為0,

閉合時(shí)一定為電源電壓,不能檢測(cè)出電路故障;

在Q點(diǎn)處串聯(lián)電流表,開關(guān)斷開時(shí)示數(shù)為0,閉合時(shí)電流表有示數(shù),但無(wú)法判斷是電阻R1

斷路,還是電阻R2斷路。

將一個(gè)電壓表接入到QM之間,開關(guān)S處于斷開狀態(tài),若電壓表示數(shù)不為0,則電阻尺斷

路;若電壓表示數(shù)為0,則電阻&斷路。

11.(2022?金山區(qū)二模)在圖所示的電路中,電源電壓為Uo且保持不變,電阻Ri、R2的

阻值均為Roo

①閉合開關(guān)S,電流表A的示數(shù)將,電壓表V示數(shù)將

(均選填“變小”、“不變”或“變大”)。

②一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)電路中有一個(gè)電表的示數(shù)變小,已知電路中存在一處斷路故障,且只

發(fā)生在電阻Ri、R2上?,F(xiàn)通過斷開開關(guān)S判斷故障。

請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息寫出開關(guān)S斷開后兩電表的示數(shù)及相應(yīng)的故障。.

【答案】①變大;不變;②電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變小,R2電阻斷路。

【解析】解:

①由并聯(lián)電路中電流特點(diǎn):在并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和可知,閉合開關(guān)

S,電流表A的示數(shù)將變大,電壓表V示數(shù)將不變;

②電壓表測(cè)電源電壓,故閉合開關(guān)S后電壓表示數(shù)不變;若斷開開關(guān),電流表示數(shù)不變,

則為電阻R1斷路;若斷開開關(guān),電流表示數(shù)變小,則為R2電阻斷路。

故答案為:①變大;不變;②電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變小,R2電阻斷路。

12.(2022?嘉定區(qū)校級(jí)模擬)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電路出現(xiàn)斷路故

障,且故障發(fā)生在電阻R1或R2處。當(dāng)電鍵S從斷開到閉合時(shí):

①若三個(gè)電表中僅一個(gè)電表指針?biāo)诘奈恢冒l(fā)生改變,則該電表是,電路的

故障發(fā)生在處。

②若三個(gè)電表指針?biāo)诘奈恢镁鶝]有發(fā)生改變,請(qǐng)寫出電路的故障情況。

【答案】①Ai;R2;②R1斷路或Ri、R2同時(shí)斷路。

【解析】解:由電路圖可知,當(dāng)電鍵S斷開時(shí),R1被斷路,電路為R2的簡(jiǎn)單電路,兩電

流表均測(cè)通過R2的電流,電壓表測(cè)量電源電壓;

當(dāng)電鍵閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電壓表測(cè)電源的電壓,電流表A2測(cè)R2支路的電流,電流表

Ai測(cè)干路電流;

由題意知:電路出現(xiàn)斷路

若R1斷路,閉合電鍵前,三電表均有示數(shù),閉合電鍵后,電壓表仍測(cè)量電源電壓,示數(shù)不

變,A2、A1示數(shù)不變,符合②要求;

若R2斷路,閉合電鍵前,只有電壓表有示數(shù),閉合電鍵后,電壓表仍然測(cè)量電源電壓,示

數(shù)不變,電流表Ai有示數(shù),A2仍然沒有示數(shù),只有一個(gè)電表示數(shù)變化,符合①的要求;

若R1與R2同時(shí)斷路時(shí),閉合電鍵前只有電壓表有示數(shù),且等于電源電壓,閉合電鍵后,

兩電流表仍沒有示數(shù),電壓表仍然測(cè)量電源電壓,示數(shù)不變,即三個(gè)電表示數(shù)都不變,符

合②的要求。

綜合分析:①若三個(gè)電表中僅一個(gè)電表指針?biāo)诘奈恢冒l(fā)生改變,則該電表是電流表Ai,

電路的故障發(fā)生在R2;

②若三個(gè)電表指針?biāo)诘奈恢镁鶝]有發(fā)生改變,即電壓表的示數(shù)不變,電流表A

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