专题训练 电路故障的分析和判断
类型1 断路故障
1.[2020·株洲] 小明同学按连接好电路,闭合开关后发现,甲、乙两灯泡不亮,然后他拿来一根导线直接连在甲灯泡两端,此时甲、乙灯泡仍不亮,于是他取下这根导线,直接连在乙灯泡两端,此时发现甲灯亮了起来,根据以上现象可以推断出下列结论正确的是( )
A.甲灯泡断路 B.乙灯泡断路
C.甲、乙灯泡都断路 D.电源坏了
2.[2020·永州] 如图图图所示,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有明显的示数。若电路只有一处故障,则故障可能是 ( )
A.L断路 B.R断路 C.R短路 D.电流表断路
3.[2020·烟台] 如图图图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不发光,小明同学利用电压表进行电路故障检测,测量结果如图图下表所示。假设导线连接良好,电路只有一处故障。则电路中的故障可能是 ( )
测试点 a、b b、c c、d
电压表示数 有示数 有示数 无示数
A.开关S断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R短路 D.滑动变阻器R断路
4.如图图图所示,灯L1、L2完全相同,闭合开关S,只有一盏灯亮,且只有一个电表有示数,其故障可能是 ( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
5.[2019·攀枝花] 如图图图所示,闭合开关,甲、乙、丙三个灯泡均正常发光,两电表均有示数。一段时间后,三个灯泡突然熄灭,两电表示数均变为零。若将甲、乙两灯泡互换,一电表示数仍为零,另一电表有示数。则造成此现象的原因可能是( )
A.甲灯短路 B.甲灯断路
C.乙灯断路 D.丙灯断路
规律方法
断路故障分析:
(1)判断断路:串联电路中灯泡都不亮或电流表没有示数,说明电路出现了断路;并联电路中灯泡不亮或电流表没有示数,说明其所在的支路出现了断路。
(2)分析断路位置:若电压表有示数,说明电压表所并联的两点之间断路;若电压表无示数,说明电压表所并联的两点之外断路。
类型2 短路故障
6.如图图图所示,当开关S闭合时,电流表有示数,而灯L1不亮,则其故障可能是 ( )
A.L1灯丝烧断 B.电源接触不良
C.L2灯丝烧断 D.L1短路
7.[2020·深圳] 在物理实验操作考核中,小明把L1、L2两灯串联,闭合开关后,发现L1亮,L2不亮。为了找出原因,他把电压表并联在L2两端,如图图图所示,发现电压表示数为0,则原因可能是( )
A.L1 断路 B.L1短路
C.L2 断路 D.L2 短路
8.[2020·广元] 如图图图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,灯泡L发光,电流表有示数,电压表的示数几乎为零,则下列判断中正确的是 ( )
A.电阻R断路 B.电阻R短路
C.灯泡L断路 D.灯泡L短路
9.[2020·恩施州] 如图图图所示的电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表有示数但无明显变化,电流表有示数并且有变化,小灯泡不亮。则故障原因可能是( )
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
10.[2020·西宁] 在如图图图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作,过一会儿,灯L突然变亮,电流表、电压表示数都变大。该电路中可能出现的故障是( )
A.电阻R短路 B.电阻R断路
C.灯L短路 D.灯L断路
规律方法
短路故障分析:(1)判断短路:局部短路只存在于串联电路中,若串联电路中并不是所有灯泡都亮,但电流表有示数,说明电路出现了短路。(2)分析短路位置:若电压表有示数,说明电压表所并联的电路之外部分短路;若电压表无示数,说明电压表所并联的电路短路。
类型3 不确定型故障
11.在如图图图所示的电路中,电源电压保持不变。电路中只有一处故障,且故障只发生在电阻R1、R2处,开始时开关处于断开状态,当闭合开关后:
(1)若电流表示数不变,电压表示数不变,则故障是 ;
(2)若电流表示数不变,电压表示数变大,则故障是 ;
(3)若电流表示数变大,电压表示数不变,则故障是 ;
(4)若电流表示数变大,电压表示数变大,则故障是 。
12.在如图图图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭,故障只发生在灯L或电阻R处。
(1)如图图果电压表示数不为零,则电路故障可能是 。
(2)如图图用完好的灯L0来替代电阻R,灯L0发光,请根据相关信息写出此时灯L的发光情况及原先电路对应的故障: 。
13.在如图图图所示的电路中,电源电压保持不变,其中电阻R1或R2出现了故障。
(1)在开关S闭合前后,如图图果发现只有一只电表的示数发生变化,那么故障是 ;如图图果发现示数变化的是电流表,那么故障是 。
(2)在开关S闭合前后,如图图果发现两只电表的示数均未变化,那么故障是 ;如图图果发现两只电表示数均有变化,但电路确有故障,那么故障一定是 。
14.在如图图图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,两灯中有一灯熄灭,三个电表中只有一个电表的示数不变,则下列判断中正确的是( )
A.电流表A1的示数不变说明灯L1开路
B.电压表V的示数不变说明灯L2开路
C.电流表A1的示数不变说明灯L2短路
D.电流表A1的示数不变说明灯L2开路
15.如图图图所示的电路中,三个电阻的大小不相等,电源电压保持不变,先闭合开关S1,观察电流表、电压表均有一定的示数;再闭合开关S2、S3,电表的示数均没有发生变化。若故障只发生在三个电阻中,其他电路元件均完好,则故障原因可能是( )
A.R1短路,R2断路 B.R1断路,R3短路
C.R1断路,R2短路 D.R1短路,R3断路
规律方法
电路故障的判断:
(1)电流表无示数,先假设某个用电器断路,再利用电压表的示数变化分析假设是否合理。
(2)电流表示数变大,先假设某用电器短路,再利用电压表的示数变化分析假设是否合理。
(3)不确定哪个电表的示数发生了变化,可先假设是电流表,再假设是电压表,采用逐步假设逐个分析的方法判断电路故障。
答案
1.B
2.B 解: 闭合开关,小灯泡不亮、电流表无示数,说明电路中某处断路,电压表有明显的示数,说明电压表、灯泡L、电流表A、开关S和电源是相连通的,则故障可能是R断路。
3.B 解: 当开关S闭合时,小灯泡L不发光,说明电路可能出现了断路现象或灯泡短路;a、b间电压表有示数,说明电源正常;b、c间电压表有示数,说明灯泡不可能短路,也说明除灯泡外的电路都是接通的,所以故障可能是灯泡断路。
4.C 解: 若灯L1断路,闭合开关S,只有灯L2发光,电流表、电压表都有示数,故A不符合题意;若灯L1短路,闭合开关S,L2被短接,两灯都不发光,电压表无示数,电流表无示数,故B不符合题意;若灯L2断路,闭合开关S,只有灯L1发光,电流表无示数,电压表有示数,故C符合题意;若灯L2短路,闭合开关S,灯L1被短接,两灯都不发光,电压表无示数,电流表示数很大,故D不符合题意。
5.B 解: 由图知,闭合开关,三个灯泡串联,电压表测量乙灯两端电压,电流表测量电路中的电流。
若甲灯短路,则其他灯泡能够发光,A不符合题意。若甲灯断路,则整个电路断路,所以三个灯泡都不能发光,电流表、电压表都无示数;将甲、乙两灯泡互换,电压表测电源电压有示数,电流表仍然断路无示数,B符合题意。若乙灯断路,则甲、乙互换前电压表测电源电压有示数,C不符合题意。若丙灯断路,则整个电路断路,所以三个灯泡都不能发光,电流表、电压表都无示数;将甲、乙两灯泡互换,整个电路仍然断路,电流表、电压表都无示数,D不符合题意。
6.D 解: 图中两灯串联,由题知,当开关S闭合时,电流表有示数,而灯L1不亮。如图图果L1灯丝烧断了,两灯都不亮,电流表无示数,A错误;如图图果电源接触不良,则整个电路断路,两灯都不亮,电流表无示数,B错误;如图图果L2灯丝烧断了,两灯都不亮,电流表无示数,C错误;如图图果L1短路,则L1不亮,灯泡L2与电流表串联在电源的两极上,L2发光,电流表有示数,D正确。
7.D 解: L1、L2两灯串联,闭合开关后,发现L1亮,L2不亮,说明电路出现了短路现象,将电压表并联在L2两端,电压表示数为0,说明与电压表并联部分电阻为0,所以故障是灯泡L2短路。
8.B 解: 如图图果电阻R断路,则灯泡不发光,电流表示数为零,电压表测量电源电压,有示数,A不符合题意;如图图果电阻R短路,则灯泡发光,电流表有示数,电压表相当于与导线并联,示数为零,B符合题意;如图图果灯泡断路,则其不发光,整个电路断路,两表示数都为零,C不符合题意;如图图果灯泡短路,则其不发光,电流表有示数,电压表测量电源电压,有示数,D不符合题意。
9.B 解: 由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数并且有变化,说明电路是通路,滑动变阻器能改变电路中的电流,则滑动变阻器无故障;灯泡不发光,且电压表示数几乎无变化,说明灯泡短路,电压表测量的是电源电压,故B正确。
10.A
11.(1)R1断路 (2)R2断路 (3)R2短路 (4)R1短路
解: 由图可知,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压;闭合开关后,若R1断路,则整个电路断路,电流表和电压表的示数为0,都保持不变;若R2断路,电路中无电流,电流表示数为0,保持不变,此时电压表测量的是电源电压,示数变大;若R2短路,由于总电阻减小,所以电流会变大,电压表测量的一段导线两端的电压,示数为0,保持不变;若R1短路,由于总电阻减小,所以电流会变大,电压表测量的是电源电压,示数变大。
12.(1)灯L断路
(2)若灯L不发光,则灯L短路;若灯L发光,则电阻R断路
解: (1)闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭,说明电路出现了断路或灯泡短路现象;如图图果电压表示数不为零,说明灯泡不是短路,即电路出现了断路现象,电压表有示数,则电压表与电源之间是接通的,即故障是灯L断路。(2)如图图用完好的灯L0来替代电阻R,灯L0发光,说明电路是接通的,灯泡L不发光,则表明灯泡L出现了短路现象;若灯L发光,说明灯L0替代电阻R后电路是接通的,即故障是电阻R断路。
13.(1)电阻R1短路或断路 电阻R1短路
(2)电阻R2断路 电阻R2短路
解: 由图知,在正常情况下闭合开关时,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压。由题知,此电路中电阻R1或R2出现了故障。在闭合开关前,整个电路断路,两个电表均无示数;在闭合开关后,如图图果R1短路,电压表短路无示数,电流表有示数,即只有一只电表(电流表)示数发生变化;如图图果R1断路,R2与电压表、电流表、电源串联,电路相当于断路,所以电流表无示数,此时电压表测量电源电压有示数,即只有一只电表(电压表)示数发生变化;如图图果R2断路,整个电路断路,电流表、电压表均无示数,即两只电表的示数均未变化;如图图果R2短路,只有R1接入电路,电流表测通过R1的电流,电压表测量电源电压,即两只电表示数均有变化。
14.B 解: 由电路图可知,电路正常工作时,L1、L2并联,电流表A2测L2所在支路的电流,A1测干路电流,电压表测电源电压;两灯中有一灯熄灭,若电路故障为短路,则会造成电源短路而烧坏电源,干路上的A1表会被烧坏,其他两电表的示数为0,因此故障不是短路,只能为断路,故C错误;由电路图可知,不论两只灯泡中的哪一只开路,电压表始终测电源两端的电压,故电压表的示数不变;原来电流表A1测两支路的总电流,其中一个灯开路后,A1只测其中一个支路电流,根据并联电路电流的规律可知,A1示数会变小,故A、D错误;若灯泡L2开路,则A2的示数为0,由上面分析可知A1示数减小,只有电压表示数不变,符合题意,故B正确。
15.B 解: 先闭合开关S1,R2和R3串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量串联电路的电流,再闭合开关S2、S3,R3短路,R2和R1并联,电压表测量电源电压,电流表测干路电流,这两种情况下电压表和电流表都有示数,但是示数保持不变,说明闭合开关S2、S3对电路没有影响,说明R1断路,R3短路。