沪科版物理九年级全册课课练：专题训练 故障电路分析（含答案）

专题训练
[故障电路分析]
类型一　串联电路的故障判断
方法诠释:串联电路故障即为开路或短路。
(1)电路开路现象及判断方法:串联电路中各用电器相互影响,一处或多处开路整个电路所有用电器均不工作。判断方法:①用导线或电流表并联在各部分电路两端,若其他部分可以正常工作则并联部分开路,若其他部分仍不工作,则并联部分之外的电路存在开路,依次判断即可找到开路位置。②用电压表并联在各部分电路两端,若电压表有示数则电压表并联部分开路,若电压表无示数则说明电压表并联部分之外的电路存在开路,依次判断即可找到开路位置。
(2)部分短路现象及判断方法:串联电路若有部分用电器短路,则其他用电器工作,短路部分不工作;电压表若短路也无示数。
1.如图图ZT8-1所示电路中,闭合开关后,两灯泡均不亮,用电流表接到AB、CD间时,灯L2不发光,电流表无示数。用电流表接到BC间时,灯L1发光,电流表有示数,这说明 (　　)
图ZT8-1
A.灯L1的灯丝断了或接触不良
B.灯L2的灯丝断了或接触不良
C.开关的触片或接线柱接触不良
D.无法判断
2.[2020·潍坊] 如图图ZT8-2所示电路中,电源电压为3 V,灯泡L1、L2规格相同。闭合开关S,两灯均不亮。保持开关闭合,用电压表测得a、b间电压为0 V,c、d间电压为3 V,下列判断正确的是 (　　)
图ZT8-2
A.b、c间导线断路 B.灯泡L1开路
C.灯泡L2开路 D.灯泡L1、L2均开路
3.小红利用实验室的电学元件做实验:连接如图图ZT8-3所示的电路,闭合开关,小灯泡不发光,检查后初步判断故障出在小灯泡或滑动变阻器。
(1)她将电压表与滑动变阻器并联,再闭合开关,电压表示数接近电源电压。由此可判断电路的故障可能是小灯泡短路或滑动变阻器　　　　。
(2)如图果将电压表正确并联在小灯泡两端,　　　　(选填“能”或“不能”)查出电路的故障。
(3)为了进一步判断故障,她又加了一个电流表,把电流表串联在电路中,将电压表与小灯泡并联后,闭合开关,若电流表无示数,电压表无示数,则故障是　　　　　　　　　。
图ZT8-3
4.如图图ZT8-4所示,电源电压和灯丝电阻保持不变,电流表和电压表均完好,请回答下列问题:
图ZT8-4
(1)闭合开关,两灯均不发光,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则电路故障可能是　　　　　　。
(2)闭合开关,两灯均不发光,电流表和电压表均无示数,则电路故障可能是　　　　　　。
(3)闭合开关,灯L1发光,L2不发光,电流表和电压表均有示数,则电路故障可能是　　　　。
(4)闭合开关,灯L2发光,L1不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是　。
5.如图图ZT8-5所示的电路,电源电压保持不变,开关S闭合时,发现只有电表V1、V2的指针发生偏转且示数相等,电路中的电阻R或灯L有一处出现了故障,则故障可能是　　　　　　　　。
图ZT8-5
类型二　并联电路的故障判断
　　方法诠释:并联电路各支路互不影响,因此某一支路用电器不工作,说明该支路开路。若某一支路短路,则整个电路都短路。
6.如图图ZT8-6所示电路,闭合开关S。
图ZT8-6
(1)若电阻R开路,则灯泡L亮度　　　　　,电流表A1的示数　　　　　,电流表A的示数　　　　　。
(2)若灯泡L开路,则灯泡L　　　　　,电流表A1的示数　　　　　,电流表A的示数　　　　　　。
(3)若灯泡短路,对电路的危害是　。
7.[2019·常州改编] 如图图ZT8-7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,说明电路是　　　　(选填“开路”或“短路”)状态。此时电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障发生的位置在　　　　(选填“L1”或“L2”)。
图ZT8-7
8.[2019·连云港] 如图图ZT8-8所示,电源电压恒定,闭合开关,L1、L2两灯均正常发光,电流表和电压表均有示数。过一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表示数均不变,假设故障是由其中某只灯泡引起的,则造成此现象的原因可能是 (　　)
图ZT8-8
A.L1短路 B.L2短路 C.L1开路 D.L2开路
类型三　家庭电路故障判断
　　方法诠释:家庭电路常见故障是开路或短路。由于家庭电路中各用电器并联,因此一条支路开路,其他支路不受影响。若一条支路短路,则保险丝熔断。
判断方法:(1)测电笔检测:若测电笔氖管发光,则该处与火线直接或通过用电器等间接相连,说明测量位置与火线之间没有开路。若家庭电路中各处均能使测电笔氖管发光,说明进户零线开路。(2)校验灯检测:将保险丝拆下,换上检测灯泡,每次只闭合一条支路,若观察到检测灯泡正常发光,说明该支路短路;若检测灯泡不发光,说明该支路开路;若检测灯泡发光且较暗,说明该支路正常。
9.[2020·湖州] 小明家里的一盏灯不能发光了,换上新的后,还是不能发光。于是小明拿来测电笔,闭合开关后,分别在图ZT8-9中a、b、c、d四个位置进行测量,测电笔均能发光。则电路故障是 (　　)
图ZT8-9
A.a点与火线之间断路　 B.a点与b点之间断路
C.c点与d点之间断路　 D.d点与零线之间断路
10.[2020·呼和浩特] 现代化的家庭电路不仅让我们生活更安全,更给我们带来了很大的舒适和便捷。如图图ZT8-10所示是小清家配电系统的简化电路图。一天,小清在插座上插上新买的制冷机,开关1“跳闸”了,而其他开关正常,拔掉制冷机后合上开关1,其他用电器仍正常工作,再次插上后又出现了之前的现象。根据以上描述,下列说法正确的是 (　　)
图ZT8-10
A.插座出现了短路现象
B.开关2或者开关3可能发生短路
C.开关4可能开路
D.开关4允许通过的最大电流远大于开关1允许通过的最大电流
11.如图图ZT8-11所示是一条刚装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保险盒的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3时,L3不发光。则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220 V)(　　)
图ZT8-11
A.灯泡L3所在支路正常
B.灯泡L2所在支路正常
C.灯泡L1所在支路正常
D.装好保险丝,合上所有开关后,灯泡都能正常发光
答案
1.B
2.C　 灯泡不亮,可能是灯泡短路或电路存在开路造成的;用电压表测量电路a、b间电压为0,则可能是灯L1发生短路,或a、b之外电路存在开路;用电压表测c、d间电压为3 V,等于电源电压,说明c、d之外电路不存在开路,开路位置在c、d间,即L2开路。综合分析可知,电路故障可能是L1短路且L2开路或只有L2开路。
3.(1)开路　
(2)不能　
(3)滑动变阻器开路
4.(1)L1开路　(2)L2开路
(3)L2短路　(4)L1短路
由图知,闭合开关S后,两只灯泡串联,电压表测量L1两端电压,电流表测量电路中的电流。(1)两灯不发光,电流表无示数,说明电路出现开路,而电压表的示数接近电源电压,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,则L2没有开路,故灯L1开路;(2)两灯不发光,电流表和电压表均无示数,说明电流表、电压表都是开路状态,所以电路故障可能是灯L2开路;(3)灯L1发光,电流表和电压表均有示数,说明电路是通路,L2不发光,说明电路故障是灯L2短路;(4)灯L2发光,电流表有示数,说明电路是通路,L1不发光,说明电路故障是灯L1短路。
5.电阻R开路　 由电路图知,电压表V1测量电源电压,V2测量R两端的电压,当开关S闭合时,发现只有电表V1、V2的指针发生偏转且示数相等,说明电阻R两端的电压等于电源电压。若电阻R短路,则V2示数为零;若L开路,则V2示数为零;若电阻R开路,V2示数等于V1示数,且电流表示数为零;若L短路,两表示数相同,但电流表示数不为零。
6.(1)不变　为0　变小　
(2)不发光　不变　变小　
(3)烧坏电路元件
7.开路　L2
8.D　 由电路图可知灯L1和L2并联,电流表测量通过L1的电流,其中一只灯泡突然熄灭,两电表示数均不变,说明L1的电流不变,故L1正常,L2熄灭,说明L2短路或者开路,由于并联电路一条支路短路,整个电路都会短路,故L2开路,此时电压表测量电源电压,与L2开路前测量电压一致,故D正确。
9.D　 小明家里的一盏灯不能发光了,换上新的灯后,还是不能发光,这表明电路出现了开路故障;a、b、c、d四个位置都能使测电笔发光,说明这四点与火线是接通的,所以故障是零线开路,即d点与零线之间开路,故D正确。
10.D　 插座出现了短路现象,此时空气开关4会跳闸,故A错误;开关2或者开关3短路,则整个电路短路,空气开关1跳闸,接入制冷机时,电路的状态不会改变,故B错误;若开关4断路,接入制冷机时,由于无电流通过制冷机,则不会改变电路的状态,故C错误;插上新买的制冷机,开关1“跳闸”了,而其他开关正常,拔掉制冷机后合上开关1,其他用电器仍正常工作,再次插上后又出现了之前的现象,这表明接入制冷机时,由于电路中的总电流会变大,关于开关1的额定电流,所以开关1会跳闸,故D正确。
11.C　 当只闭合S3时,L3不发光,说明L3所在支路开路,故A错误;
当只闭合S2时,L0正常发光,说明该支路存在短路,故B错误;
当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗,L1所在支路正常,故C正确;
据上面的知识可知,装好保险丝,合上所有开关后,灯泡不可能都正常工作,故D错误。