人教版物理九年级上第十六章第二节细化知识点同步练习——电路故障分析(3)
一、单选题
1.(2022九下·深圳月考)小明在实验考核时连接了如图所示电路,闭合开关后他看到灯泡L1、L2均不发光,电压表有示数。关于电路中L1、L2的连接方式和L1、L2不发光的原因,以下判断正确的是( )
A.L1与L2串联,L2被短路
B.L1与L2串联,L2开路
C.L1与L2并联,L2与灯座接触不良
D.L1与L2并联,L2被短路
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】CD.因为两个灯泡顺次连接,因此两灯泡串联,并且电压表测量L2两端电压,CD不符合题意;
AB.因为灯泡L1、L2均不发光,说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表两接线柱与电源两极相通,因此电路故障为L2开路,A不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】各用电器顺次连接的电路是串联电路,在串联电路中,若无电电流,而电压表有示数,电压表测量的位置断路。
2.(2021九上·增城期末)关于如图所示的电路,下列说法中正确的是( )
A.甲电路闭合S后两灯都不发光 B.甲电路去掉导线a后两灯串联
C.乙电路闭合S后电路将会短路 D.丙电路闭合S后电路将会短路
【答案】A
【知识点】电路的三种状态;电路故障的判断
【解析】【解答】A.由图甲知道,当开关S闭合后,电流从电池正极出发经过D、b、B和开关后回到电池负极,由于电源两极不经过用电器而用导线直接相连,会造成电源短路,所以两灯都不亮,A符合题意;
B.由图甲知道,要使L1、L2串联,需要电路中各个元件首尾相连,可去掉导线b,B不符合题意;
C.由图乙知道,当开关S闭合后,电流从电池正极出发后,形成两灯泡并联,然后经开关后回到电池负极,C不符合题意;
D.由图丙知道,电路闭合S后,电流从电池正极出发后,形成两灯泡并联,然后经开关后回到电池负极,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】导线连接电源两极时,电源短路,用电器被短路不能工作;用电器并列连接的电路,是并联电路。
3.(2021九上·前进期末)如图所示,电源电压恒为6V。闭合开关S,灯L1和L2都能发光,电流表和电压表也都有示数;可是过一会儿,灯L1和L2都不亮了,电流表的指针几乎不动,电压表的示数为6V,则发生故障的原因可能是 ( )
A.L1灯短路 B.L2灯短路 C.L1灯丝断了 D.L2灯丝断了
【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.L1灯短路,电流表有示数,电压表示数等于电源电压,A不符合题意;
B.L2灯短路,电流表有示数,电压表示数为零,B不符合题意;
C.L1灯丝断了,整个电路断路,灯泡不亮,电流表、电压表示数为零。C不符合题意;
D.如果灯泡L2的灯丝断了,灯泡断路不发光,电流表无示数,电压表串联在电路中测量电源电压有示数。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,电压表有示数,电流表无示数,电压表测量的位置断路。
4.(2021九上·绥棱期中)如图所示的电路中,闭合开关S后,灯、都发光,一段时间后,其中的一盏灯突然熄灭,而电压表V1示数变大,V2示数变小,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L2短路 D.灯L1短路
【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】如图,两灯串联,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测L2两端电压。
A.若灯L1断路,则整个电路断路,两灯都不亮,A不符合题意;
B.若灯断路,则整个电路断路,两灯都不亮,B不符合题意;
C.若灯短路,电压表也短路,示数为零,电路变为L1的简单电路,L1两端电压为电源电压,电压表变大,C符合题意;
D.若灯短路,电压表也短路,示数为零,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,电压表测量的位置断路,电压表示数接近电源电压。
5.(2021九上·香坊期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路工作正常,过了一会儿,灯L熄灭,两个电表有一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是( )
A.电阻R断路 B.电阻R短路 C.灯L断路 D.灯L短路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.若电路中电阻R断路,电压表与灯L、电流表直接串联后接入电源两端,灯L不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,故电流表示数变小、电压表示数增大,这与原题中描述的现象相符,A符合题意;
B.若电阻R短路,电压表也被短路,所以电压表示数为0,示数变小,但由于此时灯L仍然串联在电路中,故灯仍旧发光,B不符合题意;
C.若灯L断路,灯不发光,但整个电路处于断路状态,此时电路中无电流,故电流表示数会变小,同时由于电路无电流,故电阻R两端电压是0,电压表示数也变小,这与原题中“两个电表有一个电表的示数变小”相矛盾,C不符合题意;
D.若灯L短路,则灯不发光,但电路中的总电阻变小,而电路总电压一定,由欧姆定律可知,电路的总电流增加,故电流表示数变大,另外电流增加,则电阻R两端电压也增加,所以电压表示数也随之增大,这与原题中“两个电表有一个电表的示数变小”相矛盾,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中,短路处有电流无电压,断路处有电压无电流。
6.(2021九上·东台期中)小华用如图所示的电路研究串联电路特点,电源电压保持不变。闭合开关S,两电表中只有一个电表有示数,将L1和L2交换位置,再闭合开关,两电表均有示数。已知电路中除了L1、L2外,其它电路元件均完好。下列说法正确的是( )
A.可以确定,只有L1短路 B.可以确定,只有L1断路
C.可以确定,L1短路且L2断路 D.可以确定,L1断路且L2短路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由电路可知两灯串联,电压表测L1两端电压。若电路中L1或者L2断路,两者交换位置后,电路中依然无电流,即电流表始终没有示数,所以两灯均不可能断路;若L1短路,则电流表有示数,电压表被短路无示数,交换两灯位置后电流表和电压表均有示数。BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中,电压表和电流表都有示数,电压表测量以外的位置短路。
7.(2022九下·海安月考)如图所示电路中开关S闭合后,只有一个电表指针发生偏转,故障可能出现在电阻R、灯L上,则下列判断中正确的是( )
A.若L发光,则R一定无故障 B.若L发光,则R一定有故障
C.若L不发光,则L一定无故障 D.若L不发光,则L一定有故障
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB.若L发光,表明L一定有电流经过,电流表有示数,则电压表无示数,故R短路,即R一定有故障,A不符合题意,B符合题意;
CD.若L不发光,表明L一定没有电流经过,如果电流表有示数,则电压表无示数,L、R均短路,L一定有故障;如果电流表无示数,则电压表有示数,R一定断路,L可能短路也可能无故障;CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据题意确定符合要求的所有情况,从而得出符合要求的选项。
8.(2022九下·定远月考)如图所示电路中,闭合开关后,R1或R2其中有一处出现了故障,以下分析正确的是( )
A.若电流表无示数,电压表有示数,则R1断路
B.若电流表无示数,电压表有示数,则R2短路
C.若电流表有示数,电压表无示数,则R1断路
D.若电流表有示数,电压表无示数,则R2短路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】如图所示的电路中,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流.
若电流表无示数,则说明电路断路,电压表有示数,即R1断路,A符合题意,符合题意为答案.
若R2短路,电路是连通的,则电流表有示数,且电压表示数为电源电压,B不符合题意.
串联电路只有一条路径,若R1断路,电流表无示数,C不符合题意.
若电流表有示数,则电路是连通的,电压表无示数,则R1短路,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;电流表无示数,电压表无示数,电压表测量以外的位置断路;电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;电流表有示数,电压表有示数,电压表测量外的位置短路。
9.(2021九上·香洲期末)如图所示电路,电源电压不变。闭合开关,电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭。若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在灯L两端
B.将电流表依次串联接入a、b、c点
C.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R
D.用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图知道,该电路为串联电路;电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭,电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。
A.将电压表并联在灯L两端,测量的是灯L两端的电压,根据题意知道,若电压表无示数,即说明R断路,若电压表有示数,则应是灯泡断路,A可行,不符合题意;
B.由于是串联电路,且有一处断路,所以,无论将电流表依次串联接入电路何处,示数都是0,都无法判断出故障,B不可行,符合题意;
C.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R,若L0、L均发光,则故障是R断路;若L0、L均不发光,则故障是L断路,C可行,不符合题意;
D.把完好的灯L0接在灯泡的位置上,灯泡发光,则故障是灯泡断路,灯泡不发光,则是R断路,D可行,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,再根据选项中的描述依次判断电路中的故障,找出不可行的方案。
10.(2021九上·高要期末)如图所示,闭合开关 S,发现灯泡 L1 亮,L2 不亮,电压表有示数。调节变阻器滑片 P,L1变亮,L2始终不亮,出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路
B.灯泡 L1短路
C.灯泡 L2短路
D.灯泡 L2 比 L1灯丝的电阻小得多
【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.由图知,闭合开关,两只灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡L2两端电压。如果滑动变阻器断路,整个电路断路,灯泡都不能发光。A不符合题意;
B.如果灯泡L1短路,L1不能发光,L2能够发光。B不符合题意;
C.如果灯泡L2短路不能发光,L1能够发光,同时电压表被短路无示数。C不符合题意;
D.如果L2比L1灯丝的电阻小得多,串联电路电流处处相等,由公式P=I2R知,L2的实际功率比L1小得多,所以不能发光。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,电路故障分两种情况:断路或短路,断路时串联电路灯泡不能发光;短路时串联电路电流较大,另一只灯泡能够发光。
11.(2021九上·东莞期末)如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯亮,灯不亮,这时电流表和电压表均有读数。则故障原因可能是( )
A.断路 B.短路 C.短路 D.断路
【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】串联电路中如果一灯亮,另一灯不亮,可能是不亮的灯泡短路了,即短路,电流表有示数,说明电路故障不可能是断路,电压表有示数,说明电压表所测部分没有短路,即L1没有短路,综合判断,所以是短路。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据灯泡的亮度变化和电流表、电压表示数的情况分析电路的故障。
12.(2021九上·越秀期末)小明要测量定值电阻Rx的阻值,如图所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数都变为0。小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0。由此判断故障可能是( )
A.c、d间断路 B.a、b间断路 C.f、g间断路 D.e、f间断路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】当将该导线两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,则说明电流表、滑动变阻器、开关和电源之间是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,电流表示数仍为0,由此可判断故障是c、d间断路,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为0,说明电路断路,他用一条导线检查电路故障,若电流表有示数,则说明电路是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,根据电流表示数仍为0,判断故障所在。
13.(2021九上·兴平期中)如图所示电路,闭合开关S后,发现L1、L2两灯泡都不亮。将一根导线的两端分别接到a、b两点时,只有一只灯泡发光;接到b、c两点时,两灯都不亮;接到c、d点时,两灯都不亮;则电路故障可能是( )
A.开关S接触不良 B.灯泡L2灯丝断了
C.灯泡L2灯丝短路 D.灯泡L1灯丝断了
【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】C.由电路图可知,两灯泡串联,闭合开关,两灯均不亮,说明电路中某处断路,C不符合题意;
ABD.将一根导线接到b、c两点时,两灯都不亮,说明电路b到c不是断路;接到c、d点时,两灯都不亮,这说明c、d以外的电路是断路;将导线的两端分别接到a、b两点时,此时导线代替了灯L1(L1一定不发光),所以此时一定是灯泡L2发光(L2灯丝完好),此时电路处于通路状态(开关没有问题),由此说明该电路的故障是由于灯泡L1断路造成的,D符合题意,AB不符合题意。
故答案为:D。
【分析】当电路是通路时,电路中有电流通过或灯泡发光,否则是出现断路或短路状态。
14.(2021九上·玉田期中)在图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表示数变大。若电路中只发生一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,如果将灯和电阻R的位置互换,下列判断正确的是( )
A.若R短路,则两电表的指针均无偏转
B.若R断路,则两电表的指针均发生偏转
C.若L短路,则两电表的指针均发生偏转
D.若L断路,则两电表的指针均无偏转
【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.如果电阻R短路,灯泡亮度增大,电路电阻减小,电流表电压表示数都增大,A不符合题意;
B.如果电阻R断路,整个电路断路,灯泡熄灭,电流表、电压表示数为零,B不符合题意;
C.如果灯泡L短路,灯泡熄灭,电路电阻减小,电流增大,电流表示数增大,电压表相当于与导线并联,示数为零;将电阻和灯泡对换后,电路电流不变,电流表指针位置不变,电压表测量电源电压,示数增大,C符合题意;
D.如果灯泡L断路,灯泡熄灭,电流表示数减小为零,电压表测量电源电压示数增大;将电阻和灯泡对换后,整个电路断路,灯泡熄灭,电流表、电压表指针不偏转,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,再根据选项中的描述依次判断电路中的故障,并注意不同的可能性。
15.(2021九上·深圳月考)如图所示,电源电压一定。关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.若灯L1被短路,则闭合S1、S2后电压表和电流表都被烧坏
B.先闭合S1再闭合S2时,电压表的示数不变、电流表的示数变大
C.若电压表和电流表位置对调,则闭合S1、S2后两表都被烧坏
D.只闭合S1时,两只灯泡串联
【答案】B
【知识点】电路的三种状态;电路故障的判断
【解析】【解答】A.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L1、L2不亮,电流表损坏,但电压表被短路,没有电流通过,所以不会损坏。A不符合题意;
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数仍然等于电源电压,所以不变;由于此时两只灯泡是并联的,总电压不变,总电阻减小,所以电流增大,即电流表读数变大。B符合题意;
C.若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏。C不符合题意;
D.只闭合S1时,灯泡L2不亮,处于断路状态,只有灯泡L1亮。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,注意闭合S1、S2后,两灯并联,若灯L1被短路,会造成电源短路。
二、双选题
16.(2021九上·永城期中)在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则( )
A.电阻R1两端的电压为4.8V
B.电阻R2两端的电压为4.8V
C.若开关闭合后,两个电表示数相同,则R1可能断路
D.若开关闭合后,电压表V2的示数为零,则R1可能断路
【答案】A,D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律;电路故障的判断
【解析】【解答】AB.由电路图可知,闭合开关后R1、R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数,而两个电压表指针偏转相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压U=6V,电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.2V,即R2两端的电压U2=1.2V,所以R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V
A符合题意,B不符合题意;
CD.由电路图知,开关闭合后,若R1断路,整个电路断路,电压表V1仍测电源电压为6V,V2示数为0,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器电压和;根据电压表的位置判断量程,结合指针位置测量电压;电压表和用电器串联时,测量电源电压。
三、填空题
17.(2021九上·蜀山期末)如图所示是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。闭合开关后,发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和L2中的一盏出现故障,则故障可能是 。
【答案】L1断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】闭合开关后,UAC=3V、UAB=3V,所以AC段以外的两端电路是完好的,BC段是通路;UBC=0V且两灯都不亮,可以推断AB段发生断路,可能是由于L1断路引起的。
【分析】实验中,若电压表有示数,则与电压表并联的电路之外的电路为通路,若电压表没有示数,说明与电压表并联的电路之外的电路为断路,据此分析。
18.(2021九上·普陀期末)在图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,灯L和电阻R的阻值均为R0。闭合开关S,灯L不发光,再闭合开关S1,发现两电表示数均不发生变化,若电路中仅有一处故障,且只发生在灯L、电阻R上,请根据以上信息,写出电表的示数及对应的故障 。
【答案】①电压表的示数为U0,电流表的示数为,灯泡L短路;②电压表测量电源电压,电流表的示数为零,电阻R断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】若灯泡L短路,仅仅只有R1接入,再闭合开关S1,灯泡被短路,只有R1接入,发现两电表示数与断开开关S1相比,没有发生变化,说明是同一个连接状态,此时电压表的示数测量的是电源电压,为U0,电流表的示数为,符合题意。
若灯泡L断路,电流表的示数为零,电压表的示数为零,闭合S1后,电路接通电流不为零,与题意不符,则舍弃;若电阻R短路,则灯泡发光,与题意不符,需要舍弃;若电阻R断路,闭合开关S,电压表的示数为电源电压,电流表的示数为零,再闭合开关S1,电压表测量电源电压,电流表的示数为零,两电表的示数不变,故符合题意。
故综上所述有两种情况:①电压表的示数为U0,电流表的示数为,灯泡L短路;
②电压表测量电源电压,电流表的示数为零,电阻R断路。
【分析】 电路故障的分,结合电表示数的变化分析解答。
四、作图题
19.(2021九上·东莞期末)在图的电路中只改动一根导线(在连错的导线上打×,再画出正确的连线),符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器的电路。
【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;电路故障的判断
【解析】【解答】开关S控制所有的用电器,说明在干路上,电流表A2测量灯泡L2的电流,电流表A1测量干路电流,电池从正极流出,流经开关后分流,一条经过灯泡L1,另外一条需要经过灯泡L2、电流表A2后再汇合后一同经过电流表A1回到负极,而本电路图电流表A2是负进正出,连接错误,电流经过开关后直接分一条支路经过灯泡L2、A2后再流经A1,故将灯泡L1的右端接线柱与灯泡L2的左端接线柱相连即可,灯泡L2与电流表A1的连线错误,故如下图所示:
【分析】明确电流表和开关的连接,特别注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出。
五、综合题
20.(2021九上·绥棱期中)在图中所示的电路中,闭合开关S灯L不亮,电压表V有示数。已知电路中各处均接触良好,除灯L和电阻R外,其余元件均完好。
(1)请判断该电路中存在的故障可能是:① ,② ;(请将两种可能填写完整)
(2)为了进一步确定故障,小明同学将一个电流表正确串联在图中所示的电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况。若电流表有示数,说明故障是 ;若电流表无示数,说明故障是 ;
(3)为了进一步确定故障,小华同学将电压表正确并联在灯L两端,请判断他能否查找出电路的故障?并说明理。答: 。
【答案】(1)L短路;R断路
(2)L短路;R断路
(3)不能;若L短路灯两端电压为零,若R断路灯两端电压也为零
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】(1)由闭合开关S灯L不亮,电压表V有示数可判断出可能是灯泡L短路,或者R断路,电压表测电源电压,电路中电流太小,灯泡不能发光。
(2) 若电流表有示数,而灯泡不亮,则说明灯泡L短路了。
若电流表无示数,则是R断路,电压表串联在了电路中,使得电路中电流极小,电流表没有示数。
(3) 将电压表并联在灯泡L上,若L短路,灯两端电压为零,即电压表示数为零;若R断路,整个电路就是断路状态,电压表无示数,哪种情况电压表都没有示数,故不能查找出电路故障。
【分析】(1)在串联电路中,电压表测量部分用电器的电压有示数,电路无电流,电压表测量的位置断路或其它位置短路;
(2)在串联电路中,有电流,电压表测量的位置有示数,则其它位置有短路;若电流表无示数,电压表测量的位置断路;
(3)若只利用电压表测量故障,不能确定具体的故障位置和原因。
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一、单选题
1.(2022九下·深圳月考)小明在实验考核时连接了如图所示电路,闭合开关后他看到灯泡L1、L2均不发光,电压表有示数。关于电路中L1、L2的连接方式和L1、L2不发光的原因,以下判断正确的是( )
A.L1与L2串联,L2被短路
B.L1与L2串联,L2开路
C.L1与L2并联,L2与灯座接触不良
D.L1与L2并联,L2被短路
2.(2021九上·增城期末)关于如图所示的电路,下列说法中正确的是( )
A.甲电路闭合S后两灯都不发光 B.甲电路去掉导线a后两灯串联
C.乙电路闭合S后电路将会短路 D.丙电路闭合S后电路将会短路
3.(2021九上·前进期末)如图所示,电源电压恒为6V。闭合开关S,灯L1和L2都能发光,电流表和电压表也都有示数;可是过一会儿,灯L1和L2都不亮了,电流表的指针几乎不动,电压表的示数为6V,则发生故障的原因可能是 ( )
A.L1灯短路 B.L2灯短路 C.L1灯丝断了 D.L2灯丝断了
4.(2021九上·绥棱期中)如图所示的电路中,闭合开关S后,灯、都发光,一段时间后,其中的一盏灯突然熄灭,而电压表V1示数变大,V2示数变小,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L2短路 D.灯L1短路
5.(2021九上·香坊期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路工作正常,过了一会儿,灯L熄灭,两个电表有一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是( )
A.电阻R断路 B.电阻R短路 C.灯L断路 D.灯L短路
6.(2021九上·东台期中)小华用如图所示的电路研究串联电路特点,电源电压保持不变。闭合开关S,两电表中只有一个电表有示数,将L1和L2交换位置,再闭合开关,两电表均有示数。已知电路中除了L1、L2外,其它电路元件均完好。下列说法正确的是( )
A.可以确定,只有L1短路 B.可以确定,只有L1断路
C.可以确定,L1短路且L2断路 D.可以确定,L1断路且L2短路
7.(2022九下·海安月考)如图所示电路中开关S闭合后,只有一个电表指针发生偏转,故障可能出现在电阻R、灯L上,则下列判断中正确的是( )
A.若L发光,则R一定无故障 B.若L发光,则R一定有故障
C.若L不发光,则L一定无故障 D.若L不发光,则L一定有故障
8.(2022九下·定远月考)如图所示电路中,闭合开关后,R1或R2其中有一处出现了故障,以下分析正确的是( )
A.若电流表无示数,电压表有示数,则R1断路
B.若电流表无示数,电压表有示数,则R2短路
C.若电流表有示数,电压表无示数,则R1断路
D.若电流表有示数,电压表无示数,则R2短路
9.(2021九上·香洲期末)如图所示电路,电源电压不变。闭合开关,电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭。若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在灯L两端
B.将电流表依次串联接入a、b、c点
C.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R
D.用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L
10.(2021九上·高要期末)如图所示,闭合开关 S,发现灯泡 L1 亮,L2 不亮,电压表有示数。调节变阻器滑片 P,L1变亮,L2始终不亮,出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路
B.灯泡 L1短路
C.灯泡 L2短路
D.灯泡 L2 比 L1灯丝的电阻小得多
11.(2021九上·东莞期末)如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯亮,灯不亮,这时电流表和电压表均有读数。则故障原因可能是( )
A.断路 B.短路 C.短路 D.断路
12.(2021九上·越秀期末)小明要测量定值电阻Rx的阻值,如图所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数都变为0。小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0。由此判断故障可能是( )
A.c、d间断路 B.a、b间断路 C.f、g间断路 D.e、f间断路
13.(2021九上·兴平期中)如图所示电路,闭合开关S后,发现L1、L2两灯泡都不亮。将一根导线的两端分别接到a、b两点时,只有一只灯泡发光;接到b、c两点时,两灯都不亮;接到c、d点时,两灯都不亮;则电路故障可能是( )
A.开关S接触不良 B.灯泡L2灯丝断了
C.灯泡L2灯丝短路 D.灯泡L1灯丝断了
14.(2021九上·玉田期中)在图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表示数变大。若电路中只发生一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,如果将灯和电阻R的位置互换,下列判断正确的是( )
A.若R短路,则两电表的指针均无偏转
B.若R断路,则两电表的指针均发生偏转
C.若L短路,则两电表的指针均发生偏转
D.若L断路,则两电表的指针均无偏转
15.(2021九上·深圳月考)如图所示,电源电压一定。关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.若灯L1被短路,则闭合S1、S2后电压表和电流表都被烧坏
B.先闭合S1再闭合S2时,电压表的示数不变、电流表的示数变大
C.若电压表和电流表位置对调,则闭合S1、S2后两表都被烧坏
D.只闭合S1时,两只灯泡串联
二、双选题
16.(2021九上·永城期中)在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则( )
A.电阻R1两端的电压为4.8V
B.电阻R2两端的电压为4.8V
C.若开关闭合后,两个电表示数相同,则R1可能断路
D.若开关闭合后,电压表V2的示数为零,则R1可能断路
三、填空题
17.(2021九上·蜀山期末)如图所示是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。闭合开关后,发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和L2中的一盏出现故障,则故障可能是 。
18.(2021九上·普陀期末)在图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,灯L和电阻R的阻值均为R0。闭合开关S,灯L不发光,再闭合开关S1,发现两电表示数均不发生变化,若电路中仅有一处故障,且只发生在灯L、电阻R上,请根据以上信息,写出电表的示数及对应的故障 。
四、作图题
19.(2021九上·东莞期末)在图的电路中只改动一根导线(在连错的导线上打×,再画出正确的连线),符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器的电路。
五、综合题
20.(2021九上·绥棱期中)在图中所示的电路中,闭合开关S灯L不亮,电压表V有示数。已知电路中各处均接触良好,除灯L和电阻R外,其余元件均完好。
(1)请判断该电路中存在的故障可能是:① ,② ;(请将两种可能填写完整)
(2)为了进一步确定故障,小明同学将一个电流表正确串联在图中所示的电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况。若电流表有示数,说明故障是 ;若电流表无示数,说明故障是 ;
(3)为了进一步确定故障,小华同学将电压表正确并联在灯L两端,请判断他能否查找出电路的故障?并说明理。答: 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】CD.因为两个灯泡顺次连接,因此两灯泡串联,并且电压表测量L2两端电压,CD不符合题意;
AB.因为灯泡L1、L2均不发光,说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表两接线柱与电源两极相通,因此电路故障为L2开路,A不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】各用电器顺次连接的电路是串联电路,在串联电路中,若无电电流,而电压表有示数,电压表测量的位置断路。
2.【答案】A
【知识点】电路的三种状态;电路故障的判断
【解析】【解答】A.由图甲知道,当开关S闭合后,电流从电池正极出发经过D、b、B和开关后回到电池负极,由于电源两极不经过用电器而用导线直接相连,会造成电源短路,所以两灯都不亮,A符合题意;
B.由图甲知道,要使L1、L2串联,需要电路中各个元件首尾相连,可去掉导线b,B不符合题意;
C.由图乙知道,当开关S闭合后,电流从电池正极出发后,形成两灯泡并联,然后经开关后回到电池负极,C不符合题意;
D.由图丙知道,电路闭合S后,电流从电池正极出发后,形成两灯泡并联,然后经开关后回到电池负极,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】导线连接电源两极时,电源短路,用电器被短路不能工作;用电器并列连接的电路,是并联电路。
3.【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.L1灯短路,电流表有示数,电压表示数等于电源电压,A不符合题意;
B.L2灯短路,电流表有示数,电压表示数为零,B不符合题意;
C.L1灯丝断了,整个电路断路,灯泡不亮,电流表、电压表示数为零。C不符合题意;
D.如果灯泡L2的灯丝断了,灯泡断路不发光,电流表无示数,电压表串联在电路中测量电源电压有示数。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,电压表有示数,电流表无示数,电压表测量的位置断路。
4.【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】如图,两灯串联,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测L2两端电压。
A.若灯L1断路,则整个电路断路,两灯都不亮,A不符合题意;
B.若灯断路,则整个电路断路,两灯都不亮,B不符合题意;
C.若灯短路,电压表也短路,示数为零,电路变为L1的简单电路,L1两端电压为电源电压,电压表变大,C符合题意;
D.若灯短路,电压表也短路,示数为零,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,电压表测量的位置断路,电压表示数接近电源电压。
5.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.若电路中电阻R断路,电压表与灯L、电流表直接串联后接入电源两端,灯L不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,故电流表示数变小、电压表示数增大,这与原题中描述的现象相符,A符合题意;
B.若电阻R短路,电压表也被短路,所以电压表示数为0,示数变小,但由于此时灯L仍然串联在电路中,故灯仍旧发光,B不符合题意;
C.若灯L断路,灯不发光,但整个电路处于断路状态,此时电路中无电流,故电流表示数会变小,同时由于电路无电流,故电阻R两端电压是0,电压表示数也变小,这与原题中“两个电表有一个电表的示数变小”相矛盾,C不符合题意;
D.若灯L短路,则灯不发光,但电路中的总电阻变小,而电路总电压一定,由欧姆定律可知,电路的总电流增加,故电流表示数变大,另外电流增加,则电阻R两端电压也增加,所以电压表示数也随之增大,这与原题中“两个电表有一个电表的示数变小”相矛盾,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中,短路处有电流无电压,断路处有电压无电流。
6.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由电路可知两灯串联,电压表测L1两端电压。若电路中L1或者L2断路,两者交换位置后,电路中依然无电流,即电流表始终没有示数,所以两灯均不可能断路;若L1短路,则电流表有示数,电压表被短路无示数,交换两灯位置后电流表和电压表均有示数。BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中,电压表和电流表都有示数,电压表测量以外的位置短路。
7.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】AB.若L发光,表明L一定有电流经过,电流表有示数,则电压表无示数,故R短路,即R一定有故障,A不符合题意,B符合题意;
CD.若L不发光,表明L一定没有电流经过,如果电流表有示数,则电压表无示数,L、R均短路,L一定有故障;如果电流表无示数,则电压表有示数,R一定断路,L可能短路也可能无故障;CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据题意确定符合要求的所有情况,从而得出符合要求的选项。
8.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】如图所示的电路中,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流.
若电流表无示数,则说明电路断路,电压表有示数,即R1断路,A符合题意,符合题意为答案.
若R2短路,电路是连通的,则电流表有示数,且电压表示数为电源电压,B不符合题意.
串联电路只有一条路径,若R1断路,电流表无示数,C不符合题意.
若电流表有示数,则电路是连通的,电压表无示数,则R1短路,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;电流表无示数,电压表无示数,电压表测量以外的位置断路;电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;电流表有示数,电压表有示数,电压表测量外的位置短路。
9.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】由图知道,该电路为串联电路;电路正常工作,一段时间后,灯L熄灭,电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。
A.将电压表并联在灯L两端,测量的是灯L两端的电压,根据题意知道,若电压表无示数,即说明R断路,若电压表有示数,则应是灯泡断路,A可行,不符合题意;
B.由于是串联电路,且有一处断路,所以,无论将电流表依次串联接入电路何处,示数都是0,都无法判断出故障,B不可行,符合题意;
C.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R,若L0、L均发光,则故障是R断路;若L0、L均不发光,则故障是L断路,C可行,不符合题意;
D.把完好的灯L0接在灯泡的位置上,灯泡发光,则故障是灯泡断路,灯泡不发光,则是R断路,D可行,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,再根据选项中的描述依次判断电路中的故障,找出不可行的方案。
10.【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.由图知,闭合开关,两只灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡L2两端电压。如果滑动变阻器断路,整个电路断路,灯泡都不能发光。A不符合题意;
B.如果灯泡L1短路,L1不能发光,L2能够发光。B不符合题意;
C.如果灯泡L2短路不能发光,L1能够发光,同时电压表被短路无示数。C不符合题意;
D.如果L2比L1灯丝的电阻小得多,串联电路电流处处相等,由公式P=I2R知,L2的实际功率比L1小得多,所以不能发光。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,电路故障分两种情况:断路或短路,断路时串联电路灯泡不能发光;短路时串联电路电流较大,另一只灯泡能够发光。
11.【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】串联电路中如果一灯亮,另一灯不亮,可能是不亮的灯泡短路了,即短路,电流表有示数,说明电路故障不可能是断路,电压表有示数,说明电压表所测部分没有短路,即L1没有短路,综合判断,所以是短路。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据灯泡的亮度变化和电流表、电压表示数的情况分析电路的故障。
12.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】当将该导线两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,则说明电流表、滑动变阻器、开关和电源之间是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,电流表示数仍为0,由此可判断故障是c、d间断路,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为0,说明电路断路,他用一条导线检查电路故障,若电流表有示数,则说明电路是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,根据电流表示数仍为0,判断故障所在。
13.【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】C.由电路图可知,两灯泡串联,闭合开关,两灯均不亮,说明电路中某处断路,C不符合题意;
ABD.将一根导线接到b、c两点时,两灯都不亮,说明电路b到c不是断路;接到c、d点时,两灯都不亮,这说明c、d以外的电路是断路;将导线的两端分别接到a、b两点时,此时导线代替了灯L1(L1一定不发光),所以此时一定是灯泡L2发光(L2灯丝完好),此时电路处于通路状态(开关没有问题),由此说明该电路的故障是由于灯泡L1断路造成的,D符合题意,AB不符合题意。
故答案为:D。
【分析】当电路是通路时,电路中有电流通过或灯泡发光,否则是出现断路或短路状态。
14.【答案】C
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.如果电阻R短路,灯泡亮度增大,电路电阻减小,电流表电压表示数都增大,A不符合题意;
B.如果电阻R断路,整个电路断路,灯泡熄灭,电流表、电压表示数为零,B不符合题意;
C.如果灯泡L短路,灯泡熄灭,电路电阻减小,电流增大,电流表示数增大,电压表相当于与导线并联,示数为零;将电阻和灯泡对换后,电路电流不变,电流表指针位置不变,电压表测量电源电压,示数增大,C符合题意;
D.如果灯泡L断路,灯泡熄灭,电流表示数减小为零,电压表测量电源电压示数增大;将电阻和灯泡对换后,整个电路断路,灯泡熄灭,电流表、电压表指针不偏转,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,再根据选项中的描述依次判断电路中的故障,并注意不同的可能性。
15.【答案】B
【知识点】电路的三种状态;电路故障的判断
【解析】【解答】A.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L1、L2不亮,电流表损坏,但电压表被短路,没有电流通过,所以不会损坏。A不符合题意;
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数仍然等于电源电压,所以不变;由于此时两只灯泡是并联的,总电压不变,总电阻减小,所以电流增大,即电流表读数变大。B符合题意;
C.若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏。C不符合题意;
D.只闭合S1时,灯泡L2不亮,处于断路状态,只有灯泡L1亮。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,注意闭合S1、S2后,两灯并联,若灯L1被短路,会造成电源短路。
16.【答案】A,D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律;电路故障的判断
【解析】【解答】AB.由电路图可知,闭合开关后R1、R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数,而两个电压表指针偏转相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压U=6V,电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.2V,即R2两端的电压U2=1.2V,所以R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V
A符合题意,B不符合题意;
CD.由电路图知,开关闭合后,若R1断路,整个电路断路,电压表V1仍测电源电压为6V,V2示数为0,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器电压和;根据电压表的位置判断量程,结合指针位置测量电压;电压表和用电器串联时,测量电源电压。
17.【答案】L1断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】闭合开关后,UAC=3V、UAB=3V,所以AC段以外的两端电路是完好的,BC段是通路;UBC=0V且两灯都不亮,可以推断AB段发生断路,可能是由于L1断路引起的。
【分析】实验中,若电压表有示数,则与电压表并联的电路之外的电路为通路,若电压表没有示数,说明与电压表并联的电路之外的电路为断路,据此分析。
18.【答案】①电压表的示数为U0,电流表的示数为,灯泡L短路;②电压表测量电源电压,电流表的示数为零,电阻R断路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】若灯泡L短路,仅仅只有R1接入,再闭合开关S1,灯泡被短路,只有R1接入,发现两电表示数与断开开关S1相比,没有发生变化,说明是同一个连接状态,此时电压表的示数测量的是电源电压,为U0,电流表的示数为,符合题意。
若灯泡L断路,电流表的示数为零,电压表的示数为零,闭合S1后,电路接通电流不为零,与题意不符,则舍弃;若电阻R短路,则灯泡发光,与题意不符,需要舍弃;若电阻R断路,闭合开关S,电压表的示数为电源电压,电流表的示数为零,再闭合开关S1,电压表测量电源电压,电流表的示数为零,两电表的示数不变,故符合题意。
故综上所述有两种情况:①电压表的示数为U0,电流表的示数为,灯泡L短路;
②电压表测量电源电压,电流表的示数为零,电阻R断路。
【分析】 电路故障的分,结合电表示数的变化分析解答。
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;电路故障的判断
【解析】【解答】开关S控制所有的用电器,说明在干路上,电流表A2测量灯泡L2的电流,电流表A1测量干路电流,电池从正极流出,流经开关后分流,一条经过灯泡L1,另外一条需要经过灯泡L2、电流表A2后再汇合后一同经过电流表A1回到负极,而本电路图电流表A2是负进正出,连接错误,电流经过开关后直接分一条支路经过灯泡L2、A2后再流经A1,故将灯泡L1的右端接线柱与灯泡L2的左端接线柱相连即可,灯泡L2与电流表A1的连线错误,故如下图所示:
【分析】明确电流表和开关的连接,特别注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出。
20.【答案】(1)L短路;R断路
(2)L短路;R断路
(3)不能;若L短路灯两端电压为零,若R断路灯两端电压也为零
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】(1)由闭合开关S灯L不亮,电压表V有示数可判断出可能是灯泡L短路,或者R断路,电压表测电源电压,电路中电流太小,灯泡不能发光。
(2) 若电流表有示数,而灯泡不亮,则说明灯泡L短路了。
若电流表无示数,则是R断路,电压表串联在了电路中,使得电路中电流极小,电流表没有示数。
(3) 将电压表并联在灯泡L上,若L短路,灯两端电压为零,即电压表示数为零;若R断路,整个电路就是断路状态,电压表无示数,哪种情况电压表都没有示数,故不能查找出电路故障。
【分析】(1)在串联电路中,电压表测量部分用电器的电压有示数,电路无电流,电压表测量的位置断路或其它位置短路;
(2)在串联电路中,有电流,电压表测量的位置有示数,则其它位置有短路;若电流表无示数,电压表测量的位置断路;
(3)若只利用电压表测量故障,不能确定具体的故障位置和原因。
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