人教版新教材必修三 12.2 电路故障专题（含答案）

人教版新教材必修三第十二章电路故障专题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 在如图所示的电路中，开关闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则肯定出现了下列哪种故障( )
A. 短路 B. 短路 C. 短路 D. 断路
2. 如图所示的电路中，若电路无故障，则两灯均能正常发光，可是闭合开关后，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是( )
A. 电流表短路 B. 灯的灯丝断了
C. 灯灯丝烧断 D. 电流表和灯、都坏了
3. 如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。关于电路故障分析正确的是( )
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路 C. 灯泡短路 D. 灯泡断路
4. 如图所示，电源电动势为，内阻为，三个灯泡、、原来都是正常发光的，电路突然发生了故障，结果灯泡比原来暗了些．灯泡和比原来亮了些，假设三个灯泡灯丝的电阻恒定不变，则电路中出现的故障可能是( )
A. 断路 B. 短路 C. 断路 D. 短路
5. 如图所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关后，发现电动机转速较慢，经检测，电动机性能完好；用电压表测与间电压，只有；断开开关，测得与间电压接近，电动机转速较慢的原因是( )
A. 开关接触不良 B. 电动机接线接触不良 C. 电动机两端接线短路 D. 电池过旧，内阻过大
6. 如图所示，某同学在做测小灯泡的伏安特性曲线的实验中闭合开关，将滑动变阻器的滑片左右移动，发现“电流表的示数几乎为零，电压表的示数有明显变化”，则分析电路的可能故障为( )
A. 小灯泡短路 B. 小灯泡断路 C. 电流表断路 D. 滑动变阻器断路
7. 某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光，拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则( )
A. 仅电热壶所在的、两点间发生了断路故障
B. 仅电热壶所在的、两点间发生了短路故障
C. 仅导线间断路
D. 因为插座用导线接地，所以发生了上述故障
8. 在如图所示的电路中，节干电池串联，小灯泡、的规格为“，”。合上开关后，无论怎样移动滑动片，、灯都不亮。用多用电表的直流电压挡检查故障，测得、间电压为，、间电压约为，则故障是( )
A. 灯丝断开 B. 灯丝断开 C. 、间连线断开 D. 灯被短路
9. 唐诗同学按如图所示的电路图连线实验。闭合开关，小灯泡都不亮，电流表指针无偏转。她利用电压表进行逐段检测，发现约为，其余示数为。则该电路的故障可能是
A. 短路 B. 断路 C. 断路 D. 短路
10. 如图所示的电路中，电源电动势为，当开关接通后，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压分别为、、，由此可判定( )
A. 和的灯丝都烧断了 B. 的灯丝烧断了
C. 的灯丝烧断了 D. 滑动变阻器断路
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 如图所示的电路，电阻，电流表和电压表均为理想电表．闭合开关后，电流表示数为，电压表示数由于某种原因，电路有一只电阻发生断路现象，使电流表示数变为，电压表示数为试回答下列问题：
分析判断哪一个电阻发生了断路．
求电阻、的值．
求电源的电动势和内电阻．
12. 如图所示，两电表均为理想电表，闭合开关，电流表读数为，电压表读数为，；若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为和求
哪个电阻发生断路；
电阻的阻值；
电源的电动势和内电阻的值．
13. 如图所示，电灯的规格为“”，滑动变阻器的总电阻为当滑片滑至某位置时，恰好正常发光，此时电流表示数为由于外电路发生故障，电灯突然熄灭，此时电流表示数变为，电压表示数为若导线连接完好，电路中各处接触良好．试问：
发生的故障是短路还是断路？发生在何处？
发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
电源的电动势和内电阻为多大？
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
由题目中电表示数的变化可得出故障原因，根据电路结构可以得出是哪一个电阻发生故障。
本题考查闭合电路的欧姆定律的应用，明确当电路中有电流时，说明电路中应发生了短路故障；若电压表示数变大，电压表可能直接并联到了电源两端。
【解答】
若各原件没有故障，电路正常，则电流表测量流过的支路电流，电压表测量两端的电压；
A.若短路，则被短路，外电路只有电阻接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A正确；
B.若短路，则被短路，电流表示数为零，显然不符合题意，故B错误；
C.若短路，则电压表示数为零，不符合题意，故C错误；
D.若断路，则电流表示数为零，也不符合题意，故D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】
【分析】
闭合后，两个灯泡都不发光，电流表的指针几乎不动，说明电路有断路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表通过电流表和与电源两极相连，因此处出现开路．
本题要能根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障，电流表示数为零说明故障是开路，电压表有示数，说明开路在电压表的两接线柱之间．
【解答】
A、若电流表坏了或未接好，电路中没有电流，电压表就无示数，不符合题意；故A错误
B、电压表有示数，说明电流表和完好，电压表直接与电源两极相连，说明的灯丝烧断，故B错误，C正确
D、电流表和灯、都坏了，电压表应无示数，不符合题意，故D错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查故障电路分析，基础题，根据电压表有示数、电流表指针几乎不动，逐一分析各选项。
【解答】
A.如果灯泡短路，电流表测干路电流，电压表测两端电压，都有示数，故A错误；
B.如果灯泡断路，整个电路断路，电压表、电流表指针都不会偏转，故B错误；
C.如果灯泡短路，则电压表短路没有示数，故C错误；
D.如果灯泡断路，电压表测量电源电压，指针会明显偏转有示数，电路电流特别小，指针几乎不动，故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】
【分析】
首先明确电路中各用电器的连接关系：与灯泡关联，与、串联，再与并联；灯泡变暗了，说明实际功率减小了，灯泡变亮，说明实际功率增大了；具体故障可将每个选项逐一代入题目检查是否符合题意，从而确定正确选项。
此题属混联电路的故障问题，解决的关键是在明确电路连接关系的前提下采用“排除法”将每一选项逐一代入题干，检查是否符合题意，最终确定正确选项。
【解答】
A.若断路，则、不亮，故A错误；
B.若短路，外电阻减小，路端电压减小，干路电流增大，灯泡中的电流减小，则通过灯泡的电流增大，灯泡变亮，根据串反并同可知，灯也变亮，故B正确；
C.若断路，外电阻增大，路端电压增大，干路电流减小，灯泡中的电流增大，则通过灯泡的电流减小，灯泡变暗；灯泡和两端电压减小，故灯泡两端电压增大，灯泡变亮，故C错误；
D.若短路，灯泡不亮，不符合题意，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】
【分析】
用电压表测与之间电压为路端电压，根据闭合电路的欧姆定律进行分析解答。
本题考查了闭合电路的欧姆定律，由此列式进行推导，并得出电动机转动较慢的原因。
【解答】
根据题意知，闭合开关用电压表测与间电压，路端电压为，断开开关，与间电压为电源的电动势为，根据可知，当比较大时，内阻所占电压较大，此时路端电压较小，故D正确，ABC错误。
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
根据电路的结构，逐项分析电流表和电压表示数的变化，选择符合题设条件的选项。
本题考查了学生利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力，平时做实验时试一试，多积累这方面的经验。
【解答】
若小灯泡短路、电流表和滑动变阻器右端断路，则电压表的读数均为零；若滑动变阻器左端断路，则电路变为串联电路，电流表有示数，不符合题意，故ACD错误；
B.如果灯泡断路，则电压表与电流表组成分压电路，将滑动变阻器的滑片左右移动时，由于电流表所在电路电阻很大，电流很小，所以电流表的示数几乎为零，电压表直接测量左端的电压，示数明显变化，因此电路故障是灯泡断路，故B正确。
故选B。

7.【答案】
【解析】解：、若电热壶所在的、两点间发生了断路故障，则电灯可以正常工作，但电热壶不能工作，拔出电饭煲的插头，试电笔插入插座的左插孔时，氖管不能发光。故A错误；
B、若是电热壶所在的、两点间发生了短路故障，则电热壶在插头插入三孔插座之前，不会工作的。故B错误；
C、只有导线断路，导致电热壶不能正常工作，同时试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光。故C正确；
D、因插座用导线接地，没有影响火线与零线。故D错误；
故选：。
根据串联电路或者并联电路中的电表和灯泡的亮、灭来进行判断．例如串联电路中，如果电流表示数为零，则一定是断路，谁断，谁两端的电压表示数就会变大为电源电压．而并联电路中是不能存在短路的，也就是只有断路故障，谁断，测量它的电流表的示数就为零．
8.【答案】
【解析】
【试题解析】
【分析】
首先根据小灯泡不亮判断应是断路故障，然后再根据欧姆定律和“等势”的概念判断故障所在。
当电路发生断路故障时，当电压表无示数时，电压表之间不含电源的电路没有断路；当电压表有示数时，电压表之间的电路不含电源部分有断路。
【解答】
A、两灯均不亮，说明电路中有断路，没有短路，由题意知，、间电压约为，约等于四节干电池的总电动势，可知，、两点的电势与电池组正负极间的电势分别相等，说明灯丝、、间连线都完好，、间可能发生断路，则故障是灯丝断开，故B正确；
故选：

9.【答案】
【解析】
【分析】
本题要能根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障，电流表示数为零说明故障是断路，电压表有示数，说明断路在电压表的两接线柱之间。
【解答】
闭合开关，小灯泡都不亮，电流表指针无偏转，说明电路中存在断路，当电压表接在两点时，电压表示数为，等于电源电压，说明电压表直接接在了电源上，那么只能是间发生了断路，所以故障可能是断路。
故选C。
10.【答案】
【解析】
【分析】利用电压表判断电路中的故障，是考试的热点题型之一，当电压表并联在某处时若有示数，说明此处开路或它处短路，若无示数，说明此处短路或它处开路。
依据在故障电路中电压表测量的信息：，，，来判断各部分电路与电源两极间的连接关系，逐项判断即可。
【解答】根据题意可知：，说明电源、开关接通良好，
，说明某处断开，变阻器一定没有断开，
，说明是的灯丝烧断了，
的灯丝可能烧断，也可能没有烧断，故ABD错误，C正确。
11.【答案】解：断路前后，均有电流，排除；断路后，电压表有读数，排除，则必定是发生断路；
断路时，；
断路前，的电压；
流过的电流
则；
根据闭合电路欧姆定律得：


由联立组成方程组，解得：，。
答：；
；；
电源的电动势为，内阻为。

【解析】本题考查了闭合电路欧姆定律及其应用；在故障分析问题中，常常用排除法；本题是理想电表，电压表内阻认为是无限大，接在电源两端时，其读数等于电源的电动势；如果不是理想电表，其读数将小于电动势。
本题第一题属于电路故障分析问题；可以用排除法确定；断路前后，均有电流，排除；断路后，电压表有读数，排除，则必定是发生断路；两种情况下，根据闭合电路定律可列方程，联立组成方程组，解出和以及电源的电动势和内阻。
12.【答案】解：由电路图可知：与串联后再与并联，电压表测两端的电压，电流表测支路的电流；若断路，则电流表的示数为，与题设不符；若断路，电压表的示数将变为，与题设不符；故只能是发生了断路；
电阻断路时：；
解得：；
电阻没有断路时：；
则，解得：；
又：，则：
电阻断路时：，即：
解可得：，。
【解析】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，判断出断路的电路元件和电路连接方式以及电表所测的电路元件是关键。
电路为与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中支路的电流，利用假设法逐一分析即可判断；
根据电阻断路时，只有接入电路，由电压表、电流表示数，根据欧姆定律求出；
根据断路前和断路后，电压表和电流表的示数，由闭合回路欧姆定律表示出电源的电压；联立即可求出电源的电压和内阻的阻值。
13.【答案】解：电流表有示数，说明从电流表的左右两侧到电源正负极的线路是接通的，而电压表有示数，说明电压表的左右两侧到电源正负极的线路是接通的，
如果是灯泡发生短路，则电压表示数为零，如果是发生短路，则灯泡被短路，电压表示数为零，如果短路，则灯泡依然会发光，所以故障只可能是灯发生断路。
断路后，外电路只有，因无电流流过，故电压表示数即为的电压：，，
未断路时恰好正常发光：
，，
路端电压为，
；
根据闭合电路欧姆定律为：
故障前：，
故障后：，
解得：，。
【解析】只要电表有示数，则电表的两个接线柱到电源正负极的线路一定是接通的，这是分析电路故障问题常用的技巧。
断路后，外电路只有，因无电流流过，故电压表示数即为路端电压，根据欧姆定律即可求得的阻值，未断路时恰好正常发光，根据闭合电路欧姆定律即可求得滑动变阻器接入电路的阻值；
根据闭合电路欧姆定律即可求解。
本题考查了根据电流表电压表的示数判断电路故障问题及闭合电路欧姆定律的应用，难度适中。
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