2023浙教版科学七升八暑假培优训练（十四）：电路故障分析【含解析】

电路故障分析
1.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，两电表的示数都突然变大，则该电路中出现的故障可能是（　　）
A．灯L1发生了断路 B．灯L1发生了短路 C．灯L2出现断路 D．灯L2出现短路
2．刘涛利用如图所示的装置“探究电流与电阻的关系”，正确连接电路后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表均有示数且不变，则电路存在的故障可能是（　　）
A．定值电阻短路 B．定值电阻断路
C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
3．等值电阻、组成如图（a）所示的电路，闭合开关，电压表示数和电流表示数的比值为；然后取与等值电阻组成如图（b）所示的电路，闭合开关，电压表示数和电流表示数的比值为，与相等。若已知电源、电压表和电流表完全相同且完好，三个电阻中只有一个电阻存在故障，则下列判断正确的是（　　）
A．电阻可能短路 B．电阻一定断路
C．电阻可能短路 D．电阻一定断路
4．小明在做测量小灯泡正常发光时的电阻的实验时，闭合开关，电路正常工作，过了一会儿，灯泡熄灭，若故障只发生在灯泡或滑动变阻器上，小明将导线并联在灯泡两端，下列推断正确的是（　　）
A．电流表有示数，一定是灯泡断路 B．电流表无示数，一定是滑动变阻器断路
C．电压表有示数，一定是灯泡短路 D．电压表无示数，一定是滑动变阻器短路
5．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，电路正常工作，过了一会儿，有灯泡熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变大。若电路中只有一处故障，则故障可能是（　　）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路 C．灯泡L1短路 D．以上情况都不对
6．关于如图所示的电路，忽略导线的电阻，在S1，S2都闭合后，下列说法正确的是（　　）
A．L1与L2的亮度一定不同 B．L1与L2两端的电压一定不相等
C．若L1被短路，则L2一定不亮 D．通过L1与L2的电流一定相等
7．如图所示电路，电源电压为4.5V保持不变，当开关S闭合后，只有一个灯泡发光且电压表的示数等于电源电压，产生这一现象的原因可能是（　　）
A．灯泡L1处断路 B．灯泡L2处断路 C．灯泡L1处短路 D．灯泡L2处短路
8．如图电路原来均正常工作，过一会儿，两表中一表示数变大，另一表示数变小，且电路中除了灯泡L和电阻R及其连接外，电路中其他部位连接均无问题，电表也是完好的，则（　　）
A．可能是灯丝短路 B．可能是灯丝断了 C．灯泡可能仍然发光 D．一定是R短路
9．如图所示的电路中，电源电压为6V，当开关S闭合后，灯泡L1和L2都不亮，用理想电压表测得各部分电压是Uab=6V，Uad=6V，Ucd=0V。如果已知只有一处电路故障，则该故障可能是（　　）
A．L1的灯丝烧断了 B．L2的灯丝烧断了 C．开关处断路 D．bc间断路
10．如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，L1、L2均正常发光。一段时间后，两个电表的示数都变大，如果只有L1或L2一处发生了故障，则下列判断正确的是（　　）
A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路
11．如图所示电路中，电源电压恒定。闭合开关，电路正常工作一段时间后，灯泡突然熄灭，电路中只有两个电表有示数。电阻或灯泡仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中（　　）
①可能灯泡断路 ②可能灯泡短路
③可能电阻断路 ④可能电阻短路
A．只有①②正确 B．只有③④正确
C．只有②④正确 D．只有①③正确
12．如图，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1、L2都发光，一段时间后，两盏灯突然熄灭，此时电流无示数，电压表有示数，则产生这一现象的原因是（　　）
A．灯L1短路 B．灯L2短路 C．灯L1断路 D．灯L2断路
13．在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关 S，电路正常工作， 过一会儿，灯L1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．灯L1短路 B．灯L1断路 C．电阻R短路 D．电阻R断路
14．如图所示的电路中，、均为定值电阻，且电源电压保持不变，闭合开关，一段时间后电阻发生断路故障，则（　　）
A．电流表示数变小，电压表示数变小 B．电流表示数变小，电压表示数变大
C．电流表示数变大，电压表示数变大 D．电流表示数变大，电压表示数变小
15．图为小汇设计的可调亮度小灯电路图，电源电压保持不变。闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P过程中，小灯L突然熄灭。若电路中只有一处故障，且只发生在小灯L或变阻器R处。现仅有一只完好的小灯L′，没有测量电表。
① 为确定故障，小汇将完好的小灯L′并联接入ab两点间，观察到小灯L′不发光，则电路中可能存在的故障是______；
② 请写出进一步确定故障的操作方法、观察到的现象及对应的故障。______
答案及解析
1.B
【解析】A．如果灯L1断路，电流表断路示数为零，电压表示数为零，故A不符合题意；
B．如果灯L1短路，在电源电压一定时电路总电阻减小，由知电流表示数增大，电压表测量电源电压，示数也增大，故B符合题意；
C．如果灯L2断路，电压表与灯L1串联接入电路，电流表无示数、电压表示数增大，故C不符合题意；
D．如果灯L2短路，电压表无示数，在电源电压一定时电路总电阻减小，由知电流表示数增大，故D不符合题意。
2．D
【解析】
由图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中电流。闭合开关后，电流表有示数，说明电路中没有断路，电压表有示数，说明电阻R没有短路，移动滑动变阻器的滑片，电表示数不变，说明滑动变阻器不能改变接入电路的电阻，所以故障为滑动变阻器短路，故D符合题意。
3．B
【解析】
由（a）图可知，R1与R3串联，电压表V1测R3两端的电压，电流表A1测电路中的电流，由欧姆定律可知：电压表V1与电流表A1的比值为电阻R3的阻值为k1。
由（b）图可知，R2与R3并联，电压表V2测电源电压，电流表测干流的电流，电压表V2与电流表A2的比值为电阻R3与R2并联后的总阻值为k2。
根据题意可知电阻R3的阻值与电阻R3与R2并联后的阻值相等，即k1=k2。且电源、电压表和电流表完全相同且完好，由于只存在一个电阻故障，则
A．电阻R1短路，不会影响电阻R3与R2并联后的总阻值，故A错误；
B．电阻R2断路，则图（b）中的只存在电阻R3，则电压表V2与电流表A2的比值为电阻R3的阻值，故B正确；
C．电阻R2短路，则图（b）中电路的电源短路，电压表V2无示数，故电压表V2与电流表A2的比值为0，故C错误；
D．电阻R3断路，则图（b）中的电压表V2与电流表A2的比值为R2的阻值，不等于图（a）的测量值，故D错误。
4．B
【解析】A．由图可知，该电路为串联电路，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流；灯泡熄灭，则故障为灯泡短路或灯泡断路或滑动变阻器断路；小明将导线并联在灯泡两端，则小灯泡的两端是连通的；电流表有示数，则说明灯泡断路或灯泡短路，故A错误；
B．电流表无示数，说明电路是断开的，即一定是滑动变阻器断路，故B正确；
C．若灯泡短路，将导线并联在灯泡两端，灯泡也是短路，则电压表无示数，故C错误；
D．滑动变阻器短路，则灯泡会发光，与题意不相符，故D错误。
5．B
【解析】根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流；电压表测量灯L2两端的电压。
A．若灯泡L1断路，两灯均不亮，两表均无示数，故A不符合题意；
B．若灯泡L2断路，两灯均不亮，电流表无示数，电压表示数变大，故B符合题意；
CD．若灯泡L1短路，此时电压表测电源电压，因此其示数变大，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路的电流变大，因此电流表示数也变大，故CD不符合题意。
故选B。
6．C
【解析】AD．如图可知，在S1、S2都闭合后，两灯泡并联；由于灯泡的规格不知道，其电阻值也是未知，根据和P＝UI可知，通过两个灯泡的电流和亮度无法判定，可能相等，也可能不相等，故AD错误；
B．并联电路各支路两端电压相等，所以L1与L2两端的电压一定相等，故B错误；
C．若L1被短路，那么出现电源短路情况，所有用电器都不能够工作，所以L2一定不亮，故C正确。
故选C。
7．C
【解析】AB．由电路图知，两灯泡串联，电压表与L2并联，则电压表测量L2两端的电压；由于闭合开关后，有一盏灯泡发光，说明电路是接通的，则电路发生了短路故障，故AB错误；
CD．又因为电压表有示数，并且等于电源电压，所以灯泡L1被短路（此时电压表测电源电压）；若灯泡L2处短路，则电压表也被短路而无示数，故C正确，D错误。
故选C。
8．C
【解析】由图可知，电阻R、电灯L和电流表串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路电流；
A．若灯丝短路，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电压表测量的是电源电压，示数变大，故A不符合题意；
B．若灯丝断了，则电路中无电流，电流表和电压表均无示数，故B不符合题意；
CD．若R短路，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电压测量一段导线两端的电压，示数减小为0；若电阻断路，电路中电流表示数为0，电压表测量电源电压，示数变大，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
9．A
【解析】该电路为串联电路，闭合开关后，两灯泡都不发光，说明电路有断路；若Uab=6V，此时电压表测电源电压，说明ab之间为通路；Uad=6V，此时电压表测电源电压，说明bc、cd之间为通路，Ucd=0V，此时ad之间出现断路，即L1的灯丝烧断了。
故选A。
10．B
【解析】
由实物图可知，电路为两灯泡的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表V测灯泡L1两端的电压。
A．当灯L1短路时，由于电路中总电阻减小，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，所以电流表示数变大，灯L2会变亮，由于L1短路，电压表V示数会减小为零，与“两表示数都变大”不符，故A错误；
B．当灯L2短路时，由于电路中总电阻减小，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，所以电流表示数变大，灯L1会变亮，由于电压表V测电源电压，电压表V示数会变大，符合“两表示数都变大”，故B正确；
C．当灯L1断路时，由于串联电路互相影响，所以灯L2会熄灭，电路中无电流，电流表示数为零，减小了，电压表示数变大，为电源电压，与“两表示数都变大”不符，故C错误；
D．当灯L2断路时，整个断路，两表都没有示数，与“两表示数都变大”不符，故D错误。
11．A
【解析】
由图得，灯泡L与电阻R串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量灯泡L的电压，电压表V测量电源电压。若灯泡断路，电路中没有电流，电流表示数为0，电压表V1、V均与电源相连接，因此电压表V1、V均有示数；若灯泡短路，电中只有电阻R工作，电路中有电流，电流表有示数，灯泡两端无电压，即电压表V1示数为0，电压表V仍测量电源电压，仍有示数；若电阻断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表V1被断开，无示数，电压表V仍测量电源电压，仍有示数；若电阻短路，电路中有电流，电流表有示数，电压表V、V1都测量电源电压，都有示数，故A符合题意，BCD不符合题意。
12．C
【解析】由图可知，该电路为串联电路，电压表测量灯泡L1两端的电压，电流表测量电路中的电流。一段时间后，两盏灯突然熄灭，此时电流无示数，这说明电路出现了断路现象；电压表有示数，说明电压表与电源之间是通路，所以故障是灯L1断路，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
13．C
【解析】灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流。
A．若灯L1短路，灯不发光，电压表示数为0，即电压表示数变小，故A不符合题意；
B．灯L1断路，灯不发光，电流表示数为0，故B不符合题意；
C．若电阻R短路，电路为L1的简单电路，电压表测电源电压，根据串联电阻的规律，电压表示数变大，灯的电压变大，灯变亮；因电路的电阻变小，由欧姆定律可知电流表示数变大，故C符合题意；
D．若电阻R断路，整个电路断路，灯不发光，两表示数为0，两表示数变小，故D不符合题意。
故选C。
14．B
【解析】由电路图可知，闭合开关后，定值电阻、串联，电压表测量电阻两端的电压，电流表测量电路电流；一段时间后电阻发生断路故障，则电压表串联接入电路中，其示数变大，且接近电源电压；电流表示数变为0，即电流表示数变小，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
15．小灯L短路或变阻器R断路 断开开关S，将完好的小灯L′并联接入bc两点间，闭合开关，若仅L发光，则L短路；若L、L′均发光，则R断路
【解析】
小汇将完好的小灯L′并联接入ab两点间，观察到小灯L′不发光，则可能是ab两点之外的线路出现断路，或者是小灯L′被断路，所以故障是小灯L短路或变阻器R断路。
可将小灯L′与R并联，根据小灯L′的发光情况进一步分析电路故障。具体方案为：断开开关S，将完好的小灯L′并联接入bc两点间，闭合开关，若仅L′发光，则L短路；若L、L′均发光，则R断路。