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文檔簡介

壓軸題03電路故障綜合

NO.1

壓軸題解讀

i.斷路、短路的電路連接及其特點;

2.用電流表、電壓表檢測故障并會分析;

3.用電流表、電壓表有無示數(shù)及其動態(tài)變化問題;;

4.電路故障在電學(xué)實驗中的應(yīng)用。

NO.2

壓軸題密押

0解題要領(lǐng)歸納

1.電路故障

電路故障一般都含有兩方面內(nèi)容:一是故障的性質(zhì),即是短路還是開路;二是故障的位置,即故障發(fā)生在哪

個元件上。所以一個電路中故障,要從這兩個方面分析。

2.串聯(lián)電路故障:

開關(guān)S閉合后,電路正常工作,如果電路某一處出現(xiàn)故障,引起的電表變化現(xiàn)象如下表。

故障電流表A示數(shù)變化電壓表Vi示數(shù)變化電壓表V2示數(shù)變化

品斷路變小變大變小

Ri短路變大變小變大

心斷路變小變小變大

肥短路變大變大變小

3.并聯(lián)電路故障:

開關(guān)S閉合后,電路正常工作,如果并聯(lián)電路出現(xiàn)故障,根據(jù)并聯(lián)電路特點,即電壓表不發(fā)生改變,且不會出現(xiàn)

電阻短路故障,只會出現(xiàn)斷路故障,因此故障現(xiàn)象減少,如下表。

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Ri

Rz/-

0

故障電流表A1示數(shù)變化電流表A2示數(shù)變化電流表A示數(shù)變化

R斷路變小不變變小

&斷路不變變小變小

R、&斷路變小變小變小

目錄:

?題型01斷路、短路的連接情況及特點

?題型02用電壓表檢測電路故障

?題型03用電流表檢測電路故障

?題型04用電流表、電壓表檢測電路故障

?題型05電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù)

?題型06電壓表無示數(shù)、電流表有示數(shù)

?題型07電流表、電壓表均無示數(shù)

?題型08電流表、電壓表的示數(shù)動態(tài)變化

?題型09用歐姆定律推測電路故障

?題型10假設(shè)條件、推出結(jié)論的電路故障綜合辨析

?題型11電路故障在測量小燈泡電功率實驗中的應(yīng)用

?題型12電路故障在其他電路實驗中的應(yīng)用

?題型13家庭電路中的電路故障

?題型01斷路、短路的連接情況及特點

1.(2024湖南一模)如圖所示,閉合開關(guān)S,兩燈都不亮,當(dāng)用一根導(dǎo)線分別連接a、b點,c、d接線柱時,兩

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燈都不亮;連接e、/接線柱時,只有一只燈泡發(fā)光。則電路故障可能是()

A.燈泡Li斷路B.燈泡L2斷路

C.燈泡L2短路D.開關(guān)S斷路

【答案】B

【詳解】由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),閉合開關(guān),兩燈均不亮,說明電路中某處斷路,或兩燈均短路。用一段導(dǎo)

線的兩端連接45點,c、1接線柱時,兩燈都不亮,說明此時電路仍是斷路。當(dāng)導(dǎo)線連接人/?接線柱時,只有

一只燈泡發(fā)光,此時導(dǎo)線代替了燈L2,L?一定不發(fā)光,所以此時一定是燈泡L發(fā)光,則Li燈絲完好,此時電路

處于通路狀態(tài),說明開關(guān)也沒有問題,由此說明該電路的故障是由于燈泡L2斷路造成的。故B符合題意,ACD

不符合題意。

故選瓦

2.(2023?四川綿陽.模擬預(yù)測)如圖所示,在三個電阻R/、&和R3中只有一個電阻斷路,一個電阻短路,現(xiàn)用

一只標(biāo)有“220V”字樣的較大功率的燈泡對該電路進行檢測,當(dāng)它接在下表所列的某兩點時,燈泡的亮暗情況如

表所示,則()

燈并接處〃、d。、bb、cc、d4、C

燈發(fā)光情況正常發(fā)光不發(fā)光比正常發(fā)光暗不發(fā)光比正常發(fā)光暗

a--------1-----1--------也

八段

220V火3「

A.電阻R/斷路,電阻Rz短路B.電阻R/短路,電阻上斷路

C.電阻R/斷路,電阻以短路D.電阻R/短路,電阻尺3斷路

【答案】D

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【詳解】當(dāng)把“檢測燈”并接在。、“處,燈正常發(fā)光,說明燈直接接在電源上,曲之間有開路現(xiàn)象;

當(dāng)把“檢測燈”并接在。處,燈不發(fā)光,說明電阻力短路或ab之外有開路;

當(dāng)把“檢測燈”并接在久c處,燈比正常發(fā)光暗,說明該燈與其它用電器串連接入電路,所分電壓低于220V,這

兩點之間有開路,即電阻以斷路,其它是連通的,氏或及至少有一個是正常的;

當(dāng)把“檢測燈”并接在1處,燈不發(fā)光,說明電阻以短路或M之外有開路;

當(dāng)把“檢測燈”并接在“、c?處,燈比正常發(fā)光暗,說明該燈與其它用電器串連接入電路,所分電壓低于220V,這

兩點之間有開路,&是正常的;

由上面的分析可知:電阻處短路,電阻七斷路,故D符合題意,ABC不符合題意。

故選D。

?題型02用電壓表檢測電路故障

3.(2024.安徽亳州?二模)在電學(xué)實驗中,通常用電壓表來檢測電路故障。如圖所示電路中,電源電壓為3V,閉

合開關(guān)后,兩燈泡均不亮,經(jīng)檢測,確定是燈泡LZ斷路,則檢測過程中下列說法中錯誤的是()

L,L2

A.電壓表接溫時示數(shù)為3V

B.電壓表接ab時示數(shù)為3V

C.電壓表接ac時示數(shù)為3V

D.電壓表接be時示數(shù)為3V

【答案】B

【詳解】若燈泡L2斷路,當(dāng)電壓表接在ad、ac、反之間時,相當(dāng)于直接與電源串聯(lián)在一起,所以示數(shù)均為3V,

當(dāng)電壓表接ab時,示數(shù)為0,故B錯誤,符合題意;ACD正確,不符合題意。

故選B。

4.(2024?天津模擬預(yù)測)如圖所示電路,連接電路后,閉合開關(guān)S,小燈泡Li不發(fā)光,:L2發(fā)光,電壓表指針有

明顯偏轉(zhuǎn),示數(shù)接近電源電壓。若電路中只有一處故障,則造成這一現(xiàn)象可能的原因是()

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<Y>

A.燈泡Li斷路B.燈泡L2斷路

c.燈泡L2短路D.燈泡L1短路

【答案】D

【詳解】A.若燈泡Li斷路,則整個電路都斷路,小燈泡Li和L2均不發(fā)光,故A不符合題意;

B.若燈泡L2斷路,則燈泡L2不發(fā)光;燈泡U與電壓表串聯(lián),由于電壓表內(nèi)阻很大,所以電路中幾乎無電流通

過,則Li也不發(fā)光,故B不符合題意;

C.若燈泡L2短路,則燈泡L2不發(fā)光,故C不符合題意;

D.若燈泡Li短路,則燈泡Li不發(fā)光,燈泡L2接入電路,電壓表測量燈泡L2兩端的電壓,也測量電源電壓,

所以燈泡L2發(fā)光,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),示數(shù)接近電源電壓,故D符合題意。

故選D。

5.(2024.江蘇南京.模擬預(yù)測)如圖所示電路,開關(guān)閉合后,發(fā)現(xiàn)Li、L?都不亮。小明將開關(guān)、Li和L2的接線

柱分別用a、b、c、d、e、f表示,用一塊電壓表檢測電路故障。表中是他記錄的檢測數(shù)據(jù)。則故障的原因可能

是()

電壓表接入位置a、fa、ea、da、ca、b

電壓表示數(shù)(V)33330

A.導(dǎo)線從發(fā)生斷路B.開關(guān)發(fā)生斷路

C.Li燈絲斷路D.L2被短路

【答案】A

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【詳解】由題可知,電壓表一側(cè)接在。,另一側(cè)分別接在fe、d、c時均有示數(shù),則說明從c到電源負極、從。

到電源正極均連接完好、無故障。當(dāng)另一側(cè)接在b時,電壓表示數(shù)為0,則說明加段發(fā)生了斷路,即連接b、c

的導(dǎo)線斷了。故BCD不符合題意,A符合題意。

故選A。

6.(2023?江蘇鎮(zhèn)江?中考真題)如圖所示,在探究串聯(lián)電路電壓特點的實驗中,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)兩只小燈泡都不

發(fā)光,兩只電壓表示數(shù)均為3V,則可能發(fā)生的故障是()

B.Li斷路C.L2斷路D.S斷路

【答案】C

【詳解】由圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表Vl測量電源電壓,電壓表V2測量燈泡L2兩端電壓。

A.如果L2短路,則Li亮,L2不亮,故A不符合題意;

BD.如果S或L,斷路,則電壓表V2均處于斷路,V2無示數(shù),故BD不符合題意;

C.如果L?斷路,電壓表V2與Li串聯(lián),相當(dāng)于測電源電壓,則兩表示數(shù)均為電源電壓,故C符合題意。

故選C。

7.(2023.江蘇南京.中考真題)如圖所示,兩只燈泡都不亮。在閉合開關(guān)且不拆開導(dǎo)線的情況下,將M接電源“+”

極,N依次試觸A、B接線柱,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)前后兩次相等,且接近3VO若故障是由兩燈引起的,則可能是

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B.Li、L2都斷路

C.Li短路且L2斷路

D.Li斷路且Lz短路

【答案】D

【詳解】閉合開關(guān),該電路為串聯(lián)電路,燈泡不亮,說明燈泡短路或電路中有斷路故障。在閉合開關(guān)且不拆開導(dǎo)

線的情況下,將M接電源“+”極,N依次試觸A、B接線柱,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)前后兩次相等,且接近3V,若故

障是由兩燈引起的;當(dāng)N接A時,電壓表有示數(shù)且接近3V,說明Li可能斷路;N接B時,電壓表有示數(shù)且接

近3V,說明此段電路有可能斷路。若L1短路,則電壓表無示數(shù);若L?短路,則Li能亮;因此判斷為Li斷路,

L2短路。

故選D。

?題型03用電流表檢測電路故障

8.(2023.山東淄博.二模)將燈泡Li43V,0.3A”和燈泡L/3.8V,0.3A”接入電源電壓3V保持不變的電路,如圖

所示,則電流表A2測得是通過燈______的電流。燈泡Li正常發(fā)光時的電功率是______W。閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)只有

一盞燈亮,且兩電流表的示數(shù)相同,若電路故障僅是燈泡出現(xiàn)問題,則故障是______O

【答案】L20.9Li斷路

【詳解】⑴圖中電流從電源的正極出發(fā),經(jīng)過電流表Ai后分成兩條支路,一條支路經(jīng)過電流表A2和燈泡L2,

另一條支路經(jīng)過燈泡Li,然后匯合,經(jīng)過開關(guān),流回電源的負極,所以兩燈泡并聯(lián),Ai測干路電流,A2測L2

的電流。

⑵燈泡Li正常發(fā)光時的功率

Pi=Uih=3VX0.3A=0.9W

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⑶閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)只有一盞燈亮,說明有一條支路斷了,且兩電流表的示數(shù)相同,說明A2所在支路沒有斷,若

電路故障僅是燈泡出現(xiàn)問題,則故障是燈泡Li斷路。

9.(2023?江蘇南京?一模)如圖所示電路中,由于接線柱接觸不良導(dǎo)致電路發(fā)生了斷路故障。若電路中僅有一處

故障,且只發(fā)生在電阻R/、&上、現(xiàn)通過接入一個電表來判斷故障。

(1)將一個電流表接入到A點;

(2)閉合開關(guān)S后的操作:若觀察到現(xiàn)象:則其對應(yīng)的故障:。

【答案】調(diào)節(jié)滑動變阻器及滑片電流表示數(shù)變化R斷路(電流表示數(shù)不變、&斷路)

【詳解】(2)口]⑵⑶將一個電流表接入到A點,此時電流表測量干路中的電流,移動滑動變阻器史的滑片,若

電流表示數(shù)不變,則說明通過滑動變阻器的電流不變,所以故障是艮斷路;若電流表示數(shù)發(fā)生變化,則說明

通過滑動變阻器的電流發(fā)生了改變,該支路是正常的,故障是4斷路。

?題型04用電流表、電壓表檢測電路故障

10.(2024.四川廣元.二模)如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,電路正常工作,電壓表、電流表均有示

數(shù),一段時間后,電路中有一個電表的示數(shù)突然變大,電阻R/或&有一處發(fā)生故障,其他元件完好。下列說

A.一定是R/短路B.一定是&短路

C.可能是Ri斷路D.可能是七斷路

【答案】D

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【詳解】AC.電阻R/與此串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測及兩端的電壓,閉合開關(guān)正常工作一段時

間后,當(dāng)電路中有一個電表的示數(shù)突然變大時,若是以短路,則電流表和電壓表示數(shù)都變大;若是M斷路,則

電流表和電壓表示數(shù)都變小為0,故AC錯誤;

BD.若是&短路,則電壓表示數(shù)變小為0,電流表示數(shù)變大;若是&斷路,電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)變

大,測電源電壓;所以故B錯誤,D正確。

故選D。

11.(2024.上海普陀.一模)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,電路正常工作。一段時間后

發(fā)現(xiàn)有一只電表的示數(shù)變大,已知故障僅出現(xiàn)在電阻用或國。若將凡和&的位置互換,與互換前比較,下列說

法正確的是()

A.若電壓表示數(shù)不變,鳥一定斷路

B.若電流表示數(shù)變小,(一定斷路

C.若電流表示數(shù)不變,與可能短路

D.若電壓表示數(shù)變大,鳥可能短路

【答案】C

【詳解】由電路圖知道,兩個電阻串聯(lián)接入電路中,電流表測量電路中的電流,電壓表測量以兩端的電壓;

若4斷路,互換前,電壓表測量電源電壓,電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小;互換后,電流表、電壓表示數(shù)

都變?yōu)椤#?/p>

若&斷路,互換前,電流表、電壓表示數(shù)都變?yōu)?。;互換后,電壓表測量電源電壓,電壓表示數(shù)變大;

若以短路,互換前,電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變?yōu)?。;互換后,電壓表測量電源電壓,電壓表示數(shù)變大,

電流表示數(shù)不變;

若&短路,互換前,電流表示數(shù)變大,電壓表測量電源電壓,示數(shù)變大;互換后,電壓表測量一段導(dǎo)線兩端電

壓,示數(shù)減小為。,電流表示數(shù)不變;

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綜上所述,c符合題意,ABD不符合題意。

故選C。

12.(2023?內(nèi)蒙古呼和浩特?中考真題)如圖為某實驗小組設(shè)計的電路,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)后電路正常

工作,一段時間后,發(fā)現(xiàn)只有一只電表示數(shù)變大,經(jīng)排查,故障只發(fā)生在電阻R或燈L上,則以下分析正確的

B.可能是燈L斷路

C.可能是電阻R短路D.可能是電阻R斷路

【答案】B

【詳解】由圖可知,燈泡和電阻R串聯(lián),電壓表Vi測量電源電壓,電壓表V2測量燈泡兩端的電壓,電流表測量

電路中的電流。因為電壓表Vi測量電源電壓,電源電壓不變,它的示數(shù)不變。

AB.如果燈L短路,電壓表V2被短路,電壓表V2的示數(shù)為零,電路中只有R的簡單電路,電路的總電阻減小,

由歐姆定律可知電路中的電流變大,電流表的示數(shù)變大;如果燈L斷路,電壓表V2串聯(lián)在電路中,電壓表V2

的示數(shù)等于電源電壓,它的示數(shù)變大,由于電壓表的內(nèi)阻很大,通過電路的電流很小,電流表的示數(shù)幾乎為零,

故B符合題意,A不符合題意;

C.如果電阻R短路,電路中只有L的簡單電路,電路的總電阻減小,由歐姆定律可知電路中的電流變大,電流

表的示數(shù)變大,電壓表V2測量電源電壓,電壓表V2的示數(shù)變大,故C不符合題意;

D.如果電阻H斷路,電路斷路,電壓表V2和電流表的示數(shù)為零,電壓表Vz和電流表的示數(shù)都變小,故D不符

合題意。

故選B。

?題型05電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù)

13.(2023?湖南永州?中考真題)如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合后,電流表無示數(shù),電壓表的示數(shù)接近電源電壓。若電

第10頁共51頁

路中只有一處故障,則故障可能是()

A.燈Li斷路B.燈Li短路

C.燈L2斷路D.燈Lz短路

【答案】A

【詳解】由圖可知,兩個燈泡串聯(lián),電壓表測量Li兩端的電壓,電流表測量電路中的電流。

A.如果燈Lj斷路,電路斷路,電流表無示數(shù),電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表的示數(shù)接近電源電壓,故A符合

題意;

B.如果燈L短路,電壓表被短路,電壓表沒有示數(shù),電路是通路,電流表有示數(shù),故B不符合題意;

C.如果燈U斷路,電路斷路,電流表和電壓表都沒有示數(shù),故C不符合題意;

D.如果燈Lz短路,只有Li的簡單電路,電流表和電壓表都有示數(shù),故D不符合題意。

故選A。

14.(2023.安徽池州.三模)如圖所示,已知電源電壓是3V,當(dāng)開關(guān)S閉合后,兩盞燈都不亮,電壓表的示數(shù)接

近3V,則電路可能出現(xiàn)的故障是()

C.L燈絲斷了D.Lz燈絲斷了

【答案】C

【詳解】因為閉合開關(guān)后,兩盞燈都不亮,說明電路出現(xiàn)斷路故障;又因為電壓表有示數(shù),說明電壓表正負接線

柱與電源兩極相連,則是電壓表并聯(lián)的部分斷路,故L燈絲斷了。

故選C。

?題型06電壓表無示數(shù)、電流表有示數(shù)

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15.(2024?河北唐山.一模)如圖所示的電路圖中,Li和L2是兩個完全相同的小燈泡。閉合開關(guān)后,兩個小燈

泡都能發(fā)光。過了一會,突然有一個小燈泡熄滅,并且只有一個電表有示數(shù),則故障原因可能是()

A.Li短路B.Li斷路C.L?短路D.L2斷路

【答案】A

【詳解】由圖可知,燈泡Li與L2串聯(lián),電壓表測量Li兩端的電壓,有一個小燈泡熄滅,說明故障可能是短路,

若燈泡Li短路,電壓表示數(shù)為。,電流表有示數(shù)且變大,符合題意,若燈泡Lz短路,電壓表測量電源電壓有示

數(shù),電流表有示數(shù),不符合題意,故A符合題意,BCD不符合題意。

故選A。

16.(2023.江蘇常州.一模)如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合時,電流表沒示數(shù),小燈泡L不亮,小明同學(xué)利用電壓表

進行電路故障檢測,結(jié)果只有cd間沒有示數(shù),6c間電壓表示數(shù)均為電源電壓。假設(shè)導(dǎo)線連接良好,電路只

有一處故障,則電路中的故障是________o若該電路故障排除后,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈還是不亮,再次測量上述

三處電壓,均有示數(shù),則原因是_______O

【答案】燈泡斷路燈泡的實際功率過小,小于發(fā)光功率

【詳解】⑴當(dāng)開關(guān)S閉合時,小燈泡L不亮,說明電路可能出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象或燈泡短路;ab間電壓表有示數(shù),

說明電源正常;兒間電壓表有示數(shù),說明燈泡不可能短路,也說明除燈泡外的電路都是接通的;第d無示數(shù),

說明。與電源正極之間或d與電源負極之間有斷路故障,所以故障是燈泡斷路。

⑵若該電路故障排除后,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈還是不亮,再次測量上述三處電壓,均有示數(shù),說明電路各處都

是通路,但燈泡不發(fā)光,可能是電路中的電流過小,導(dǎo)致燈泡的實際功率過小,小于發(fā)光功率而不發(fā)光。

?題型07電流表、電壓表均無示數(shù)

第12頁共51頁

17.(2023?福建?中考真題)如圖所示,閉合開關(guān)S,滑動變阻器滑片P移動過程中,燈突然熄滅,電壓表和電流

表均無示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則故障不可能是()

A.電流表接線松開B.小燈泡L斷路C.滑動變阻器R斷路D.開關(guān)S接觸不良

【答案】B

【詳解】A.如果電流表接線松開,電路斷路,燈泡不亮,電壓表和電流表均無示數(shù),故A不符合題意;

B.小燈泡L斷路,電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表的內(nèi)阻很大,通過電路的電流很小,電壓表有示數(shù),電流表沒

有示數(shù),燈泡不亮,故B符合題意;

C.滑動變阻器R斷路,電路斷路,燈泡不亮,電壓表和電流表均無示數(shù),故C不符合題意;

D.開關(guān)S接觸不良,電路斷路,燈泡不亮,電壓表和電流表均無示數(shù),故D不符合題意。

故選B。

?題型08電流表、電壓表的示數(shù)動態(tài)變化

18.(2023.陜西西安.模擬預(yù)測)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關(guān),兩電表均有示數(shù),一會兒后,

兩電表仍有示數(shù),且其中一電表示數(shù)變小,另一電表示數(shù)不變。排除故障后,將滑動變阻器滑片向左移動。下列

說法正確的是()

A.電路故障為定值電阻斷路

B.電路故障為滑動變阻器短路

C.排除故障后,滑片向左移動,兩表示數(shù)均變小

D.排除故障后,滑片向左移動,整個電路消耗的電功率變小

【答案】D

【詳解】由電路圖可知,閉合開關(guān)后,定值電阻R和滑動變阻器并聯(lián),下面的電流表測量通過定值電阻R的電

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流,上面的電流表測量干路電流;

A.由題知,閉合開關(guān),兩電表均有示數(shù),一會兒后,兩電表仍有示數(shù),目其中一電表示數(shù)變小,另一電表示數(shù)

不變;若定值電阻斷路,則下面的電流表沒有示數(shù),由并聯(lián)電路的電流特點可知,上面的電流表示數(shù)會減小,故

A錯誤;

B.若滑動變阻器短路,則定值電阻和下面的電流表都被短路,下面的電流表會沒有示數(shù),上面的電流表示數(shù)會

增大,故B錯誤;

CD.排除故障后,滑片向左移動,滑動變阻器接入電路的電阻增大,電源電壓不變,由/=[知,通過滑動變

阻器的電流變小,由于并聯(lián)電路中各支路互不影響,所以通過定值電阻的電流不變,即下面的電流表示數(shù)不變,

根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知干路電流變小,即上面的電流表示數(shù)變小,根據(jù)戶=。/可知整個電路消耗的電功率

變小,故c錯誤,D正確。

故選D。

19.(2024.上海.模擬預(yù)測)在圖所示電路中,電源電壓為為保持不變,電阻處、&阻值均為Ro,閉合開關(guān)電路

正常工作。過了一會,電壓表V的示數(shù)減小。已知電路中只有一處故障,且發(fā)生在電阻R/或七處。

①電路中存在的故障是:;

②若只將電阻R/、&在電路中的位置互換,然后在電阻以與開關(guān)之間串聯(lián)一個電流表,寫出兩電表的示數(shù)及對

應(yīng)的故障______________O

【答案】電阻Ri斷路或電阻及短路見解析

【詳解】①⑴由圖知兩電阻串聯(lián),電壓表測量電阻以兩端的電壓;如果電阻舟短路,電阻比兩端的電壓增大,

電壓表示數(shù)增大,不符合題意;如果電阻處斷路,電壓表與電源的兩端不相連,電壓表沒有示數(shù),電壓表示數(shù)

減小,符合題意;如果上斷路時,電壓表與電源的兩端相連,測量電源兩端的電壓,電壓表有示數(shù),且電壓表

示數(shù)增大,不符合題意;如果電阻及短路,與電壓表并聯(lián)的電阻為零,電壓表的示數(shù)為零,即電壓表示數(shù)減小,

符合題意,綜合分析故障為:電阻E斷路或電阻此短路。

②⑵只將電阻R/、&在電路中的位置互換,即電壓表并聯(lián)在電阻R/的兩端;如果電壓表有示數(shù),而電流表有示

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數(shù),則電路正常,沒有故障;如果電壓表有示數(shù),而電流表無示數(shù),則4斷路;如果電壓表無示數(shù),而電流表

有示數(shù),則及短路;如果電壓表無示數(shù),而電流表無示數(shù),則心斷路。

?題型09用歐姆定律推測電路故障

20.(2023?黑龍江齊齊哈爾.三模)如圖甲所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,兩燈均發(fā)光(設(shè)燈絲電阻不

變),電壓表示數(shù)為U,過一段時間后,突然兩燈均熄滅,且有一個電表的示數(shù)變大,已知兩燈中僅有一個出現(xiàn)

了故障。請你判斷故障情況是______;在如圖乙所示的電路中,電源電壓6V,R尸12Q,電壓表量程為0-15V,

電流表A量程為0~3A、A)量程為0-0.6A,閉合開關(guān)S,及連入電路的阻值最小為Q

【詳解】⑴由圖可知,閉合開關(guān)S后,兩燈串聯(lián),電壓表測L2兩端的電壓,電流表測串聯(lián)電路的電流;一段時

間后,兩燈均熄滅,已知兩燈中僅有一個出現(xiàn)了故障,這說明電路故障為斷路,所以電流表示數(shù)減小,電壓表示

數(shù)變大,此時電壓表到電源為通路,則Li是完好的,故L2斷路。

⑵由圖可知,該電路為并聯(lián)電路,電壓表測量電源兩端的電壓;電流表A測量的是干路中的電流,電流表Ai

測量的是通過必的電流;并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,根據(jù)歐姆定律可得通過以的電流

,U6V一、

I,=——=---=0.5A

1R,12Q

電流表A接入電路的是大量程,所以通過規(guī)律的最大電流為3A,并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,則滑

動變阻器接入電路的電阻最小時通過變阻器R2的電流

Z2=7-Z7=3A-0.5A=2.5A

則滑動變阻器接入電路電阻的最小值

21.(2023.江蘇鹽城?二模)物理興趣小組的同學(xué),為了探究滑動變阻器的電流、電壓關(guān)系,按照如圖甲的電路進

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行實驗。閉合開關(guān)s,讓滑片P從最右端開始向左滑動,測量滑片到最右端的距離X,同時觀察電壓表、電流表

的示數(shù),記錄數(shù)據(jù)并繪制電壓表讀數(shù)。與X的關(guān)系圖象如圖乙所示,電流表讀數(shù)/與龍的關(guān)系圖象如圖丙所示。

根據(jù)題目信息,滑片P距離最右端的距離x在0~5cm的過程中,電流表讀數(shù)/始終為零的原因是_______滑片P

每滑動1cm滑動變阻器的阻值變化_____Q,若電流表的量程為0~3A,則此電路的最大功率可達______。

【答案】正在x-5cm處斷路24.5W

【詳解】山由圖甲可知:滑動變阻器與&串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表測量電路中電流;

當(dāng)滑動變阻器的電阻絲有斷點時,電壓表測量電源電壓,滑片P距離最右端的距離x在5cm的過程中,由圖

乙可知,電壓表示數(shù)保持3.0V不變,則電源電壓為3.0V;電流表讀數(shù)/始終為零,說明電路處于開路狀態(tài),即

變阻器上離最右端的5cm處出現(xiàn)斷點即&1在x-5cm處斷路。

⑵由乙、丙圖可知,當(dāng)x=5cm時,電壓表示數(shù)U/=2.7V周流表示數(shù)//=0.15A,當(dāng)x=10cm時,電壓表示數(shù)S=2.4V,

電流表示數(shù)/2=0.3A,由歐姆定律可得,當(dāng)產(chǎn)5cm時,滑動變阻器接入電路中的電阻

當(dāng)x=10cm時,滑動變阻器接入電路中的電阻

故滑動變阻器滑動5cm電阻的改變量是

△R=RI-R2=18Q-8Q=1OQ

所以從斷點處滑片P向左滑動的過程中,該滑動變阻器滑片P每滑動1cm的阻值變化是2QO

⑶當(dāng)x=5cm時,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,&兩端的電壓

Ua=U-S=3.0V-2.7V=0.3V

由歐姆定律可得,電阻&的阻值

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中丹3

當(dāng)滑動變阻器滑片P在最左端,接入電路的電阻為零,電路中只有勒連入電路,此時電路中的電流最大,功率

最大,電路中的最大電流

/易十=~-=1-5A<3A

最大42Q

沒有超過電流表的量程,則此電路的最大功率

U2_(3V)2

=4.5W

?題型10假設(shè)條件、推出結(jié)論的電路故障綜合辨析

22.(2023?湖北武漢?模擬預(yù)測)在探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律時,某同學(xué)連接了如圖所示的電路。對于實驗過程中

出現(xiàn)的現(xiàn)象及分析,下列說法正確的是()

A.閉合開關(guān)后,若電壓表示數(shù)為。,可能是Li斷路

B.閉合開關(guān)后,若電壓表的示數(shù)為0,一定是開關(guān)斷路

C.若Li被短接,閉合開關(guān)后,L和L2都不亮,電壓表的示數(shù)等于電源電壓

D.若Li斷路,閉合開關(guān)后,:U和L2都不亮,電壓表的示數(shù)等于電源電壓

【答案】D

【詳解】由圖可知,閉合開關(guān)后兩燈串聯(lián),電壓表測燈乂、L?兩端總電壓,即測電源電壓。

A.閉合開關(guān)后,若電壓表示數(shù)為0,說明兩燈以外部分斷路,不可能是L斷路,故A錯誤;

B.閉合開關(guān)后,若電壓表的示數(shù)為0,可能是開關(guān)斷路,也可能是導(dǎo)線斷路,故B錯誤;

C.若L被短接,閉合開關(guān)后,L2仍能夠發(fā)光,此時電壓表的示數(shù)等于電源電壓,故C錯誤;

D.若L斷路,因為兩燈串聯(lián),閉合開關(guān)后,匕和L都不亮,電壓表并聯(lián)的部分斷路了,電壓表串聯(lián)到電路中,

則電壓表測電源電壓,示數(shù)等于電源電壓,故D正確。

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故選Do

23(2023.四川遂寧.二模)某同學(xué)用如圖所示的2個燈泡設(shè)計”探究串聯(lián)電路電壓特點”的特點,燈泡L"6V6W\

L2“6V3W”開關(guān)閉合后,對于實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象及分析正確的是()

3

A.如果燈泡L不亮,一定是L短路

B.如果電壓表示數(shù)為零,不一定是燈泡G開路

C.如果燈泡L比L暗,是因為L的電流比L小

D.如果讓其中一個燈泡正常發(fā)光,電源電壓為12V

【答案】B

【詳解】A.燈泡L不亮,可能是L短路,也可能是L?斷路,故A錯誤;

B.當(dāng)燈泡L短路或L2斷路,電壓表示數(shù)都為0,故B正確;

C.乂和匚是串聯(lián)電路,流過L和L2的電流相等,故C錯誤;

D.根據(jù)P=U/,得兩燈的額定電流

由歐姆定律/=2,得兩燈泡的電阻

K

L和L串聯(lián)時,讓其中一個燈泡正常發(fā)光,此時路通過的電流為0.5A,電源最大電壓

U=I^Rl+R2)=0.5AX(60+120)=9V

故D錯誤。

故選B。

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24.(2023?山東泰安?二模)如圖所示電路,電源電壓恒為3V。閉合開關(guān)S后,小燈泡L、L?均發(fā)光;一段時間

后,電壓表示數(shù)突然變?yōu)?V。若電路中有且只有一處故障,且故障一定發(fā)生在燈泡上,則下列關(guān)于電路故障判

A.燈泡L肯定不亮了

B.如果兩燈都不發(fā)光,則故障應(yīng)為L斷路

C.如果還有一盞燈發(fā)光,則故障應(yīng)為L2短路

D.如果此時把開關(guān)S斷開,電壓表示數(shù)將變?yōu)榱?/p>

【答案】A

【詳解】ABC.閉合開關(guān)S后,小燈泡L、L?均發(fā)光;一段時間后,電壓表示數(shù)突然變?yōu)?V,若電路中有且只

有一處故障,且故障一定發(fā)生在燈泡上,則故障可能是燈L短路或燈L?斷路,兩種情況下,燈L都不亮了,如

果兩燈都不發(fā)光,則故障應(yīng)為J斷路;如果還有一盞燈發(fā)光,則故障應(yīng)為L短路,故A正確,BC錯誤;

D.如果把開關(guān)S斷開,燈L短路時,電壓表與電源兩極還是通路,電壓表示數(shù)為3V,故D錯誤。

故選A。

?題型U電路故障在測量小燈泡電功率實驗中的應(yīng)用

25.(2024.湖北.一模)如圖是某同學(xué)在測量小燈泡功率時的實驗器材和部分連線,實驗中電源電壓恒定,小燈泡

額定電壓為2.5V

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。要求滑片向右移時,燈泡變亮。

第19頁共51頁

(2)若閉合開關(guān)后,小燈泡不亮,電壓表有示數(shù),但電流表無示數(shù),則電路中發(fā)生的故障可能是

(3)排除故障后,該同學(xué)繼續(xù)實驗,并將實驗過程中的數(shù)據(jù)填寫在下表中。分析實驗數(shù)據(jù)可知:

實驗次數(shù)12345

電壓UN30.51.32.52.8

電流〃A00.160.210.300.32

①小燈泡的額定功率為W;

②實驗中電源電壓為V,滑動變阻器的最大電阻不小于Q(結(jié)果保留一位小數(shù)X

【答案】小燈泡斷路0.75315.6

【詳解】(1)⑴小燈泡額定電壓為2.5V,小燈泡正常發(fā)光時的電阻在10。左右,則電流大約

〔JU_2.5V

=0.25A

一R一10。

故電流表選小量程,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端;滑片向右移時,燈泡變亮,故滑動變阻器阻值變小,接右下接線柱,

如圖所示:

(2)⑵若閉合開關(guān)后,小燈泡不亮,說明電路可能斷路,且指針偏轉(zhuǎn)未超過電壓表最大刻度線,則與電壓表并

聯(lián)的電路以外的電路是完好的,即電路中發(fā)生的故障可能是小燈泡斷路。

(3)[3]由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)燈泡額定電壓為2.5V時,則小燈泡額定功率為

PL=ULIL=2.5Vx0.3A=0.75W

⑷⑸由表中第1組數(shù)據(jù)可知,當(dāng)電流表示數(shù)為0時,電壓表串聯(lián)在電路中,故電源電壓為3V,由表中第2組數(shù)

據(jù)可知,當(dāng)電流表示數(shù)為0.16A時,滑動變阻器的阻值最大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律

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U滑=U-U2=3V-0.5V=2.5V

根據(jù)串聯(lián)電路電流特點和歐姆定律可知

26.(2024?安徽合肥?模擬預(yù)測)在“測定小燈泡電功率”的實驗中,某同學(xué)選用的器材如下:兩節(jié)干電池、額定電

壓為2.5V的小燈泡(額定功率約L2W),電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線。

(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將如圖甲所示的實物電路連接完整,要求:①導(dǎo)線不能交叉,②當(dāng)滑動變阻器的

滑片P向左移動時,小燈泡變亮。()

(2)他連接好電路,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù),電壓表的示數(shù)接近電源電壓,則故障的原因可能是

小燈泡(選填“短路”或“斷路”)o

(3)故障排除后,他閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,則測得

小燈泡的額定功率為w0

(4)該同學(xué)仔細思考后發(fā)現(xiàn),若不用電流表,而用已知阻值的定值電阻凡、三只開關(guān)、電壓表、電源和滑動變

阻器等器材也能測出小燈泡的額定功率。他設(shè)計了如圖丙所示的電路圖,實驗步驟如下:

①閉合開關(guān)S、Si,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑片P的位置使電壓表的示數(shù)為U額,此時小燈泡正常發(fā)光;

②閉合開關(guān)S、S2,斷開開關(guān)Si,保持滑片P的位置不變,記錄電壓表此時的示數(shù)U;

③小燈泡額定功率的表達式p新(用含Ro、u額、U的式子表示\

【詳解】(1)⑴小燈泡額定電壓為2.5V,額定功率約1.2W,燈泡的額定電流約為

第21頁共51頁

P1.2W

=0.48A

U2.5V

故電流表選用小量程,滑動變阻器的滑片P向左移動時,小燈泡變亮,說明變阻器接入電路的阻值變小,故變阻

器應(yīng)選左下接線柱與電流表串聯(lián)接入電路中,變阻器上端接線柱任選一個與燈泡串聯(lián),如下圖所示:

(2)⑵他連接好電路,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù),說明電路可能斷路;電壓表的示數(shù)接近電源電壓,

說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了,即故障的

原因可能是小燈泡斷路。

(3)⑶故障排除后他閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,由(1)

可知,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.4A,小燈泡的額定功率為

/=。融/額1=2.5Vx0.4A=1W(4)[4]實驗步驟:①閉合開關(guān)S、Si,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑片P的位置使電

壓表的示數(shù)為U,此時小燈泡正常發(fā)光;②閉合開關(guān)S、S2,斷開開關(guān)Si,保持滑片P的位置不變,記錄電

壓表此時的示數(shù)U;③在①中,燈、定值電阻和變阻器串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián),調(diào)節(jié)滑片P的位置使電壓表的

示數(shù)為U顏,此時小燈泡正常發(fā)光;在②中,電壓表測燈與定值電阻的電壓,因此時各電阻的大小和電壓不變,

燈仍正常工作,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時定值電阻的電壓

Uo=U-U額

由歐姆定律可燈的額定電流

_u-u-u額

/額一不-—-P-

所小

則小燈泡額定功率

27.(2024?陜西西安.二模)小明學(xué)習(xí)了電功率的知識后,在家中找來了一個標(biāo)有額定電壓為“6V”的小燈泡,為

第22頁共51頁

了測定該小燈泡的額定功率,他在學(xué)校的實驗室找到了相關(guān)器材,并進行了如下實驗,已知電源電壓恒為8V。

(1)圖甲中有一根導(dǎo)線接錯了,請在這根導(dǎo)線上打“x”,并用筆畫線代替導(dǎo)線,改到正確的位置;()

(2)小明在實際操作中發(fā)現(xiàn)燈泡很暗,電流表和電壓表示數(shù)均很小,無論怎樣移動滑片,電表的示數(shù)幾乎不變,

你認為出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是___________(選填字母);

A.滑動變阻器同時接入了下方的兩個接線柱

B.燈泡的電阻太小

C.滑動變阻器的最大阻值太小

(3)排除故障后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,接下來他應(yīng)該將滑動變阻器的滑片向移

動(選填“左”或“右”),同時眼睛注意觀察(選填“電流表“'電壓表”或“燈泡”),直到燈泡正常發(fā)光;

(4)經(jīng)多次測量,小明繪制了小燈泡的/心圖像,如圖丙所示,則該小燈泡的額定功率為W;

(5)若該實驗中電壓表標(biāo)有15V的接線柱損壞了無法使用,于是他向老師請教,老師告訴他用該電壓表仍能測

量該燈泡的額定功率,你認為老師的方案可能是___________(選填字母);

A.只將電源電壓減小

B.將該電壓表并聯(lián)到滑動變阻器的兩端

(6)小明還想用該燈泡

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