1、04 电路故障分析判断【知识梳理】一、串联电路故障 1串联电路发生的故障在大多情况下,都是用电器(小灯或电阻)出现了短路和断路。短路实际上就是它的电阻减小变为零(相当于一条导线);断路就是该处电阻变为无穷大(相当于断开的电键),以至该处无电流。2在分析时,电流表的电阻可以认为为零(即把它当作一条导线处理);电压表的电阻可以认为为无穷大(即把它当作断路处理)。3利用欧姆定律和串、并联电路规律分析,电源电压可以认为是不变的。4. 注意在写电表示数情况时,有两种情况:一是根据题目要求写变化情况,如“变大”、“变小”或“不变”等;二是要写示数具体多大,通过计算得出,大多用字母表示。5. 大多数题目,根
2、据电表示数的变化情况或小灯的发光情况进行分析判断。二、串联电路中的单故障 1串联电路的单故障: 如下图所示,小灯与电阻串联,发生单故障时(即“一好一坏”)有四种情况:R断路;R短路;L断路;L短路。R SL2根据电路元件发生的故障,会分析判断电表示数的变化情况。电路发生故障时,电路中的电流或电压可能发生变化,用电器的工作状态也可能发生变化,因此我们要会分析判断电流表、电压表示数的变化情况(如变大、变小或不变)或小灯的亮灭情况。【基础训练题1】如图1所示,电源电压为6伏,电阻R=5 欧,灯泡的电阻RL=10 欧,闭合电键后电路正常工作,请把电流表、电压表的示数填入下表;过一段时间,电路出现故障,
3、R1或R2有一个出现故障,请你把电流表、电压表的示数填入下表中;判断小灯的发光情况。图1RLSAVR 序号故障情况电流表示数电压表示数灯发光情况1无 2L短路 3L断路 4R短路 5R断路 【答案】见表: 序号故障情况电流表示数电压表示数灯发光情况1无0.42发光2L短路1.26发光3L断路00不发光4R短路0.60发光5R断路06不发光【解析】电路正常工作时,电流表A的示数为I=U/R=6伏/15欧=0.4安,电压表V的示数为UR=IR=0.4安5欧=2伏,小灯发光;当电灯L短路时,此时的电路等效于图1A,RL=0,电流表A的示数为:I=U/R=6伏/5欧=1.2安,电压表V的示数U=6伏,
4、小灯发光;图1AR RLSAV图1BR RLSAV当电灯L断路时,此时的电路等效于图1B,电路断开,电流表A的示数为0,电压表V的示数为0,小灯不发光;当电阻R短路时,R=0(图1C),电流表A的示数为:I=U/RL=6伏/10欧=0.6安;电压表被短路,示数为0,小灯发光。图1CR RLSAV图1DR RLSAV当电阻R断路时(图1D),电路中的电流为0,电压表与灯串联在电路中,因为电压表V自身的电阻很大,电源电压基本被电压表分掉,可以认为电压表的示数为6伏,小灯不发光。【基础训练题2】如图2所示,电源电压不变,闭合电键后电路正常工作,一段时间后,过一会电路出现故障,R1或R2有一个出现故障
5、,请你根据电表示数的变化情况,分析相应的故障: 序号电流表示数电压表示数故障情况1变大 变大 2变小变小 3变大 变小 4变小 变大 图2R2SR1VA【答案】序号电流表示数电压表示数故障情况1变大 变大 R2短路 2变小变小 R2断路 3变大 变小 R1短路4变小 变大 R1断路【解析】参见训练1。【基础训练题3】如图3所示,电源电压为6伏,电阻R1=5 欧,R2=10 欧,闭合电键后电路正常工作,电流表的示数为_,电压表的示数为_;过一会电路出现故障,R1或R2有一个出现故障,请你分析: 图3R2SR1VA当电阻R1短路时,电流表的示数为_,电压表的示数为_;可见:电流表的示数_,电压表的
6、示数_(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。当电阻R1断路时,电流表的示数为_,电压表的示数为_;可见:电流表的示数_,电压表的示数_(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。当电阻R2短路时,电流表的示数为_,电压表的示数为_;可见:电流表的示数_,电压表的示数_(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。当电阻R2断路时,电流表的示数为_,电压表的示数为_;可见:电流表的示数_,电压表的示数_(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】原来电路正常工作时,电流表A的示数为I=U/R=6伏/15欧=0.4安,电压表V的示数为U1=IR1=0.4安5欧=2伏;当电阻R1
7、短路时,R1=0(如图3 A),电流表A的示数为:I=U/R2=6伏/10欧=0.6安,电流表A的示数变大;电压表V的示数U1=IR1=0.6安0欧=0伏,示数变小;图3AR2SR1VA当电阻R1断路时,电路中的电流为0,电流表A的示数变小;电压表V与R2串联在电路中(等效电路图如图3B所示),其示数为电源电压6伏,所以变大。图3CR2SR1VA图3BR2SVA当电阻R2短路时,R2=0(图3C),电流表A的示数为:I=U/R1=6伏/5欧=1.2安,电流表A的示数变大;电压表V的示数U=6伏,示数变大。当电阻R2断路时,电路中的电流为0,电压表的示数也为0;所以电流表A的示数变小;电压表V的
8、示数变小。观察电流表A的示数:若电流表A有示数,一定是某一个用电器(R1或R2)发生短路,不可能两个同时短路(会造成电源短路);若电流表A表无示数,是用电器发生断路:R1断路或R2断路。观察电压表V的示数:若电压表V有示数,往往是“内断外短”,即与电压表并联的用电器R1断路或外面的另一用电器R2短路;电压表V无示数,往往是“内短外断”,即与电压表并联的用电器R1短路或外面的另一用电器R2断路。【基础训练题4】如图4所示,闭合电键后电路正常工作,过一会R1或R2有一个出现故障,请你分析: 若电流表A与电压表的示数都变大,则发生的故障情况:_。若电流表A与电压表的示数都变小,则发生的故障情况:_。
9、若电流表A的示数变大,电压表V的示数变小,则发生的故障情况:_。图4R2SR1VA若电流表A的示数变小,电压表V的示数变大,则发生的故障情况:_。若电流表A与电压表V的示数一个变大,一个变小,则发生的故障情况:_。【答案】R2短路。R2断路;R1短路;R1断路;R1短路或R1断路。【解析】若电流表A与电压表的示数都变大,则电路一定发生短路,即R1短路或R2短路;排除R1短路(因为R1短路时,电压表的示数为0),所以是R2短路。若电流表A与电压表的示数都变小,则电路一定发生断路:R2断路。若电流表A的示数变大,则电路一定发生短路,即R1短路或R2短路;由于电压表V的示数变小,一定是R1短路,把电
10、压表也短路了。若电流表A的示数变小,电压表V的示数变大,则发生断路:R1断路。若电流表A与电压表V的示数一个变大,一个变小,有两种情况:若电流表的示数变大,电压表V的示数变小,则发生的故障情况:R1短路;若电流表的示数变小大,电压表V的示数变大,则发生的故障情况:R1断路。 (21)【典型例题5】(2020宝山一模)如图5所示的电路中,电源电压为3伏。闭合开关S,两只灯泡都不发光,若故障只有一个且只发生在两只灯泡上,则:L1图5 L2(1)“两只灯泡都不发光”,可以判断的故障是_(选填“短路”或“断路”)。(2)请根据相关信息写出电表的示数及相应的故障_【答案】断路。若电压表的示数U0,则灯L
11、1断路;若电压表的示数U0,则灯L2断路。【解析】两灯串联,若“两只灯泡都不发光”,一定发生断路,故障情况为灯L1断路或灯L2断路。若灯L1断路,则若电压表的示数U=3伏(U0);若灯L2断路,则若电压表的示数0伏。【典型例题6】(2018闵行二模)在如图6所示的电路中,电源电压为4.5伏,若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R、灯L上。电键S闭合前后,电压表指针的位置不变,且灯不亮,请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障: 。图6RLSVV【答案】电压表示数为4.5伏,灯短路或电阻断路;电压表示数为0伏,灯断路。【解析】电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R、灯L上,最多有四种情况:R断路
12、;R短路;L断路;L短路;因为灯不亮,所以排除R短路,电路故障缩小为三种情况:R断路;L断路;L短路;电键S闭合前后,电压表指针的位置不变,若电压表的示数始终为0,灯L断路;若电压表的示数始终为4.5伏,则灯L短路或电阻R断路。因为本题的电路在电键断开时,电表可能有示数,所以可以用列表的方法详细分析,参见下表。故障情况电压表的示数结论电键S断开电键S闭合L断路00存在L短路4.5伏4.5伏存在R断路4.5伏4.5伏存在R短路4.5伏0不存在【典型例题7】(2020松江一模)在图7所示的电路中,电源电压保持不变。开关S由断开到闭合,观察到电路中两电表指针位置均不变。若电路中只有一处故障且只发生在
13、电阻R1或R2处, 则电路中的故障可能是 。 现用一个完好的电阻R0替换电阻R1,来进一步确定电路故障。请写出闭合开关S后,两电表示数的变化情况及相对应的电路故障。 图7R2VASR1【答案】(1)R1断路或R2断路;(2)V变小,A变大则R1断路;V、A示数都不变,则R2断路。【解析】电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1或R2处,最多有四种情况:R1断路;R1短路;R2断路;R2短路; 所有故障电流表的示数电压表的示数结论电键S断开电键S闭合电流表示数变化情况电键S断开电键S闭合电压表示数变化情况R1断路00不变UU不变可以R1短路0U/ R2变化U0变化不存在R2断路00不变00不变可以
14、R2短路0U/ R1变化UU不变化不存在由以上分析可知:电路故障只有两种情况:R1断路或R2断路;现用一个完好的电阻R0替换电阻R1,若原来R1断路,闭合开关后,电流表的示数变大,而电压表的示数变小;若原来R2断路,闭合开关后,电流表的示数、电压表的示数均不变。【典型例题8】(2018上海中考题)在图8所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值相等。电键闭合后,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,电路正常工作。一段时间后,观察到一个电表的示数变小,另一个电表的示数变大。若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,请根据相关信息写出两电表的示数及相对应的故障。 。图8R2SR1VA【答案】
15、若电压表的示数为零,电流表的示数为2I0,则R1短路;若电流表的示数为零,电压表的示数为2U0,则R1断路。【解析】这是一个串联电路,若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,表明是单故障,即“一好一坏”,应该最多有四种情况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。要逐一进行分析判断。根据一个电表的示数变小,另一个电表的示数变大可以判断:电阻R2一定是好的。因为若R2断路时,两个电表的示数都为零;R2短路时,两个电表的示数都变大且不为零,与题目给的条件矛盾,所以排除R2短路、R2断路这两种情况,故障一定出在R1上,应该是两种情况:R1短路或R1断路。当R1短路时,电压表的示数变小,电流表的示数变大,
16、符合要求;当R1断路时,电压表的示数变大,电流表的示数变小,也符合要求;所以电路故障为:R1短路或R1断路。原来电路正常工作时,电键S闭合后,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,因为R1=R2=R0,所以两个电阻两端的电压相等,U2= U1=U0,则电源电压为2U0;电流表的示数为I0=U0/ R0。若电压表的示数变小,电流表的示数变大,则R1短路;此时电压表的示数为零,电流表的示数为I=2U0/ R0=2I0。若电压表的示数变大,电流表的示数变小,则R1断路;此时电压表的示数为电源电压2U0,电流表的示数为0。电阻R2不能发生故障,若发生故障时,两个电表的示数都会同时变大或变小,与条件矛
17、盾。注意单故障有四种情况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。要逐一进行分析判断排除。【典型例题9】(2016上海中考题)在图3所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,发现只有两个电表的指针发生偏转,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障。电路中的故障可能是_;接着,移动变阻器R2的滑片P,只观察到一个电表的示数发生了改变,则故障一定是_。【答案】R1短路或R1断路;R1短路。【解析】闭合电键S,发现只有两个电表的指针发生偏转,电压表V测量的是电源电压,指针一定发生偏转,则电压表V1与电流表A一个发生偏转,一个表的示数一定为0;则一定是电阻R1发生故障,因为若是变阻器R2发生
18、故障,则电压表V1与电流表A会同时有示数(R2发生短路)或同时没有示数(R2发生断路),这都与题意矛盾,不存在;所以一定是R1短路或R1断路;R1短路时,电压表V与电流表A示数变大,电压表V1的示数不变为0;R1断路时,电压表V与V1的示数表大,电流表A的示数不变为0;移动变阻器R2的滑片P,只观察到一个电表的示数发生了改变,表明变阻器R2是好的,一定是R1发生短路,若是R1发生断路,则电流表A与电压表V1的示数都为0,且不会发生变化,与题意矛盾。闭合电键S,电压表V测量的是电源电压,指针一定发生偏转。【典型例题10】(2020杨浦一模题)在图6所示的电路中,电源电压为U0且保持不变。闭合开关
19、S,电路正常工作。一段时间后,观察到一个电压表示数变小。在电路中正确连接一个电流表,观察到电流表有示数。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息写出两电压表示数及相对应的故障。 图6【答案】若电压表V1的示数为零,电压表V2的示数为U0,则R1短路;若电压表V1的示数为U0,电压表V2的示数为0,则R2短路。【解析】这是串联电路,在电路中正确连接一个电流表,观察到电流表有示数,说明电路发生短路,因为电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,所以电路故障为:R1或R2短路两种情况。R1短路时,电压表V1的示数为零,电压表V2的示数为U0;R2短路时,电压表V1的示数
20、为U0,电压表V2的示数为0。【典型例题11】(2020长宁、金山一模题)图5所示电路中电源电压不变,闭合开关电路正常工作。一段时间后,灯L突然熄灭,若电路中只有一处故障,且发生在灯L或电阻R处,为查找故障,现将与L规格相同且完好的灯L接入a、b 或c、d间。若接入a、b间并观察到L发光,则可确定故障为_。若接入c、d间并观察到L发光,请结合可能出现的其它现象分别写出对应的故障情况。_。【答案】L断路;若只有L发光,则L短路;若L和L都发光,则R断路。【解析】灯L突然熄灭,若电路中只有一处故障,且发生在灯L或电阻R处,有三种情况:L短路;L断路; R断路。若把完好的灯L接入a、b间并观察到L发
21、光,则可确定故障为L断路;因为L短路或R断路时,L不可能发光。若把完好的灯L接入a、b间并观察到L发光,有两种情况:若只有L发光,则L短路;若L和L都发光,则R断路。【综合练习】1(2019上海中考题)在如图所示的电路中,电源电压为U0,且保持不变。电键S闭合后,电路正常工作。一段时间后,观察到一个电压表的示数变大,再串联一个电流表,观察到电流表的示数为0。若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,请根据相关信息写出电压表的示数及相对应的故障。R1R2S图3V2V1【答案】若V1示数为U0,V2示数为0,则R1断路;若V1示数为0,V2示数为U0,则R2断路。【解析】本题考查电路故障的判断。这是两个
22、电阻串联电路,电流表接入后示数为0,所以电路故障为断路,是其中的一个电阻出现了断路,断路电阻两端电压为电源电压U0,没断路的电阻,因为电流为0,所以其两端电压为0。2(2017上海中考题)在图4所示的电路中,电源电压为U。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,电键S闭合前后,电压表指针的位置不变。请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障。 图4R1R2V【答案】若电压表的示数为U,则R1短路或R2断路;若电压表的示数为零,则R1断路;【解析】故障最多有四种情况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。要逐一进行分析判断。电键S闭合前后,电压表指针的位置不变。应该有两种情况:若R
23、1短路;则电键S闭合前后,电压表的示数始终为电源电压U,故 R1可能短路;若R1断路;则电键S闭合前后,电压表的示数始终为0,故 R1可能断路;若R2短路;则电键S闭合前,电压表的示数始终为U,当电键S闭合后,电压表的示数始终为0,电压表的示数变化,故 R2不可能短路;若R2断路;则电键S闭合前,电压表的示数始终为电源电压U,不发生变化,故 R2可能断路。3(2019年崇明二模)图4所示的电路中,电源电压不变。闭合电键S,电路正常工作。(故障只发生在L或R上) 若过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小,则故障是 ; 若过了一会儿,灯L熄灭,两个电表的示数同时变小,则故障是 。L
24、图4SVAR【答案】(1)一定R断路;(2)一定L断路。【解析】这是一串联电路,电键S闭合后,电路正常工作,电压表测量电阻R两端的电压,小于电源电压,电流表测量电路中的电流,示数为I=U/(R1+R2)。若过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小,灯一定是好的,一定是R断路,因为R短路时,灯会发光;若过了一会儿,灯L熄灭,两个电表的示数同时变小,则故障一定是L断路。4(2019年虹口二模)在图4所示的电路中,电源电压为U。闭合开关S,发现至少有一个电表的示数为零。向右移动滑动变阻器的滑片P,观察到三个电表的示数均不变。已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障。 R1PSV
25、R2AV1图4请写出两个电压表的示数及对应的故障 。【答案】电压表V1和V示数均为U,R1断路;电压表V1示数为0,V示数为U,R2断路。【解析】这是一串联电路,闭合电键S,电压表V测量电源电压,指针一定发生偏转,示数为U;闭合电键S,发现至少有一个电表的示数为零,则V1与A一个表的示数为0或两个表的示数都为0,初步判断故障是:R1短路;R1断路;R2断路。排除R2短路。当向右移动滑动变阻器的滑片P,观察到三个电表的示数均不变,排除R1短路;应该是R1断路或R2断路。若R1断路,电流表A的示数为0,电压表V1和V示数均为U;若R2断路,电压表V1示数为0,V示数为U。闭合开关S,发现至少有一个
26、电表的示数为零,可以理解为两个或三个电表的示数为零,本题电压表V测量电源电压,指针一定发生偏转,示数不会为零。5(2019年黄浦二模)在图3所示的电路中,电源电压保持U0不变。闭合电键S,电路正常工作,一段时间后,灯熄灭,若电路中只有电阻R或灯L中的一个出现断路故障,请根据相关信息写出电表的示数及相对应的故障。 图3SRVAL【答案】若电流表示数为0,电压表示数为U0,则灯L断路;若电流表示数为0,电压表示数为0,则电阻R断路。【解析】这是一串联电路,灯L断路时,电流表示数为0,电压表示数为U0;电阻R断路时,电流表示数为0,电压表示数为0。6(2019年金山二模)在图5所示的电路中,电源电压
27、为U不变。闭合电键S后,观察到有一个电表的示数增大。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现将电流表A与电阻R1位置互换,观察一个电表的示数即可检测出故障情况。请根据上述信息写出这个电表的示数及相对应的故障。 图5SAVR2R1 【答案】电压表示数为0,则R1断路; 电压表示数为U,则R2断路。 【解析】这是一串联电路,闭合电键S后,电压表测量电源电压,一定变大,是电流表的示数为0,所以故障为:R1断路或R2断路;现将电流表A与电阻R1位置互换后,电压表并联在R2两端,若R1断路,则电压表示数为0,若R2断路,则电压表示数为U。7(2019年静安二模)在图6所示的电路中,电源电压保
28、持不变,电路中电阻R1或滑动变阻器R2处出现了故障。在闭合电键S后,根据电流表的示数,现有(a)、(b)两种方法可判断故障:(a)直接将一根完好的导线接入电路的AB或CD两点间,再次观察电流表的示数。(b)移动变阻器R2的滑片P,再次观察电流表的示数。图6R1R2SPAA B C D 若闭合电键S电流表的示数不为零,则可用方法 ;若闭合电键S电流表的示数为零,则可用方法 。(均选填序号) 若确定使用方法(b)则简述方法中“再次观察电流表的示数”的电流表示数情况及相应的故障情况: 。【答案】b;a;移动变阻器的滑片,电流表A的示数发生变化,电阻R1短路;电流表A的示数不发生变化,变阻器R2短路。
29、【解析】这是一串联电路,电路中电阻R1或滑动变阻器R2处出现了故障,共有四种情况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。若闭合电键S电流表的示数不为零,是发生了短路,不能用导线接入电路的AB或CD两点间,因为可能发生电源短路;故只能移动变阻器R2的滑片P,再次观察电流表的示数:若电流表的示数不变,是R2短路;若电流表的示数变化,是R1短路;若闭合电键S电流表的示数为零,是发生断路,R1断路或R2断路。则可直接将一根完好的导线接入电路的AB或CD两点间,再次观察电流表的示数即可判断。 如将一根完好的导线接入电路的AB间,电流表有示数,则R1断路;无示数,则R2断路。将一根完好的导线接入串联电路
30、的AB或CD两点间时,用电器不能发生短路,否则的话可能会使电源发生短路。8(2019年闵行二模)在如图4所示的电路中,电源电压保持不变,开关S处于闭合状态,小灯L不发光,电路中只有一个电表有示数。如果电路中只有一处故障且故障只可能发生在电阻R或小灯L上,则SVALR图4故障可能是 。 请任选一种故障,对开关S由闭合到断开时两电表示数的变化情况作出判断。 【答案】(1)L短路或L断路;(2)L短路、变小、变大(或L断路、不变、不变)。【解析】这是一串联电路,电压表测量灯两端的电压。开关S处于闭合状态,小灯L不发光,电路中只有一个电表有示数,则不可能是电阻R出现故障,因为若电阻R断路,电表的示数均
31、为0,若电阻R短路,灯会发光;所以一定是L短路或L断路;若L短路,开关S闭合时,电压表被短路,示数为0,电流表的示数为U/R;开关S由闭合到断开时,电压表的示数为电源电压,变大;电流表的示数为0,变小。9(2019年松江二模)在图6所示的电路中,电源电压为U保持不变,电阻R1、R2阻值均为R0。开关S从断开到闭合,电压表的示数不变,若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,请根据相关信息,写出开关闭合后两电表的示数及相对应的故障。 【答案】V表示数为0, A表示数为0,R1断路;V表示数为U,A表示数为U/R0,R1短路;V表示数为U,A表示数为0,R2断路。SR1VR2图6【解析】故障最多有四种情
32、况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。若R2短路,则开关S从断开到闭合,电压表的示数会变化(被短路),所以排除R2短路。故障有三种情况:R1短路;R1断路; R2断路。R1断路时,V表示数为0, A表示数为0;R1短路时,V表示数为U,A表示数为U/R0;R2断路时,V表示数为U,A表示数为0。10(2019年徐汇二模)在图3所示电路中,电源电压保持不变。当电键S闭合后,电压表的示数始终为电源电压。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或灯L上。现有一个完好的电流表和一根完好的导线,能否只选择其中一个来判断原电路的故障,若能,请写出具体的判断方法及对应故障,若不能,请说明理由。 S图3L
33、VR【答案】将电流表串联在电路中,若电流表有示数,则为灯L短路;若电流表无示数,则为电阻R断路。(其它答案正确也可)【解析】当电键S闭合后,电压表的示数始终为电源电压。故障不可能为灯L断路或电阻R短路,因为会使电压表的示数为0;所以故障为灯L短路或电阻R断路,将电流表串联在电路中,若电流表有示数,则为灯L短路;若电流表无示数,则为电阻R断路。11(2019年杨浦二模)在如图8所示的电路中,电源电压为U。闭合电键S,发现电路有故障,且只有一处故障,发生在电阻R1、R2上。现将电阻R1与电流表A位置互换,发现电表示数均不变。请根据相关信息写出电表示数情况及对应的故障。 。【答案】电压表无示数,电流
34、表有示数,R1短路; 电压表无示数,电流表无示数,R2断路。图8VSR1R2A 【解析】这是一串联电路,故障最多有四种情况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。闭合电键S后,现将电阻R1与电流表A位置互换,发现电表示数均不变。故障是R1短路或R2断路;R1短路,电压表无示数,电流表有示数;R2断路时,电压表无示数,电流表无示数。12(2019年长宁二模)如图7所示的电路,电源电压保持不变。电键S1、S2处于断开状态,先闭合电键S1,小灯不发光。若灯L、电阻R中仅有一个出现故障,请根据相关信息写出闭合电键S2前后,电流表示数的变化情况及相对应的故障。图7RAS2S1示例:电流表示数始终为零,
35、电阻R断路。(写出示例以外的两种情况) ; 。【答案】电流表有示数且不变,灯L短路;电流表示数变大,灯L断路。【解析】小灯不发光,电阻R不会短路,所以电路故障为:R断路;灯L断路;灯L短路。灯L短路时,闭合电键S2前后,电流表有示数且不变;灯L断路时,闭合电键S2前后,电流表示数变大。13(2019年浦东新区二模)在如图6所示的电路中,电源电压保持不变,乙电阻的阻值是甲的2倍。电键S闭合后电路正常工作,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,则电源电压为 。一段时间后,由于两电阻中有一个出现故障,使至少一个电表的示数变大,请根据相关信息写出两电表的示数及相对应的故障 。 图6乙甲【答案】3U0
36、;若电压表示数为3U0、电流表示数为0,则甲电阻断路;若电压表示数为0、电流表示数为1.5I0,则甲电阻短路;若电压表示数为3U0、电流表示数为3I0,则乙电阻短路。【解析】这是一串联电路,乙电阻的阻值是甲的2倍,乙电阻两端的电压是甲的2倍,则电源电压为3U0,一段时间后,由于两电阻中有一个出现故障,使至少一个电表的示数变大,有三种情况:甲短路;甲断路;乙短路。若甲电阻断路,则电压表示数为3U0、电流表示数为0;若甲电阻短路,则电压表示数为0、电流表示数为1.5I0;若乙电阻短路,则电压表示数为3U0、电流表示数为3I0。(21)14(2019年一模宝山)在图7所示的电路中,电源电压保持不变。
37、电键S闭合后,电压表V1的示数为U0,电压表V2的示数为2U0,电路正常工作。一段时间后,观察到电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大。若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,请根据相关信息写出两电压表的示数及相对应的故障。_。R1R2S图7V2V1若手头只有阻值为R2的完好电阻若干个,请你利用完好的电阻R2设计一个方案,将故障电阻替换掉,使电路中的两电压表都恢复原先示数。_。【答案】(1)若电压表V1的示数降为0,电压表V2的示数升为3U0,则电阻R1可能短路,或者电阻R2可能断路。(2)若电阻R1短路,则用两个完好电阻R2并联在一起去替换发生短路的电阻R1;若电阻R2断路,则用一个完好电阻
38、R2去替换发生断路的电阻R2。【解析】因为R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电源电压等于两电阻两端的电压之和,可得电源电压为3U0。一段时间后,观察到电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大。其电路故障为:R1短路或R2断路。R1短路时,V1的示数为电源电压0,V2的示数为3U0。R2断路时,V1的示数为0,V2的示数为电源电压3U0。 若电压表V1的示数降为0,电压表V2的示数升为3U0,则电阻R1可能短路,或者电阻R2可能断路。若电阻R1短路,则用两个完好电阻R2并联在一起去替换发生短路的电阻R1;若电阻R2断路,则用一个完好电阻R2去替换发生断路的
39、电阻R2。15(2019年一模奉贤)如图4所示,电源电压保持不变。闭合电键S,电压表示数为U,一段时间后发现只有一个电表的示数变大,已知电阻R1、R2中仅有一个出现了故障。(1)故障情况是 或 。(2)若将R1和R2的位置互换,则示数一定不发生变化的是 表。(选填“A”、“V”或“A和V”) (3)若此时电压表示数为3U,则R1与R2的比值为 。【答案】(1) R1 短路;R1 断路。 (2)A; (3) 1:2。 【解析】(1)闭合电键S,电压表示数为U,由图知,两只定值电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表V测量电阻R1两端电压。一段时间后发现只有一个电表的示数变大,一定是R1出现故障,
40、因为若是R2出现故障的话,会是两个表的示数同时变大或变小。当R1 短路时,A的示数变大,当R1断路时,V的示数变大。(2)若将R1和R2的位置互换,则示数一定不发生变化的是电流表,因为无论R1短路或R1断路,互换前后,R1与R2之和不变。(3)闭合电键电路正常时,R1的两端电压为U,现在电压表示数为为3U,一定是R1 断路,电源电压为3U。所以原来R1的两端电压为U时,R2的两端电压为2U,R1:R2= U1:U2=1:2。16(2019年一模虹口)在图5所示的电路中,电源电压保持不变。电键S从断开到闭合,电压表的示数不变,若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,请根据相关信息写出电流表示数的变化
41、情况及相对应的故障。_图5R1R2SAV【答案】电流表示数不变时,R1断路或R2断路;电流表示数变大时,R1短路。【解析】故障最多有四种情况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。电键S从断开到闭合,电压表的示数不变,故R2不会短路,排除掉;故障有三种情况:R1短路;R1断路;R2断路。电流表示数不变时,R1断路或R2断路;电流表示数变大时,R1短路。17(2019年一模嘉定)在图9所示的电路中,电源电压为U保持不变,电阻R1、R2阻值均为R0。闭合电键S,电压表示数无变化。已知电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2上。该故障一定不是 。为进一步确定故障,再将一只完好的电流表正确串联接入
42、电路,闭合电键S,观察现象进行判断。请根据相关信息,写出两电表的示数及相对应的故障。 。V R1 R2 S 图9【答案】 R2短路。 V表示数为0, A表示数为0,R1断路;V表示数为U, A表示数为U/R0,R1短路;V表示数为U,A表示数为0,R2断路。【解析】故障最多有四种情况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。闭合电键S,电压表示数无变化,该故障一定不是R2短路。所以故障可能有三种情况:R1短路;R1断路; R2断路。R1断路时,V表示数为0, A表示数为0;R1短路时,V表示数为U, A表示数为U/R0;R2断路时,V表示数为U, A表示数为0。18(2019年一模金山)在图7
43、所示的电路中,电源电压不变。闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,两电表同时发生同向偏转,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或小灯L上。请根据相关信息写出电表示数的变化情况及相对应的故障。 图7 VASRL【答案】当电流表、电压表示数都变大时,L短路;当电流表、电压表示数都变小时,L断路。【解析】因为两电表同时发生同向偏转,所以一定是小灯L发生短路或断路;当电流表、电压表示数都变大时,L短路;当电流表、电压表示数都变小时,L断路。19(2019一模静安)在图3所示的电路中,电源电压为U。现已知电路中只有电阻R发生了故障。 请判断:当电键S断开时电压表V2的示数为 。 请写出:当电键S闭合
44、后两电压表的示数及相对应的故障 。图3V1SV2LR【答案】零;电压表V1和V2的示数均为U,电阻R断路;电压表V1和V2的示数均为零,电阻R短路。【解析】当电键S断开时电压表V2的示数为零;电阻R发生短路或断路;电压表V1和V2的示数均为U,电阻R断路;电压表V1和V2的示数均为零,电阻R短路。20(2019年一模闵行)在如图8所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2可能存在故障。(1)当电键S闭合时,观察到电压表示数 ,说明电路中没有故障。 (2)如果观察到电键S闭合前后只有一个电表的示数发生改变,请指出示数发生变化的电表及对应的故障。 。图8VR2R1AS【答案】(1)变小且不为零
45、; (2)电流表的示数发生变化,故障是R2短路。【解析】(1)电路中没有故障时,当电键S断开时,电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压;当电键S闭合时,电压表测量R1两端的电压,示数表小且不会为零,所以观察到电压表示数变小且不为零,说明电路中没有故障。(2)电阻R1、R2可能存在故障,有四种情况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。如果R1短路,电键S闭合前后,两表的示数都会发生变化;若R1断路,电键S闭合前后,两表的示数都不会发生变化;若R2断路,电键S闭合前后,两表的示数都不会发生变化;若是R2短路,电键S闭合前后,电流表的示数变化,电压表的示数不会发生变化。所以故障是R2短路。21
46、(2019年一模浦东新区)如图3所示电路中,电源电压为U且保持不变,电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或灯L上。若灯L发生了短路,则闭合电键后电流表A的示数为 (选填“等于0”或“大于0”),电压表V的示数为 (选填“0”或“U”)。若电键闭合前后,两电表的示数都不发生变化,请写出两电表的示数及相应的故障。 VVSSAARL图3【答案】大于0; U;若A表示数为0,V表示数也为0,则L断路;若A表示数为0,V表示数为U,则R断路。【解析】若灯L发生了短路,则闭合电键后电流表A的示数变大;电压表V的示数为电源电压;电路中仅有一处故障,最多有四种情况:R短路;R断路;L短路;L断路。若电键闭合前
47、后,两电表的示数都不发生变化,则排除掉R短路与L短路;电路故障为: R断路; L断路。L断路时,A表示数为0,V表示数也为0;R断路时,A表示数为0,V表示数为U。22(2019年一模普陀)如图6所示的电路,电源电压为U且保持不变。闭合电键S时,电路中电流表的示数将 ,电压表的示数将 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。一段时间后,小灯突然熄灭,电流表示数变小,电压表示数变大,若故障只发生在小灯L或电阻R上,其它元件均完好,则电路中发生的故障是 。图6VSLAR【答案】变大;变小;R断路。【解析】闭合电键S时,电路中电流表的示数将变大,电压表的示数将变小;一段时间后,小灯突然熄灭,电
48、流表示数变小,电压表示数变大,则故障一定发生在电阻R上,只有R断路,电流表的示数变小,电压表的示数变大。23(2019年一模青浦)在图3所示的电路中,电源电压为U,闭合电键S,小灯泡L不发光。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R、灯L上。现将一个电压表分别按下列要求接入电路,请写出相应的电压表示数及故障。要求一,电压表并联在电阻R两端: 。要求二,电压表并联在灯L两端: 。图3RSL【答案】电压表示数为U,R断路或L短路;电压表示数为0,L断路;电压表示数为U,L断路;电压表示数为0,R断路或L短路。【解析】电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R、灯L上,最多有四种情况:R短路;R断路;L短
49、路;L断路。电压表并联在电阻R两端:电压表示数为U,是R断路或L短路;电压表示数为0,L断路;电压表并联在灯L两端:电压表示数为U,L断路;电压表示数为0,R断路或L短路。24(2019年一模松江)在图5所示的电路中,R=10欧,电源电压为6伏且保持不变。闭合电键S,电路正常工作一段时间后出现了故障,灯L发生短路,则电压表的示数为 伏;电流表的示数为 安;接着断开电键,将R和L位置互换后,再次闭合电键S,则电压表的示数为 伏;电流表的示数为 安。图5VSLAR【答案】6伏; 0.6安;0伏;0.6安。【解析】灯L发生短路,则电压表的示数为6伏;电流表的示数为I=U/R=0.6安;将R和L位置互
50、换后,闭合电键S,电压表被短路,则电压表的示数为0伏;电流表的示数为I=U/R=0.6安。25(2019年一模徐汇)在图4所示电路中,电源电压不变。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或灯L上,电键S闭合后,至少有一个电表指针不发生偏转。请根据相关信息写出电表偏转情况及对应的故障。 VVVRL图4 AS【答案】若只有电流表不偏转,则电阻R断路;若只有电压表不偏转,则电阻R短路;若电压表和电流表都不偏转,则灯L断路。(其他正确表述即可)【解析】有四种情况:R短路;R断路;L短路;L断路。电键S闭合后,至少有一个电表指针不发生偏转,一定不会是L短路。电阻R断路时,电流表指针不偏转;电阻R短路时
51、,电压表指针不偏转;灯L断路时,电压表和电流表都不偏转。26(2019年一模杨浦)如图5所示的电路中,电源电压为U且保持不变。闭合电键S,发现有一只电表示数为零,若已知电路中有一处故障,且只发生在电阻R1或R2处,则请写出电路中可能发生的故障及相应电表的示数情况; ;移动滑片P,发现两电表的示数均不发生变化,则电路中发生的故障是_。【答案】可能R1断路,电压表示数为U,电流表示数为零;可能R1短路,电压表示数为零,电流表示数不为零;R1断路。图5 V S A P R2 R1 【解析】有一只电表示数为零,排除R2发生故障;可能R1断路,电压表示数为U,电流表示数为零;可能R1短路,电压表示数为零
52、,电流表示数不为零;移动滑片P,发现两电表的示数均不发生变化,则电路中发生的故障是R1断路。27.(2018年二模崇明)在图7所示的电路中,电源电压U保持不变闭合电键S,发现电路中存在断路故障且只可能发生在灯泡L1、L2上(1)若将灯泡L1与闭合的电键S位置互换,则互换前后电流表A的示数 ,电压表V的示数 。(均选填“一定不变”、“可能不变”或“一定改变”)图7VASL1L2(2)若电流表A与电压表V位置互换后,如只有一个电表有示数,则故障是 ;如两个电表均无示数,则故障是 。【答案】(1)一定不变;可能不变。(2)L1断路;L2断路。【解析】电路中存在断路故障且只可能发生在灯泡L1、L2上。
53、(1)若将灯泡L1与闭合的电键S位置互换,两灯串联,则互换前后电流表A的示数仍为零,不变;若L1发生断路,电压表V的示数为零,若L1发生短路,电压表V的示数为U,所以电压表V的示数可能变化。(2)若电流表A与电压表V位置互换后,如只有一个电表有示数,是L1断路;如两个电表均无示数,则故障是L2断路。28(2018年二模闵行)在如图7所示的电路中,电源电压为4.5伏,若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R、灯L上。电键S闭合前后,电压表指针的位置不变,且灯不亮,请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障 。图7RLSVV【答案】电压表示数为4.5伏,灯短路或电阻断路;电压表示数为0伏,灯断路。
54、【解析】故障最多有四种情况:R短路;R断路;L短路;L断路。灯不亮,排除掉R短路;若电压表示数为4.5伏,是灯短路或电阻断路;电压表示数为0伏,是灯断路。29(2018年二模奉贤、长宁)如图7所示,电源电压保持不变,电键S闭合时,发现电路中至少有一个电表示数不发生变化(不发生电源短路),已知故障发生在电阻R或灯L上,其他元件仍保持完好。 断开电键S,用一个完好的小灯替换L后,小灯 (选填“一定发光”、“一定不发光”或“可能发光”)。 在原故障电路中,断开电键S,将灯L与R位置互换后,电压表V的示数发生变化,电路中可能存在的故障是 。【答案】可能发光;L短路或R断路。【解析】(1)电路故障就是短
55、路或断路,由图可知开关闭合后将灯L短路,如果是灯L断路,电压表和电流表均没有示数,闭合开关s后两表均有示数,所以不可能是灯L断路;如果是R断路,电流表没示数,电压表有示数且接近电源电压,当开关s闭合后电流表,电压表示数不会变化,符合至少有一个电表不发生变化;所以可能是电阻R断路;如果是灯L短路,开关闭合还是将灯L短路,所以两表示数都不会变化,所以灯L短路符合题意;如果电阻R短路,开关在闭合将发生电源短路的情况,与题意中不发生电源短路想矛盾;所以电路故障原因可能是灯L短路或是电阻R断路;当电阻R断路时,更换灯泡后,电压表串联在电路中,电路中电流几乎为零,灯泡不发光;当灯泡L短路时,更换灯泡后,短
56、路故障排除,且开关是断开的,完好灯泡与电阻R串联,则灯泡将发光;所以用一个完好的小灯替换L后,小灯可能发光;(2)由(1)分析可知原电路故障是灯L短路或是电阻R断路,这两种故障电压表都有示数而且示数接近电源电压。断开电建,将灯L与R互换后,电压表与灯L并联,此时无论灯L短路或是电阻R断路,电压表的示数都将为零,所以电路中可能存在的故障是灯L短路或是电阻R断路。30(2018年二模金山)在图5所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,小灯不亮,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R、灯L上。 若闭合电键前后,发现两电表指针均有偏转,则故障可能是: 。 若闭合电键前后,发现其中一个电表示数发
57、生了变化。请根据相关信息,写出示数变化的电表及相应的故障: 。SLRAV图5【答案】 L短路;电压表,R断路。【解析】故障最多有四种情况:R短路;R断路;L短路;L断路。小灯不亮,排除掉R短路。若闭合电键前后,发现两电表指针均有偏转,则故障可能是:L短路;若闭合电键前后,发现其中一个电表示数发生了变化,一定是R断路,电压表示数变大。31(2018年二模普陀)在图4所示的电路中,电源电压保持不变,当电键S由断开到闭合,电压表V1 和V2示数均不变。若电路故障只出现在电阻R1或R2,断开电键S,用完好的小灯L替换R1或R2进行检测,下列判断正确的是( )R1SR2V2V1图4A用灯L替换R2,灯L
58、亮,一定R1短路 B用灯L替换R1,灯L亮,一定R2短路C用灯L替换R2,灯L不亮,一定R1断路 D用灯L替换R1,灯L不亮,一定R2断路【答案】D【解析】故障最多有四种情况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。当电键S由断开到闭合,电压表V1 和V2示数均不变,排除R1断路;R2短路(因为闭合电键时,会使电源短路);所以电路故障为:R1短路;R2断路。选项B、C均错。现断开电键,A用灯L替换R2,灯L亮,可能R1短路,也可能R2断路,A错误;D用灯L替换R1,灯L不亮,一定R2断路,该选项正确。所以选D。32(2018年二模青浦)在图3所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,发现只有
59、两个电表的指针发生偏转,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障。请结合相关信息写出电表指针偏转及对应的故障。 【答案】V、V1指针偏转,电阻R1断路;V、A指针偏转,电阻R1短路。【解析】这是一串联电路,闭合电键S,电压表V测量电源电压,指针一定发生偏转;V1与A只有一个指针发生偏转,一定是电阻R1发生故障:断路或短路。若V、V1指针偏转,电阻R1断路;V、A指针偏转,电阻R1短路。33(2018年二模徐汇)在图6所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S后,灯泡L1和L2都不亮,已知故障仅发生在灯泡L1或L2上,且为断路,其他元件仍保持完好。现用电流表或电压表检查电路故障。检查方法
60、一:将电压表接在a、b两点间,若电压表有示数,则说明灯泡L1断路。请写出其它的检查方法(至少两种)。 。S图6cbaL2L1【答案】方法二:将电压表接在b、c两点间,若电压表有示数,则说明是灯泡L2断路。方法三:将电流表接在a、b两点间,若电流表有示数(或者电灯L2亮),则说明是灯泡L1断路。【解析】方法二:将电压表接在b、c两点间,若电压表有示数,则说明是灯泡L2断路。方法三:将电流表接在a、b两点间,若电流表有示数(或者电灯L2亮),则说明是灯泡L1断路。方法四:将电流表接在b、c两点间,若电流表有示数(或者电灯L1亮),则说明是灯泡L2断路。(方法可行均可)34(2018年一模金山)在图
61、9所示的电路中,电源电压保持不变。当电键S闭合后,小灯不亮,电压表V有示数,已知小灯L、电阻 R 中仅有一个出现了故障。则:图9SRLV 电路中的故障可能是 ; 为了进一步确定故障,采用以下三种方法进行判断:A. 将电流表串联到电路中,观察电流表的示数;B. 将原有电压表V改接在小灯L两端,观察电压表的示数;C. 用完好的小灯L替换电阻R,观察电压表的示数。请判断以上三个方案中可行的是 (选填字母“A、B、C”)。【答案】L短路或R断路;A。【解析】根据当电键S闭合后,小灯不亮,电压表V有示数,已知小灯L、电阻 R 中仅有一个出现了故障,则可以判断电路故障有两种情况:L短路或R断路。A. 将电
62、流表串联到电路中,观察电流表的示数可以判断L短路或R断路;故A可以。B. 将原有电压表V改接在小灯L两端,若电压表无实数,则不能确定L短路或R断路;故B不可以。C用完好的小灯L替换电阻R,无论是灯泡短路还是电阻断路,电压表都有示数,也就是不能确定具体是哪一种故障;因此A能够检测出具体故障。35.(2018年一模普陀) 在图2所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,灯L正常发光。过了一段时间,观察到两电表指针向相反方向偏转。若电路只有一处故障,且只发生在电阻R或灯L上,则下列判断正确的是 ( )图2 A. 灯L一定断路 B. 灯L一定短路 C. 灯L一定不亮 D. 电阻R可能断路【答案】C【
63、解析】两电表指针向相反方向偏转,说明示数一个增大,一个减小;若灯L断路,则电压表示数变大,电流表示数减小;若灯短路,则电压表示数为0,电流表示数变大;若电阻R断路,则电流表和电压表示数都变为0;综上所述,故障是灯断路或短路,不管灯断路或短路,灯都不会发光,C符合题意,A、B、D均错误。故答案为C。36(2018年一模青浦)在图5所示的电路中,电源电压保持不变。已知电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上,闭合电键S,两个电表中只有一个电表的指针发生偏转,则电路中可能发生的故障是 。请写出指针发生偏转的电表及相对应的故障。 。R1SA1VR2图5【答案】R1短路或R1断路;若电压表指针偏转,则
64、R1断路;若电流表指针偏转,则R1短路。【解析】闭合电键S,两个电表中只有一个电表的指针发生偏转,一定是R1短路或R1断路;若电压表指针偏转,则R1断路;若电流表指针偏转,则R1短路。37(2018年一模松江)在图9所示电路中,电源电压不变,闭合电键后电路正常工作。一段时间后,电压表示数突然变大。若电路中只有一处故障且只发生在灯L或电阻R处。 电路中出现的故障可能是: 。 为进一步确定故障情况,小红断开电键后,先拆下灯L,再拆下电阻R,并将R接入原L处,再闭合电键观察此时电压表示数。请判断小红的方案是否可行及其理由: 。SLVR图9【答案】R断路或L短路;可行;若电压表无示数,则R断路;若电压
65、表有示数,则L短路。【解析】一段时间后,电压表示数突然变大,故障有:R断路或L短路; 拆下灯L和电阻R,并将R接入原L处,若电压表无示数,则R断路;若电压表有示数,则L短路。(21)38(2018年一模宝山)在图5所示的电路中,电源电压为U。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,电键S闭合前后,电流表指针的位置不变(电流值没有超出测量范围)。请根据相关信息写出电流表的示数及相应的故障。 _图5SR1R2A【答案】若电流表的示数为I(I0),则电阻R1短路;若电流表的示数为0,则电阻R2断路。【解析】故障最多有四种情况:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路。电键S闭合前后,电流表
66、指针的位置不变,排除掉R2短路(会使电源短路);R1断路;若电流表的示数为I(I0),则电阻R1短路;若电流表的示数为0,则电阻R2断路。39(2018年一模嘉定)在图9所示的电路中,电源电压为U保持不变。闭合电键S后,电路正常工作。一段时间后,小灯L突然熄灭,只有一个电压表有示数。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,请根据相关信息,写出发生故障后各电表的示数及相对应的故障。 。图9RV2V1SL【答案】V1示数为U,V2示数为0,L短路或R断路;V1示数为0,V2为U,L断路。 【解析】 若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,故障最多有四种情况:R短路;R断路;L短路;
67、L断路。根据小灯L突然熄灭,只有一个电压表有示数,排除掉R短路;若V1示数为U,V2示数为0,是L短路或R断路;若V1示数为0,V2为U,是L断路。40(2018年一模静安)在图3所示的电路中,电源电压为U。电路中电阻R或灯L中的一处发生断路故障。当电键S闭合后,能判断故障所在的是电压表 。(选填“V1”或“V2”),请写出该电压表的示数及相对应的故障 。图3V1SV2LR【答案】V1 ;电压表V1的示数为U,灯L断路;电压表V1的示数为零,电阻R断路。 【解析】电路中电阻R或灯L中的一处发生断路故障,当电键S闭合后,能判断故障所在的是电压表V1,V2测的是电源电压,示数不变;电压表V1的示数
68、为U,灯L断路;电压表V1的示数为零,电阻R断路。41. (2018年一模徐汇)在图7所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,发现灯L不亮,电压表有示数。故障仅发生在电阻R、灯L上某一处。某同学把电流表串联接入电灯L和电阻R之间,由此来取得电路故障。请写出电流表有否示数及对应的故障_。图7RLSAV R 【答案】电流表有示数:L短路;电流表无示数:R断路。【解析】根据灯L不亮,电压表有示数,故障仅发生在电阻R、灯L上某一处,可以判断为:L短路;R断路。电流表有示数:L短路;电流表无示数:R断路。42(2018年一模虹口)在图5所示的电路中,电源电压为U。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电
69、阻R、灯L上。电键S闭合前后,电流表指针所在的位置不变。请根据相关信息判断电流表有无示数及对应的故障。_图5ASLR【答案】若电流表无示数则故障为L断路;若电流表有示数则故障为R短路。【解析】根据电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R、灯L上,电键S闭合前后,电流表指针所在的位置不变,可以判断出故障为:L断路(L不能短路,会使电源短路);R短路。若电流表无示数则故障为L断路;若电流表有示数则故障为R短路。43(2018年一模浦东新区)如图5所示的电路中,闭合电键S后,电路能正常工作。由于电阻R或灯L之一发生了故障,导致灯L不再发光。用一个同规格且完好的灯L替换 就能准确判断出具体的故障原因。请根
70、据相关信息,写出替换后所看到的现象及相应的故障。 图9SRL【答案】R;若L和L均发光,则R断路;若L发光且L不发光,则L短路;若L不发光,则L断路。【解析】根据电阻R或灯L之一发生了故障,导致灯L不再发光,可以判断出故障为:L断路;L短路;R断路。用一个同规格且完好的灯L替换R就能准确判断出具体的故障原因:若L和L均发光,则R断路;若L发光且L不发光,则L短路;若L不发光,则L断路。44(2018年一模崇明)在图6所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,观察电压表发现V1无示数,V2有示数,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障电路中的故障可能是 ;接着,观察电流表,发现电流表
71、有示数;移动变阻器R2的滑片P,电流表的示数发生了改变,则故障一定是 。图6APSR2R1V1V2【答案】 R1短路或R2断路; R1短路。【解析】观察电压表发现V1无示数,V2有示数,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障可以判断出故障为:R1短路; R2断路。移动变阻器R2的滑片P,电流表的示数发生了改变,则故障一定是R1短路。45(2018年一模黄浦)在图5所示的电路中,电源电压为U且保持不变。闭合电键S,发现电压表的示数不变,已知电阻R1、R2中仅有一个出现了故障。请根据相关信息写出电压表的示数及相对应的故障。 。SR1VR2图5【答案】电压表示数为0时,R1断路;电压表示数
72、为V时,R1短路或R2断路。【解析】根据闭合电键S,发现电压表的示数不变,已知电阻R1、R2中仅有一个出现了故障,可以判断出故障为:R1断路;R1短路;R2断路。电压表示数为0时,R1断路;电压表示数为V时,R1短路或R2断路。46(2019年一模黄浦)在图7所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,灯L亮,一段时间后,灯L熄灭。若电路中只有一处故障,且发生在灯L或电阻R上。现用一只完好的灯L替换灯L,并根据观察到的现象判断故障。请写出相关的判断依据及对应的故障 。R图7LS【答案】若灯L亮,则灯L可能短路、可能断路;若灯L不亮,则电阻R断路。【解析】根据一段时间后,灯L熄灭,电路中只有一处
73、故障,且发生在灯L或电阻R上,故障最多有四种情况:L短路;L断路;R短路;R断路。因为灯L是熄灭的,所以排除R短路故障。故障范围进一步缩小为三种情况:L短路;L断路; R断路。现用一只完好的灯L替换灯L,若灯L亮,则灯L可能短路、可能断路;若灯L不亮,则电阻R断路。三、串联电路中的双故障 1串联电路双故障有3种情况(以图1为例):R和L都断路;R断路且L短路;R短路且L断路。常见文字描述:“R、L出现故障”等。在双故障电路中,电路一定是断路的,因此电流表A是无示数的。若电压表V有示数,则故障为:R断路且L短路;若电压表V无示数,则故障为:R和L同时发生断路;R短路且L断路;S图1LVRA【基础
74、练习1】如图1所示,闭合电键后电路正常工作,过一会若R1、R2两个都出现故障,请你分析: 图1R2SR1VA当R1短路且R2断路时,电流表及电压表示数的变化情况:_。当R1断路且R2短路时,电流表及电压表示数的变化情况:_。当R1与R2都断路时,电流表及电压表示数的变化情况:_。【答案】电流表A的示数变小;电压表V的示数变小。电流表A的示数变小;电压表V的示数变大。电流表A的示数变小;电压表V的示数变小。【解析】当R1短路且R2断路时,电路图等效于图1A,电路是断路,所以两个电表的示数为0;SV图1BR2R1A图1AR2SR1VA当R1断路且R2短路时,电路图等效于图1B,此时电流表A的示数变
75、小;电压表V的示数变大(等于电源电压)。当R1与R2都断路时,电流表及电压表示数的都为0,变小。【基础练习2】如图2所示的电路,闭合电键后电路正常工作,过一会R1、R2两个都出现故障,请你分析: 若电流表A与电压表的示数都变小,则发生的故障情况:_。若电流表A的示数变小,电压表V的示数变大,则发生的故障情况:_。若电流表A与电压表V的示数一个变大,一个变小,则发生的故障情况:_。图2R2SR1VA【答案】R1与R2都断路;R1短路且R2断路。R1断路且R2短路。R1断路且R2短路。【解析】若电流表A与电压表的示数都变小,则电路一定发生断路:R1与R2都断路或R1短路且R2断路。若电流表A的示数
76、变小,电压表V的示数变大,则发生的故障情况:R1断路且R2短路。若电流表A与电压表V的示数一个变大,一个变小,只能是电流表A的示数变小,电压表V的示数变大,则发生的故障情况:R1断路且R2短路。四、串联电路中的单、双故障 在大多情况下,考察双故障的同时,也考察单故障,串联电路中单、双故障共有7种情况(以图1所示的电路为例):R短路;R断路;L短路;L断路;R与L都断路;R短路且L断路;R断路且L短路。常见文字描述:“R、L出现故障”等。S图1LVRR1VASR2图8【典型例题3】(2018年一模杨浦)在图8所示的电路中,电源电压为U。闭合电键S,发现两电表指针的位置均不变,已知故障只发生在电阻
77、R1、R2上,请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障。如果电压表示数为 ,则可能存在的故障是 。如果电压表示数为 ,则可能存在的故障是 。【答案】 0;R1断路;R1、R2均断路;R1断路且R2短路; U;R2断路;R2断路且R1短路。【解析】因为本题的电路在电键断开时,电表可能有示数,所以可以用列表的方法详细分析过程,参见下表,尽管比较麻烦,但是熟练掌握后,就不用列表了。设电源电压为U。所有故障电流表的示数电压表的示数结论电键S断开电键S闭合电流表示数变化情况电键S断开电键S闭合电压表示数变化情况R1断路00不变00不变可以R1短路0U/ R2变化UU不变不行R2断路00不变UU不变可以
78、R2短路0U/ R1变化U0变化不行R1、R2均断路00不变00不变可以R1断路且R2短路00不变00不变可以R2断路且R1短路00不变UU不变可以由上表分析可知,故障有下列5种情况: R1断路;R2断路;R1与R2都断路;R1断路且R2短路;R2断路且R1短路。如果电压表示数为0,则可能存在的故障是R1断路或R1、R2均断路或R1断路且R2短路;如果电压表示数为U,则可能存在的故障是R2断路或R2断路且R1短路。【典型例题4】(2019年普陀二模)在图8所示的电路中,电源电压保持不变。电键S由断开到闭合时,观察到电路中两电表的示数始终为零。若电路中的故障只发生在电阻R1、R2处,图8R2VA
79、SR1 则电阻R2 断路(选填“一定”或“可能”); 现用一只完好的电阻R0替换电阻R2,来进一步确定电路故障。请写出闭合电键S后,两电表的示数情况及相对应的电路故障。示例:电流表、电压表均有示数且不为零,则只有电阻R2断路。(写出示例以外的一种情况即可)【答案】一定;电流表示数为零,电压表有示数且不为零,则电阻R1、R2都断路; 电流表有示数且不为零,电压表示数为零,则电阻R1短路且电阻R2断路。【解析】这是一串联电路,电键S由断开到闭合时,观察到电路中两电表的示数始终为零,根据电路的情况可知,电路发生断路,且电阻R2一定断路;此外还有以下几种情况:电阻R1与R2都断路;电阻R1短路且R2断
80、路。所以故障有三种情况:电阻R2断路;电阻R1与R2都断路;电阻R1短路且R2断路;现用一只完好的电阻R0替换电阻R2,当闭合电键S后,电流表示数为零,电压表有示数且不为零,则电阻R1、R2都断路;电流表有示数且不为零,电压表示数为零,则电阻R1短路且电阻R2断路。大多数题目考察双故障的同时,也包含单故障,最多共有七种情况,注意一一排除;七种情况是:R1短路;R1断路;R2短路;R2断路;R1与R2都断路;R1短路且R2断路;R1断路且R2短路。【综合练习】1在图3所示的电路中,电源电压保持不变,但电阻R、灯L处可能发生断路故障。在电键S闭合前后,电流表的指针均不偏转,则灯L处 发生断路(选填
81、“一定”、“可能”),电路中的故障是 。 图3ASLR【答案】一定;L断路;L、R均断路。【解析】电阻R、灯L处可能发生断路故障,最多有三种情况:电阻R断路、灯L断路、R和灯L都断路;在电键S闭合前后,电流表的指针均不偏转,则灯L处一定发生断路(因为若灯是正常的话,闭合电键时,电流表有示数);所以电路的故障为:L断路;L、R均断路。电阻R不能断路,因为R若发生断路,则灯L就是好的,在电键S闭合后,电流表的指针会发生偏转,与题意不符。2(2018年二模杨浦)在如图9所示的电路中,电源电压为U保持不变。闭合电键前后,电压表指针的位置不变,灯L始终不亮。已知故障只发生在电阻R、灯L上,现用一个完好的
82、灯L替换灯L,请根据灯L的发光情况进行判断:VSRL图9 如果灯L发光,则可能存在的故障是 。 如果灯L不发光,则可能存在的故障是 。【答案】L断路,L断路且R短路,L短路; R断路,R断路且L短路,L、R都断路。【解析】故障最多有七种情况:R短路;R断路;L短路;L断路;R断路且L断路;R断路且L短路;R短路且L断路;因为灯L始终不亮,排除掉R短路。现用一个完好的灯L替换灯L时,如果灯L发光,电路中有电流,则R不会断路,则可能存在的故障是:L断路;L断路且R短路;L短路;如果灯L不发光,则可能存在的故障是R断路,R断路且L短路,L、R都断路。3(2017年一模闵行)在图10所示的电路中,电源
83、电压保持不变。闭合电键S,发现电路中存在断路故障且只可能发生在电阻R1、R2上。图10SVAR1R2(1)若将电阻R1与闭合的电键S位置互换,则互换前后电流表A的示数 ,电压表V的示数 。(均选填“一定不变”、“可能不变”或“一定改变”)(2)若电阻R2与闭合的电键S位置互换后,电流表A与电压表V中只有一个电表有示数,则 。(选填“R1可能完好”、 “R2可能断路” 或“R2一定断路”)【答案】(1)可能不变;一定不变;(2)R2一定断路。【解析】(1)电路中存在断路故障且只可能发生在电阻R1、R2上,最多有三种情况:电阻R1断路、电阻R2断路、R1和R2都断路;故障情况电流表的示数电压表的示
84、数R1与S互换前R1与S互换后电流表示数变化情况R1与S互换前R1与S互换后电压表示数变化情况R1断路0U/(R1+R2)变大00不变R2断路00不变UU不变R1、R2均断路00不变00不变综上分析可知:若将电阻R1与闭合的电键S位置互换,则互换前后电流表A的示数可能不变,但是电压表V的示数一定不变。(2)若电阻R2与闭合的电键S位置互换后,电流表A与电压表V中只有一个电表有示数,另一个无示数。若“R1可能完好”,则也可能不完好(有故障),若R1断路,当R2与闭合的电键S位置互换前后,两个表都无示数。故该选项不可以。 若“R2可能断路”,则R2可能正常,是R1断路,与上面的分析相同,故这个选项
85、也不可以。若“R2一定断路”,互换前,电流表无示数,电压表有示数为电源电压;互换后仍一样,电压表的示数为0,电流表有示数,I=U/R1。所以符合要求。4(2018年一模闵行)在如图10所示的电路中,电源电压保持不变。电路中存在断路故障,且故障只可能发生在电阻R1、R2处,当电键S由断开到闭合时: (1)如果电压表V的示数变大,则故障可能是 。(2)如果电流表A与 A1的示数始终相等,则故障可能是 。图10SAVA1R2R1R2【答案】(1)R2断路或R1、R2同时断路;(2)R1断路或R1、R2同时断路。【解析】电路中存在断路故障,且故障只可能发生在电阻R1、R2处,有三种情况:R1断路或R2
86、断路或R1、R2同时断路。(1)当电键S由断开到闭合时,如果电压表V的示数变大,则故障可能是R2断路或R1、R2同时断路;(2)当电键S由断开到闭合时,如果电流表A与 A1的示数始终相等,则故障可能是R1断路或R1、R2同时断路,电流表的示数为0。5如图8所示电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,电路正常工作,一段时间后,观察到两电表指针偏转方向相反。若电路中除了R1、R2外,其它电路元件均完好。 图8 VASR1R2(1)电路中存在的故障可能是 ;(2)若用完好的灯L分别替换R1或R2后,闭合电键灯都能发光,则电路中的故障一定是 。【答案】(1)R1短路;R1断路;R1断路且R2短路。(2
87、)R1短路。【解析】闭合电键S后,电路正常工作,电压表的示数为R1两端的电压,小于电源电压;电流表的示数为I=U/(R1+R2)。(1)一段时间后,观察到两电表指针偏转方向相反,即电压表的示数与电流表的示数一个变大一个变小,若出现单故障时,不可能出现在R2上,因为R2短路或断路,两个表的示数都是同时变大或同时变小,所以若是单故障的话,是R1短路或断路;若是双故障的话,则是R1断路且R2短路,电流表的示数为0,电压表的示数会变大为电源电压。(2)若用完好的灯L分别替换R1或R2后,闭合电键灯都能发光,则电路中的故障一定是R1短路。6(2018年二模浦东新区)图2所示电路中,由于灯L、电阻R发生故
88、障,闭合电键后,灯不发光。以下操作一定能判断出具体故障的是( )图2SRLA若电路中只有一处故障,把电流表串联在电路中B若L和R都发生故障,用完好的灯L替换电阻RC若L和R都发生故障,把电压表先后并联在L和R两端D若不知有几处故障,把电流表串联在电路中且电压表并联在R两端【答案】C【解析】 由于灯L、电阻R发生故障。故障最多有七种情况:R短路;R断路;L短路;L断路;L和R都断路;R断路且L短路;R短路且L断路。因为灯不发光,排除掉R短路。A若电路中只有一处故障,把电流表串联在电路中;若其中一个发生故障,无论断路还是短路,都无法具体判断,不可以;B若L和R都发生故障,最多有三种情况:L和R都断
89、路;R断路且L短路;R短路且L断路。用完好的灯L替换电阻R;若灯不亮时,不能判断是R与L同时断路,还是R短路且L断路;该选项不可以;C若L和R都发生故障,有三种情况:L和R都断路;R断路且L短路;R短路且L断路。把电压表并联在L两端有示数时,是R短路且L断路,无示数是R断路且L短路,L和R都断路;再把电压表并联在R两端有示数时,是R断路且L短路,无示数是L和R都断路。所以该选项正确。D若不知有几处故障,把电流表串联在电路中且电压表并联在R两端;若两表的示数均为零,则可能是两个都断路;R短路且L断路;L断路;无法具体判断故障。该选项不可以。所以选C。7在图7所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电
90、键S,两电表只有一个有示数。若电路故障只发生在电阻R1、R2上。 电路中的故障可能是: 。 在原故障电路中,将电压表改接在R2两端,请判断能否进一步确定故障所在,并说明理由 。图7SR1VAR2【答案】 R1断路;R1短路;R1断路且R2短路。 不能,当R1断路,R1断路且R2短路时,电压表和电流表示数情况相同。(回答合理均给分)【解析】闭合电键S,两电表只有一个有示数。若电路故障只发生在电阻R1、R2上。单故障为:R1断路,只有V有示数;R1短路,只有A有示数;双故障为R1断路且R2短路,只有V有示数。符合题意。在原故障电路中,将电压表改接在R2两端,不能进一步确定故障所在。若当R1断路或R
91、1断路且R2短路时,电压表的示数都为0,电流表的示数都为0,无法进一步确定。(21)8. 图10所示的电路中,电源电压保持不变。已知灯L、电阻R出现了故障,闭合电键S后若发现灯L发光,则三个电表中电表示数一定等于零的是_表。若有一个电表的示数没有发生变化,则故障可能是_(写出所有可能故障)。RLSV1AV2LR【答案】V1;R断路、R短路、R断路同时L短路。【解析】闭合电键S后,灯L发光,电路中一定有电流,电流表A有示数,V2测量的是电源电压,也有示数,所以无示数的是电压表V1;闭合电键S后,若有一个电表的示数没有发生变化(即为0),一定是A或V1其中的一个没有变化。若是单故障的话,不可能是灯
92、L的故障(因为L断路,两个表的示数都为0,若L短路,两个表的示数都不为0)。所以一定是电阻R出现故障,R断路(A为0)或R短路(V1为0);双故障的话,是R断路同时L短路,此时电流表的示数为0,电压表的示数为电源电压。9(2018年二模松江)在如图2所示的电路中,电源电压保持不变。电路中存在断路故障,且故障只可能发生在电阻R1、R2处,当电键S由断开到闭合时,电流表A与 A1的示数始终相等,则( )R2图2SAVA1R2R1AR1一定断路 BR1可能断路CR2一定断路 DR1、R2一定同时断路【答案】A【解析】电路中存在断路故障,且故障只可能发生在电阻R1、R2处,有三种情况:R1断路;R2断
93、路;R1与R2同时断路;当电键S由断开到闭合时,电流表A与 A1的示数始终相等,排除掉R2断路,因为R2断路,闭合电键后电流表A的示数会变大,电流表A1的示数为0,不相等,故C选项错误;B选项:由“R1可能断路”推出“R1可能正,是R2断路”,因为R2断路,闭合电键后电流表A的示数会变大,电流表A1的示数为0,不相等,故B选项错误;D选项,“R1、R2不一定同时断路”;因为R1、R2可以同时断路,也可以只有R1断路,所以D选项错误。A选项:R1应该一定是断路,当电键S由断开到闭合时,电流表A与 A1的示数均为零,故A选项正确;故选A。 10在图8所示的电路中,电源电压保持不变,由于电阻R1、R
94、2出现了故障,在电键S闭合前后,发现只有一只电表的示数发生变化,故障可能是 (写出所有可能的情况)。当把R1与R2的位置互换后,闭合电键, (选填“一定会”“一定不会”或“可能会”)出现只有一只电表的示数为零。【答案】R1短路;R1断路;R1断路且R2短路;一定不会。【解析】在电键S闭合前后,发现只有一只电表的示数发生变化,单故障一定出现在R1上,故障是R1断路(电压表的示数会变大)或短路(电流表的示数变大)。双故障的话,是R1断路且R2短路,电压表的示数会变大;所以故障可能是:R1短路;R1断路;R1断路且R2短路;当把R1与R2的位置互换后,闭合电键,若R1短路,则两表均有示数;若R1断路,则两表示数均为0;若R1断路且R2短路,则两表示数均为0;所以不会出现只有一只电表的示数为零。