077电路故障分析 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题

077电路故障分析 一.必备知识 电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象。 1．两种常见故障的特点 (1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零。 (2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但用电器或电阻两端电压为零。 2．检查故障的两种基本方法 (1)仪表检测法 ①电压表检测：如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，则可能在与电压表并联的路段之外有断路，或与电压表并联的路段完全短路。 如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在与电压表并联的路段之外无断路，且与电压表并联的路段内电阻值不为零(可能无短路，也可能部分短路)。 ②电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置。在运用电流表检测时，一定要注意电流表的正负接线柱和量程。 ③欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路。在运用欧姆表检测时，外电路一定要切断电源。 (2)假设法 已知电路发生某种故障，寻找故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行分析。分析结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若分析结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止，此方法亦称排除法。 3.电路中断路与短路的故障判定 首先，认真分析题意，弄清所用的仪表、仪器，然后用“假设推理法”。假设一个故障现象存在，然后根据电路的串、并联规律进行分析、推理，若能得到相应的现象或题目中所给的数据(如本例表格中的测量结果)，就说明这个故障现象存在。 二.典型例题 题型一：实物连线图 例1.　如图是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查。 (1)应用多用电表的直流挡进行检查，选择开关置于10 V挡。该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________(填“a”或“b”)。根据测试结果，可判定故障是________。 A．灯A短路 B.灯B短路 C．cd段断路 D.df段断路 表1 测试点 电压示数 a、b 有示数 b、c 有示数 c、d 无示数 d、f 有示数 　　 表2 测试点 指针偏转情况 c、d d、e e、f (2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的故障是 (　　) A．灯A断路 B.灯B短路 C．灯A、B都断路 D.d、e间导线断路 思维引导：(1)红表笔接________电势，由图知________电势高。 提示：高　a点 (2)电压表有示数，说明什么？电压表无示数说明什么？ 提示：并联路段之外无断路且并联路段内电阻不为零。并联路段之外有断路或并联路段完全短路。 答案：　(1)a D (2)BD。 解析：(1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出a点接电源正极，电势高于b点电势，所以红表笔应接触a。 由表1可知，a、b间，b、c间，d、f间均有示数，c、d间无示数，说明d、f之外路段无断路，且d、f间有电阻，而灯不亮，则d、f间有断路，C错误，D正确；至于灯A、灯B是否短路，则无法判断，A、B错误。 (2)由表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大，灯A既不短路也不断路，A、C错误；d、e间存在很大电阻，表明d、e间导线断路，D正确；e、f间电阻为零，则灯B短路，B正确。 题型二：电路图 例2：如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是(　　) A．R1短路　　　 B．R2断路 C．R2短路　　　 D．R3短路 答案　D 解析　A灯在干路上，A灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B错误．因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器两端的电压减小，C、D两灯变暗，A、B两灯变亮，这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的，而与A、B两灯是串联的．观察电路中电阻的连接形式，只有R3短路符合条件，故选项A、C错，D正确． 三.举一反三，巩固练习 1.如图所示，S闭合后，两个灯泡均发光，但过一段时间之后两灯都熄灭，电流表的示数为零。用电压表测L2两端电压，电压表的示数近似于电源电压，该电路的故障可能是(　　) A．电流表坏了或未接好 B．L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触 C．L1和L2的灯丝都被烧断 D．L1的灯丝被烧断或没接好 答案　B 解析