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专题4 电路故障的判断
考点透视
电路故障的判断一直是初中电学中容易出错的知识点,中考中一般以选择题或填空题出现,也可以夹杂在实验探究题目中考查,灵活多样。主要考查学生通过灯泡亮暗和电表的示数变化,判断电路故障发生的位置,提高学生运用电学知识解决实际电路问题的能力。
迷津点拨与点对点讲
电路故障主要分两种:断路和短路。电路在某处断开,如用电器坏了、电路连接点接触不良、导线断裂开、关未闭合等,断路时电路中无电流,用电器不工作,电流表无示数;电流不经过用电器短路,直接回到电源负极,就构成短路。若用电器被短路,用电器将不能工作;若电源被短路,电路中的电流会很大,会损坏电源。
一、根据现象判断电路故障——断路或短路:判断电路故障时,常常要根据电路中出现的各种反常现象,如灯泡不亮,电流表和电压表示数反常等,分析其发生的各种可能原因,再根据题中给出的其他条件和测试结果等进行综合分析,确定故障类型和位置。
1、根据电流表、电压表现象判断电路故障:
例题1 (2021四川内江)如图所示电路,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
【答案】C。
【解析】图中两灯泡串联,闭合开关S后,发现两灯泡均不亮,电流表示数为零,说明电路中有断路故障;电压表测L2两端电压,其示数等于电源电压,说明电压表能连接到电源两端,则断路的位置出现在与电压表并联的部分电路,即L2断路。故选C。
【点拨】根据电流表、电压表现象判断电路故障:
1、根据电流表、电压表有无示数判断电路故障:
先通过电流表有无示数,判断出故障类型:
——电流表有示数,电路出现短路故障;
——电流表无示数,短路出现断路故障;
再根据电压表示数判断出故障的具体位置:
——电压表有示数,电压表并联部分断路(内断)或电压表以外部分存在短路(外短)。
——电压表无示数,电压表并联部分短路(内短)或电压表以外部分存在断路(外断)。
2、根据电流表、电压表示数变化判断电路故障:
关注对象
示数变化
故障原因
电流表
变大
电路(或支路)中部分用电器被短路(所有用电器都被短路,则电流表烧毁)
变小
电路(或支路)中发生断路或电流表损坏;
不变
除电流表所在支路以外的其它支路上发生断路
电压表
变大
与电压表开联的两点间电路发生断路或与电压表并联的两点之外用电器发生短路。
变小(甚至为0)
与电压表并联的两点间用电器发生短路或与电压表并联的两点之外电路发生断路。
对点练:(2021安徽)如图所示,R1和R2均为定值电阻,闭合开关S,电流表指针明显偏转,电压表几乎无示数,如果R1或R2一处发生故障,则下列判断正确的是( )
A.R1短路 B.R2短路 C.R1断路 D.R2断路
2、根据灯泡判断电路故障:
例题2 如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1亮,L2不亮。调节变阻器滑片P,L1变亮,L2始终不亮,出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.灯泡L2短路 D.灯泡L2断路
【解析】闭合开关L1亮,说明电路中不存在断路,否则电路中没有电流,L1不会亮,D错误;移动滑片P,L1变亮,说明滑动变阻器正确连接在电路中能改变电路中的电流,说明滑动变阻器正常,没有断路,也没有短路,A、B错误;故电路故障是L2短路,灯L2短路,则L2不亮,L1照常发光,C正确。故选C。
【点拨】在串联电路中,若只有一个用电器工作,则电路中不能发生断路,可能是另一个用电器发生了短路而造成的;若发生断路,则整个电路都不会有电流,所有的用电器都不会工作。在并联电路中,一个灯泡不亮,一定是该灯泡断路,而不是短路,否则将会造成电源短路。
对点练:(2018山东泰安)如图所示的电路中,小灯泡L1、L2规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是( )
A. 灯 L1短路 B. 灯 L2短路 C. 灯 L1断路 D. 开关 S 接触不良
例题3、(2021四川眉山)如图所示是小军同学家庭电路的一部分。他闭合开关时保险灯泡正常发光,再将电风扇的插头插入插座中时,灯泡突然熄灭,检查时发现保险丝熔断了。其原因可能是( )
A.电风扇断路 B.灯泡的灯丝断路 C.电风扇的插头短路 D.电风扇的电功率很小
【答案】C。
【解析】如果电风扇断路,插入电风扇,由于并联电路互不影响,所以灯泡不会熄灭,保险丝也不会熔断,A错误;如果灯泡的灯丝断,灯泡不亮,但保险丝不会熔断,B错误;电风扇的插头短路,灯被短路,同时电路中的电流会过大,导