上海市近10年物理中考真题汇编——专题05 电路故障分析

上海市近10年物理中考真题汇编 专题05 电路故障分析 1. （2021年上海中考题） 在图3所示的电路中，电源电压不变。已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。开关S闭合前后，至少有一个电表示数发生变化。请根据相关信息写出电表示数的变化情况及对应的故障。 .S 图3 R1 R2 V A 【答案】若电流表示数变大，电压表示数不变，则R1短路；若电流表示数变大，电压表示数变小，则R2短路。 【解析】①已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。所以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。 根据开关S闭合前后，至少有一个电表示数发生变化，可以列表帮助分析： 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 0 0 不变 0 0 不变 不存在 R1短路 0 U/ R2 变化 U U 不变化 存在 R2断路 0 0 不变 U U 不变 不存在 R2短路 0 U/ R1 变化 U 0 变化 存在 所以电路故障有两种情况符合题意：即R1短路或R2短路。 ②当R1短路时，电流表示数变大，电压表示数不变： 当R2短路时，电流表示数变大，电压表示数变小。 注意：①写结论时，先写出电表示数的变化情况，再写出对应的故障。 ②如果比较熟练的话，也不用列表，直接根据四种情况逐一逐步进行排除。例如，如果R1断路，则开关S闭合前后，电表示数都不会发生变化（均为0），与题目条件矛盾，所以这种故障不存在。 ③“至少有一个电表示数发生变化”，理解为可以一个电表示数发生变化，也可以两个发生变化。 2. （2020年上海中考题）在如图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0，闭合开关S，只有两个电表的指针发生偏转。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，写出闭合开关S后电压表V1和电流表A的示数及相对应的故障。______ R1 R2 S 图7 V2 V1 A 【答案】V1表示数为U0，A表示数为U0/R0，R2短路；V1表示数为0，A表示数为U0/R0，R1短路。 【解析】①根据电路图可知，两电阻串联，电流表A测电路中的电流，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压；闭合开关S，只有两个电表的指针发生偏转，则电流表的指针一定发生偏转，有一个电压表的指针不发生偏转（示数为0），说明电路是通路，发生短路。 则电路故障为R1或R2短路。 ②若R1短路，则电压表V1示数为0，电流表A示数为I=U/R2=U0/R0。 若R2短路，则电压表V2示数为0，V1示数为电源电压U0，电流表A示数为I=U/R1=U0/R0。 注意：若R1断路，则电流表A示数为0，电压表V1示数为电源电压U0，V2示数为0，不符合题意。同理，若R2断路，也不存在。 3．（2019上海中考题）在如图4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。 R1 R2 S 图4 V2 V1 【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】①这是两个电阻串联电路，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，有两种情况：R1断路或R2断路。 ②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。 若R1断路，则电压表V1示数为电源电压U0，V2示数为0，电流表A示数为0。 若R2断路，则电压表V2示数为电源电压U0，V1示数为0，电流表A示数为0。 注意：要写出三个电表的示数。 4.（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8 R2 S R1 V A 【答案】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”，最多有四种情况：R1短路；R1断路；R2短路；R2