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压轴题06 电路故障
综合近几年中考对于电路故障的考察形式,电路故障分析是初中物理学习过程中的难点,也是每年中考考查的热点之一,其原因是这类题目对学生有较高的综合判断、分析能力要求。进行电路故障分析,要以电路动态分析为基础,而电路故障分析又是电路动态分析的载体,因此在中考备考过程中,将电路故障分析作为一个专题进行复习,有利于提高学生的综合分析能力,提高复习的效率。
1.电路故障
电路故障一般都含有两方面内容:一是故障的性质,即是短路还是开路;二是故障的位置,即故障发生在哪个元件上。所以一个电路中故障,要从这两个方面分析。
2.串联电路故障:
R1
R2
A
S
开关s闭合后,电路正常工作,如果电路某一处出现故障,引起的电表变化现象如下表。
故障
电流表A示数变化
电压表V1示数变化
电压表V2示数变化
R1断路
变小
变大
变小
R1短路
变大
变小
变大
R2断路
变小
变小
变大
R2短路
变大
变大
变小
3.并联电路故障:
开关S闭合后,电路正常工作,如果并联电路出现故障,根据并联电路特点,即电压表不发生改变,且不会出现电阻短路故障,只会出现断路故障,因此故障现象减少,如下表。
R1
R2
S
A
A1
A2
V
故障
电流表A1示数变化
电流表A2示数变化
电流表A示数变化
R1断路
变小
不变
变小
R2断路
不变
变小
变小
R1、R2断路
变小
变小
变小
一、单选题
1.(2023·辽宁抚顺·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,电路正常工作,一段时间后,发现其中一个电压表示数变大。下列说法正确的是( )
A.灯L可能短路 B.电阻R可能短路
C.灯L可能变亮 D.另一个电压表示数变小
【答案】A
【解析】读图可知,灯泡与定值电阻串联,左边的电压表V1测量的是串联电路两端的总电压(电源电压),右边的电压表V2测量的是定值电阻R两端的电压。由于电源电压不变,故由于左边的电压表V1测量的是串联电路两端的总电压(电源电压),电源电压不变,则其示数不变;电路的故障存在以下四种可能性:电灯L短路,电源电压都加在R两端,右边的电压表V2的示数会变大,灯泡不发光;电灯L断路,右边的电压表V2无示数;电阻R断路,右边的电压表V2通过灯丝、导线直接接在电源的两极上,测电源电压,故右边电压表示数变大;电阻R短路,右边的电压表测一导线两端的电压,示数变小为0,此时灯两端的电压变大、灯L变亮。据上面的分析可知,灯L发生短路时,电源电压都加在R两端,右边的电压表V2的示数会变大,因此,电阻R可能断路、灯L可能短路,另一个电压表示数不变。
故选A。
2.(2023·江苏苏州·统考一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,电路正常工作,过了一会儿,有灯泡熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路
C.灯泡L1短路 D.以上情况都不对
【答案】B
【解析】根据电路图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流;电压表测量灯L2两端的电压。
A.若灯泡L1断路,两灯均不亮,两表均无示数,故A不符合题意;
B.若灯泡L2断路,两灯均不亮,电流表无示数,电压表示数变大,故B符合题意;
CD.若灯泡L1短路,此时电压表测电源电压,因此其示数变大,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路的电流变大,因此电流表示数也变大,故CD不符合题意。
故选B。
3.(2022秋·重庆忠县·九年级统考期末)如图所示电路,电源电压为4.5V保持不变,当开关S闭合后,只有一个灯泡发光且电压表的示数等于电源电压,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1处断路 B.灯泡L2处断路
C.灯泡L1处短路 D.灯泡L2处短路
【答案】C
【解析】AB.由电路图知,两灯泡串联,电压表与L2并联,则电压表测量L2两端的电压;由于闭合开关后,有一盏灯泡发光,说明电路是接通的,则电路发生了短路故障,故AB错误;
CD.又因为电压表有示数,并且等于电源电压,所以灯泡L1被短路(此时电压表测电源电压);若灯泡L2处短路,则电压表也被短路而无示数,故C正确,D错误。
故选C。
4.(2021·四川成都·统考二模)如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1不亮,L2亮,调节变阻器滑片P,L1始终不亮,L2变亮,出现这现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.灯泡L1断路 D.灯泡L1短路
【答案】D
【解析】A.由于两个灯泡和滑动变阻器是串联,电流路径只有一条,若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两灯都不亮,故A不符合题意;
B.若滑动变阻器短路了,则滑动变阻器不会引起L2亮度的变