专题12 串联电路故障分析—2023-2024上海市九上物理期末(一模)满分冲刺专题复习【沪教版】

专题12 串联电路故障分析 ( 思维导图 ) v磁场 ( ①串联 电路的 单故障 有 四 种情况 ： R 断路； R 短路； L 断路； L 短路 。 ②串联 电路的 双故障 有 三 种情况 （近几年考察的双故障越来越少）： R 和 L 同时断路 ； R 短路同时 L 断路 ； R 断路同时 L 短路。 ) ( 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 通过 。 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。 知识详解 1 ． 串联 电路的 单故障： 如下图所示（为方便讲解，以小灯与定值电阻串联为例），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。 2. 判断方法： ①在一般情况下，我们先根据题目提供的已知条件， 写出故障可能发生的全部情况 ，单故障最多有四种。 ②对每一种故障情况都要进行分析，写出该用电器发生故障时电表示数的变化情况，有小灯的话，判断小灯的发光情况。 ③根据②的结果再与题目中提供的已知条件对比，看看哪一种故障符号题意，从而判断出电路故障的种类。 ④最后根据题目要求，写出电表示数的变化情况及对应的故障（有些题是先写故障的类型再写电表示数的变化情况）。 知识点二：串联 电路 中的单 故障 及判断方法 知识点一：什么是串联电路故障 ) ( 这类题是在分析判断故障的同时，要进行电路计算，即计算电表的示数及变化情况，并且大多情况下用字母符号表示物理量。也是近几年的考试中比较流行的题型。 解题时一定注意，最终结果要用字母表示，这些字母必须是题目中给出的已知字母，不能随意添加一些未见面的子母。 知识点三：用字母符号表示电表示数的变化情况 ) ( 这类题的特点是：当电键断开时，某一个电表就可能已经有示数，在闭合电键时，电表示数的变化情况不好确定。因此我们可以用列表的方式详细分析： ①先列出最多可能发生的故障（最多有四种情况）； ②让电键断开，写出发生每一种故障时电表的示数； ③再让电键闭合，写出发生每一种故障时电表的示数； ④分析比较电键闭合前后电表示数的变化情况，看看哪些情况符合题意即可找出发生的故障。此法比较麻烦，但能够找全所有故障情况，对于初学者也是一个不错的方法。 知识点四：用列表方法分析判断电路故障 ) ( 1 . 串联 电路的 双故障 有 三 种情况 （两个元件都短路不存在）： R 和 L 同时断路 ； R 短路同时 L 断路 ； R 断路同时 L 短路。 2. 注意题目中存在双故障的语言描述：“ 已知故障只发生在电阻 R 1 、 R 2 上， ”注意是个顿号。 3. 最近几年考双故障的题目不多见。 有部分题目，单故障与双故障同时考察。 知识点五：分析判断双故障 ) ( 高分突破 ) 一、填空题 1．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L与电阻R的阻值相等。闭合开关S，电路正常工作，电压表示数为U0，电流表示数为I0。过了一会儿，灯L熄灭，若电路中仅有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上。 （1）如果两个电表中只有一个电表的示数变大，该电表的示数为 ，故障是 ； （2）如果两个电表的示数均变大，请写出两电表的示数及其对应的故障 。 2．在图所示，电源电压为U0，电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S前后，电流表示数会发生变化。若电路中仅有一处故障，且只发生在R1、R2上，则电流表示数变化量为 ；现并入一个电压表来判断故障，请写出闭合开关S后电压表并入电路中的位置、电压表的示数及对应的故障 。 3．在图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当向右移动滑动变阻器的滑片P时。 ①电流表A的示数 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 ②两电压表示数的差值与电流表A示数的比值 （选填“变大”“不变”或“变小”），理由是 。 4．在图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，闭合开关后，电压表示数为U0。若电路中只有一处故障且只发生在小灯L或电阻R处。 ①电路中出现的故障可能是： ； ②为了确定故障，现用一个完好的电阻R0替换电阻R。请根据以上信息，写出小灯发光情况、替换前后电压表示数的变化情况及相对应的故障。