内容正文:
专题10 并联电路故障分析
一、并联电路故障简介
并联电路只能发生断路,共有三种情况(以图为例):R1断路;R2断路;R1和R2都断路。
R2
A2
A
R1
S
A1
V
二、常用到的分析方法
1. 并联电路中,各条支路互不影响,干路的电流等于各支路中的电流之和,I=I1+I2。移动变阻器的滑片时,电流表A2示数的变化量与电流表A示数的变化量是相等的。
2. 电压表的示数是电源电压。在电路接通时,无论电路中哪个用电器发生故障,电压表的示数都是不变的。
3. 电流表A1、A2分别测量R1、R2支路中的电流,电流表A测量干路中的电流。无论哪个用电器发生故障,电流表A的示数一定发生变化(变小)。
三、并联电路故障情况一览表(仅以图示电路分析)
电路图
电表示数变化情况
故障
A
A1
A2
V
变小
变小
不变
不变
R1断路
变小
不变
变小
不变
R2断路
变小
变小
不变
不变
R1、R2断路
四、例题分析
【例题1】如图3所示电路,闭合电键后电路正常工作,过一会电路出现故障,
①若电路中有两个电表的示数变小,请你判断可能发生的故障。_______________
②若电路中有三个电表的示数变小,请你判断可能发生的故障。_______________
R2
A2
A
R1
S
A1
V
【例题2】(2022年上海中考题)如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
① 应选择如下方案__________;
A.将一个电流表串联在 Q 点
B.将一个电压表并联在 Q、M 点之间
C.将一个电压表并联在 M、N 两点之间
② 请写出选择方案后,闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障:______。
【例题3】(2023黄浦一模)在图5所示电路中,电源电压保持不变。电路中仅有一处断路故障,且只发生在电阻R1、R2上。若在电路中添加一个电表判断故障,小明设想了两种方案:
A.在MN两点间并联电压表 B.在N点处串联电流表
①判断方案是否可行。
②写出判断理由。
【例题4】(2023长宁一模)在图6所示的电路中,仅有一处断路故障,且只发生在电阻R1或R2上。
图6
R1
R2
A
S
a
b
① 以下方案可以确定具体故障的是 。
A.在a点再接入一只电流表A1
B.在a、b两点之间接入一只电压表V
C.在b点再接入一只开关S1
② 根据所选方案,写出闭合开关S后的操作、电表示数及对应的故障。
四、综合训练
1.(2023杨浦二模)在如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1或R2中的一个出现了断路故障。为进一步确定故障,可将________与电阻R1位置互换(选填“R2”或“开关”)。请写出互换后的操作及进一步判断故障的方法:________。
A
R1
S
R2
2.(2023奉贤一模) 如图 6所示的电路中存在一处断路故障,且只发生在电阻 R1、R2上。
S
P
R2
R1
图6
①在干路串联一个电流表,闭合开关后,移动滑片P,若 ,说明电阻R2断路。
②请说明在电路中接入电压表能否判断故障。
3. (2022金山区二模)在图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0。
R2
A
S
R1
V
① 闭合开关S ,电流表A的示数将 ,电压表V示数将 (均选填“变小”、“不变”或“变大”)。
② 一段时间后,发现电路中有一个电表的示数变小,已知电路中存在一处断路故障,且只发生在电阻R1、R2上。现通过断开开关S判断故障。
请根据相关信息写出开关S断开后两电表的示数及相应的故障。
4.(2022闵行区二模)如图6所示,电源电压为U且保持不变,闭合开关S后,电路正常工作。一段时间后,电路中只有一处发生断路故障且只发生在电阻R1或R2处。现将一电压表并联接在a、b、c三点中的两点,尝试根据开关的状态及电压表示数来确定故障。
R2
R1
S
图6
a
b
c
①将电压表并联在ab两点间,不能确定故障,其理由是 。
②将电压表并联在 两点间,能确定故障,其理由是 。
5. (2022普陀区二模)等值电阻R1、R3组成如图(a)所示的电路,闭合开关S1,电压表V1示数和电流表A1示数的比值为k1;然后取R3与等值电阻R2组成如图(b)所示的电路,闭合开关S2,电压表V2示数和电流表A2示数的比值为k2,k1与k2相等。若已知电源、电压表和电流表完全相同且完好,三个电阻中只有一个电阻存在故障,则下列判断正确的是(