内容正文:
易错点13 电路连接、电表测量中的电路故障分析问题
目 录
01 知识点梳理
02 易错陷阱(3大陷阱)
03 举一反三
【易错点提醒一】两节点间多支路连接出现单一导线即为短路
【易错点提醒二】电压表与元件并联、电流表与元件串联使用
【易错点提醒三】电流表与电压表示数变化对应电路断路和短路
04 易错题通关(真题+模拟)
1.电路的三种常见状态:
(1)通路:正常接通的电路,电路中有电流通过,即用电器能够工作的电路;
(2)断路:在某处断开的电路,电路中无电流通过,即用电器不能工作的电路;
(3)短路:导线不经过用电器直接跟电源的正负极相连的电路,电流很大,电源和导线因发热可能会烧坏电源(被短路的用电器中几乎无电流通过)。
2.电流表相当于导线,与被测元件串联使用;电压表相当于断路,与被测元件并联使用。
3.五元件(电源、电流表、电压表、定值电阻/灯泡、滑动变阻器)串联模型中,电流表无示数即电路中存在断路,电压表无示数即电压表被短路。
易错陷阱1:复杂电路连接隐藏单一导线支路连接的短路问题
【分析】
结合并联、串并混联电路灵活多变的连接特点,借助开关,滑动变阻器变化状态的使用方法,构建纯导线连接支路的电路模型,使工作电路出现工作故障,考生容易出现电路分析不清,混淆短路与通路的辨识问题。
【解题技巧】
1.确定电路的连接方式;
2.找准节点间的支路;
3.分析每条支路中的元件构成;
4. 结合元件工作特点判定是否出现短路的情况。
易错陷阱2:电表连接错误导致的电路故障问题
【分析】
电路中电表的使用应依据电表的自身结构特征,电流表自身内阻较小多使用串联连接,使电流表与用电器并联,由于自身内阻较小,所在支路将产生较大电流,造成电路中电流过大的情况相当于短路的情况;电压表自身内阻较大多使用并联连接,使电压表与用电器串联,由于自身内阻较大,使得串联电路中的电流较小,使整个电路相当于断路的情况,考生容易出现电路及测量电表测量范围的判定错误,从而导致电路工作出现异常的错误。
【解题技巧】
1.确定电压表在电路中的位置,并列法选定电压表所测元件两端的电压;
2.确定电流表在电路中的位置,串联法选定电流表所测流经元件的电流。
易错陷阱3:电流表、电压表组合示数关系对应的短路和断路问题
【分析】
五元件(电源、电流表、电压表、定值电阻/灯泡、滑动变阻器)串联模型中,电路中有关的电学测量集中在电路中的电流与定值电阻两端电压两个部分,在测量过程中,结合电流表与电压表的示数变化关系,会出现电压表所接用电器断路和电压表所接用电器短路的情况,考生在区分这一组对应关系时容易出现辨识混淆的问题。
【解题技巧】
1.确定电路连接,找准电表对应的测量范围;
2.电流表有示数,电压表无示数,电压表所接用电器短路,即电压表怕短不怕断;
3.电流表无示数,电压表有示数,电压表所接用电器断路,即电流表怕断不怕短。
【易错点提醒一】两节点间多支路连接出现单一导线即为短路
【例1】分析如图所示电路,电路元件及导线连接均完好,闭合开关S1、S2,则( )
A. L1不能发光,L2能发光
B. L1能发光,L2不能发光
C. L1、L2都能发光
D. L1、L2都不能发光
易错分析:对节点间出现单一导线支路会造成短路现象的概念理解不清。
【答案】B
【知识点】相同节点间的多个支路,其中存在单一导线的支路,整个节点间都发生短路
【解析】闭合开关S1、S2,L2被短路,故L1能发光,L2不能发光;故选B。
【变式1-1】某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下,启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开;手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合,然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是( )
A B C D
【变式1-2】如图所示,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮,某同学用一根导线探究其故障;当把导线首尾同灯L1两端分别相连时发现灯L2亮,灯L1不亮;当把导线首尾同灯L2两端分别相连时,发现两灯都不亮,则 ( )
A. 灯L1短路
B. 灯L1断路
C. 灯L2短路
D. 灯L2断路
【变式1-3】有关下图所示的电路,下列说法正确的是( )。
A. 若使R1、R2串联,①是电压表、②是电流表、③是电流表;
B. 若使R1、R2串联,①是电压表、②是电压表、③是电流表;
C. 若使R1、R2并联,①是电流表、②是电压表、③是电流表;
D. 若使R1、R2并联,①是电流表、②是电流表、③是电压表
【易错点提醒二】电压表与元件并联、电流表与元件串联使用
【例2】如