内容正文:
微专题九 电路故障分析
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【模型1】灯泡相关故障分析
电路连接方式 现象 故障
两灯串联 只有一个灯不亮 不亮的灯被短路
两个灯都不亮 电路断路或两灯都被短路
两灯并联 只有一个灯不亮 不亮的灯所在支路断路
两个灯都不亮 干路断路或两灯都被短路或两灯所在支路均断路
【模型2】电表示数变化相关的故障分析(电表无故障)
电流表示数 存在故障 电压表示数 具体故障位置
无示数 断路 无示数 与电压表并联以外的电路断路
有示数 与电压表并联的电路断路
有示数 短路 无示数 与电压表并联的电路短路
有示数 与电压表并联以外的电路短路
1.(2023·福建)如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移动过程中,灯突然熄灭,电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障不可能是
( )
A.电流表接线松开 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R断路 D.开关S接触不良
B
【解析】由电路图知,小灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量小灯泡两端的电压。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,说明电路中出现了断路,而电压表测的是小灯泡两端的电压,当小灯泡断路时,电压表的正、负接线柱与电源两极相连,电压表测的是电源电压,电压表会有示数,所以不可能是小灯泡断路;电流表接触松开、滑动变阻器R断路、开关S接触不良时,电路中均没有电流流过,此时小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,是可能的情况,故B符合题意。
2.(2023·内江)在如图所示的电路中,闭合开关后一灯亮,另一灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
A
【解析】若L1短路,则L1不亮,L2亮,电流表有示数,电压表无示数,故A符合题意;闭合开关后一灯亮,另一灯不亮,电流表有示数,说明电路是通路,又因为电路是串联电路,所以故障不能是断路,故B、D不符合题意;若L2短路,则L2不亮,L1亮,电流表有示数,电压表有示数,故C不符合题意。
3.(2023·东莞模拟)如图所示电路,电源电压恒为3 V。闭合开关S后,小灯泡L1、L2均发光;一段时间后,两灯突然同时熄灭,此时电压表示数显示约为3 V。若故障只发生在两只灯泡上,那么下列说法中正确的是
( )
A.L1的灯丝断了
B.L2的灯丝断了
C.L1发生短路故障
D.此时如果把开关S断开,电压表示数将为零
B
【解析】由图可知,灯L1、L2串联,电压表V测小灯泡L2两端电压;闭合开关S后,小灯泡L1、L2均发光;一段时间后,两灯突然同时熄灭,说明电路出现断路现象,电压表示数为3 V,说明电压表与电源两极是通路,因此电路故障为小灯泡L2断路,即L2的灯丝断了。故A错误,B正确。若小灯泡L1发生短路故障,则L1不发光,L2发光,故C错误;此时如果把开关S断开,电压表示数为3 V,故D错误。
4.(2023·泰安)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,只有两个电表的指针发生偏转。已知灯泡L1、L2中只有一个出现了故障,其他元件均完好。下列说法正确的是( )
A.可能是灯泡L1短路 B.可能是灯泡L2短路
C.可能是灯泡L1断路 D.一定是灯泡L2断路
B
【解析】由电路图知,开关S闭合后,两个灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2两端的电压。若灯泡L1短路,电压表V1测量的是电源电压,示数不变;此时电路是通路,电流表A有示数,电压表V2测电源电压,V2有示数,只有一只电表有示数,故A不符合题意;若灯泡L2短路,则电压表V2被短路,示数为0;此时电路是通路,电流表A有示数,电压表V1测电源电压,则V2有示数,只有两只电表有示数,故B符合题意;若灯泡L1断路,由图可知,电压表V1测电源电压,则V1有示数,电压表V1和电流表与电源之间是断开的,都没有示数,只有一只电表有示数,故C不符合题意;如果灯泡L2断路,由电路图可知,
电压表V1测电源电压,则V1有示数;电压表V2和灯泡L1串联,由于电压表所在电路相当于断路,所以电流表无示数,电压表V2测电源电压,则V2有示数,此时两电表有示数,但由B中分析可知,不是只有这一种情况,故D不符合题意。
5.(2023·烟台)在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示电路,电源电压恒为4.5 V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为4.5 V,则故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
A
【解析】根据电路图可知,两个灯泡串联接入电路中;闭合开关后两灯均不亮,这说明电路出现了断路故障;用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为