电学故障题专题练-2024年初中物理中考复习备考

电学故障题 一、填空题 1．在如图所示的电路中，电源电压为U0，电阻R1、R2的阻值均为R0。现电路中只存在一处故障，且故障只发生在电阻R1或R2上。 （1）开关S断开时，电压表V的示数可能为 ； （2）开关S由断开到闭合，电流表A的示数不变，请写出开关S闭合后，电流表A与电压表V的示数及相对应的故障 、 。 2．如图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，R1是定值电阻，闭合开关逐渐增大光敏电阻上的光照强度，电表示数变化情况是 。 A．电流表示数变小，电压表示数变大    B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电压表和电流表示数的比值将变小    D．电流表和电压表示数均变大 理由： 。 3．在图所示电路中，电源电压为U且保持不变，电阻和小灯L的阻值均为R。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯突然熄灭，若电路中只有一处故障，且只发生在电阻或灯L处。为确定故障，同学们商量了如下方案： A．将电压表、分别并联在ab、bc两点间 B．在a处串联电流表，同时将电压表并联在bc两点间 C．在c处串联电流表，同时将电压表并联在ab两点间 ①你觉得可行的方案是 ； ②选择一种可行的方案，写出闭合开关后，电表的示数及其对应的故障： 。 4．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电压表V1的示数为2U0，电压表V2的示数为U0，电流表A的示数为I0，电路正常工作。一段时间后，观察到三个电表中仅有一个电表的示数变大。若电路仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。请根据相关信息写出电压表V1和电流表A的示数及对应的故障。( )( ) 5．在如图所示的电路中，电源电压为保持不变，电阻和的阻值均为。闭合开关S，电压表示数不变，电路中仅有一处故障且只发生在电阻上。结合以上信息，若在电路中再添加一个检测小灯判断故障，则可行的是    A．在MN两点间并联一个检测小灯L B．在NQ两点间并联一个检测小灯L 请写出接入检测小灯L后的操作，电表示数情况和检测小灯的发光情况及对应的故障。 二、实验题 6．在如图所示的电路中，电源电压为保持不变，断开开关S，电压表示数为。已知电路中仅有一处故障；且只发生在电阻或上。若用完好的电阻替换电阻或判断故障，则可行的是 。 A．用替换      B．用替换 请写出替换后的操作、电表的示数情况及对应的故障。 7．在图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，若电路中仅有一处故障，且只发生在灯L、电阻R上。 ①请判断该电路中存在的故障可能是 ； A．R断路        B．R短路        C．L断路              D．L短路 ②为进一步检测故障所在，小李认为：在图的电路中将一个电压表正确并联在灯L两端，闭合开关S，通过观察电压表示数情况，可以确定故障所在。你认为小李的方案是否可行，说出理由 。 三、简答题 8．在如图所示的电路中，已知R1、R2中仅有一个发生故障，闭合电键S时，发现电流表示数变大；请写出电表有无示数及对应的故障。    9．在图所示的电路中，电源电压为，电阻、的阻值均为，闭合开关S，发现电压表示数变小。现电路中是否存在故障未知，仅知若电路存在故障，可能发生在电阻、上，其他元件仍保持完好。请写出电路所有可能的情况，以及闭合开关S后相对应的电流表和电压表的示数。 四、综合题 10．在图所示的电路中，仅有一处断路故障，且只发生在电阻R1或R2上； 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 。 11．在图电路中，电源电压为U0保持不变。闭合开关S，灯L不发光。若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上。    （1）现将一只电压表并联在电阻R两端，只依据电压表的示数无法确定具体的故障，则此时电压表的示数 ； A．等于0                         B．大于0、小于U0 C．等于U0                        D．大于U0 （2）继续在电路中再串联一只电流表，根据电流表指针偏转情况可确定具体故障。请写出闭合开关S后，电流表指针偏转情况及对应的故障： 。 12．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2、R3为规格相同的三个电阻，其中一个存在短路故障。 ①闭合开关S，电源 发生短路（选填“可能”或“不可能”）； ②为了检测出具体故障所在，将电阻R1和R3的位置互换。请写出互换前后电流表示数的变化情况及对应的故障 。 13．在如图所示的电路中，电源电压为U且不变。 （1）若闭合开关S，向右移动滑动变阻器的滑片P，电压表V的示数 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 （2）若闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现电压表的示数变为零，已知电路中仅有一处故障，且只发生在变阻器R1或电阻R2上。电路中的故障可能是 ；请写出在现有电路中进一步确定故障的操作方法、电压表示数的变化情况及对应的故障。 参考答案： 1． 0或U0 ，U0 R1短路 [1]当开关S断开时，电路为电阻R1、R2的串联电路，电压表测量R2两端的电压。若R1短路时，电路为只有R2的简单电路，电压表测量电源两端的电压，示数为U0；若R1断路时，电路断路，此时电压表示数为0；若R2短路时，电压表测量被短路部分的电压，示数为0；若R2断路时，电压表、电流表与R1串联接在电源两端，电压表测电源电压，所以电压表示数为U0；综上所述，开关断开时，电压表的示数可能为0或U0。 [2][3]开关S由断开到闭合，电流表A的示数不变，表明电路中的电阻不变，由此可知R1短路；电路为R2的简单电路，电压表的示数为电源电压U0，根据欧姆定律，电路中的电流即电流表的示数为 2． D 逐渐增大光敏电阻上的光照强度，光敏电阻R的阻值减小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电流表示数变大；根据U=IR可知，定值电阻R1的电压变大，即电压表示数变大 [1][2]由图知，两电阻串联，电压表测定值电阻R1的电压，电流表测电路中的电流；逐渐增大光敏电阻上的光照强度，由题意可知光敏电阻R的阻值减小，则电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电流变大，即电流表示数变大；根据U=IR可知，定值电阻R1的电压变大，即电压表示数变大，故D正确，AB错误；由欧姆定律可知，电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值，则该比值保持不变，故C错误。 3． BC/CB 见解析 [1]由图可知，该电路为串联电路；电路正常工作，一段时间后，灯L熄灭，可能是灯泡断路，可能是灯泡短路，也可能是电阻断路。 A．将电压表V1、V2分别并联在ab、bc两点间，若电阻R1断路，电压表V1有示数，电压表V2没有示数；若灯泡断路，电压表V1没有示数，电压表V2有示数；若灯泡短路，电压表V1有示数，电压表V2没有示数。因电阻R1断路和灯泡短路时都是电压表V1有示数，V2没有示数，不能确定故障所在，故A不符合题意； B．在a处串联电流表，同时将电压表并联在bc两点间，若电阻R1断路，电流表示数为零，电压表没有示数；若小灯泡断路，电流表示数为零，电压表有示数；若灯泡短路，电流表有示数，电压表没有示数，可确定故障所在，故B符合题意； C．在c处串联电流表，同时将电压表并联在ab两点间，若电阻R1断路，电流表示数为零，电压表有示数；若小灯泡断路，电流表示数为零，电压表没有示数；若灯泡短路，电流表有示数，电压表有示数，可确定故障所在，故C符合题意。 [2]B方案，若电流表示数为零，电压表没有示数，则电阻R1断路；若电流表示数为零，电压表有示数，则小灯泡断路；若电流表有示数，电压表没有示数，则小灯泡短路。 4． 电压表V1示数为3U0，电流表的示数为零，电压表V2示数为零，则R1断路 电压表V1示数为零，电流表的示数为零，电压表V2示数为3U0，则R2断路 [1][2]闭合开关S后，该电路为电阻R1、R2的串联电路，电流表测该电路的电流，电压表V1测电阻R1两端的电压，示数为2U0，。电压表V2测电阻R2两端的电压，示数为U0。则电源电压为 ①若电阻R1断路，则电压表V1串联在电路中，测量电源电压，示数为3U0，没有电流经过电压表V2，故电压表V2的示数为零，电流表的示数为零，满足三个电表中仅有一个电表的示数变大，故电阻R1断路符号题意，此时电压表V1示数为3U0，电压表V2示数为零； ②若电阻R1短路，只有R2接入电路，电压表V1测一段导线两端的电压，则电压表V1的示数变为0，由于电阻总电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，电流表的示数变大，电压表V2测量电源电压，示数为3U0。有两个电表的示数变大，故不符合题意，故舍去； ③同理若R2短路，只有R1接入电路，则电压表V1测量电源电压，示数为3U0，其示数变大，由于电阻总电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，电流表的示数变大。电压表V2测一段导线两端的电压，电压表V2的示数为0，有两个电表的示数变大，故不符合题意，故舍去； ④若R2断路，则V2串联在电路中，测量电源电压，示数为3U0，电压表V1示数为零，电流表的示数为零，符合只有一个电表示数变大，故电阻R2断路符号题意，此时电压表V2示数为3U0，电压表V1示数为零。 故综上所述，若电压表V1示数为3U0，电压表V2示数为零，则R1断路；若电压表V1示数为零，电压表V2示数为3U0，则R2断路。 5． B 见解析 [1]在NQ两点间并联电压表，并联一个检测小灯L，根据电压表的示数可以判断故障位置。故B符合题意，A不符合题意。 [2]闭合开关S，电压表示数为0，检测小灯不发光，断路；电压表示数为，检测小灯发光，短路；电压表示数大于0，小于，检测小灯发光，断路。 6． B 用替换后，闭合开关，若电压表的示数小于U0，则说明R2断路，若电压表的示数还是为U0，则R1短路 [1]根据题意可知，电压表的示数等于U0，则电压表与电源两极是通路，故故障是R2断路或者R1短路，用完好的电阻替换电阻或判断故障，则可行的是用替换。 [2]用替换后，闭合开关，若电压表的示数小于U0，则说明R2断路，若电压表的示数还是为U0，则R1短路。 7． ACD 见解析 [1] A．若R断路，串联电路，任意一处断路，电路中无电流，灯L不亮，故A符合题意； B．若R短路，灯L有电流通过，灯L亮，故B不符合题意； C．若灯L断路，串联电路，任意一处断路，电路中无电流，灯L不亮，故C符合题意； D．若灯L短路，灯L无电流通过，灯L不亮，R有电流通过，故D符合题意。 [2]为进一步检测故障所在，小李认为：在如图的电路中将一个电压表正确并联在灯L两端，闭合开关S，通过观察电压表示数情况，可以确定故障所在。这个方案不可行，理由是：将一个电压表正确并联在灯L两端，若L断路，电压表的两接线柱和电源两极是通路，电压表有示数，若R断路，电压表的两接线柱和电源两极不是通路，电压表示数为零，若L短路，电压表测一段导线两端的电压，电压表的示数为零，故无法确定故障所在。 8．故闭合电键S时，电流表示数变大，若电压表示数也变大，则R1短路；若电压表示数不变，则R2短路。 由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测串联电路的电流。由图可知，S闭合前，电压表跟电流表的示数为0。若R1断路，S闭合后电压表、电流表示数仍为0，不符合题意； 若R1短路，S闭合后只有R2接入电路，电流表有示数，电压表示数为电源电压，符合题意； 若R2短路，S闭合后，只有R1接入电路，则电流表有示数，电压表测电流表的电压，所以电压表示数为0，符合题意。 若R2断路，S闭合后，R1和电压表串联，所以电压表为电源电压，电流表无示数，不符合题意； 故闭合电键S时，电流表示数变大，若电压表示数也变大，则R1短路；若电压表示数不变，则R2短路。 9．见解析 如图所示，闭合开关S，电阻R1和R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压。断开开关S时，电流表示数为0；电压表测电源电压，示数为U0。若电路存在故障，且在R1或R2上，则 ①闭合开关S，如果R1断路，电流表示数为0，电压表示数为0，即电压表示数变小，符合题意。 ②闭合开关S，如果R1短路，电流表示数变大、电压表示数不变，故不符合题意。 ③闭合开关S，如果R2断路，电流表示数为0，电压表仍然与开关S断开前一样测电源电压，电源电压不变，故电压表的示数不变，不符合题意。 ④闭合开关S，如果R2短路，电流表示数变大，电压表示数为0，即电压表示数变小，电流表示数变大；此时只有R1接入的简单电路，此时电路中的电流为 即此时电流表的示数为。 综上所述，如果电流表示数为0，电压表示数为0，故障为R1断路；电流表的示数为，电压表示数为0，故障为R2短路。 10． C 见解析 [1]①A．如图所示，在电阻R1与R2并联，电流表在干路上，a点在干路上，若在a点再接一个电流表，仍在干路上，此时，电流表读数与原来电流表示数相同，不能确定具体故障，故不符合题意。 B．在a、b两点之间接入一只电压表V，由于并联电路电压特点，电阻R1与R2两端电压相等，故不符合题意； C．在b点再接入一只开关S1，S闭合后，通过开关S1断开与闭合观察电流表示数，是否变化，若变化故障出现在R1上，否则故障出现在R2上，故符合题意。 故选C。 [2]闭合开关S1，若电流表A的示数不变，则R1断路；若电流表A的示数变化（变大），则R2断路。或：保持开关S1断开，若电流表A有示数，则R1断路；若电流表A的示数为0，则R2断路。 11． C 见解析 [1]根据电路图可知，R与L串联接入电路中；灯泡不发光，这说明灯泡短路或断路、R断路；电压表并联在电阻R有示数，如果灯泡短路，电压表示数等于电源电压，如果电阻R断路，电压表示数也等于电源电压，如果电压表示数为0，说明灯泡断路，可以确定故障，而电压表不可能出现大于或小于U0的情况，故C符合题意，ABD不符合题意。 [2]继续在电路中再串联一只电流表，根据电流表指针不偏转，电阻R断路，电流表指针偏转，灯L短路。 12． 不可能 电流表示数变大则R1短路；电流表示数不变则R2短路；电流表示数变小则R3短路 [1]由电路图可知，该电路为电阻R1、R2的并联，然后再与R3串联的电路。由题知，只有其中一个电阻存在短路故障。若R1短路，则R2也被短路，此时电路只有R3，不会发生电源短路；若R2短路，则R1也被短路，此时电路只有R3，不会发生电源短路；若R3短路，此时电路为电阻R1、R2的并联电路，不会发生电源短路；综上，闭合开关S，电源不可能发生短路。 [2]若R1短路，此时电路只有R3，故电路的阻值为R3；若将电阻R1和R3的位置互换，电路为电阻R3、R2的并联电路，根据并联电路总电阻小于任一分电阻，则电路的总电阻变小，电流变大，即电流表示数变大； 若R2短路，此时电路只有R3，故电路的阻值为R3；若将电阻R1和R3的位置互换，此时电路只有R1，故电路的阻值为R1。因三个电阻规格相同，阻值相同，所以电路的电阻不发生变化，电流表示数不变； 若R3短路，此时电路为电阻R1、R2的并联电路；若将电阻R1和R3的位置互换，此时R2也被短路，此时电路只有R1。根据并联电路总电阻小于任一分电阻，则电路的总阻值变大，电流变小，电流表示数变小。 综上可知，电流表示数变大则R1短路；电流表示数不变则R2短路；电流表示数变小则R3短路。 13． 变大 R1短路或R2断路 断开开关S，若电压表示数由0变为U，则R1短路；若电压表示数始终为0，则R2断路 [1]由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1的电压，当滑片向右移动时，R1的阻值变大，总电阻变大，总电流变小，R2两端的电压变小，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大。 [2]一段时间后，电压表的示数变为零，则电路出现断路，或者电压表测量的用电器出现短路，故电路中的故障可能是R2断路或者R1短路。 [3]断开开关S，此时电压表与R2串联，若电压表示数由0变为U，则R1短路；若电压表示数始终为0，则R2断路。 学科网（北京）股份有限公司 $$