微专题(03)　电路故障分析与电路设计课件2025年中考物理一轮复习（湖南专版）

电路故障分析与电路设计 微专题(三) AC 例 1 (2024长沙一模)(双选)如图Z3-1所示,小郡同学在做“组成串联电路”的实验时,电路连好后,闭合开关,两灯均不亮,经检查,电路连接无误,老师告诉她是其中有一个小灯泡坏了,下列方法能够检测出坏灯泡的是 (　　) A.用一根导线分别与两个灯泡并联 B.用一个电流表分别串联在图中的a、b、c三点 C.用一个电压表分别与两个灯泡并联 D.用一个小灯泡与两个灯泡串联 类型一 串联电路故障分析 图Z3-1 [解析]闭合开关,两灯均不亮,经检查,电路连接无误,老师告诉她是其中有一个小灯泡坏了,这说明小灯泡发生了断路。用一根导线分别与两个灯泡并联,则断路的地方会接通,另一个灯泡会发光,故A正确;用一个电流表分别串联在图中的a、b、c三点,电流表相当于导线,串联时对电路无影响,无法测出故障,故B错误;用一个电压表分别与两个灯泡并联,并联在断路的灯泡两端时,电压表会有示数,能测出故障,故C正确;用一个小灯泡分别与两个灯泡串联,无法测出故障,故D错误。 跟踪训练1　小明同学按图Z3-2连接好电路,闭合开关后发现,甲、乙两灯泡不亮,然后他拿来一根导线直接连在甲灯泡两端,此时甲、乙灯泡仍不亮,于是他取下这根导线,直接连在乙灯泡两端,此时发现甲灯亮了起来。根据以上现象可以推断出下列哪个结论是正确的 (　　) A.甲灯泡断路 B.乙灯泡断路 C.甲、乙灯泡都断路 D.电源坏了 图Z3-2 B [解析]闭合开关后发现,甲、乙两灯泡不亮,说明电路处于断路状态。用一根导线直接连在甲灯泡两端,此时甲、乙灯泡仍不亮,说明甲灯泡之外的电路处于断路状态;用一根导线直接连在乙灯泡两端,此时发现甲灯泡亮了起来,说明乙灯泡断路。 跟踪训练2　(2024长沙一模)如图Z3-3所示的串联电路,当闭合开关后两灯都不亮。为了检测电路故障,小华将电压表接在灯L1两端,发现电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是 (　　) A.灯L1短路 B.灯L2断路 C.灯L1断路 D.电流表烧坏 图Z3-3 C 例 2 (2024长沙一模)在如图Z3-4所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。下列判断正确的是 (　　) A.若电压表示数变小,一定是R2短路 B.若电流表示数变小,一定是R1断路 C.若电压表示数与电流表示数的比值不变,一定是 R1短路 D.若电压表示数与电流表示数的比值不变,一定是 R2断路 图Z3-4 C 跟踪训练3　(2024长沙模拟)在如图Z3-5所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,灯L不发光,电压表指针有明显偏转。若此电路中只有一处故障,则对于电路故障可能的判断,下列说法不正确的是 (　　) A.灯L短路 B.灯L断路 C.滑动变阻器R2断路 D.定值电阻R1断路 图Z3-5 B [解析]如果灯泡短路,闭合开关不会发光,电压表测量电源电压,指针偏转,A正确;如果灯泡断路,整个电路断路,灯泡不亮,电压表指针不偏转,B错误;如果滑动变阻器断路,灯泡中无电流通过,不能发光,电压表测量电源电压,指针偏转,C正确;如果定值电阻断路,灯泡中无电流通过,不能发光,电压表测量电源电压,指针偏转,D正确。 跟踪训练4　(2024长沙二模)(双选)如图Z3-6所示电路,当开关S闭合时,发现电压表V1、V2的示数相同,则故障原因可能是 (　　) A.R1短路 B.R1断路 C.R1、R2均断路 　　　D.R2断路 图Z3-6 AD [解析]根据电路图可知,开关闭合时,两个小灯泡串联,电压表V1测量灯泡L1两端的电压,电压表V2测量电源电压;当开关S闭合时,两个电压表示数相同,这说明两个电压表测量的是同一个电压,所以故障是R1短路或者R2断路。 例 3 (2024上海)如图Z3-7所示的电路中,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个发生故障,小浦为研究故障的原因,特地设计了两个方案: 方案一:通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因,写出开关S闭合后,电流表示数变化情况及对应故障:             　 。  方案二:用一个完好的电阻R0替换R1来判断发生的故障, 可选用的电阻R0的阻值为　　　　。  A.R0>R1 B.R0=R1 C.R0<R1 类型二 并联电路故障分析 图Z3-7 移动滑动变阻器的滑片,若电流表示数 变化,则故障为R1断路;若电流表示数不变,则故障为R2断路 AB [解析](1)由图可知,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路中的电流;由题知,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个故障; 若发生的故障是R1短路或R2短路,由并联电路的特点可知会造成电源短路,会烧坏干路中的电流表,且通过移动变阻器的滑片根本不能判断短路故障,另外通过更换定值电阻也不能准确判断短路故障,由此可知只能是定值电阻R1断路或滑动变阻器R2断路; 若定值电阻R1断路, 移动滑动变阻器的滑片时,电路中电阻会发生变化,则电流表示数有变化;若滑动变阻器R2断路, 移动滑动变阻器的滑片时,电路中电阻不变(等于R1的阻值)则电流表示数不变; (2)若定值电阻R1断路,用R0替换R1时,由并联电路的特点可知,电路的总电阻将变小,由欧姆定律可知电流表的示数将变大; 若变阻器R2断路,用R0替换R1时,如果R0=R1,则电流表的示数不变;如果R0>R1,由欧姆定律可知电流表的示数将变小;如果R0<R1,由欧姆定律可知电流表的示数将变大; 综上可知,如果选用的电阻R0<R1,当出现电流表的示数变大时,可能是R1断路,也可能是R2断路,则利用该电阻不能准确判断电路故障;所以,选用的电阻R0的阻值应大于或等于R1,才能根据电流表的示数变化情况准确判断电路故障,故选AB。 跟踪训练5　如图Z3-8所示,电源电压不变,闭合开关,两灯正常发光,电压表和电流表都有示数。一段时间之后,一个电表示数变小,另一个不变,则故障可能是(　　) A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路 图Z3-8 A 例 4 (2024湖南联考)我国新能源汽车智能化水平位居世界前列,驾驶员既可以通过传统的机械按键(开关S1)控制车窗的升降,也可以通过语音(开关S2)控制车窗的升降。图Z3-9中电路可实现上述功能的是 (　　) 类型三 电路设计 图Z3-9 B [解析]根据题意可知,传统的机械按键(开关S1)和语音(开关S2)都可独立控制车窗的升降,两个开关对电动机的控制互不影响,所以两开关并联后再与电动机串联,故B正确。 跟踪训练6　(2024长沙一模)在智能家居理念引领下,小明家安装了一款密码锁,可以采用指纹、钥匙、密码多种方式使电动机M工作而打开门锁,图Z3-10中电路设计合理的是 (　　) 图Z3-10 D [解析]根据题意可知,可以采用指纹、钥匙、密码多种方式使电动机M工作而打开门锁,这说明三个开关工作时互不影响,是并联的,且电动机M位于干路,由电路图可知,选项D正确。 跟踪训练7　(2024长沙一模)一般家庭卫生间都安装有照明灯和换气扇,使用时,有时需要它们各自独立工作,有时又需要它们同时工作。如图Z3-11所示电路图中符合上述要求的是 (　　) 图Z3-11 D [解析]要求电灯与风扇互不影响,能独立工作,故应使电灯与风扇并联,且各自的支路有一个开关控制,干路上没有开关。 例 5 (2024枣庄)常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任何一种方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,开关S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则图Z3-12中符合要求的模拟电路是 (　　) 图Z3-12 D 例 6 (2024邵阳模拟)为了安全,汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。图Z3-13中电路符合上述要求的是 (　　) 图Z3-13 C 跟踪训练8　(2024长沙一模)汽车仪表盘上都有一指示灯,用它提醒司机车门是否关好。四个车门中只要一个车门没有关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光,图Z3-14中电路符合上述要求的是 (　　) 图Z3-14 D 例 7 (2024长沙三模)“智能穿戴”已经成为当下小科技创新的主流派,有一款“发热围脖”成为网红产品。其原理很简单:内置两个柔性发热电阻,当开关S1闭合时,为低温状态;再闭合S2,R1、R2同时工作,为高温状态;若断开S1,围脖停止发热。图Z3-15中简化模拟电路设计正确的是 (　　) 图Z3-15 B [解析]由图A可知,两电阻串联,当开关S1闭合时,R1、R2同时工作,为低温状态;再闭合S2,只有R1工作,为高温状态,故A错误。由图B可知,两个电阻并联,当开关S1闭合时,只有R1工作,为低温状态;再闭合S2,R1、R2同时工作,为高温状态;若断开S1,围脖停止发热,故B正确。由图C可知,两个电阻并联,当开关S1闭合时,只有R1工作;再闭合S2,R1、R2同时工作;若断开S1,只有R2发热,故C错误。由图D可知,两电阻串联,当开关S1、S2均闭合时,R1、R2同时工作,断开其中一个开关电路停止工作,故D错误。 $$