3.1 安装与测试电阻串联电路（同步练习）-《电工基本电路安装与测试》同步精品课堂(高教版·第2版)

项目3 安装与测试直流电路 3.1 安装与测试电阻串联电路 同步练习 一、选择题 1.在安装电阻串联电路时，若发现按图 3.3 (a) 连接后，闭合开关，电流表指针反向偏转，最可能的原因是（ ） A. 电流表量程选小了 B. 电源正负极接反了 C. 电阻短路 D. 电压表并联在电路中了 答案：B 解析：电流表指针反向偏转通常是由于电流方向与电流表正常测量方向相反，在电路连接正确的情况下，电源正负极接反会导致电流流向改变，从而使电流表指针反向。A 选项量程选小会使指针偏转过载；C 选项电阻短路电流表指针会大幅正向偏转；D 选项电压表并联一般不会造成电流表指针反向，所以选 B。 2.对于一个由三个不同阻值电阻 R1、R2、R3 串联组成的电路，已知通过 R1 的电流为 I1，总电压为 U，若 R2 突然断路，此时通过 R1 的电流 I1' 和总电压 U' 的变化情况是（ ） A. I1' = 0，U' = U B. I1' = I1，U' > U C. I1' = 0，U' < U D. I1' = I1，U' = U 答案：C 解析：当 R2 断路时，整个串联电路断路，电流无法通过，所以通过 R1 的电流 I1' 变为 0；由于电路断路，总电阻变为无穷大，根据 U = IR（此时 I = 0），电源电动势不变，但外电路分压为 0，总电压 U' 小于原来正常工作时的总电压 U，所以选 C。 3.用电阻分阶测量法排查故障时，测量某一段电阻值比正常阻值小很多，且该段包含一个灯泡和一段导线，最可能的故障是（ ） A. 灯泡断路 B. 导线断路 C. 灯泡短路 D. 导线短路 答案：C 解析：电阻分阶测量发现电阻值比正常小很多，说明该段电路出现了短路情况。因为灯泡电阻相对较大，若灯泡短路，这段包含灯泡和导线的整体电阻就会大幅减小，接近导线电阻；A 选项灯泡断路会使电阻值无穷大；B 选项导线断路电阻也会无穷大；D 选项单纯导线短路一般不会使测量电阻有明显变化，因为导线电阻本身很小，所以选 C。 4.已知有四节电动势为 1.5V、内阻为 0.2Ω 的电池串联作为电源，外接一个电阻串联电路，当电路中有电流通过时，电源内部消耗的总功率为（ ） A. 1.8W B. 2.4W C. 3.6W D. 4.8W 答案：B 解析：首先根据电池串联公式，等效电动势 E 串 = nE = 4×1.5V = 6V，内阻 r 串 = nr = 4×0.2Ω = 0.8Ω。电源内部消耗功率 P = I²r 串 ，串联电路电流 I = E 串 /（R + r 串 ）（假设外接总电阻为 R，这里不需要求出具体 R 值，因为只求电源内部消耗功率），根据闭合电路欧姆定律变形可得 P = E 串 ²r 串 /（R + r 串 ）²，由于 R > 0，所以当 R = 0 时（即短路情况，此时电源内部消耗功率最大），P = E 串 ²/r 串 = 6²/0.8 = 2.4W，所以选 B。 5.在电压分段测量法中，若测量相邻两标号间电压为 0，且已知电源正常，前一段电路包含一个电阻和一段导线，可能的故障是（ ） A. 电阻短路 B. 导线断路 C. 电阻断路 D. 电源短路 答案：A 解析：电压分段测量相邻两标号间电压为 0，说明这段电路没有分压，在电源正常情况下，很可能是电阻短路，电流直接通过导线，电阻两端电压降为 0；B 选项导线断路则该段电路无电流，电压测量值应为电源电压；C 选项电阻断路会使该段电路开路，电压测量值不确定，但不会为 0；D 选项电源短路不符合题目所给条件，因为已知电源正常，所以选 A。 6.有一个电阻串联电路，R1 = 10Ω，R2 = 20Ω，R3 = 30Ω，电源电动势为 60V，内阻忽略不计，当开关闭合后，R2 两端的电压为（ ） A. 10V B. 20V C. 30V D. 40V 答案：B 解析：首先求出串联电路总电阻 R = R1 + R2 + R3 = 10Ω + 20Ω + 30Ω = 60Ω，根据欧姆定律可得电路电流 I = E / R = 60V / 60Ω = 1A，再根据 U = IR，R2 两端电压 U2 = I×R2 = 1A×20Ω = 20V，所以选 B。 7.采用电阻分段测量法排查电路故障，在测量过程中发现万用表指针不动，可能的原因不包括（ ） A. 万用表量程过大 B. 被测电阻断路 C. 万用表电池没电 D. 电路中有电流通过 答案：D 解析：A 选项万用表量程过大，可能导致测量微小电阻时指针偏转变小不易察觉，看似不动；B 选项被测电阻断路，电阻无穷大，电流几乎为 0，指针不动；C 选项万用表电池没电，无法驱动表头工作，指针不动；而 D 选项电路中有电流通过不是指针不动的原因，正常测量电阻时需切断电源，若有电流通过还可能损坏万用表，所以选 D。 8.已知两节电池串联，一节电池电动势为 2V，内阻为 0.5Ω，另一节电池电动势为 1.5V，内阻为 0.3Ω，其等效电动势和内阻分别为（ ） A. 3.5V，0.8Ω B. 3.5V，0.2Ω C. 0.5V，0.8Ω D. 0.5V，0.2Ω 答案：A 解析：电池串联时，等效电动势等于各电池电动势之和，即 E 串 = 2V + 1.5V = 3.5V；内阻等于各电池内阻之和，即 r 串 = 0.5Ω + 0.3Ω = 0.8Ω，所以选 A。 9.在分析电阻串联电路时，若要使总电阻增大，可采取的措施是（ ） A. 减少串联电阻的个数 B. 用阻值更小的电阻替换其中一个电阻 C. 增加串联电阻的个数 D. 短路其中一个电阻 答案：C 解析：根据串联电路总电阻等于各电阻之和，A 选项减少串联电阻个数会使总电阻减小；B 选项用小阻值电阻替换，总电阻也会变小；C 选项增加串联电阻个数，总电阻必然增大；D 选项短路一个电阻相当于减少了电阻，总电阻变小，所以选 C。 10.当用电压分阶测量法测量一个复杂串联电路故障时，若第一步测量某点与电源负极间电压为电源电压，可能的情况是（ ） A. 该点之前的电路完全正常 B. 该点之前的电路存在断路 C. 该点之后的电路存在短路 D. 该点之后的电路存在断路 答案：B 解析：在电压分阶测量中，若某点与电源负极间电压为电源电压，说明从电源正极到该点之间没有分压，也就是电流无法通过后续电路，即该点之前的电路存在断路，导致没有形成完整回路，电源电压全部加在断路之前；A 选项该点之前电路正常应能分压，电压不会等于电源电压；C 选项该点之后短路应能测量到一定分压；D 选项该点之后断路不会使该点与电源负极间电压为电源电压，所以选 B。 二、填空题 1.在安装电阻串联电路时，应按照图 3.3 (a) 所示将电阻依次________连接，形成只有一条电流通路的电路。 答案：串联 解析：根据电阻串联电路的定义，就是把两个或两个以上的电阻依次串联连接，使电流只有一条通路，所以这里应填 “串联”。 2.电阻法是在电路切断电源后，用万用表的________挡判断电气故障的方法。 答案：电阻 解析：文中明确提到 “电阻法是电气故障检测的常用方法。电阻法是指电路切断电源后，用万用表的电阻挡判断电气故障的方法”，因此答案为 “电阻”。 3.已知两节电动势为 1.5V、内阻为 0.3Ω 的电池串联，其等效电动势 E 串 = ________V，内阻 r 串 = ________Ω。 答案：3；0.6 解析：根据电池串联公式，等效电动势 E 串 = nE，内阻 r 串 = nr，这里 n = 2，E = 1.5V，r = 0.3Ω，所以等效电动势 E 串 = 2×1.5V = 3V，内阻 r 串 = 2×0.3Ω = 0.6Ω。 4.用电压分段测量法检测串联电路故障时，如故障为 “合上开关 S，小灯泡 L1 和 L2 均不亮”，检测前应将万用表的量程置于直流电压________V 挡。 答案：25 解析：原文中有明确表述 “检测时，先将万用表的量程置于直流电压 25V 挡”，所以答案是 25。 5.电阻分阶测量法是切断电源后，用万用表的电阻挡依次________电阻，判断电气故障的方法。 答案：测量 解析：由 “电阻分阶测量法是切断电源后，用万用表的电阻挡依次测量电阻，判断电气故障的方法” 可知，应填 “测量”。 三、简答题 1.在一个较为复杂的电阻串联电路中，同时存在多个电阻、导线以及多个小灯泡，现使用电阻分段测量法排查故障时，发现某相邻两标号间电阻值比理论计算值大很多，试分析可能导致这种情况出现的原因，并详细说明判断依据及排查后续步骤。 答案：可能的原因有以下几种：(1)导线接触不良：虽然导线电阻本身较小，但接触不良会使连接处电阻增大，导致测量的这一段电阻值比正常理论计算值（仅考虑电阻本身阻值相加）大很多。判断依据是接触不良处相当于串联了一个额外的较大电阻，使得整体测量电阻值上升。排查后续步骤可以沿着该段电路仔细检查各个导线连接点，看是否存在松动、氧化等接触不良的迹象，可通过重新插拔、拧紧导线接头等方式尝试修复，然后再次测量电阻，观察数值是否恢复正常。(2)电阻自身老化或损坏：部分电阻在长时间使用或受到外界因素影响下，可能内部结构发生变化，例如电阻丝变细、断裂等情况（对于绕线电阻等），导致其实际阻值增大。判断依据是如果电阻自身出现问题，其阻值就不再符合标称阻值，进而使测量的这一段电阻值变大。排查后续步骤需要将该可疑电阻从电路中拆卸下来（需先切断电源），使用万用表单独测量其阻值，对比标称阻值，若确实偏大很多，则更换新的同规格电阻后再次测量该段电路电阻，看是否恢复正常。 2.已知一个串联电路中电源由多节电池串联组成，电路中串联了若干电阻和小灯泡，现使用电压分阶测量法排查故障时，发现从电源正极开始，测量各节点与电源负极之间的电压，在某一节点处电压突然变为0，而前一节点电压正常，基于此现象，从电源电动势、内阻以及电路连接等方面详细分析可能的故障原因。 答案：可能的故障原因如下：(1)电源方面：①电池组中某节电池内部断路：虽然电池是串联的，但如果其中一节电池内部断路，整个电池组就无法形成完整的供电回路，在断路电池之后的节点处就无法获得电压，所以会出现某一节点电压突然变为0的情况。从电动势角度看，由于断路电池无法提供电动势，后续电路得不到相应的电压驱动；从内阻角度，断路相当于无穷大电阻，阻断了电流通路。②电池组连接松动或接触不良：在电池串联连接的地方，如果出现松动、接触不良等情况，会使此处电阻增大，当电阻大到一定程度阻碍电流通过时，就类似断路效果，使得后续节点无法获得正常电压，出现电压突变为0的现象。这会改变整个电池组的等效内阻，使内阻增大，影响电流和电压分配。(2)电路连接方面：①该节点之前的导线存在断路：电流在到达该节点前的导线断路处就无法继续流通，导致后续节点得不到电压，这符合测量时在该节点电压突然变为0的情况，因为断路阻断了电流，根据 U = IR，没有电流通过后续电路，电压也就为0了。②该节点处元件（如电阻或小灯泡）内部断路：当这个节点处连接的元件内部出现断路故障时，电流无法通过该元件继续往后传输，使得该元件之后的电路都没有电流，进而电压变为0，同样是符合串联电路中电流、电压关联的原理，断路处截断了电流通路，后续无法形成电压。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 项目3 安装与测试直流电路 3.1 安装与测试电阻串联电路 同步练习 一、选择题 1.在安装电阻串联电路时，若发现按图 3.3 (a) 连接后，闭合开关，电流表指针反向偏转，最可能的原因是（ ） A. 电流表量程选小了 B. 电源正负极接反了 C. 电阻短路 D. 电压表并联在电路中了 2.对于一个由三个不同阻值电阻 R1、R2、R3 串联组成的电路，已知通过 R1 的电流为 I1，总电压为 U，若 R2 突然断路，此时通过 R1 的电流 I1' 和总电压 U' 的变化情况是（ ） A. I1' = 0，U' = U B. I1' = I1，U' > U C. I1' = 0，U' < U D. I1' = I1，U' = U 3.用电阻分阶测量法排查故障时，测量某一段电阻值比正常阻值小很多，且该段包含一个灯泡和一段导线，最可能的故障是（ ） A. 灯泡断路 B. 导线断路 C. 灯泡短路 D. 导线短路 4.已知有四节电动势为 1.5V、内阻为 0.2Ω 的电池串联作为电源，外接一个电阻串联电路，当电路中有电流通过时，电源内部消耗的总功率为（ ） A. 1.8W B. 2.4W C. 3.6W D. 4.8W 5.在电压分段测量法中，若测量相邻两标号间电压为 0，且已知电源正常，前一段电路包含一个电阻和一段导线，可能的故障是（ ） A. 电阻短路 B. 导线断路 C. 电阻断路 D. 电源短路 6.有一个电阻串联电路，R1 = 10Ω，R2 = 20Ω，R3 = 30Ω，电源电动势为 60V，内阻忽略不计，当开关闭合后，R2 两端的电压为（ ） A. 10V B. 20V C. 30V D. 40V 7.采用电阻分段测量法排查电路故障，在测量过程中发现万用表指针不动，可能的原因不包括（ ） A. 万用表量程过大 B. 被测电阻断路 C. 万用表电池没电 D. 电路中有电流通过 8.已知两节电池串联，一节电池电动势为 2V，内阻为 0.5Ω，另一节电池电动势为 1.5V，内阻为 0.3Ω，其等效电动势和内阻分别为（ ） A. 3.5V，0.8Ω B. 3.5V，0.2Ω C. 0.5V，0.8Ω D. 0.5V，0.2Ω 9.在分析电阻串联电路时，若要使总电阻增大，可采取的措施是（ ） A. 减少串联电阻的个数 B. 用阻值更小的电阻替换其中一个电阻 C. 增加串联电阻的个数 D. 短路其中一个电阻 10.当用电压分阶测量法测量一个复杂串联电路故障时，若第一步测量某点与电源负极间电压为电源电压，可能的情况是（ ） A. 该点之前的电路完全正常 B. 该点之前的电路存在断路 C. 该点之后的电路存在短路 D. 该点之后的电路存在断路 二、填空题 1.在安装电阻串联电路时，应按照图 3.3 (a) 所示将电阻依次________连接，形成只有一条电流通路的电路。 2.电阻法是在电路切断电源后，用万用表的________挡判断电气故障的方法。 3.已知两节电动势为 1.5V、内阻为 0.3Ω 的电池串联，其等效电动势 E 串 = ________V，内阻 r 串 = ________Ω。 4.用电压分段测量法检测串联电路故障时，如故障为 “合上开关 S，小灯泡 L1 和 L2 均不亮”，检测前应将万用表的量程置于直流电压________V 挡。 5.电阻分阶测量法是切断电源后，用万用表的电阻挡依次________电阻，判断电气故障的方法。 三、简答题 1.在一个较为复杂的电阻串联电路中，同时存在多个电阻、导线以及多个小灯泡，现使用电阻分段测量法排查故障时，发现某相邻两标号间电阻值比理论计算值大很多，试分析可能导致这种情况出现的原因，并详细说明判断依据及排查后续步骤。 2.已知一个串联电路中电源由多节电池串联组成，电路中串联了若干电阻和小灯泡，现使用电压分阶测量法排查故障时，发现从电源正极开始，测量各节点与电源负极之间的电压，在某一节点处电压突然变为0，而前一节点电压正常，基于此现象，从电源电动势、内阻以及电路连接等方面详细分析可能的故障原因。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$