2025年中考物理第二轮复习讲义:电路故障类型及分析
2025年初中物理中考第二轮复习
电路故障类型及分析(适用于全国地区)
(一)断路故障
一、断路故障核心知识
1. 故障现象
(1)电路无电流:电流表无示数,用电器(如灯泡、电动机等)不工作。
(2)电源两端有电压:电压表接电源正负极时示数为电源电压。
(3)断路处两端电压接近电源电压:若用电压表并联在断路点两端,示数接近电源电压(理想情况下等于电源电压)。
2. 常见原因
类型 | 具体示例 |
导线断开 | 导线老化断裂、接线处松动脱落 |
开关故障 | 开关内部触点接触不良、氧化 |
用电器断路 | 灯泡灯丝熔断、电阻器内部断裂 |
元件损坏 | 熔断器熔断、插座内部断线 |
3.检测方法
(1)电压表法:用电压表逐段并联检测电路,若某段电路两端电压为电源电压,则该段存在断路。
示例:检测串联电路中灯泡 L₁和 L₂时,若电压表接 L₁两端示数为电源电压,说明 L₁断路。
(2)导线短接法:用导线逐段短接电路,若短接某段后用电器工作,则短接段之前的电路存在断路。
注意:不可短接电源或用电器(可能导致短路)。
二、中考热点习题
1.如图所示的电路中,闭合开关后,两灯均不亮,电流表无示数,但电压表有示数且等于电源电压。关于电路故障分析正确的是( )
A.灯泡L1短路
B.灯L1断路
C.灯泡L2断路
D.灯L2短路
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[解答]解:由电路图可知,两灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯L2两端电压;
闭合开关后,两灯均不亮,电流表无示数,这说明电路出现了断路现象;
电压表有示数且等于电源电压,说明电压表与电源之间是接通的,所以故障是灯泡L2断路。
故选:C。
[分析]由电路图可知,两灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯L2两端电压;根据灯泡的发光情况、电压表和电流表的示数分析电路故障的原因。
2.在“组成串联电路”的生实验中,如图,当将开关闭合时,灯L1、L2均不亮.某同学用导线先接在L1两端时,灯L2亮、L1不亮;当用导线接在L2两端时,两灯均不亮.由此可判断( )
A.灯L 1 短路
B.灯L 2 短路
C.灯L 1 断路
D.灯L 2 断路
解析:闭合开关时两灯均不亮,说明电路中某处断路,或是两灯均短路;
用导线先并联在L 1 两端时,发现L 2 亮,灯L 1 不亮,说明电路通路,两灯泡不可能短路,L 2 不可能断路;
当导线与灯L 2 并联,两灯均不亮,说明灯L 1 不可能短路,故只能为灯L 1 发生了断路.
故选C.
三、解题关键技巧
1.电压表法判断断路:
(1)若电压表有示数,说明其 “正负极” 通过导线直接连接到电源两端,断路点在电压表并联的元件处。
(2)若电压表无示数,说明断路点在电压表并联范围之外。
2.短接法注意事项:
(1)只能短接导线、开关或电阻等元件,禁止短接电源或完好的用电器。
(2)短接后若用电器工作,说明短接处之前的电路存在断路。
(二)短路故障
一、短路故障核心知识
1.故障现象
(1)部分用电器不工作:短路时,电流会绕过正常用电器,直接通过短路路径流动,导致被短路的用电器无电流通过,无法工作。
(2)电流过大:短路时电路电阻极小(接近导线电阻),根据欧姆定律I =U/R,电流会急剧增大。
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(3)可能烧毁电源或导线:过大的电流会产生大量热量Q = I2Rt,导致电源或导线过热,甚至引发火灾。
(4)短路处电压为零:根据U = IR,短路点电阻R趋近于零,因此电压U也趋近于零。
2. 常见原因
(1)导线直接连接用电器两端(外部短路): 例如,用导线直接连接灯泡两端,导致灯泡被短路(如下图所示)。
(2)用电器内部短路(元件损坏): 如电动机线圈绝缘层破损等,导致内部导线直接连通。
3.检测方法
方法 | 操作及现象 | 注意事项 |
电压表检测 | 用电压表并联各元件两端,示数为零处可能短路。 | 电压表需与元件并联,量程需匹配电源电压。 |
电流表检测 | 若电路电流过大(超过电流表量程或正常值),可能存在短路。 | 需串联接入电路,且必须串联保护电阻,防止电流表烧毁。 |
拆除法 | 逐一拆除用电器,若拆除某元件后电路恢复正常,则该元件可能被短路。 | 适用于串联电路,操作较繁琐。 |
二、中考典型例题解析
例题 1(串联电路短路):在如图所示的电路中,闭合开关S后,灯泡L1不亮,L2亮,电流表有示数,其故障原因可能是( )
A.L1短路
B.L1断路
C.L2短路
D.L1的电阻比L2的电阻小得多
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