内容正文:
第7讲 电路故障分析
一.根据电表示数分析故障
电流表
当电路任何一处位置出现断路时,电流表无示数。
电压表
①当电压表所测的用电器短路时,电流只流被短路用电器那条路,电压表也同时被短路,所以电压表示数为0(或者说电压表实际测的是短路导线两端的电压,而导线两端电压接近于0,电压表示数为0)
②当电压表所测用电器断路,相当于电压表与其他用电器串联,因为电压表阻值非常大,此时电压表分到的电压非常接近电源电压,其他用电器分到的电压几乎为0。
③当电压表所测范围之外的电路出现断路或者电压表连接出现断路时,电压表无电流通过,电压表示数为0。
二.串联电路故障分析
电路图
灯泡
现象
电表示数
故障
L1不亮
L2亮
有示数(示数变大)
无示数
变大至等于电源电压
L1亮
L2不亮
有示数(示数变大)
变大至等于电源电压
无示数
L1不亮
L2不亮
无示数
变大至等于电源电压
无示数
L1不亮
L2不亮
无示数
无示数
变大至等于电源电压
L1不亮
L2不亮
无示数
无示数
无示数
测量范围外某处断路
1.如图所示,闭合开关,灯亮,一段时间后灯熄灭,若电路中只有一处故障,且只发生在灯或电阻上。现用一只规格相同且完好的灯替换灯,正确的判断是( )
A.若灯不亮,则电阻一定断路
B.若灯不亮,则电阻一定短路
C.若灯亮,则灯一定断路
D.若灯亮,则灯一定短路
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中正确的是( )
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路
A.只有①②③正确 B.只有①②正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
3.如图所示,电源为两节新干电池串联使用,开关闭合后灯泡发光,两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时,灯泡突然熄灭,两个电表一个示数变大,一个示数变小。则电路可能出现的故障为( )
A.电源电压突然降低
B.若是电压表示数变大,则是灯泡发生了短路
C.滑动变阻器短路
D.若是电流表示数变大,则是灯泡发生了短路
4.在如图所示的电路中,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,则下列判断中正确的是( )
①若电压表V示数变小,一定是电阻R1短路
②若电流表A示数变小,一定是电阻R2断路
③若电压表V与电流表A示数的比值不变,一定是电阻R2短路
④若电压表V示数变大,可能是电阻R2短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有③④正确 D.只有④正确
5.(多选)在图中所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是( )
A.R短路 B.L断路 C.L短路 D.R断路
三.并联电路故障分析
电路图
灯泡
现象
电表示数
故障
L1不亮
L2亮
变小
无示数
不变,且与A相等
不变
L1亮
L2不亮
变小
不变,且与A相等
无示数
不变
L1亮
L2亮
不变
不变
不变
无示数
电压表两端连接线有
L1不亮
L2亮
变小
变小为零
不变
无示数
A、B或C、D间
L1不亮
L2不亮
变大甚至可能烧毁
变大甚至可能烧毁
变小为零
变小为零
L1不亮
L2不亮
变大甚至可能烧毁
变小为零
变大甚至可能烧毁
变小为零
L1不亮
L2不亮
变小为零
变小为零
变小为零
变小为零
干路某处
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关时,电流表A有示数。一段时间后电流表A的示数变大,则以下情况可能的是( )
A.可能是R1发生了断路 B.可能是滑片P向左移
C.可能R2的PC部分发生了短路 D.可能是bd间发生了断路
2.如图所示的电路,电源电压不变,当开关S1,S2闭合时,电路正常工作。若突然出现电流表示数增大,电压表示数减小(但不为零),如果电路的故障只是由R1或R2造成的,则下列判断正确的是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
3.某实验小组用如图所示的电路进行实验,下列分析正确的是( )
A.电路中R1、R2串联
B.实验中,滑动变阻器的滑片可以任意滑动
C.将R2的滑片向右移动,电压表V与电流表A1的示数比值变大
D.实验中,若一只电表示数突然变小,另两只电表示数不变,则可能是R2断路
4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电流表A的示数变小,电压表V的示数不变,发生了电路故障,则( )
A.R1一定断路
B.R2一定短路
C.R1可能短路
D.R2可能断路
5.如图所示,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,电流表示数变小为0,电压表示数不变,则故障可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
命题点1:串联电路故障分析
【针对练习1】小红连好了如图所示的电路,闭合开关后发现小灯泡L1发光,小灯泡L2发光很微弱,关于这一实验,下列说法中合理的是( )
A.干电池对外电路供电,是将电能转化成为化学能
B.小灯泡L2发生了短接
C.通过小灯泡L2的电流小于通过L1的电流
D.通过灯L2的电流方向是从左向右
【针对练习2】在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现电路中只有一个电流表的示数变大,一只灯泡变亮,下列关于其故障及元件的工作状况说法正确的是( )
A.可能是L1断路,V表示数变大,L2变亮
B.可能是L2短路,A2表示数变大,L1变亮
C.电压表短路,A1表示数变大,L2变亮
D.可能是L1短路,A2表示数变大,L2变亮
【针对练习3】在如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡正常发光,过一会儿后发现两只电表中有一只电表的示数明显变小,而另一只电表的示数明显变大,则下列判断中错误的是( )
A.可能是灯L断路 B.可能是灯L短路
C.可能是R0短路 D.可能是滑动变阻器短路
【针对练习4】如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S后,发现两只灯泡都不亮,电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障,收集到的数据及相关现象如下表所示,则关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是( )
导线并联位置
a、b
b、c
c、d
a、c
b、d
电流表示数/A
0
0
0
0
0
L1发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
L2发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
不亮
A.灯泡L1和电流表A断路
B.电流表A和灯泡L2断路
C.只有灯泡L1断路
D.只有灯泡L2断路
【针对练习5】如图所示电路中,开关闭合后,两电灯都发光,电表正常工作,一段时间后,由于灯L1短路(灯L2、电表不会烧坏),会有下面哪种情况发生( )
A.电流表示数变小 B.电压表无示数
C.电压表示数不变 D.电压表示数变大
【针对练习6】如图所示电源电压恒为U,电阻R1、R2的阻值均为R0,闭合开关S,只有两个电表的指针发生偏转,若电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上。下列判断正确的是( )
A.若R1断路,则A的示数为0,的示数为U
B.若R2断路,则A的示数为0,的示数为U
C.若R1短路,则A的示数为,的示数为0
D.若R2短路,则A的示数为,的示数为0
【针对练习7】如图所示电路,在测小灯泡电阻实验中,闭合开关后发现,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,下列分析正确的是( )
A.电源没电 B.电流表接线松动造成接触不良
C.电灯泡与底座接触不良 D.变阻器接线不牢
【针对练习8】如图所示的电路中,小灯泡L1、L2的额定电压均为2.5V,闭合开关S,小灯泡L1、L2均发光。若把导线接在小灯泡L2的两端,则不可能出现的情况是( )
A.电流表的示数变大 B.小灯泡L1仍发光且变亮
C.小灯泡L2熄灭且已烧毁 D.小灯泡L2熄灭但仍完好
【针对练习9】如图所示电路,闭合开关后,对电路故障的判断正确的是( )
A.若L1不亮L2亮,则有可能是a与b之间出现了断路
B.若L2不亮L1亮,则不可能是L2断路
C.若L1、L2都不亮,则一定是a与c之间出现了短路
D.若L1、L2都不亮,则一定是a与c之间出现了断路
【针对练习10】图示电路中各元件完好,a~h为接线柱,将电压表接在其中两个接线柱上后,开关闭合时,电压表示数为0;开关断开时,电压表有示数,则与电压表连接的接线柱可能是( )
A.a和b B.c和d C.e和f D.g和h
【针对练习11】小明把两只不同规格且完好的小灯泡和两节干电池连接成如图所示的电路,当他检查电路连接正确后,闭合开关,发现只有小灯泡L1不亮,原因是( )
A.小灯泡L1短路 B.小灯泡L2短路
C.小灯泡L1断路 D.小灯泡L1电阻太小
【针对练习12】如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后,发现其中一只电压表示数变大,则( )
A.灯L可能变亮 B.灯L可能断路 C.电阻R可能断路 D.电阻R可能短路
【针对练习13】小明要测量定值电阻Rx的阻值,如图所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数都变为0。小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0。由此判断故障可能是( )
A.c、d间断路
B.a、b间断路
C.f、g间断路
D.e、f间断路
【针对练习14】如图所示电路,闭合开关S后,发现L1、L2两灯泡都不亮。将一根导线的两端分别接到a、b点时,两灯都不亮;接到c、d点时,两灯都不亮;接到d、e点时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是( )
A.开关S接触不良 B.灯泡L2灯丝断了
C.灯泡L2灯丝短路 D.灯泡L1灯丝断了
【针对练习15】如图甲所示是某同学连接好的测量小灯泡电阻的电路。闭合开关,移动滑片,灯始终不亮,该同学用如图乙中检测灯来检测电路。闭合开关。当的两根接线分别接在B、N两点时,仅灯亮且正常发光;当分别接在A、D两点时,灯也正常工作;当分别接在M、N两点时,、均不亮,由以上检测中观察到的现象判断出电路故障可能( )
A.滑动变阻器短路 B.断路
C.电流表短路 D.短路
命题点2:并联电路故障分析
【针对练习16】如图所示,当只闭合开关S时,两灯均不亮;若同时闭合开关S1和S时,只有灯L1亮。则电路中可能出现的故障是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【针对练习17】如图所示,电源两端电压恒定。闭合开关,灯泡L1比灯泡L2亮,则( )
A.L1两端电压比L2两端电压大
B.L1的电阻比L2的电阻大
C.若L2灯丝烧断,通过L1电流不变
D.若L1灯丝烧断,灯L2亮度变大
【针对练习18】在如图的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作,一段时间后,两灯中有一灯熄灭,三个电表中只有一个电表的示数不变,则下列判断中正确的是( )
A.电流表A1的示数不变、灯L1开路 B.电压表V的示数不变、灯L2开路
C.电流表A1的示数不变、灯L2短路 D.电流表A1的示数不变、灯L2开路
【针对练习19】如图所示的电路,滑动变阻器的滑片移至最下端会发生( )
A.烧坏电流表和电源
B.烧坏灯和电流表
C.灯与电流表、电压表全烧坏
D.灯变亮
【针对练习20】如图所示,电源电压一定,关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡电流是相同的
B.若灯L2被短路,闭合S1、S2后,灯L1亮,灯L2不亮
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
D.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
【针对练习21】如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,电路正常工作。一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,两只电表中一只电表示数变小,另一只电表示数不变。出现这种现象的可能原因是:( )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
【针对练习22】在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键后,电路正常工作.当滑动变阻器的滑片向左移动时,有一只电表的示数突然为零.发生这一现象的原因,下列判断正确的是( )
A.一定断路 B.可能断路 C.可能短路 D.一定短路
【针对练习23】某实验小组用如图所示的电路进行实验,下列分析正确的是( )
A.电路中R1、R2串联
B.实验中,滑动变阻器的滑片可以任意滑动
C.将R2的滑片向右移动,电压表V与电流表A1的示数比值变大
D.实验中,若一只电表示数突然变小,另两只电表示数不变,则可能是R2断路
【针对练习24】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关时,电流表A有示数。一段时间后电流表A的示数变大,则以下情况可能的是( )
A.可能是R1发生了断路 B.可能是滑片P向左移
C.可能R2的PC部分发生了短路 D.可能是bd间发生了断路
【针对练习25】(多选)如图所示,电源电压恒定不变。关于电路的工作情况,下列说法正确的是 ( )
A.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表示数变小
B.同时闭合两个开关,两只灯泡发光时电压是相同的
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1、L2不亮,电流表可能损坏
【针对练习26】如图所示,闭合开关S,灯L1、L2都能正常发光,两只电表都有示数,两灯的连接方式是 (选填“并联”或“串联”),工作一段时间后,灯L1突然熄灭,L2仍正常发光,两只电表均无示数,则故障可能是 (选填“电压表短路”、“电流表断路”或“L1断路”)。
【针对练习27】如图所示,闭合开关后小灯泡L1、L2均正常发光,过一会发现有一个小灯泡熄灭,而电流表的示数都变小,则电路中出现的故障 。
【针对练习28】如图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,定值电阻R1的阻值为R0,R2的阻值为2R0,闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,一个电表示数变小。若故障只有一处,且只发生在R1或R2上,现用一完好的定值电阻R3替换电流表来检测故障,R3的阻值为R0。请根据相关信息写出替换后再次闭合开关S,电压表的示数及相应的故障: 。
【针对练习29】如图所示的电路中,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个发生故障,小华为研究故障的原因,特地设计了两个方案:
(1)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 ;若小华同学一动了滑片P一段距离后才抬头读电流表示数发现变化,就断定R2没有断路是否正确,请说明理由 ;
(2)方案二:用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障,可选用的电阻R0的阻值_________。
A.R0>R1 B.R0=R1 C.R0<R1
【针对练习30】在图所示的电路中,电源电压为,电阻、的阻值均为。若电路中只有一处出现断路故障,且故障发生在电阻、处。开关S由断开到闭合,观察到至少有一个电表的示数发生变化。请写出开关S闭合后,电压表V与电流表A的示数及相对应的故障 。
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第7讲 电路故障分析
一.根据电表示数分析故障
电流表
当电路任何一处位置出现断路时,电流表无示数。
电压表
①当电压表所测的用电器短路时,电流只流被短路用电器那条路,电压表也同时被短路,所以电压表示数为0(或者说电压表实际测的是短路导线两端的电压,而导线两端电压接近于0,电压表示数为0)
②当电压表所测用电器断路,相当于电压表与其他用电器串联,因为电压表阻值非常大,此时电压表分到的电压非常接近电源电压,其他用电器分到的电压几乎为0。
③当电压表所测范围之外的电路出现断路或者电压表连接出现断路时,电压表无电流通过,电压表示数为0。
二.串联电路故障分析
电路图
灯泡
现象
电表示数
故障
L1不亮
L2亮
有示数(示数变大)
无示数
变大至等于电源电压
L1亮
L2不亮
有示数(示数变大)
变大至等于电源电压
无示数
L1不亮
L2不亮
无示数
变大至等于电源电压
无示数
L1不亮
L2不亮
无示数
无示数
变大至等于电源电压
L1不亮
L2不亮
无示数
无示数
无示数
测量范围外某处断路
1.如图所示,闭合开关,灯亮,一段时间后灯熄灭,若电路中只有一处故障,且只发生在灯或电阻上。现用一只规格相同且完好的灯替换灯,正确的判断是( )
A.若灯不亮,则电阻一定断路
B.若灯不亮,则电阻一定短路
C.若灯亮,则灯一定断路
D.若灯亮,则灯一定短路
【答案】A
【详解】由题意可知,电路故障只出现在灯L和电阻R上,灯L熄灭,可能是灯L断路或灯L短路或电阻R断路造成的,用一个规格相同且完好的灯L'替换灯L,若灯L'亮,说明L可能短路,也可能断路,若灯L'不亮,说明电阻R一定断路,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中正确的是( )
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路
A.只有①②③正确 B.只有①②正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
【答案】B
【详解】电路正常工作时,R与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表V测量L两端的电压。
①若灯泡L断路,电路中无电流,电流表示数为0,即电流表示数变小,电压表测量电源电压,电压表示数变大,故①正确;
②若灯泡短路,电压表同时被短路,电压表示数变为0,即电压表示数变小;此时电路中阻值变小,根据可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,故②正确;
③若电阻R断路,电路中无电流,电流表示数变为0,即电流表示数变小,电压表V与电源两极之间是断开的,没有示数,即电压表示数也会变小,故③错误;
④若电阻R短路,电路中电阻值变小,根据可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,此时电压表测量电源电压,电压表示数变大,故④错误,故ACD错误,B正确。
故选B。
3.如图所示,电源为两节新干电池串联使用,开关闭合后灯泡发光,两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时,灯泡突然熄灭,两个电表一个示数变大,一个示数变小。则电路可能出现的故障为( )
A.电源电压突然降低
B.若是电压表示数变大,则是灯泡发生了短路
C.滑动变阻器短路
D.若是电流表示数变大,则是灯泡发生了短路
【答案】D
【详解】如图所示,灯泡与滑动变阻器串联,电压表与灯泡并联,电压表测量灯泡两端电压。
A.根据欧姆定律可知,在总电阻不变的情况下,若电源电压突然降低,则电路中电流变小,小灯泡两端的电压变小,故电压表与电流表的示数均变小,故A不符合题意;
B.根据欧姆定律可知,若电压表示数变大,则经过灯泡的电流也会变大,故电流表与电压表示数均变大,故B不符合题意;
C.当滑动变阻器短路,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知,在电源电压不变的情况下,电流会变大,灯泡两端的电压会变大,故电流表与电压表示数均变大,故C不符合题意;
D.电流表示数变大,即电路中电流变大,说明电路中可能出现了短路,灯泡不亮,说明灯泡出现了故障,故电路中灯泡发生了短路,此时电压表被短接,电压表示数为零,即电压表示数变小,故D符合题意。
故选D。
4.在如图所示的电路中,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,则下列判断中正确的是( )
①若电压表V示数变小,一定是电阻R1短路
②若电流表A示数变小,一定是电阻R2断路
③若电压表V与电流表A示数的比值不变,一定是电阻R2短路
④若电压表V示数变大,可能是电阻R2短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有③④正确 D.只有④正确
【答案】C
【详解】由图可知,两电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
①若电压表V示数变小,可能是电阻R1短路,也可能是R2断路,故①错误;
②若电流表A示数变小,可能是电阻R2断路,也可能是电阻R1断路,故②错误;
③电压表V与电流表A示数的比值是R1的电阻,若R1短路或断路,该比值都会改变;若R2断路,两电表示数都变为0,比值改变;所以一定是电阻R2短路,该比值不变,故③正确;
④若电压表V示数变大,可能是电阻R2短路,也可能是R1断路,故④正确。
故ABD错误,C正确。
故选C。
5.(多选)在图中所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是( )
A.R短路 B.L断路 C.L短路 D.R断路
【答案】BC
【详解】由图可知,闭合开关后,灯泡L和电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压。
A.若R短路,电路为灯泡L的简单电路,灯泡L发光,电路中电阻减小,电源电压不变,由可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,电压表测量电源电压,即电压表示数变大,故A错误;
B.若L断路,则电路中的电流为零,电流表示数变小,灯熄灭,电压表与R串联,此时电压表示数约等于电源电压,故其示数将变大,故B正确;
C.若L短路,电路为电阻R的简单电路,此时灯和电压表被短路,则灯熄灭,电压表示数为0,即电压表示数变小,L短路时电路中电阻减小,电源电压不变,由可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,故C正确;
D.若R断路,则电路中的电流为0,电压表只与电源的正极相连,故两电表示数均为零,即指针不偏转,两表示数都变小,灯熄灭,故D错误。
故选BC。
三.并联电路故障分析
电路图
灯泡
现象
电表示数
故障
L1不亮
L2亮
变小
无示数
不变,且与A相等
不变
L1亮
L2不亮
变小
不变,且与A相等
无示数
不变
L1亮
L2亮
不变
不变
不变
无示数
电压表两端连接线有
L1不亮
L2亮
变小
变小为零
不变
无示数
A、B或C、D间
L1不亮
L2不亮
变大甚至可能烧毁
变大甚至可能烧毁
变小为零
变小为零
L1不亮
L2不亮
变大甚至可能烧毁
变小为零
变大甚至可能烧毁
变小为零
L1不亮
L2不亮
变小为零
变小为零
变小为零
变小为零
干路某处
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关时,电流表A有示数。一段时间后电流表A的示数变大,则以下情况可能的是( )
A.可能是R1发生了断路 B.可能是滑片P向左移
C.可能R2的PC部分发生了短路 D.可能是bd间发生了断路
【答案】C
【详解】由电路图可知,两电阻并联,R2全部接入电路,电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器滑片右端的电阻两端的电压;
A.R1发生断路,通过R1的电流变为零,R2两端的电压和电阻不变,通过R2的电流不变。根据并联电路电流特点可知,干路电流变小,则电流表示数减小,故A不符合题意;
B.滑片P向左移,因滑片上端连接的是电压表,相当于开路,R2仍全部接入电路,其接入电路的电阻不变,通过R2电流不变;由于并联电路互不影响,通过R1的电流不变,则干路电流不变,故B不符合题意;
C.若R2的PC部分发生了短路,R2接入的电阻变小,电压不变,根据可得,通过R2的电流变大;由于并联电路互不影响,通过R1的电流不变,则干路电流变大,故C符合题意;
D.若bd间发生了断路,通过R2的电流为0,R2支路电流变小;R1两端的电压和电阻不变,通过R1的电流不变。根据并联电路电流特点可知,测量干路电流的电流表示数减小,故D不符合题意。
故选C。
2.如图所示的电路,电源电压不变,当开关S1,S2闭合时,电路正常工作。若突然出现电流表示数增大,电压表示数减小(但不为零),如果电路的故障只是由R1或R2造成的,则下列判断正确的是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
【答案】B
【详解】由图可知,当开关S1、S2闭合时,R2、R3并联后再与R2串联在电路中,电流表测量通过R3的电流,电压表测量R2两端的电压;
A.若R1短路,则并联部分短路,电流表无示数,故A不符合题意;
B.若R1断路,根据并联电路的电阻关系可知,R3的电阻大于并联部分的电阻,根据串联电路的分压规律可知,R3分担的电压变大,则R2两端的电压变小,即电压表示数变小, R3分担的电压变大,根据欧姆定律可知,R3的电流变大,即电流表示数变大,故B符合题意;
C.若R2短路,此时并联部分两端的电压等于电源电压,R3两端的电压变大,根据欧姆定律可知,R3的电流变大,即电流表示数变大;R2短路时,电压表也被短路,电压表示数为0;故C不符合题意;
D.若R2断路,整个电路断路,故D不符合题意。
故选B。
3.某实验小组用如图所示的电路进行实验,下列分析正确的是( )
A.电路中R1、R2串联
B.实验中,滑动变阻器的滑片可以任意滑动
C.将R2的滑片向右移动,电压表V与电流表A1的示数比值变大
D.实验中,若一只电表示数突然变小,另两只电表示数不变,则可能是R2断路
【答案】D
【详解】A.由图可知:电流从正极流出,经过电流表A2,在R1、R2 之间分为两个支路,一条支路由R1和电流表A2组成,另一条支路为R2,汇合后回到电源负极,所以R1、R2并联,故A错误;
B.滑动变阻器的滑片滑到最左端时,阻值为零,会造成电源短路,烧坏电源,故B错误;
C.将R2的滑片向右移动,连入电路的阻值变大。电压表V与电流表A1的示数比值等于R1的阻值,因为R1是定值电阻,阻值不变,所以比值不变,故C错误;
D.两电阻并联,R1、R2不会发生短路故障,否则电源烧坏,三只电表都没示数;电压表测量电源电压,保持不变,若R1断路,电流表A1示数减小,同时干路电流减小,A2示数也会变小,不符合题意;若R2断路,则电压表、电流表A1示数不变,干路电流变小,A2示数变小,符合题意,故D正确。
故选D。
4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电流表A的示数变小,电压表V的示数不变,发生了电路故障,则( )
A.R1一定断路
B.R2一定短路
C.R1可能短路
D.R2可能断路
【答案】D
【详解】AD.由电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流路,电压表测并联电路两端电压,一段时间后,电压表示数不变,说明电源完好,电流表示数变小,则由欧姆定律可知,电路的总电阻变大,而由并联电路的电阻规律可知,某一支路出现断路,则可能是R1断路,也可能是R2断路,故A不符合题意,D符合题意;
BC.若某一电阻短路,则另一电阻和电压表也会同时短路,则电压表没有示数,而电流表示数会很大,故可知电阻不可能短路,故BC不符合题意。
故选D。
5.如图所示,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,电流表示数变小为0,电压表示数不变,则故障可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
【答案】A
【详解】如图所示,两灯泡并联,电流表测量灯泡L1的电流。
A.若灯泡L1断路,没有电流经过电流表,电流表的示数为零,电压表测量电源电压,故A正确;
B.若灯泡L1短路,电流表的示数不为零,故B错误;
C.若灯泡L2断路,电流表、电压表都有示数,故C错误;
D.若灯泡L2短路,电压表没有示数,电流表有示数,故D错误。
故选A。
命题点1:串联电路故障分析
【针对练习1】小红连好了如图所示的电路,闭合开关后发现小灯泡L1发光,小灯泡L2发光很微弱,关于这一实验,下列说法中合理的是( )
A.干电池对外电路供电,是将电能转化成为化学能
B.小灯泡L2发生了短接
C.通过小灯泡L2的电流小于通过L1的电流
D.通过灯L2的电流方向是从左向右
【答案】D
【详解】A.干电池对外电路供电,是将化学能转化成为电能,给电路供电,故A不符合题意;
B.小灯泡L2如果发生了短接,就没有光亮,故B不符合题意;
C.由图可得,小灯泡L2和小灯泡L1是串联在电路中,所以流过两灯泡的电流相等,故C不符合题意;
D.电流中电流的方向是从电源的正极出发,回到负极,由此可判断流过小灯泡L2的电流方向是从左向右,故D符合题意。
故选D。
【针对练习2】在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现电路中只有一个电流表的示数变大,一只灯泡变亮,下列关于其故障及元件的工作状况说法正确的是( )
A.可能是L1断路,V表示数变大,L2变亮
B.可能是L2短路,A2表示数变大,L1变亮
C.电压表短路,A1表示数变大,L2变亮
D.可能是L1短路,A2表示数变大,L2变亮
【答案】C
【详解】A.由图可知,两灯泡串联,两个电流表都测电路中的电流;电压表测灯泡L1两端的电压。若L1断路,则电路中无电流,两个电流表的示数都为0,两盏灯都不亮,故A错误;
B.L2短路,则L2不亮,根据串联电路电阻的规律,电路的总电阻减小,根据可知,电路中的电流变大,两个电流表的示数变大,灯泡L1变亮,故B错误;
C.若电压表短路,此时电流表A2和灯泡L1也被短路,则L1不发光,A2示数为0;电路中只有灯泡L2接入电路中,由于电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表A1表示数变大,L2变亮,故C正确;
D.若L1短路,则L1不发光,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,两个电流表示数都变大,L2变亮,故D错误。
故选C。
【针对练习3】在如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡正常发光,过一会儿后发现两只电表中有一只电表的示数明显变小,而另一只电表的示数明显变大,则下列判断中错误的是( )
A.可能是灯L断路 B.可能是灯L短路
C.可能是R0短路 D.可能是滑动变阻器短路
【答案】D
【详解】A.若灯L断路,由于电压表的内阻很大,电路中电流很小,电流表的示数明显变小;电压表的正负接线柱通过R和导线接在电源上,测量电源两极间的电压,示数明显变大;故A正确,不符合题意;
B.若灯L短路,电路的总电阻变小,电路中电流变大,电流表示数变大;由U=IR可知滑动变阻器两端电压变大,根据串联电路电压特点可知,电压表的示数也变小,故B正确,不符合题意;
C.若R0短路,电路的总电阻变小,电路中电流变大,电流表示数变大;由U=IR可知滑动变阻器两端电压变大,根据串联电路电压特点可知,电压表的示数也变小,故C正确,不符合题意;
D.滑动变阻器短路,电路总电阻变小,电路中电流变大,电流表示数变大;由U=IR可知电压表的示数也变大,故D错误,符合题意。
故选D。
【针对练习4】如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S后,发现两只灯泡都不亮,电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障,收集到的数据及相关现象如下表所示,则关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是( )
导线并联位置
a、b
b、c
c、d
a、c
b、d
电流表示数/A
0
0
0
0
0
L1发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
L2发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
不亮
A.灯泡L1和电流表A断路
B.电流表A和灯泡L2断路
C.只有灯泡L1断路
D.只有灯泡L2断路
【答案】B
【详解】闭合开关S后,发现两只灯泡都不亮,电流表示数为零,说明电路存在断路;由上表的情况可知断路点不单独发生在a、b;b、c;c、d;a、c间;而是在b、d之间,故应是电流表A和灯泡L2断路,故B正确,ACD错误;
故选B。
【针对练习5】如图所示电路中,开关闭合后,两电灯都发光,电表正常工作,一段时间后,由于灯L1短路(灯L2、电表不会烧坏),会有下面哪种情况发生( )
A.电流表示数变小 B.电压表无示数
C.电压表示数不变 D.电压表示数变大
【答案】B
【详解】分析电路,灯L1、L2串联接入电路,电流表测该电路电流,电压表测L1两端电压。灯L1短路,电路中只有L2接入电路,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大;灯L1短路,电压表也被短路,故电压表示数为零。故A、C、D错误;B正确。
故选B。
【针对练习6】如图所示电源电压恒为U,电阻R1、R2的阻值均为R0,闭合开关S,只有两个电表的指针发生偏转,若电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上。下列判断正确的是( )
A.若R1断路,则A的示数为0,的示数为U
B.若R2断路,则A的示数为0,的示数为U
C.若R1短路,则A的示数为,的示数为0
D.若R2短路,则A的示数为,的示数为0
【答案】C
【详解】从电路图中可以看出,电阻R1、R2串联,电流表A测量电路电流,电压表V1 测量R1电压,电压表V2测量R2电压。
A.若R1断路,则A的示数为0,的示数为U,的示数为0,所以只有一只电表的指针发生偏转,故A不符合题意;
B.若R2断路,则A的示数为0,的示数为0,的示数为U,所以只有一只电表的指针发生偏转,故B不符合题意;
C.若R1短路,电路中只有R2工作, A的示数为,的示数为0,的示数为U,所以有两只电表的指针发生偏转,故C符合题意;
D.若R2短路,电路中只有R1工作,则A的示数为,的示数为U,的示数为0,故D不符合题意。
故选C。
【针对练习7】如图所示电路,在测小灯泡电阻实验中,闭合开关后发现,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,下列分析正确的是( )
A.电源没电 B.电流表接线松动造成接触不良
C.电灯泡与底座接触不良 D.变阻器接线不牢
【答案】C
【详解】A.电源没电,电压表指针不偏转,故A错误;
B.电流表接线松动造成接触不良,电流表发生断路现象,电压表的正负接线柱不能接到电源正负极,示数应为0,故B错误;
C.电灯泡与底座接触不良,发生断路现象,电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是连通的,读数接近电源电压,电流表示数几乎为0,滑动变阻器的电阻远远小于电压表的电阻,分压很小,移动滑片时,电压表的示数几乎不变,故C正确;
D.变阻器接线不牢,发生断路现象,电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是不连通的,电压表示数为0,电流表示数几乎为0,故D错误。
故选C。
【针对练习8】如图所示的电路中,小灯泡L1、L2的额定电压均为2.5V,闭合开关S,小灯泡L1、L2均发光。若把导线接在小灯泡L2的两端,则不可能出现的情况是( )
A.电流表的示数变大 B.小灯泡L1仍发光且变亮
C.小灯泡L2熄灭且已烧毁 D.小灯泡L2熄灭但仍完好
【答案】C
【详解】闭合开关S后,两灯串联均发光,说明电路中有电流,若把导线接在小灯泡L2的两端使其短路,小灯泡L2熄灭但仍完好,电路中的电阻变小,电流表的示数变大,此时小灯泡L1仍发光且变亮。
故选C。
【针对练习9】如图所示电路,闭合开关后,对电路故障的判断正确的是( )
A.若L1不亮L2亮,则有可能是a与b之间出现了断路
B.若L2不亮L1亮,则不可能是L2断路
C.若L1、L2都不亮,则一定是a与c之间出现了短路
D.若L1、L2都不亮,则一定是a与c之间出现了断路
【答案】B
【详解】A.若a与b之间出现了断路,则电路不通,两灯泡均不亮,故A错误;
B.若L2断路,则电路不通,两灯泡均不亮,则L2不亮L1亮,不可能是L2断路,故B正确;
CD.若两灯都不亮,则可能是两灯均短路或电路发生断路,故CD错误。
故选B。
【针对练习10】图示电路中各元件完好,a~h为接线柱,将电压表接在其中两个接线柱上后,开关闭合时,电压表示数为0;开关断开时,电压表有示数,则与电压表连接的接线柱可能是( )
A.a和b B.c和d C.e和f D.g和h
【答案】D
【详解】A.图示电路中各元件完好,电压表有示数说明电压表与电源的两端相连;电压表没有示数,说明电压表与电源的两端不相连,或电压表被短路;将电压表接在a和b之间,电压表直接与电源两端相连,无论开关断开或闭合,电压表都有示数,故A不符合题意;
B.将电压表接在c和d之间,开关闭合时,电压表测变阻器两端的电压,电压表有示数;开关断开时,整个电路断路,电压表没有示数,故B不符合题意;
C.将电压表接在e和f之间,开关闭合时,电压表测灯泡两端的电压,电压表有示数;开关断开时,整个电路断路,电压表没有示数,故C不符合题意;
D.将电压表接在g和h之间,开关闭合时,电压表与开关并联,电压表被短路,没有示数;开关断开时,电压表与电源两端相连,电压表有示数,故D符合题意。
故选D。
【针对练习11】小明把两只不同规格且完好的小灯泡和两节干电池连接成如图所示的电路,当他检查电路连接正确后,闭合开关,发现只有小灯泡L1不亮,原因是( )
A.小灯泡L1短路 B.小灯泡L2短路
C.小灯泡L1断路 D.小灯泡L1电阻太小
【答案】A
【详解】闭合开关后,观察到灯L1不发光,但灯L2发光,说明电路是通路,L2正常工作,L1不发光,说明L1短路,故BCD错误,A正确。
故选A。
【针对练习12】如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后,发现其中一只电压表示数变大,则( )
A.灯L可能变亮 B.灯L可能断路 C.电阻R可能断路 D.电阻R可能短路
【答案】C
【详解】如图所示,R与L串联,电压表V1测电源电压,V2测R两端电压,电源电压不变,则V1的示数不可能变大,则只可能是V2表变大了。
A.灯L如果变亮,表明电流变大,则R出现短路,R两端电压变为0,则V2表示数变小,故A不符合题意;
B.灯L如果断路,V2表未接入电路,示数变为0,即示数变小,故B不符合题意;
C.电阻R如果断路,V2表与L串联,V2表相当于测电源电压,则示数变大,故C符合题意;
D.电阻R如果短路,R两端电压变为0,则V2表示数变小,故D不符合题意。
故选C。
【针对练习13】小明要测量定值电阻Rx的阻值,如图所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数都变为0。小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0。由此判断故障可能是( )
A.c、d间断路
B.a、b间断路
C.f、g间断路
D.e、f间断路
【答案】A
【详解】当将该导线两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,则说明电流表、滑动变阻器、开关和电源之间是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,电流表示数仍为0,由此可判断故障是c、d间断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【针对练习14】如图所示电路,闭合开关S后,发现L1、L2两灯泡都不亮。将一根导线的两端分别接到a、b点时,两灯都不亮;接到c、d点时,两灯都不亮;接到d、e点时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是( )
A.开关S接触不良 B.灯泡L2灯丝断了
C.灯泡L2灯丝短路 D.灯泡L1灯丝断了
【答案】D
【详解】A.如果开关S接触不良,那么将导线接入a、b点时,此时电路应该为通路,两灯泡应该发光,与题目接到a、b点时,两灯都不亮相矛盾,故A不符合题意;
B.如果灯泡L2灯丝断了,那么将导线接入c、d点时,灯泡L2被短路,此时灯泡L1接入电路,电路为通路,灯泡L1应该发光,与题目接到c、d点时,两灯都不亮矛盾,故B不符合题意;
C.如果灯泡L2灯丝短路,那么闭合开关后,灯泡L1可以发光,与题目闭合开关S后,发现L1、L2两灯泡都不亮相矛盾,故C不符合题意;
D.如果灯泡L1灯丝断了,那么闭合开关后两灯泡都不亮,将导线分别接在a、b点和c、d点时,电路仍然为开路,两灯仍然不亮。将导线接到d、e点时,灯泡L2被短路,此时电路为通路,灯泡L1可以发光,与题目相符合,故D符合题意。
故选D。
【针对练习15】如图甲所示是某同学连接好的测量小灯泡电阻的电路。闭合开关,移动滑片,灯始终不亮,该同学用如图乙中检测灯来检测电路。闭合开关。当的两根接线分别接在B、N两点时,仅灯亮且正常发光;当分别接在A、D两点时,灯也正常工作;当分别接在M、N两点时,、均不亮,由以上检测中观察到的现象判断出电路故障可能( )
A.滑动变阻器短路 B.断路
C.电流表短路 D.短路
【答案】D
【详解】ABD.由图知,滑动变阻器、灯泡串联在电路中,电压表测量灯两端的电压,电流表测量电路的电流;闭合开关,移动滑片,灯始终不亮可能是电路断路也可能是灯泡短路;当的两根接线分别接在B、N两点时,仅灯亮且正常发光,说明灯泡两端的电压为额定电压;当的两根接线分别接在A、D两点时,灯也正常工作,说明滑动变阻器没有短路,若滑动变阻器短路,灯泡亮也会被短路,灯泡就不会发光,同时说明除滑动变阻器以外没有断路,又因为灯也正常工作,说明灯泡两端的电压仍为电源电压,故故障为灯泡短路,故AB不符合题意,D符合题意;
C.若电流表短路,开始时,两灯泡都会发光,故C不符合题意。
故选D。
命题点2:并联电路故障分析
【针对练习16】如图所示,当只闭合开关S时,两灯均不亮;若同时闭合开关S1和S时,只有灯L1亮。则电路中可能出现的故障是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【答案】B
【详解】根据电路图可知,只闭合开关S时,只有L2接入电路中,两灯均不亮,说明电路出现了断路现象;同时闭合开关S1和S时,只有灯L1亮,说明灯L2断路。
故选B。
【针对练习17】如图所示,电源两端电压恒定。闭合开关,灯泡L1比灯泡L2亮,则( )
A.L1两端电压比L2两端电压大
B.L1的电阻比L2的电阻大
C.若L2灯丝烧断,通过L1电流不变
D.若L1灯丝烧断,灯L2亮度变大
【答案】C
【详解】A.由图可知,两只灯泡并联,由并联电路电压关系可知,两灯泡的电压相等,故A错误;
B.灯泡L1比L2亮,说明L1的实际功率大于L2的实际功率,即
P实1>P实2
因U1=U2,P实1>P实2,所以由P实=可知,R1<R2,即L1的电阻比L2的电阻小,故B错误;
C.若L2灯丝烧断,不影响电源电压,则L1两端的电压不变,灯泡L1的阻值不变,根据可知,流过L1的电流不变,故C正确;
D.若L1灯丝烧断,不影响电源电压,则L2两端电压不变,通过L2的电流不变,由P=UI可知L2的实际功率不变,则灯L2亮度不变,故D错误。
故选C。
【针对练习18】在如图的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作,一段时间后,两灯中有一灯熄灭,三个电表中只有一个电表的示数不变,则下列判断中正确的是( )
A.电流表A1的示数不变、灯L1开路 B.电压表V的示数不变、灯L2开路
C.电流表A1的示数不变、灯L2短路 D.电流表A1的示数不变、灯L2开路
【答案】B
【详解】C.由电路图可知,电路正常工作时,L1、L2并联,电流表A2测L2支路的电流,A1测干路电流,两灯中有一灯熄灭,若L2短路,则会造成电源短路烧坏电源,A1、A2电表因通过电流过大可能被损坏,V示数为0,因此故障不是短路,只能为断路,故C错误;
AD.由电路图可知,不论两只灯泡中的那一盏断路,电压表始终测电源的电压,故电压表的示数不变;灯泡熄灭前电流表A1测两支路的总电流,其中一个灯熄灭后,A1只测其中一个支路电流,因灯L1或L2电压始终为电源电压,根据欧姆定律,通过两灯其中一个灯的电流保持不变,根据并联电路电流的规律,故其中一个灯熄灭后,A1示数变小,故AD错误;
B.若灯泡L2断路,则A2的示数为0,由以上分析知,A1示数减小,只有电压表示数不变,符合题意,故B正确。
故选B。
【针对练习19】如图所示的电路,滑动变阻器的滑片移至最下端会发生( )
A.烧坏电流表和电源
B.烧坏灯和电流表
C.灯与电流表、电压表全烧坏
D.灯变亮
【答案】A
【详解】由电路图可知,变阻器与灯泡并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压;将滑动变阻器的滑片移至最下端时其接入阻值为零,灯泡被短路,将烧坏电流表和电源;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【针对练习20】如图所示,电源电压一定,关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡电流是相同的
B.若灯L2被短路,闭合S1、S2后,灯L1亮,灯L2不亮
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
D.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
【答案】C
【详解】A.同时闭合两个开关,于此时两只灯泡是并联的,总电压不变,两只灯泡的规格不同,通过两只灯泡电流是不相同的,故A错误;
B.若灯L2被短路,因为两只灯泡是并联的,闭合S1、S2后,整个电路被短路,灯L1不亮,灯L2也不亮,故B错误;
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数仍然等于电源电压,所以不变;由于此时两只灯泡是并联的,总电压不变,总电阻减小,所以电流增大,即电流表读数变大,故C正确;
D.若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏,故D不正确。
故选C。
【针对练习21】如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,电路正常工作。一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,两只电表中一只电表示数变小,另一只电表示数不变。出现这种现象的可能原因是:( )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
【答案】B
【详解】A.灯L1断路,通过L2的电流不变(电流表示数不变),电压表测量灯L2两端的电压、示数不变,不符合题意,故A错;
B.灯L2断路,通过L2的电流为0(电流表示数变小为零),电压表测量灯L1两端的电压、示数不变,符合题意,故B正确;
C.灯L1短路,同时发生电源短路,灯L2也不亮,不符合题意,故C错;
D.灯L2短路,同时发生电源短路,灯L1也不亮,不符合题意,故D错;
故选B。
【针对练习22】在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键后,电路正常工作.当滑动变阻器的滑片向左移动时,有一只电表的示数突然为零.发生这一现象的原因,下列判断正确的是( )
A.一定断路 B.可能断路 C.可能短路 D.一定短路
【答案】C
【详解】A.若R1断路,由电路图知道,A1的示数变为0,A原来测的是总电流,此时测的是R2的电流,故其示数变小,电压表仍测电源电压,其示数不变,故可能是R1断路,故A不符合题意;
B.若R2断路,由电路图知道,电路中只有用电器R1 ,此时A和A1均测量的是R1的电流,电压表测的是电源电压,即此时没有电表示数会变成零,故B不符合题意;
C.若R1短路,由电路图知道,此时A和A1串联,故两电流表示数都变大,同时电压表测量的导线的电阻,其示数为0,故C符合题意;
D.若R2 短路,由电路图知道,此时A1示数会变为0,A示数变大,同时电压表由于测量导线的电压也会变为零,故D不符合题意.
【针对练习23】某实验小组用如图所示的电路进行实验,下列分析正确的是( )
A.电路中R1、R2串联
B.实验中,滑动变阻器的滑片可以任意滑动
C.将R2的滑片向右移动,电压表V与电流表A1的示数比值变大
D.实验中,若一只电表示数突然变小,另两只电表示数不变,则可能是R2断路
【答案】D
【详解】A.由图可知:电流从正极流出,经过电流表A2,在R1、R2 之间分为两个支路,一条支路由R1和电流表A2组成,另一条支路为R2,汇合后回到电源负极,所以R1、R2并联,故A错误;
B.滑动变阻器的滑片滑到最左端时,阻值为零,会造成电源短路,烧坏电源,故B错误;
C.将R2的滑片向右移动,连入电路的阻值变大。电压表V与电流表A1的示数比值等于R1的阻值,因为R1是定值电阻,阻值不变,所以比值不变,故C错误;
D.两电阻并联,R1、R2不会发生短路故障,否则电源烧坏,三只电表都没示数;电压表测量电源电压,保持不变,若R1断路,电流表A1示数减小,同时干路电流减小,A2示数也会变小,不符合题意;若R2断路,则电压表、电流表A1示数不变,干路电流变小,A2示数变小,符合题意,故D正确。
故选D。
【针对练习24】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关时,电流表A有示数。一段时间后电流表A的示数变大,则以下情况可能的是( )
A.可能是R1发生了断路 B.可能是滑片P向左移
C.可能R2的PC部分发生了短路 D.可能是bd间发生了断路
【答案】C
【详解】由电路图可知,两电阻并联,R2全部接入电路,电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器滑片右端的电阻两端的电压;
A.R1发生断路,通过R1的电流变为零,R2两端的电压和电阻不变,通过R2的电流不变。根据并联电路电流特点可知,干路电流变小,则电流表示数减小,故A不符合题意;
B.滑片P向左移,因滑片上端连接的是电压表,相当于开路,R2仍全部接入电路,其接入电路的电阻不变,通过R2电流不变;由于并联电路互不影响,通过R1的电流不变,则干路电流不变,故B不符合题意;
C.若R2的PC部分发生了短路,R2接入的电阻变小,电压不变,根据可得,通过R2的电流变大;由于并联电路互不影响,通过R1的电流不变,则干路电流变大,故C符合题意;
D.若bd间发生了断路,通过R2的电流为0,R2支路电流变小;R1两端的电压和电阻不变,通过R1的电流不变。根据并联电路电流特点可知,测量干路电流的电流表示数减小,故D不符合题意。
故选C。
【针对练习25】(多选)如图所示,电源电压恒定不变。关于电路的工作情况,下列说法正确的是 ( )
A.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表示数变小
B.同时闭合两个开关,两只灯泡发光时电压是相同的
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1、L2不亮,电流表可能损坏
【答案】BD
【详解】AB.只闭合S1时,电路为L1的简单电路,电流表测量电路电流,电压表测量电源电压,再闭合S2,电路为并联电路,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,因电源电压不变,所以电压表示数不变,并联电路各支路互不影响且干路电流等于支路电流之和,所以L1的电流不变,所以电流表示数变大;并联电路支路电压等于电源电压,所以同时闭合两个开关,两只灯泡发光时电压是相同的,故A错误,B正确;
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,电压表接在干路上,相当于测量电源电压,电压表的阻值很大,由欧姆定律可知,电路中电流很小,因此两表都不会损坏,故C错误;
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,L2会被短路,干路上没有用电器,会造成电源短路,电路中电流很大,可能会导致电流表损坏,故D正确。
故选BD。
【针对练习26】如图所示,闭合开关S,灯L1、L2都能正常发光,两只电表都有示数,两灯的连接方式是 (选填“并联”或“串联”),工作一段时间后,灯L1突然熄灭,L2仍正常发光,两只电表均无示数,则故障可能是 (选填“电压表短路”、“电流表断路”或“L1断路”)。
【答案】 并联 电流表断路
【详解】[1]由图知道,闭合开关,两只灯泡并联,电压表测量L2两端电压;电流表测量L2支路电流。
[2]由题知道,一段时间后,灯L1突然熄灭,L2仍然正常发光,两只电表均无示数;若出现短路现象,则电源会被短路;并联电路中各支路互不影响,所以L2正常,故障是灯L1所在支路出现了断路现象;电压表、电流表无示数,说明电压表与电源之间是断开的,所以,故障是电流表断路。
【针对练习27】如图所示,闭合开关后小灯泡L1、L2均正常发光,过一会发现有一个小灯泡熄灭,而电流表的示数都变小,则电路中出现的故障 。
【答案】L2断路
【详解】由图知,灯泡L1、L2并联,电流表A2测L2支路的电流,电流表A1测干路中的电流;过一会发现有一个小灯泡熄灭,而电流表的示数都变小,这说明通过L2支路的电流变小,所以故障是L2断路。
【针对练习28】如图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,定值电阻R1的阻值为R0,R2的阻值为2R0,闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,一个电表示数变小。若故障只有一处,且只发生在R1或R2上,现用一完好的定值电阻R3替换电流表来检测故障,R3的阻值为R0。请根据相关信息写出替换后再次闭合开关S,电压表的示数及相应的故障: 。
【答案】见解析
【详解】由题意可得,电阻R1与R2并联,电压表测支路电压,电流表测干路电流,由于图及并联电路规律可得,电压表所测电压大小等于电源电压,所以电压表示数不会变小,只能是电流表示数变小,当用R3替换电流表后,此时电压表所测电压值为电源电压减去R3两端电压的值,因为R1与R3阻值相等,所以若R2故障,则再次闭合开关后,电压表的示数应该变为之前的一半,否则则是R1故障。
【针对练习29】如图所示的电路中,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个发生故障,小华为研究故障的原因,特地设计了两个方案:
(1)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 ;若小华同学一动了滑片P一段距离后才抬头读电流表示数发现变化,就断定R2没有断路是否正确,请说明理由 ;
(2)方案二:用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障,可选用的电阻R0的阻值_________。
A.R0>R1 B.R0=R1 C.R0<R1
【答案】(1) 见解析 见解析
(2)AB
【详解】(1)[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。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]小华同学移动了滑片P一断距离后才抬头观察电流表,此时发现电流表示数发生变化,则说明对于R2的电阻丝来说,从小华抬头观察电流表时滑片的位置到电阻丝的最左侧之间不存在断路;但是在小华抬头观察电流表时滑片的位置到电阻丝的最右侧之间,调节滑片时无法得知电流表示数是否发生变化,不能判定该段电阻丝是否存在断路。综合来说无法判定R2没有断路。
(2)若定值电阻R1断路,用R0替换R1时,由电阻的并联可知电路的总电阻将变小,则由欧姆定律可知电流表A的示数将变大;若变阻器R2断路,用R0替换R1时,如果R0等于R1,则电流表A的示数不变;如果R0大于R1,由欧姆定律可知电流表A的示数将变小;如果R0小于R1,由欧姆定律可知电流表A的示数将变大;综上可知,如果选用的电阻R0小于R1,当出现电流表A的示数变大时,可能是R1断路,也可能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AB符合题意,C不符合题意。
故选AB。
【针对练习30】在图所示的电路中,电源电压为,电阻、的阻值均为。若电路中只有一处出现断路故障,且故障发生在电阻、处。开关S由断开到闭合,观察到至少有一个电表的示数发生变化。请写出开关S闭合后,电压表V与电流表A的示数及相对应的故障 。
【答案】见解析
【详解】由图知,断开开关,只有电阻R1、电源串联在一起;电流表和电压表示数为0;闭合开关,两只电阻并联,电流表测量R2电流,电压表测量R1两端电压。
闭合开关S,至少有一个电表指针发生偏转,所以不可能是电压表示数和电流表示数均为0的情况,即不会是R1短路;
①开关闭合后,若电压表示数U0,电流表示数为0,这表明该电路是断路,则故障应该是R2断路。
②开关闭合后,若电压表示数U0,若此时电流表有示数,为,则表明电路出现了断路现象,因此故障是R1断路。
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