内容正文:
培优专题7电路故障分析
类型1)根据电表有无示数判断
⊙方法指导
故障
短路
断路
与电压表并联的用与电压表并联的电路与电压表并联的用
与电压表并联的电路以
故障位置
电器
以外的用电器
电器
外的用电器
电路图示例
电压表示数
零
电源电压
接近电源电压
零
电压表示数
电压表相当于与导线电源电压全部加在与电电压表电阻很大,分得电压表至少有一个接线
异常的原因
并联
压表并联的用电器两端的电压接近电源电压
柱没有与电源接通
电流表示数
有较大示数
有较大示数
接近零
零
用电器
部分用电器工作
部分用电器工作
用电器不工作
用电器不工作
工作情况
十十十十十十十十十十十十十时十种十中十十十时十十:
十+十+“十十十十十十十十+如十十4十+十
1.【一题多设问】如图是“测量小灯泡电功率”实验的电
会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不
路图,电源电压和灯丝电阻均不变,请回答下列问题:
变,则造成此现象的原因可能是
(
A.L1断路
B.L2断路
0
C.L,短路
D.L2短路
④
L
⑧
第1题图
(1)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表
第2题图
第3题图
均有示数,接下来更合理的操作是
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关
A.移动滑片PB.更换小灯泡
C.更换电源
后两灯泡均发光,过了一会两灯泡都突然熄灭,观
(2)闭合开关,观察到小灯泡不发光,电流表有示
察发现电压表有示数且其示数较之前变大了,则
数,电压表无示数,电路中的故障可能是
该电路故障可能是
()
(3)闭合开关,电流表有示数,电压表示数接近电
A.灯泡L,被短路
B.灯泡L,断路
源电压,电路中的故障可能是
C.灯泡L2被短路
D.灯泡L2断路
(4)闭合开关,移动滑片P,观察到小灯泡不发光,
4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,由于电
电流表无示数,电压表示数接近电源电压,电路中
阻R或小灯泡L可能出现了故障,开关S闭合前
的故障可能是
后,电流表有示数且示数不变。下列判断中正确
(5)闭合开关,移动滑片P,观察到小灯泡不发光,
的是
电流表无示数,电压表无示数,电路中的故障可能
A.电阻R断路
是
B.电阻R短路
2.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,L、L2
C.小灯泡L断路
北--h
两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一
D.小灯泡L短路
第4题图
浙江科学(物理与地理)
二轮重难培优
17
5.如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S
6.如图所示的电路中电源电压保持不变,电表均正
后,电路正常工作。过了一会儿,两个电表的示数
常,闭合开关$后,电路正常工作,过了一会儿,一
均变大,则下列判断中正确的是
个电表的示数变大,另一个电表的示数变小,则下
A.电阻R可能短路,灯L变亮
列判断正确的是
)
B.灯L断路
A.电阻R一定断路
A
C.电阻R一定断路,灯L变暗
B.电阻R一定短路
D.灯L短路
C.灯L的亮度可能不变
第5题图
D.灯L可能变亮
第6题图
类型2利用电表、导线判断
7.如图所示是小勇连接的实验电路,他检查导线连
8.如图所示电路,当开关闭合时,两只灯泡都不亮。
接无误后,闭合开关,发现灯泡L1、L2均不发光,
在开关闭合且不拆开导线的情况下,将M接电源
于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L
“+”极,N依次试触A、B接线柱,发现电压表示
两端时两灯仍不发光,连接L2两端时L发光、L2
数前后两次相等,且都接近3伏。若故障是由两
不发光。由此判断电路的故障是
灯引起的,则可能是
第8题图
第7题图
A.L1短路
B.L2短路
A.L,断路
B.L1短路
C.L断路
D.L2断路
C.L2断路
D.L2短路
类型3利用测电笔判断
9.如图所示是小科设计的部分家庭电路示意图,他
L2,断开开关S,检测灯泡L2正常发光,这一现象
与爸爸共同按图进行布线安装。完成连接后,两
能否判断一定是插座内部短路?
(选填
人同时闭合总开关S及开关S,时,灯泡L,闪一下
“能”或“不能”),理由是
便熄灭,家中所有用电器停止工作。为确定发生
故障的元件,进行了如下的探究:
10.小柯家的电路如图所示。开始时各部分工作正常。
当将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电
热壶突然不能工作了,但电灯仍能正常发光。拔出
火线
熔断器
电饭煲的插头,把测电笔插入插座的左、右插孔,氖
零线
管均能发光,则
()
火线
电
220V
☒
第9题图
壶
零线&C
D
(1)若要通过插座判断家中电路是否有电,则测电
笔应插入插座的
(选填“左”或“右”)孔。
右
(2)检测结果是测电笔氖管不发光,小科判断是火
三接地
线发生开路,接下来应检查
(选填“灯泡
第10题图
L”或“熔断器”)所在的位置。
A.电路的C、D两点间导线断路
(3)确定上述开路故障后,经排查,小科猜想发生
B.插座的接地线断路
断电的原因可能是:灯泡L,内部短路或插座内部
C.插座的左右插孔短路
短路。于是将熔断器更换为“220V”的检测灯泡
D.电热壶所在的B、D两点间断路
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浙江科学(物理与地理)
二轮重难培优3×(900N+30N)=310N;(2)电动机的功率P
1
=Y_12000J=800W;(3)有用功W有=Gh=900N
t 15s
×10m=9000J,此过程中该装置的机械效率?=
W有×100%=12000)×100%=75%。
W总
例236080%24
【解析】推力做的总功W点=s=120N×3m=360J;
克服物体重力所做的有用功W有=Gh=240N×1.2m
=28J5斜面的机枝效率刀=×10%-08】
×100%=80%;忽略空气阻力,克服物体受摩擦力
做的额外功W额=W总-W有=360J-288J=72J,
由W=6可得摩擦力f=”s=2」=24N。
s 3m
针对训练2=<>
【解析】由题知,两斜面等长,将A、B两物体从斜面底
部匀速拉到顶端,则s相等,拉力均为F,根据W=Fs
可知,甲、乙两斜面上的拉力所做的功(即总功)W甲
=W乙;由题知,两斜面等高,且m4<m,根据W有=
Gh=mgh可知,有用功W甲有<W2有,由机械效率7
可知,刀<2;因为W跳=W。一W有,所以
二W
Wa即>W2,由f=可知>2。
跟踪训练
轮
1.D
重
2.B【解析】由题图可知n=4,则绳子自由端移动的距
难
离s=nh=4×6m=24m,使用该装置费距离,由功的
培
原理可知,使用任何机械都不省功,A错误;吊篮的
优
重力G篮=m篮g=60kg×10N/kg=600N,两名工
人及工具的总重力G=mg=220kg×10N/kg=
2200N,因为不计滑轮重、绳重和摩擦,绳子自由
端的拉力F=子(Cg+G)=4×(60N+2200N)
=700N,电动机拉动绳子做的总功W=Fs=700N
×24m=1.68×104J,电动机拉动绳子做功的功率
P=平_1.68×10」=560W,B正确;整个装置做
30s
的有用功W有=Gh=2200N×6m=1.32×104J,
整个装董的机械流率用=产×100%一士品
×100%≈78.6%,C错误;在承载范围内,工人及
工具的总质量越大,由W有=Gh=mgh可知,有用功
越大额外功不变,由-可。购+。1+量
W有。W有
二W额
可知,有用功越大,额外功不变,机械效率越大,D
错误。
3.(1)运动(2)7.5(3)竖直向下
【解析】(1)向下拉吊环,A是动滑轮,会随吊环一起
向下运动,B是定滑轮,位置不变,可知A、B间的相
对位置发生了改变,以A为参照物,B是运动的。
24
浙江科学(物理与地王
(2)人拉力做功的功率P=W_=50N×0.3m
t
2s
=7.5W。(3)摩擦力方向与物体相对运动方向相
反,向下拉吊环,重物竖直向上运动,可知摩擦力方
向竖直向下。
4.改变力的方向100不能
【解析】车尾圆轮在此装置中相当于一个定滑轮,其
主要作用是改变绳子拉力的方向,使人推车前行时
能够拉动重物上升;拉力做的总功W。=Fs=500N
×2m=1000J,拉力做的有用功W有=7W总=80%
×1000J=800J,不计绳重及圆轮处的摩擦,克服
摩擦力做的额外功W=W。-W有=1000J-800J
=200J,则摩擦力f=
Ws=20」=100N。使用该
2m
斜面引重车,可以省力,但要克服摩擦所做额外功,
使得总功大于有用功,不能省功。
5.动1001
【解析】当晾衣绳向右运动绷紧时,左边滑轮的轴也
会随晾衣绳一起向右运动,故左边滑轮是动滑轮。
在不计绳重、滑轮重、绳与滑轮及轮轴间的摩擦时,
当滑轮组水平放置,绳端的拉力F绳与动滑轮受到
物体的拉力F数之间的关系为Fa=F,则晾衣
绳的拉力F与重物M的重力G之间关系为G=
F=f放F-2G=2x50N=100N。当滑轮组
水平放置,绳端移动的距离5绳与物体移动的距离
5物之间的关系为s绳=n心物,则晾衣绳移动的距离s
与重物M移动的距离sM之间关系为sM=s,故晾衣
绳移动的距离5=”_2cm=1cm。
2
6.(1)改变拉力的方向
解:(2)当灯柱左端从水平地面刚被吊起时,灯柱可
以看作以0为支点的杠杆
挂钩对灯柱的拉力为动力,灯柱的重力为阻力
由杠杆平衡条件可知F,1=Gx
代入数据得F。=300N×号=100N
拉力F的大小P=号P。=2×100N=50N
(3)有用功W有=G皲h=1200N×10m=12000J
总功W每=F拉2h=800N×2×10m=16000J
机械效率刀=亚×100%=6000×100%=75%
培优专题6电路识别与设计
1.C2.B3.C
4.(1)电源(2)AB
(3)取下一只灯泡,如果另一只发光
5.D6.D7.B8.C
培优专题7电路故障分析
1.(1)A(2)小灯泡短路(3)滑动变阻器短路
(4)小灯泡断路(5)滑动变阻器断路
足)
参考答案及解析
2.B【解析】首先分析电路为并联电路,电流表测量
灯L所在支路电流,电压表测量电源电压。电路
中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,说
明是断路故障,而电流表示数不变,说明L,完好,
则L2出现断路。故选B。
3.D【解析】由图可知,两灯串联,电压表测灯泡L
两端的电压,闭合开关后两灯泡均发光,过了一会
两灯泡都突然熄灭,说明电路发生了断路故障,观
察发现电压表有示数且其示数较之前变大了,可知
电压表与电源连通,此时电压表测电源电压,该电
路故障可能是灯泡L2断路,D符合题意,ABC不符
合题意。
4.B【解析】由图可知,定值电阻和灯泡串联,开关
与定值电阻并联,电流表测量电路电流;开关$闭
合前后,电流表有示数且示数不变,说明电路电流
没有变化,在电源电压一定时,根据欧姆定律可知,
电路电阻没有变化,所以故障是R短路。故选B。
5.D【解析】由图可知,灯L和电阻R串联,电流表测
电路电流,电压表测电阻R两端电压。两个电表的示
数均变大,说明电路是通路,且电路总电阻变小,则电
路中出现了短路故障,由于电压表测量R两端的电压,
所以故障是灯L短路,故选D。
6.D【解析】由图可知,该电路为串联电路,电压表
测电阻R两端的电压。当电阻R断路时,灯熄灭,
电压表示数变大接近电源电压,电流表示数变为0:
当电阻R短路时,灯变亮,电压表示数为0,电流表
示数变大;当灯L断路时,灯熄灭,电压表和电流表
均变为0;当灯L短路时,灯熄灭,电压表和电流表
均变大。因此符合“一个电表示数变大、一个电表
示数变小”现象的可能是“电阻R断路”“电阻R短
路”两种情况,灯泡分别出现变亮和熄灭的现象。
故选D。
7.C
8.C【解析】由图可知,L,、L2与滑动变阻器串联,将
M接电源“+”极,N依次试触A、B接线柱,电压表
分别测L,、L,和L2两端电压,发现电压表示数前后
两次相等,且都接近3V,由于电源电压为3V,则说
明两次测量均测量电源电压,综合可知L两侧外
的电路是通路,故障为L,断路,故选C。
9.(1)右(2)熔断器
(3)能L,两端的电压为220V
10.A【解析】导线CD断路,电热壶不能正常工作,
同时测电笔插入插座的左、右插孔,氖管均能发
光,A正确;插座的接地线断路,不会影响火线与
零线,电热壶仍能工作,B错误;插座的左右插孔
短路,会烧坏保险丝,整个电路停止工作,C错误;
电热壶所在的B、D两点间断路,插座左孔与零线
相连,不能使测电笔发光,D错误。
培优专题8动态电路分析
例1(1)R2(2)变小变小
(3)①变大②变大变小变小
(4)①不变变小②变大
针对训练
1.D【解析】分析电路图可知该电路为并联电路,电
浙江科学(物理与地王
压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流:
由于电源电压不变,移动滑片时,电压表示数不变,
B错误;并联电路各支路互不影响,移动滑片时,通
过灯泡的电流不变,灯泡的功率不变,灯泡的亮度
不变,C错误;闭合开关,当滑动变阻器滑片向左滑
动时,接入的阻值变小,根据欧姆定律可知,通过滑
动变阻器的电流变大,根据并联电路的电流规律可
知,干路中的电流变大,电流表示数变大,A错误;
电源电压不变,根据P=Ⅲ可知,电路消耗的总功
率变大,D正确。
2.A【解析】由电路图可知,滑动变阻器R1与定值
电阻R2串联,电压表V,测R两端的电压,电压表
V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。根
据欧姆定律1=只及串联电路的电压特点U=儿+
U2,可知当滑片移动时,△U1=△U2(因为电源电压
不变,所以9=兰-出A正确:滑片P
向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变
大,电路中的总电阻R=R,+R2变大,电源电压不
变,所以总电流变小,根据P=Ⅲ,电路的总功率减
小,B错误;根据A答案分析,△U,=△U2,所以1△U,I=
I△U,I,C错误;R的功率与电路总功率的比值为
-%变阻器的滑片向左移动,U,变大,所以吧
值变大,D错误。
3.D【解析】根据电路图知,R。、R,串联,电压表测量
定值电阻两端的电压;闭合开关S,水箱中水位上升
轮
时,连杆带动滑片P向上移动,R,接入电路的电阻
重
变小,总电阻减小,根据欧姆定律知,电压一定,电路中
的电流增大,根据U=R知,R。两端的电压增大,电
难
阻R,的功率P=UI变大,ABC错误,D正确。
培
4.D【解析】由电路图可知,R与R2串联,电流表测
优
量电路电流,电压表测量R,两端电压:当圆规半径
τ增大时,滑动变阻器的滑片P向右移动,则其接入
电路的阻值变大,电源电压不变,根据1=只可得,
电路中的电流变小,所以电流表示数变小;根据串
联电路分压原理可知,R,分得的电压变大,即电压
表示数变大,则数显表盘对应图乙中的电压表,电
压表示数与电流表示数的比值一定增大,AC错误,
D正确;当圆规半径r减小时,滑动变阻器的滑片P
应左移动,滑动变阻器接人电路的阻值变小,根据1
一只可得,电源电压不变,电路中的电流增大,所以
电流表示数增大;根据串联电路分压原理可知,R2
分得的电压变小,则电压表示数变小,B错误。
5.B【解析】小灯泡与电阻R串联,电压表测电阻R
两端的电压,随着风力的增大,电阻R接人电路部
分的电阻变小,电流变大,由分压原理知,电压表示
数变小,小灯泡的亮度越亮,A错误,B正确;将电
压表改为电流表,电阻R短路,风力大小与电流表
示数无关,C错误;将小灯泡改为电压表,电路断
路,电压表测量电源电压,风力大小改变,电压表示
数不变,D错误。
里)
参考答案及解析
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