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《替换电阻判断电路故障》参考答案
1.D
【详解】电流表的示数变大,说明电路电阻减小,因此电路故障为其中一个电阻短路;用某完好的电阻R替换R1,替换后电压表的示数不变,电流表的示数变得更大,说明被替换的电阻没有短路,并且R比被替换的电阻小,因此电路故障一定为短路。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. ≥ 见解析
【详解】[1][2]由电路图可知,两电阻并联,电流表在干路上测干路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电源电压为U0保持不变,过了一会儿电流表示数突然变小,说明是某一支路上断路了。当用完好的电阻R替换电阻R1,只有当R≥R1时,若电阻R1断路,则替换后电路的总电阻变小,电流表示数增大;若电阻R2断路,则替换后电路的总电阻变大或不变,电流表示数减小或不变,则可判断。反之,若所替换的电阻R<R1,无论是电阻R1断路还是电阻R2断路,替换后的总电阻都变小,电流表的示数都增大,则无法判断故障原因。故当电阻R≥R1时,才能判断出故障。
3.(1)R1或R2短路
(2) AC 如果选用的电阻R0大于R1,当出现电流表A的示数变小时,可能是R1短路,也可能R2短路,则利用该电阻不能准确判断电路故障;所以,选用的电阻R0的阻值应小于或等于R1,才能根据电流表的示数变化情况准确判断电路故障。
【详解】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,闭合开关S后,电流表指针发生偏转,说明有电流,故障为R1或R2短路。
(2)[1][2]若定值电阻R1短路,用R0替换R1时,由电阻的串联可知电路的总电阻将变大,则由欧姆定律可知电流表A的示数将变小;若定值电阻R2短路,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大于R1,当出现电流表A的示数变小时,可能是R1短路,也可能R2短路,则利用该电阻不能准确判断电路故障;所以,选用的电阻R0的阻值应小于或等于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AC。
4.(1)见解析
(2)AB
【详解】(1)根据电路图可知,两个电阻串联,电压表测量R1两端的电压,一段时间后观察到电压表示数为电源电压U0,故障可能是R1断路或R2短路。若原故障是R1断路,替换后电路接通,电压表测R0两端电压,根据串联电路分压规律,此时电压表的示数小于;若原故障是R2短路,替换后电压表仍测电源电压,电压表的示数为。
(2)A.在M处串联一个电流表,电流表示数为零,故障是R1断路,示数不为零,故障是R2短路,能判断出故障,故A符合题意;
B.用电阻R0替换电阻R2,电压表示数不变,故障是R1断路,示数变小,故障是R2短路,能判断出故障,故B符合题意;
C.在电阻R1两端并联一根导线,如果故障是R2短路,则会导致电源短路,不安全,不可取。故C不符合题意;
故选AB。
5.(1)短路/断路
(2)若两电表示数均为0,则断路;若电流表示数为、电压表示数为,则短路
【详解】(1)由图示知,两个电阻串联在电路中,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,若两个电阻都无故障,则电路中的总电阻为
用R3替换R1,则电路的总阻值减小,电路的电流增大。而用R3替换了R1后,电流表示数减小了I0,说明替换后,电路的总阻值增大了。则可能是R1短路了,替换后,电路的总阻值由2R0变成了R′=R3+R2=R0+2R0=3R0
或者是R3断路了,替换后,整个电路断路,通过的电流减小为0。
(2)若R3故障,则整个电路断路,电路中的电流为0,电流表示数为0,电压表与电源的连接断开,示数也为0;若R1短路,替换前,电路中的电流
替换后,电路中的电流
则有
解得电源电压
替换后,电流表示数
电压表示数
6. 电源电压 R1断路或R2断路 见解析
【详解】[1][2]根据电路图可知,两电阻并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源两端电压,一段时间后,电流表A的示数变小,说明电路中的总电流变小,电路中的总电阻变大,根据并联电路电阻规律可知,故障可能是并联电路中某一个电阻断路,即R1断路或R2断路,因为电压表测量电源电压,所以电压表的示数不变,电压表的示数是电源电压。
[3]若R1断路,当R>R2时,用R替换R2后,由于电阻增大了,根据欧姆定律可知,电路中的电流会变小,即电流表示数变小;若R2断路,用某完好的定值电阻R替换R2后,由于有电流通过R和R1,根据并联电路的电流特点可知,电流表示数会变大,故R大于R2,可以确定故障。
7.(1)R1短路或R3断路
(2)若两电表示数均为0,则R3断路;
若电流表示数为3I0,电压表示数为9I0R0,则R1短路。
【详解】(1)由图示知,两个电阻串联在电路中,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,若两个电阻都无故障,则电路中的总电阻为
用R3替换R1,则电路的总阻值减小,电路的电流增大。而用R3替换了R1后,电流表示数减小了I0,说明替换后,电路的总阻值增大了。
则可能是R1短路了,替换后,电路的总阻值由3R0变成了
或者是R3断路了,替换后,整个电路断路,通过的电流减小为0。
(2)若R3断路,则整个电路断路,电路中的电流为0,电流表示数为0,电压表与电源的连接断开,示数也为0;
若R1短路,替换前,电路中的电流为
替换后,电路中的电流为
则有
解得电源电压
替换后,电流表示数
电压表示数
8.(1) 电压表 见解析
(2)BC
【详解】(1)[1][2]由图知道,两个电阻串联,电压表测量R2两端的电压,根据题意知道,没有替换前电流表示数均大于零,说明电路中若有故障,则应是短路,不会是断路;电压表示数均大于零,则说明如果短路则应是。所以,当用一个阻值与不同的完好电阻替换,根据串联分压原理知道,此时电压表示数应变化,若电压表示数不变,则说明电路中有故障,应是短路;若电压表示数变化,则电路中无故障。而无论电阻是否短路,用一个阻值与不同的完好电阻替换后,电流表的示数都有变化,所以不能用电流表判断电路是否存在故障。
(2)若定值电阻R1短路,用R替换R1时,由电阻的串联可知电路的总电阻将变大,则由欧姆定律可知电流表A的示数将变小;若定值电阻R2短路,用R替换R1时,如果R等于R1,则电流表A的示数不变;如果R大于R1,由欧姆定律知道,电流表A的示数将变小;如果R小于R1,由欧姆定律知道,电流表A的示数将变大;综上可知,如果选用的电阻R大于R1,当出现电流表A的示数变小时,可能是R1短路,也可能R2短路,则利用该电阻不能准确判断电路故障;所以,选用的电阻R的阻值应小于或等于R1,才能根据电流表的示数变化情况准确判断电路故障,故BC符合题意,A不符合题意。
故选BC。
9.(1)ADE
(2) 大于 见解析
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1、R2串联,电压表测量R1两端的电压。
A.仅电阻R1断路,电压表与R2串联接入电路,电压表示数为电源电压,故A符合题意;
B.仅电阻R1短路,相当于电压表测量导线的电压,则电压表无示数,故B不符合题意;
C.仅电阻R2断路,电压表与电源断开,则电压表无示数,故C不符合题意;
D.仅电阻R2短路,相当于只有R1接入电路,电压表示数为电源电压,故D符合题意;
E.电路正常,各元件均完好,电压表测量R1两端的电压,则电压表有示数,故E符合题意。
故选ADE。
(2)[1][2]用一个阻值为R0的电阻替换电阻R1,若所用电阻R0的阻值大于R1的阻值,如果电压表的示数变小,则电阻R1断路;如果电压表的示数变大,根据串联分压特点可知,电路正常,各元件均完好;如果电压表不变,则电阻R2短路。若所用电阻R0的阻值等于R1的阻值,则不能区分电阻R2短路和各元件完好情况,因为电压表示数不变,可能是R2短路,也可能各元件完好。若所用R0的阻值小于R1的电阻,则不能区分电阻R1断路和各元件完好情况,因为电压表示数变小,可能是R1断路,也可能R1、R2电路正常,各元件均完好。综上所述,所用电阻R0的阻值应大于R1的阻值。
答案第1页,共2页
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替换电阻类判断电路故障
电阻替换类电路故障学习意义
替换电阻类电路故障题是近期上海模考的高频热门考点。
从考点属性来看,这类题目是上海电路故障题型的“进阶延伸”,区别于基础的开路/短路判断,核心考查“假设验证”与“定量分析”结合的能力——上海考题常以串并联电路为载体,搭配电表变化、电阻替换操作,既要求掌握欧姆定律、串并联电路规律等基础知识点,又侧重对逻辑推理的综合运用,能有效区分不同层次考生的解题能力,成为中档题到压轴小题的核心命题方向。
从知识应用角度,学习这类问题能帮助串联电路分析、欧姆定律、电阻特性等零散知识点,形成“现象→推理→验证”的完整解题链条。
从备考提分角度,这类题目虽综合性强,但解题套路固定。上海模考中多次出现同类变式(如更换电阻规格、调整电表测量位置),熟练掌握后可快速突破电路板块难点,提升答题准确率与效率,成为拉开分数差距的关键题型。
电阻替换类电路故障题解题步骤
1. 电路分析先行
明确串并联结构,判断已知电阻大小关系,确定电表测量对象。
2. 故障类型预判
根据电流/电压变化判断故障是断路(电流变小、电压异常)还是短路(电流过大)。
3. 选项验证逻辑
对每个选项,假设不同故障,分析替换/测量后的现象:
· 电阻替换:利用电阻大小关系(如 ),计算替换后的电流,通过电流变化(变大/变小/范围)区分故障。
· 电流/电压测量:串联电流表判断支路是否导通,并联电压表需结合电路结构分析电压是否异常(如并联电路中电压测量可能无法区分断路,需谨慎)。
4. 判断依据清晰化
书写时需明确“操作→现象→故障”的因果链,例如:“替换 后,若电流表示数变大→原故障为 断路”。
电阻替换类电路故障真题演练
1.(九年级上·上海·期末)在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,电压表V的示数不变,电流表A的示数变大,若故障只发生在两个电阻R1或R2上,用某完好的电阻R()替换R1,替换后电压表的示数不变,电流表的示数变得更大(没有超过电流表量程),则( )
A.R1可能断路 B.R2一定断路
C.R1可能短路 D.R2一定短路
2.(24-25九年级下·上海·月考)在图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,过了一会儿电流表示数突然变小。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现将完好的电阻R替换电阻R1,只有当电阻R R1时,才能判断出故障。请写出替换前后电流表示数的变化情况及对应的故障。 。
3.(2025·上海杨浦·一模)在如图所示的电路中,电源电压不变。已知电路中有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。闭合开关S后,电流表指针发生偏转。
(1)电路中的故障可能是: ;
(2)为了进一步判断故障发生的位置,现仅用一个完好的电阻R0替换电阻R1,电阻R0应满足的条件是 (请选择下列符合条件的选项),并写出选择的理由: 。(写出电表示数变化情况及对应的故障)
A.R0=R1 B. C.
4.(2025·上海黄浦·一模)在如图所示的电路中,电源电压为保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电压表的示数为,已知故障只发生在电阻、中一个。
(1)用完好的电阻替换电阻,闭合开关S,写出电压表的示数及对应的故障 。
(2)以下操作中,能通过电表的示数或示数变化情况判断出故障的是__________。(新接入的元件均完好)
A.在M处串联一个电流表
B.用电阻替换电阻
C.在电阻两端并联一根导线
5.(2025·上海闵行·一模)电阻和的阻值规格均为,电阻的阻值规格为。小王将和按如图所示方式连入电路中,闭合开关S,观察到两电表指针均发生偏转;然后用替换,与替换前相比,电流表示数减小了。经过思考后,小王认为电路中存在故障。已知电路中的电源电压始终保持不变,3个电阻中只有1个电阻存在故障,请根据以上信息判断:
(1)电路中的故障可能是 ;
(2)请写出替换后两电表示数及对应的故障 。
6.(2025·上海奉贤·一模)在如图所示的电路中,电源电压为U且保持不变,闭合开关S后,电路正常工作。一段时间后,电流表A的示数变小,已知故障只有一处,且发生在电阻R1或R2上,则此时电压表V的示数为 ,故障可能是 。若选择一个完好的定值电阻R替换R2,并观察比较电流表替换前、后示数,则电阻R需要满足一定的条件才能确定故障。若R大于R2,判断能否确定故障并说明理由 。
7.(25-26九年级上·上海·月考)电阻和的阻值规格均为3,电阻的阻值规格为。小明将和按如图所示方式连入电路中,闭合开关S,观察到两电表指针均发生偏转;然后用替换,与替换前相比,电流表示数减小了。经过思考后,小明认为电路中存在故障。已知电路中的电源电压始终保持不变,电阻、、中只有1个电阻存在故障,请根据以上信息判断:
(1)电路中的故障可能是 ;
(2)请写出替换后两电表示数及对应的故障。
。
8.(2025·上海闵行·二模)某小组同学按图所示的电路图连接电路,闭合开关,电流表、电压表示数均大于零。他们讨论后认为根据上述现象无法确定电路中是否存在故障。
(1)甲同学思考后认为用一个阻值与不同的完好电阻替换,根据替换前后 (选填“电压表”“电流表”或“任意一个电表”)的示数变化情况就能判断电路是否存在故障。请写出他的判断方法;
(2)乙同学思考后认为用一个完好的电阻替换,也可以判断电路是否存在故障,但电阻的阻值需要满足一定条件。下列符合条件的选项有___________。
A. B. C.
9.(24-25九年级上·上海长宁·期末)在如图所示的电路中,电源电压未知但始终保持不变,电阻R1、R2的阻值相等。闭合开关,发现电压表的示数不为零。
(1)根据上述现象,电路可能存在的情况是______(多选);
A.仅电阻R1断路
B.仅电阻R1短路
C.仅电阻R2断路
D.仅电阻R2短路
E.电路正常,各元件均完好
(2)为了进一步确定(1)中电路的具体情况,小明用一个阻值为R0的电阻替换电阻R1,仅通过电压表示数的变化情况就做出了判断。则所用电阻R0的阻值应 R1的阻值(选填“大于”、“等于”或“小于”),理由是: 。
试卷第1页,共3页
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