2026年中考物理一轮专题复习讲义 电路故障分析

人教版初中物理中考二轮专项复习讲义 书禾物理 《电路故障分析》精讲 【环节1】考情透视·精准导航 一、近五年中考命题趋势诊断： ✅ 必考性：电路故障是电学实验最高频考点，出现率90%+ ✅ 综合性：与欧姆定律、电表使用、动态电路深度绑定 ✅ 方法性：从“现象判断”向“电表检测”“位置互换”等系统方法演进 近年来，跨学科实践题（如“制作简易水位报警器”“设计教室照明故障排查方案”）在中考中比重上升。电路故障分析可与建筑识图（家庭电路布线）、安全用电教育（触电原因分析）、技术工程（机器人电路检修） 等融合。例如：2025年广东卷以“智能路灯故障”为情境，要求学生结合光敏电阻与故障检测。 难点：学生常混淆断路与短路的电表表现，尤其是电压表串联现象 二、2026中考预测 热点1：双表检测法（电流表+电压表组合判断） 热点2：位置互换法（电阻互换后电表变化判断故障） 热点3：家庭电路故障（测电笔检测，空气开关跳闸分析） 热点4：实验操作中的故障排查（连接错误、接触不良） 热点5：跨学科实践类故障分析（如“智能家居电路故障”“光伏板系统故障诊断”） 三、核心素养考查映射 素养维度 具体考查方式 典型题型 物理观念 电路的通路、断路、短路状态理解 判断故障类型 科学思维 逻辑推理（假设-验证）、逆向思维 电表检测故障 科学探究 设计检测方案、分析数据、得出结论 实验故障排查 科学态度 严谨分析、不遗漏可能性 多故障可能性讨论 【环节2】知识重构·体系整合 一、核心规律速查表 1. 串联电路故障特征 故障类型 电流表 电压表测R1 电压表测R2 灯泡表现 R1断路 无示数 示数近电源电压 无示数 都不亮 R1短路 有示数（变大） 无示数 有示数（变大） L1不亮，L2更亮 R2断路 无示数 无示数 示数近电源电压 都不亮 R2短路 有示数（变大） 有示数（变大） 无示数 L1更亮，L2不亮 口诀：两灯不亮是无流断有压；一灯亮是有流短无压。（两灯不亮是没有电流，是断路，断的位置接电压表测量时有电压；一灯亮是有电流，是短路，短路的地方相当于导线，电压表没有示数。） 2. 并联电路故障特征 故障类型 A1测L1 A2测L2 A测干路 电压表 L1断路 无示数 不变 变小 不变（电源电压） L2断路 不变 无示数 变小 不变 L1短路 极大（烧坏） 极大 极大 无示数 关键结论： 串联断路：电压表有示数→所测部分断路；电压表无示数→所测部分外断路 串联短路：谁短谁电压为零，另一个电压变大 并联故障：一断支路不影响其他支路，但干路电流变小 二、知识网络图 三、易混点辨析 错误认知 正确理解 电流表无示数就是断路 也可能是电流表本身短路 电压表有示数就是通路 电压表串联时也有示数（近电源电压） 灯泡不亮就是断路 也可能是灯泡短路或电流太小 短路时电流一定很大 局部短路时电流变大，但不一定烧坏 【环节3】方法提炼·解题模板 ⭐⭐⭐ 一：故障判断“三步法” 适用题型：根据电表示数判断电路故障 步骤 操作内容 关键判断 第一步：看电流表 判断是断路还是短路 无示数→断路；有示数→短路或正常 第二步：看电压表 确定故障位置 有示数近电源电压→所测部分断路； 无示数→所测部分短路或外断路 第三步：验证灯泡 确认故障类型 都不亮→断路；部分亮→短路 口诀记忆：“先看电流定断短，再看电压定位置，最后灯泡来验证” 二：电表检测“定位法” 适用题型：用电压表或导线检测故障位置 电压表检测流程： 电压表有示数（近电源电压）→ 电压表两接线柱到电源是通路，所测部分断路 电压表无示数 → 所测部分短路，或所测部分外断路 导线检测法:导线并联两点后：灯亮/有电流 → 这两点间断路；仍不亮 → 这两点外断路 三：位置互换“反推法” 适用题型：电阻互换位置后观察电表变化判断故障 核心逻辑：互换前故障 → 互换后电表变化 → 反推故障类型 四：家庭电路故障“测电笔法” 适用题型：家庭电路中测电笔检测故障 检测规律： 现象 故障判断 测电笔测火线亮，零线不亮 正常 测电笔测火线不亮 火线断路 测电笔测零线亮 零线断路（通过用电器连通火线） 测电笔测插座两孔都亮 零线断路 测电笔测插座两孔都不亮 火线断路 口诀：“零线亮，零线断；火线不亮，火线断” 【环节4】典例精析·思维可视 例题1 —— 三步法（串联电路双表检测）★★★★ 【方法对应】 故障判断“三步法”：先看电流表定断短，再看电压表定位置，最后灯泡来验证。 （2024·安徽亳州二模）在电学实验中，通常用电压表来检测电路故障。如图所示电路中，电源电压为3V，闭合开关后，两灯泡均不亮，经检测，确定是灯泡L2断路，则检测过程中下列说法中错误的是（　　） A．电压表接ad时示数为3V B．电压表接ab时示数为3V C．电压表接ac时示数为3V D．电压表接bc时示数为3V 【教师精讲·思维过程】 已知：电源电压 3V，L2断路。 a–d：直接测电源 → 3V ✅ a–b：测 L₁，因断路无电流，L₁ 两端电压为 0 → 应为 0V，但选项说 3V → 错误 a–c：测 L₁+断路部分，电压表通过 L₁ 和断口串联，示数≈电源电压 → 3V ✅ b–c：测 L₂（断路），电压表与断口并联，示数≈电源电压 → 3V ✅ 【答案】B 【方法迁移】 “三步法”口诀：先看电流定断短，再看电压定位置，最后元件来验证。 本题中，电流表“0”直接指向断路，电压表“近电源”锁定断路位置在R2。 【即学即练】 1.闭合开关后，两灯均不亮，当分别把电压表并联接在图中AB两点、BC两点及AC两点时，测得的数据是：UAB=0，UBC=4.5V，UAC=4.5V，则故障可能是______. A．L1短路 B．L2断路 C．L2短路 D．L1断路 我的分析：①由“两灯均不亮”这个现象，可判断可能是 ，②接AB无示数，说明AB间正常，UBC=4.5V，UAC=4.5V，两个共同的区域是BC，即______到______之间断路，即：______ 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，发现电流表的示数变为零，电压表的示数变大（接近电源电压）。经检查，故障只发生在电阻R1或R2上。请判断故障原因。 【教师精讲·三步法应用】 第一步：看电流表 电流表示数为零 → 电路为 （不是短路，因为短路时电流表应有示数且变大）。 第二步：看电压表 电压表测R2两端电压，示数接近电源电压 → 电压表两接线柱到电源正负极是通的，且所测部分（R2） 。 推理：若R2断路，电压表串联在电路中，内阻极大，分得几乎全部电源电压，示数≈U电源，同时电流几乎为零。符合“A=0，V≈U”。 第三步：验证灯泡（本题无灯泡，但可验证R1） 若R2断路，R1完好但无电流通过，其两端电压为零。这与电压表测R2有示数一致。 若R1断路，则电压表无法通过R1连接到电源正极，示数应为零，与题意矛盾。 结论： R2断路。 例题2 —— 定位法（电压表/导线检测） 【方法对应】 电表检测“定位法”：电压表有示数（近电源）→ 所测部分断路；电压表无示数 → 所测部分短路或所测部分外断路。导线检测法：导线并联两点后灯亮 → 这两点间断路。 【原题呈现】（2025·重庆模拟卷） 小明在探究串联电路故障时，连接了如图电路（电源电压3V，灯泡L1、L2串联，开关S）。闭合开关，两灯均不发光。小明用一根导线检测故障，他将导线并接在L1两端时，两灯仍不亮；将导线并接在L2两端时，L1亮、L2不亮。请分析故障。 【教师精讲·定位法应用】 第一步：观察现象 两灯均不亮 → 可能断路（若短路则至少一灯亮）。 第二步：导线检测定位（导线并联法） 导线并接在L1两端，两灯仍不亮 → 说明L1不是断路点（如果L1断路，导线旁路后电路应接通，L2应亮）。 导线并接在L2两端，L1亮、L2不亮 → 说明L2是断路点（导线旁路L2后，电流通过导线和L1形成回路，L1亮；L2因自身灯丝断，即使两端有电压也不亮）。 结论： L2灯丝断路。 【方法迁移】 导线检测法口诀：“导线并两点，灯亮断点在中间；灯还不亮，断路在外面。”本题中，并接L2后灯亮，断路点就是L2。 【学生即学即练】（变式题，原题为2024·安徽合肥二模） 原题：在如图电路中，闭合开关，两灯均不亮。用电压表检测，测得Uab=0V，Ubc=3V，Ucd=0V。故障是______。 我的分析： Ubc=3V（近电源电压）→根据口诀：电压表有示数（近电源）→所测部分断路⇒ b–c段（即L2）断路 变式要求：将电压表改为导线检测法，写出检测步骤和判断依据。 （答案：L2断路；检测步骤：导线并接L2两端，灯亮则L2断） 例题3 —— 反推法（位置互换） 【方法对应】 位置互换“反推法”：互换前故障 + 互换后电表变化 → 反推故障类型。 【原题呈现】（2024·上海普陀一模） 在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，电路正常工作。一段时间后，发现电流表示数变小，电压表示数变大。故障只发生在R1或R2上。 小明将R1和R2位置互换后，闭合开关，发现电流表示数仍变小，但电压表示数变小了。请判断原故障。 【教师精讲·反推法应用】 第一步：分析互换前现象 电流表示数变小 → 总电阻变大 → 可能是断路（短路总电阻变小，电流应变大，排除短路） → 所以是断路。 电压表示数变大 → 电压表测R1，示数变大说明R1两端电压升高。在串联电路中，若R1断路，电压表串联，示数接近电源电压（变大）；若R2断路，电路断，电压表示数为0（不符）。 初步判断：R1断路。 第二步：重新审视 实际经典分析：R1断路时互换前A=0（变小），V≈U（变大）；互换后R1断路仍在电路，A=0，V测原R2（正常）由于断路无电流，V=0（变小）。符合“电压表示数变小”。 因此原故障是R1断路。 结论： 原故障为R1断路。 【方法迁移】 反推法关键：列出互换前后所有可能故障的电表变化对照表，用排除法唯一确定。 【学生即学即练】（原题：2023·江苏镇江中考） 如图所示，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数。将R1、R2互换后，电流表示数不变，电压表仍无示数。故障是（ ） A. R1断路 B. R1短路 C. R2断路 D. R2短路 要求：用反推法写出推理过程。 （答案：B. R1短路；分析：互换前电压表无示数→R1短路；互换后电压表仍无示数说明短路仍在所测位置） 例题4 —— 测电笔法（家庭电路故障） 【方法对应】 家庭电路故障“测电笔法”：零线亮 → 零线断；火线不亮 → 火线断；两孔都亮 → 零线断；两孔不亮 → 火线断。 【原题呈现】（2024·山东济南一模） 晚上，小明家所有用电器都停止工作，但邻居家仍有电。小明用测电笔测试家中插座的两个孔，发现氖管都发光。请你分析故障原因。 【教师精讲·测电笔法应用】 第一步：现象记录 测电笔测试插座两孔都发光 → 正常情况下，只有火线孔应发光，零线孔不发光。 第二步：推理 两孔都发光说明零线孔也带有220V电压。在家庭电路中，零线正常情况下与大地等电位（0V）。若零线在某处断路，则断点之后的零线会通过用电器内部与火线连通，使零线也带上火线电压。 因此，故障是：进户零线断路（断点在该插座之前的总零线路上）。 第三步：验证 邻居有电，说明外部火线正常。小明家所有用电器不工作，因为零线断开，无法形成回路。测电笔测零线亮，证实零线断路。 【方法迁移】 口诀：“零线亮，零线断；火线不亮，火线断；两孔都亮零线断，两孔不亮火线断。” 【学生即学即练】（原题：2025·广东模拟） 小华家一盏电灯不亮，他用测电笔测试灯座的两个接线柱，发现氖管都发光。则故障是（ ） A. 火线断路 B. 零线断路 C. 灯丝断了 D. 开关短路 要求：写出判断依据。 （答案：B. 零线断路；依据：两孔都发光说明零线断，电流经灯丝使零线带电） 例题5 ——实验操作故障排查 【方法对应】 实验操作中的故障往往源于连接错误、元件损坏或操作不当。排查时需遵循“先观察现象，再电表检测，后逐段排除”的思路。 【原题呈现】 在探究“电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。 实验操作：① 检查电路连接无误，闭合开关；② 发现电流表无示数，电压表示数接近4.5V；③ 移动滑动变阻器的滑片，两表示数均无变化。 请分析故障原因。 【教师精讲】 第一步：根据现象缩小范围 电流表无示数 → 电路可能断路（若短路，电流表应有较大示数）。电压表有示数（接近电源电压） → 电压表两接线柱到电源正负极是通路，且所测部分（定值电阻R）发生断路。 第二步：综合判断唯一故障 若R断路 → 电压表串联在电路中，示数≈U电源，电流几乎为0，符合现象。同时滑片移动无效 → 排除滑动变阻器阻值大导致电流过小而出现没有电流的情况。 结论：定值电阻R断路； 【方法迁移】 实验操作故障排查口诀：“无流有压断所测，有流无压短所测；滑片无效查变阻，上下各一才正确。” 【学生即学即练】（2024·辽宁鞍山一模变式） 在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。闭合开关后，发现：电流表指针向左偏转（反偏）；移动滑片，电压表示数始终为0，电流表示数逐渐变大但小灯泡不亮。 请回答： ① 电流表反偏的原因是 ______。 ② 电压表示数为0的可能原因有：______、______。 ③ 小灯泡不亮但电流表示数变大的原因是 ______。 【我的分析】 ① 电流表正负接线柱接反。 ② 小灯泡短路；电压表接线柱接触不良（或并联部分以外断路）。 ③ 小灯泡短路（电流不经灯丝，灯不亮，但电流表有示数且随滑片移动变化）。 【参考答案】 ① 正负接线柱接反 ② 小灯泡短路；电压表断路（或并联部分接触不良） ③ 小灯泡短路 【拓展变式·实验故障专题训练】 实验名称 故障现象 可能原因 排查方法 探究电流与电压关系 闭合开关，电流表有示数，电压表无示数 定值电阻短路 将电压表并联在滑动变阻器两端，若有示数则说明电阻短路 测量未知电阻阻值 移动滑片，两表示数均不变且很小 滑动变阻器接了两个下接线柱（阻值最大） 改为“一上一下”接法 探究电流与电阻关系 更换电阻后，电压表示数无法调到设定值 滑动变阻器最大阻值太小 换用更大阻值的滑动变阻器或降低电源电压 【本部分小结】 实验操作故障排查的核心思维：1. 电表反常先看接线（正负、量程）。2. 无流有压断所测，有流无压短所测。3. 滑动变阻器看接法，一上一下才调压。4. 灯泡不亮查功率，短路断路分清楚。 【环节5】模型建构·举一反三 模型一：串联电路故障判断模型 母题特征：两电阻/灯泡串联，根据电表示数判断故障 故障 电流表A 电压表V1（测R1） 电压表V2（测R2） R1断路 无 有（近电源电压） 无 R1短路 有（变大） 无 有（变大） R2断路 无 无 有（近电源电压） R2短路 有（变大） 有（变大） 无 记忆口诀：“断路处电压有，短路处电压无；断路无电流，短路电流大” 变式链（已展开具体内容）： 变式 条件改变 分析要点 典型示例 变式1 只有一只电压表，多次测量 将电压表依次并联在不同元件两端，对比示数变化。若某次有示数（近电源电压），则所测部分断路；若某次无示数，则所测部分短路或外部断路。 例：电压表接在L1两端无示数，接在L2两端有示数→L1短路或L2断路？需结合电流表进一步判断。 变式2 加入电流表检测 电流表有无示数先定断/短，再结合电压表定位。双表组合可唯一确定故障。 例：A无示数，V1有示数，V2无→R1断路。 变式3 灯泡作为检测工具 将完好的小灯泡并联在怀疑断路的两点间，若小灯泡发光（或亮度变化），则说明该两点间断路。 例：L1、L2串联，L1不亮。将检测灯并联在L1两端，检测灯亮→L1断路。 变式4 导线检测法 用一根导线并联在两点之间，若电路恢复通路（灯泡亮或电表有示数），则这两点之间断路。 例：导线并接在开关两端，灯亮→开关接触不良（断路）。 模型二：单表示数变化故障模型 母题特征：只有一只电表（A或V）示数变化，判断故障 核心规律：只有电压表示数变大 → 可能是所测部分断路（串联）或另一支路断路（并联）；只有电流表示数变大 → 一定是短路，且是所测部分外短路。 模型三：位置互换反推模型 互换法核心逻辑：互换前故障特征 + 互换后电表变化 → 唯一确定故障 模型四：家庭电路故障检测模型 母题特征：测电笔检测插座、灯不亮、空气开关跳闸 检测流程图：灯不亮 → 测电笔测火线不亮→火线断路；测电笔测火线亮，零线不亮→正常；测电笔测零线亮→零线断路。 空气开关跳闸原因：短路、总功率过大、漏电。 生活案例·安全用电教育 案例1：某居民家中突然所有灯都熄灭，但邻居家有电。测电笔测试进户火线孔氖管不亮。判断：进户火线断路（可能是总保险丝熔断或电表出线松脱）。安全警示：不得用铜丝代替保险丝，不得带电检修。 案例2：厨房插座插上电饭煲后，空气开关立即跳闸。排查：先拔掉所有电器，再逐一插上，发现插上微波炉时跳闸→微波炉内部短路。安全警示：大功率电器应避免同时使用同一插座。 【环节6】限时仿真·实战演练（25分钟，2024-2025真题改编） 小题限时练（15分钟，每题3分，共15分） 1.（★★★）（2024·上海中考真题改编） 如图所示电路，电源电压为U₀保持不变，电阻R₁、R₂的阻值均为R₀。闭合开关S，电路正常工作。过了一会，电压表V的示数减小。已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻R₁或R₂上。 ①电路中存在的故障是：__________________； ②为进一步确定故障，将电阻R₁、R₂在电路中的位置互换，并在电阻R₁与开关之间串联一个电流表。写出两电表的示数情况及对应的故障： __________________________________________________________________。 2.（★★★★）（2024·湖南一模改编） 如图所示电路，闭合开关S，两灯都不亮。当用一根导线分别连接a、b点，c、d接线柱时，两灯都不亮；连接e、f接线柱时，两只灯泡均发光。 则电路故障可能是（　　） A．灯泡L₁断路　　 B．灯泡L₂断路　　 C．电流表断路　　 D．开关S断路 3.（★★★★）（2024·安徽合肥一模改编）如图所示是家庭电路的部分电路，下列说法正确的是（　　） A．若保险丝熔断了，一定发生了短路 B．若导线cd间断路，插座就不能对外供电 C．若闭合开关S，灯泡L不发光。用测电笔检测e点，氖管发光，则说明hc之间可能出现断路 D．若ab间断路，灯泡L不能正常工作 【环节7】反思感悟·错因归因 一、本专题自我诊断表 能力维度 掌握程度（打√） 失分原因分析 断路vs短路判断 □优秀 □良好 □一般 □薄弱 错误类型：□现象记混 □电表规律不清 电压表检测定位 □优秀 □良好 □一般 □薄弱 错误类型：□"有示数"判断错 □串联现象不理解 单表示数变化分析 □优秀 □良好 □一般 □薄弱 错误类型：□可能性遗漏 □逻辑不严密 位置互换法 □优秀 □良好 □一般 □薄弱 错误类型：□互换后电路分析错 □反推逻辑不清 家庭电路故障 □优秀 □良好 □一般 □薄弱 错误类型：□测电笔原理不清 □零线火线判断错 二、错题档案 题号 我的答案 正确答案 错误类型 所属模型 再犯风险 □知识□方法□逻辑□审题 □高□中□低 三、方法迁移思考 本专题的“三步法”“定位法”还可用于： □复杂动态电路分析 □多开关状态转换问题 □传感器电路调试 □家庭电路安装检修 □其他：______ 四、我的疑问与收获 本专题我最大的困惑是：____________ 通过本专题学习，我总结的“独家秘籍”是：____________ 【环节8】分层作业·精准巩固（2024-2025真题精选） A1.（★★★）（2024·江苏南京一模改编）在图所示的电路中，电源电压为U保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，观察到电流表的示数突然变大。电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。若在电路中添加一个电表判断故障，以下可行的是________。 A．在M点串联电压表 B．在NP两点间并联电流表 C．在NP两点间并联电压表 请写出接入电表并闭合开关S后，所有电表的示数情况及对应的故障________。 A2.（★★★）（2025·上海模拟改编）串联电路中，闭合开关两灯不亮，电压表测L1无示数，测L2有示数（近电源电压）。故障是______，判断依据是______。 A3.（★★★★）（2024·陕西西安二模改编）测小灯泡电功率实验中，连接好电路闭合开关，灯泡很暗且移动滑片电表示数几乎不变。原因是______（选填：A.滑变接下两接线柱 B.灯泡电阻太小 C.滑变最大阻值太小） B组 能力提升（中档偏难，建议25分钟） B1.（★★★★）2023·江苏苏州·一模）如图所示电路中，由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R₁、R₂上，现通过接入一个电表来判断故障。 ①应选择方案________（选填字母） A．将一个电流表接入到Q点 B．将一个电压表接入到QM之间 C．将一个电压表接入到MN之间 ②选择方案后，闭合开关S后移动滑片，若电表的示数不变，则故障是：_______（选填“”或“”）的接线柱接触不良 B2.（★★★★）（2025·重庆模拟改编）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．经过一段时间，电流表突然无示数．若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上． （1该电路中存在的故障可能是_______________； （2）为进一步确定故障，小强同学用一只完好的灯L替换电路中的电阻R1，闭合开关S，观察灯的亮暗情况．若灯L亮，说明故障是______________． 试卷第1页，共3页 第 1 页 共 20 页 学科网（北京）股份有限公司 B3.（★★★★）（2024·上海一模改编）如图所示，三个电阻串联后接在电压为12V的电路中，现知道在三个电阻R1、R2和R3中只有一个电阻断路，一个电阻短路。现用一只标有“12V”（注：12V表示小灯泡在达到此电压时正常发光）字样的灯泡对该电路进行检测，当它接在下表所列的某两点时，灯泡的亮暗情况如表所示，则下列判断正确的是（　　） 灯并接处 a、d a、b b、c c、d a、c 灯发光情况 正常发光 不发光 比正常发光暗 不发光 正常发光 A．电阻R1正常，电阻R2断路 B．电阻R1短路，电阻R3短路 C．电阻R2正常，电阻R3断路 D．电阻R3短路，电阻R2断路 C组 挑战拓展（压轴难度，选做，建议15分钟） C1.（★★★★★）（2025·广东模拟改编+创新设计）在"测量小灯泡电功率"实验中，电源电压6V，小灯泡额定电压2.5V，滑动变阻器R1（10Ω 1A）和R2（50Ω 1A）可选。 (1) 应选用滑动变阻器______（R1/R2），理由是______ (2) 连接电路后闭合开关，小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数。故障可能是______ (3) 排除故障后，移动滑片使电压表示数为2.0V，应向______移动滑片使灯泡正常发光 (4) 若电压表0-15V接线柱损坏，如何用它完成实验？画出电路图并说明 【附录】核心模型速查卡（可裁剪） 卡片1：串联故障判断速查 断路特征：电流表无示数，断路处电压有（近电源电压）； 短路特征：电流表有示数变大，短路处电压无。 口诀：“断路无流压有，短路有流压无” 卡片2：电压表检测定位法 电压表有示数（近电源电压）→所测部分断路； 电压表无示数→所测部分短路，或所测部分外断路 卡片3：家庭电路检测口诀 “零线亮，零线断；火线不亮，火线断” “两孔都亮零线断，两孔不亮火线断” 卡片4：位置互换法核心 互换前故障 + 互换后电表变化 → 反推故障。 关键：互换改变了故障电阻与电表的相对位置。 答案与解析 【环节6】限时仿真·实战演练 详细解答 小题限时练 1.解答： ① 电路中存在的故障是：R₁断路或R₂短路 ② 两电表的示数情况及对应的故障： - 电压表有示数、电流表有示数 → R₂短路 - 电压表无示数、电流表无示数 → R₁断路 【解析·三步法+反推法】 第一步：看电流表判断断短 - 电压表示数减小（从有示数变为0或变小），说明电路可能： - R₁断路：电压表与电源断开，示数变为0 ✓ - R₂短路：电压表测短路导线，示数变为0 ✓ 第二步：看电压表定位置 - 原电压表测R₂，示数减小→故障可能是R₁断路或R₂短路 第三步：位置互换反推法验证 - 互换后R₁、R₂位置交换，电压表改测R₁，电流表串联接入： - 若原故障为R₁断路：互换后R₁仍在电路中（断路位置），整个电路仍断路 → 电流表无示数，电压表无示数 - 若原故障为R₂短路：互换后R₂移到原R₁位置（短路），R₁移到原R₂位置，电路通路 → 电流表有示数，电压表测R₁（正常）有示数 结论： 通过互换后的电表表现可反推出原故障类型。 2.答案：C．电流表断路 【解析·导线检测定位法】 第一步：分析导线检测现象 导线连接位置 现象 推理 a、b（并联L₁） 两灯都不亮 L₁不是断路点（若L₁断路，短接后L₂应亮） c、d（并联L₂） 两灯都不亮 L₂不是断路点（若L₂断路，短接后L₁应亮） e、f（并联电流表） 灯泡发光 电流表处断路 第二步：验证电流表断路 - 电流表断路时：整个电路断开，两灯都不亮 ✓ - 短接L₁或L₂无法修复断路（因为断点在电流表），两灯仍不亮 ✓ - 短接电流表后，电路通路，至少一灯发光 ✓ 结论： 故障为电流表断路。 口诀应用： 导线并两点，灯亮断点在中间；灯还不亮，断路在外面。本题中，短接L₁、L₂都不亮，说明断路不在L₁、L₂，而在电流表处。 3. 答案：C 【解析·测电笔法+家庭电路故障】 逐项分析： A．若保险丝熔断了，一定发生了短路 - 错误。 保险丝熔断可能是短路，也可能是总功率过大（电流过大）。 B．若导线cd间断路，插座就不能对外供电 - 错误。 导线cd是零线，若cd断路，插座的右孔（火线）仍带电，但左孔（零线）通过用电器可能带电，插座可能仍能供电（但危险）。 C．若闭合开关S，灯泡L不发光。用测电笔检测e点，氖管发光，则说明hc之间可能出现断路 - 正确。 测电笔检测e点（开关后、灯泡前）氖管发光，说明火线正常。灯泡不亮，可能是灯泡断路，或零线断路。若hc（零线）断路，则电流无法形成回路，灯泡不亮，符合题意。 D．若ab间断路，灯泡L不能正常工作 - 错误。 ab是火线进线，若ab断路，整个电路无电，灯泡确实不能工作。但题目说"闭合开关S灯泡不亮，用测电笔检测e点氖管发光"，说明e点有电，ab正常，与ab断路矛盾。 测电笔法口诀应用： 火线亮，零线不亮，正常；零线亮，零线断。 【环节8】分层作业·精准巩固 详细解答 A组 基础巩固 A1.答案：C．在NP两点间并联电压表 电表示数情况及对应故障： 电压表有示数（接近U）、电流表有示数变大 → R₁短路； 电压表无示数、电流表有示数变大 → R₂短路 【解析·三步法+电表选择】 第一步：判断故障类型 - 电流表示数突然变大→电路总电阻减小→短路故障（排除断路） 第二步：确定故障位置 - 若R₁短路：电流表测干路电流变大，电压表测R₂（正常）有示数且变大 - 若R₂短路：电流表测干路电流变大，电压表测R₂（短路处）无示数 第三步：电表方案选择 - A方案（M点串联电压表）：电压表串联在电路中，无论R₁还是R₂短路，电压表都测电源电压，无法区分。 - B方案（NP间并联电流表）：电流表并联会短路R₂，造成电源短路，危险且无法判断。 - C方案（NP间并联电压表）：电压表并联在R₂两端： - 若R₂短路→电压表测短路处，示数为0 - 若R₁短路→电压表测R₂（正常），有示数 结论： 选C方案，通过电压表有无示数可区分R₁短路还是R₂短路。 A2.答案： - 故障是：L₂断路 - 判断依据： 两灯不亮说明电路断路；电压表测L₂有示数（近电源电压），说明电压表两接线柱到电源连通，所测部分（L₂）断路。 【解析·三步法+电压表定位法】 第一步：看现象定性 - 两灯不亮→无电流→断路故障 第二步：看电压表定位 - 测L₁无示数→L₁处无电压，说明L₁正常或外部断路 - 测L₂有示数（近电源电压）→电压表两接线柱到电源连通，所测部分（L₂）断路 第三步：验证 - L₂断路时：电流无法通过L₂，两灯不亮；电压表测L₂时通过L₁与电源连通，示数为电源电压；测L₁时因电路断无电流，L₁两端电压为0。完全符合题意。 口诀应用： 电压表有示数（近电源）→所测部分断路。 A3.答案：A．滑动变阻器接了两个下接线柱 【解析·实验故障排查法】 现象分析： - 灯泡很暗→电路中电流很小→总电阻很大 - 移动滑片电表示数几乎不变→滑动变阻器无法调节电阻 故障判断： - A．滑动变阻器接了两个下接线柱：此时滑动变阻器以最大阻值接入电路，且移动滑片不改变电阻，符合"灯泡很暗+示数不变"。 - B．灯泡电阻太小：若灯泡电阻小，电流应变大，灯泡应变亮，不符合。 - C．滑动变阻器最大阻值太小：若阻值小，电流应变大，灯泡应变亮，不符合。 实验故障排查口诀： 滑片无效查变阻，上下各一才正确。 B组 能力提升 B1(1) 答案：A．将一个电流表接入到Q点 (2) 答案：若电表示数不变（无示数），则故障是R₁的接线柱接触不良；若电表示数变化（有示数），则故障是R₂的接线柱接触不良 【解析·电表检测定位法】 方案分析： - B方案（QM间并联电压表）：电压表并联在R₂两端，若R₁断路，电压表串联示数接近电源电压；若R₂断路，电压表也串联示数接近电源电压。无法区分R₁还是R₂断路。 - C方案（MN间并联电压表）：MN是导线，电压表并联示数始终为0，无法判断。 - A方案（Q点串联电流表）：电流表串联在干路： - 若R₁断路→整个电路断路→电流表无示数 - 若R₂断路→R₁通路但R₂断路→整个电路断路→电流表无示数 - 移动滑片：若R₁接触不良（断路），滑片移动不改变断路状态，电流表始终无示数；若R₂接触不良，同理。 进一步区分： 若电流表有示数，说明电路通路，故障为短路；若电流表无示数，将电压表并联在R₁两端： - 电压表有示数→R₁断路（电压表通过R₂连通电源） - 电压表无示数→R₂断路 B2. (1) 答案：R₁断路或R₂断路 (2) 答案：若灯L亮，说明故障是R₁断路；若灯L不亮，说明故障是R₂断路 【解析·三步法+替代检测法】 (1) 三步法分析： - 第一步：看电流表→无示数→断路故障 - 第二步：看电压表→题目未给电压表信息，需进一步检测 - 第三步：验证→故障可能是R₁断路或R₂断路（串联电路中任一元件断路都导致电流为0） (2) 替代检测法： - 用完好的灯L替换R₁： - 若灯L亮→R₁处原来是断路，替换后电路通路→R₁断路 - 若灯L不亮→R₁处原来正常，故障在R₂→R₂断路 定位法口诀： 替代元件，亮则原断，不亮则外断。 B3答案：D．电阻R₃短路，电阻R₂断路 【解析·检测灯法+假设验证】 电路结构： a—R₁—b—R₂—c—R₃—d，电源12V接a、d。 逐项假设验证： 假设A：R₁正常，R₂断路 - a、d并接灯：灯与R₁、R₃串联，电压12V，灯正常发光 ✓ - a、b并接灯：灯并联R₁，R₁正常，灯被短路？不，灯与R₁并联，灯应亮 ✗（实际不发光） 假设B：R₁短路，R₃短路 - a、d并接灯：灯直接接电源，正常发光 ✓ - a、b并接灯：R₁短路，灯并联在短路处，灯不亮 ✓ - b、c并接灯：R₂正常，灯与R₂串联，灯应较暗 ✓ - c、d并接灯：R₃短路，灯并联在短路处，灯不亮 ✓ - a、c并接灯：R₁短路，灯接在b、c间（R₂），灯较暗 ✗（实际正常发光） 假设C：R₂正常，R₃断路 - a、d并接灯：灯与R₁、R₂串联，灯较暗 ✗（实际正常发光） 假设D：R₃短路，R₂断路 - a、d并接灯：R₃短路，R₂断路，灯并联在a、d（电源），正常发光 ✓ - a、b并接灯：灯并联R₁，R₂断路，灯与R₁串联但电路断在R₂，灯不亮 ✓ - b、c并接灯：灯并联在R₂（断路处），但R₃短路，灯与R₁串联接电源，灯较暗 ✓ - c、d并接灯：R₃短路，灯并联在短路处，灯不亮 ✓ - a、c并接灯：灯并联在R₁+R₂（断路），但R₃短路，灯直接接电源，正常发光 ✓ C组 挑战拓展 C1.(1) 答案：R₂；调节范围大，能满足分压要求 (2) 答案：小灯泡断路 (3) 答案：右（或阻值减小端） (4) 答案：将电压表0-3V量程并联在滑动变阻器两端，调节滑片使电压表示数为3.5V（但超量程）。实际方案：降低电源电压至4V（用两节干电池），此时滑动变阻器分压1.5V，可用0-3V量程测量。 【解析·实验设计+创新方案】 (1) 滑动变阻器选择： - 小灯泡额定电流I = P/U = 1W/2.5V = 0.4A - 正常发光时滑动变阻器需分压：6V - 2.5V = 3.5V - 需接入电阻：R = 3.5V/0.4A = 8.75Ω - R₁（10Ω）调节范围太小，R₂（50Ω）调节范围大且额定电流1A>0.4A，满足要求。 (2) 三步法分析： - 电流表无示数→电路断路 - 电压表有示数→电压表两接线柱到电源连通→小灯泡断路 (3) 滑片移动方向： - 电压表示数2.0V < 2.5V，需增大小灯泡电压 - 根据串联分压，应减小滑动变阻器阻值→向右移动 (4) 创新方案设计： - 原方案：电压表0-15V损坏，0-3V量程可用但量程3V < 3.5V（需分压），超量程。 - 改进方案：降低电源电压至4V（两节干电池），此时滑动变阻器分压4V - 2.5V = 1.5V < 3V，可用0-3V量程并联在滑动变阻器两端测量。 $