内容正文:
2026 中考物理二轮复习压轴题培优专题精讲练
专题 17 电路故障问题(学生版)
一.命题分析
中考电路故障问题以串并联电路为载体,融合欧姆定律( I〓U/R)、电路连接规律(串并联电压 / 电流特点)及电表测量原理(电流表测支路 / 干路电流、电压表测元件两端电压)。
核心考点包括:
①故障类型判定(短路 / 断路)与电表示数特征(如断路时电流表示数为零、短路时电压表示数为零);
②动态情境中故障位置推理(如开关通断、滑动变阻器移动对故障现象的影响);
③多故障组合分析(如多元件同时断路或局部短路的综合判断)。
命题常结合实验电路(如小灯泡不发光、电表异常偏转)或家庭电路场景,侧重电路结构分析、现象与故障的逻辑映射及图文信息转化能力,体现 “科学思维” 与 “模型建构” 核心素养。
二、解题策略
(一)、电路故障种类
1.断路:电路在某处断开。
2.短路:电源或用电器被导线直接接通,一般是局部短路,电源短路是不允许的。
(二)、电路故障判定
对于这类题目,一般先判断电路故障种类,即判断是短路,还是断路,再判断故障位置。
1.判断故障种类
2.判断故障位置
对于如何确定故障位置,需要根据题目给定的具体情况,根据电路中用电器的变化、电表的变化综合分析,常见情况如下:
①用电器的变化
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②电表的变化
三.真题解析
【例题 1】(2025•兰州)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关 S ,L1 、L2 两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,则造成此现象的原因可能是( )
A .L1 断路 B .L2 断路 C .L1 短路 D .L2 短路
【例题 2】(2025•上海)如图所示的电路图,电源电压为 U0 且保持不变。现在将 MN 端分别与变阻器的
ac 端相连,闭合开关,向右移动滑片 P 时。
(1)若电路无故障,则电压表示数
(2)若移动滑片 P 时,至少有一个电表示数不为 0,故障只存在 R1 或R2 上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障
.
【例题 3】(2025•武汉)图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插
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入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关,台灯正常发光。下列说法正确的是( )
A .断开插线板开关,台灯仍正常发光
B .断开台灯开关,指示灯会熄灭
C .若指示灯断路,台灯仍正常发光
D .若台灯内部短路,指示灯会被烧坏
【例题 4】(2025•常州)如图所示的家庭电路,闭合开关,灯泡发光。一段时间后,突发熔丝熔断。下列四种电路故障中:①开关处短路,②开关处断路,③灯泡处短路,④插座内左右金属片接触,会导致熔丝熔断的是( )
A .①③ B .②③ C .①④ D .③④
四. 专题精练
一、单选题
1.如图,电源电压不变,两只电表均完好。开关 S 闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( )
A .电压表指针发生偏转,灯泡 L1 短路 B .电压表指针发生偏转,灯泡 L2 断路
C .电流表指针发生偏转,灯泡 L1 短路 D .电流表指针发生偏转,灯泡 L2 断路
2.小强同学放学回家后,打开电灯,接入电热水壶,两者均正常工作,接着启动微波炉加热食品时,发现微波炉不工作,电热水壶突然停止工作,但是电灯仍然正常发光,如图所示。他对故障作了下列四种判断,其中正确的是( )
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A .零线上 ab 间断路 B .零线上 bc 间断路
C .微波炉所在支路 be 间短路 D .电热水壶所在支路 cd 间短路
3.如图所示电路,当开关 S 闭合后,L1 、L2 均能发光,电流表、电压表均有示数。过一会儿,两灯都不发光。电流表、电压表的示数均为零,可能发生的故障是( )
A .L1 灯丝断了 B .L1 短路 C .L2 灯丝断了 D .L2 短路
4.小李同学晚上在家自修时把台灯的插头插入二孔插座,在台灯开关断开的情况下,台灯不亮;他用测电笔测量台灯灯座的两端,发现测电笔的氖管均发光,而客厅的电灯正常发光。据此下列判断正确的是( )
A .电路一定有故障,零线断路了;台灯开关闭合时,台灯不亮,再用测电笔测台灯灯座的两端,测电笔的氖管均发光
B .电路一定有故障,零线断路了;台灯开关闭合时,台灯不亮,再用测电笔测台灯灯座的两端,测电笔的氖管一端发光,另一端不发光
C .电路可能没有故障,台灯的开关处于零线上;台灯开关闭合时,台灯亮,再用测电笔测台灯灯座的两端,测电笔的氖管仍均发光
D .电路可能没有故障,台灯的开关处于零线上;台灯开关闭合时,台灯亮,再用测电笔测台灯灯座的两端,测电笔的氖管一端发光,另一端不发光
5.小明将标有“3V 1W”的两个小灯泡与滑动变阻器串联接在如图中所示电路中,电源电压恒为 6V。闭合S 后,小明发现两个小灯泡都不亮,他检查电路发现各段导线及连接处均无问题,用电压表测得 Uac =Ubd =6V。经过仔细分析,他判断电路中只有一处故障,那么电路故障是( )
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A .ac 段发生短路 B .bc 段发生断路
C .ab 段发生断路 D .ad 段发生短路
6.小飞家的电路出现了故障,他的爸爸请了一位维修工人来检修。维修工人将家庭电路中的保险丝取下,换成一只额定电压为 220V 的灯泡 L 接入电路如图所示。经过多次核对后,他将故障锁定在 L1 和 L2 两只灯泡所在支路,为确定故障所在位置,他将其余用电器全都断开,通过对开关的控制,最终确定是灯泡 L2发生了短路。则下列描述的现象中能够帮助维修工人确定故障的是( )
A .闭合开关 S 和 S2,断开 S1,灯 L 正常发光,灯 L2 不亮
B .闭合开关 S 和 S1,断开 S2,灯 L 和 L1 均发光,但都比正常发光要暗
C .闭合开关 S 和 S2,断开 S1,灯 L 和 L2 均发光,但都比正常发光要暗
D .只闭合 S,灯 L 和 L2 均发光,但都比正常发光要暗
7.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
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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
二、多选题
8.如图所示,L1、L2 两个灯泡串联,电源电压为 6V .闭合开关 S 后,两灯均不发光.用电压表测量 a 、b两点间的电压为 0 ,b 、c 两点间的电压为 6V .则电路中的故障可能是
A .L1 短路且 L2 断路 B .L1 和 L2 均断路 C .L1 断路且 L2 短路 D.只有 L2 断路
9.如图,电源电压不变,两只电表均完好,开关 S 闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( )
A .电压表指针发生偏转,灯泡 L1 断路 B .电压表指针发生偏转,灯泡 L2 短路
C .电流表指针发生偏转,灯泡 L2 断路 D .电流表指针发生偏转,灯泡 L1 短路
10.如图所示,电源电压为 U,开关 S 闭合前、后,电压表指针的位置不变,若电路中仅有一处故障,且只可能发生在电阻 R1 或 R2 上,则电压表示数及相应的故障分析正确的是( )
A .若电压表示数为零,则一定是电阻 R2 短路
B .若电压表示数为零,则一定是电阻 R1 断路
C .若电压表示数为 U,则可能是电阻 R2 断路
D .若电压表示数为 U,则可能是电阻 R1 短路
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11.如图所示,电路中有两个电阻 R1、R2 ,其中一个发生了断路故障,其它元件均完好。小明想判断出哪个电阻发生了故障,闭合开关 S、断开 S1 时,下列做法可行的是( )
A .将电流表接入在 a 点位置 B .将电流表接入在 e 点位置
C .将电压表接入在 bd 两点之间 D .将电压表接入在 bc 两点之间
12.如图所示电路中,电源电压恒定为 10V,滑动变阻器上标有“40Ω1A”字样,R0 为定值电阻。闭合开关后调节滑片,当灯泡 L 正常发光时,电压表的示数为 8V。过了一会儿,由于电路中出现一处故障,导致灯泡熄灭,电压表的示数变为 6V,电流表的示数增加了 0.2A。以下说法中正确的是( )
A .电路中的故障可能为灯泡 L 被短路
B .灯泡 L 的额定电压为 5V
C .定值电阻 R0 的阻值为 20Ω
D .故障后,将滑片调至最右端时电压表的示数为 8V
13.如图所示是某款压力秤的内部电路图,R0 为定值电阻,电源电压恒为 6V。R 为压敏电阻,其阻值随
所受压力变化情况如下表所示,闭合开关 S,当压力 F 为 0N 时,电流表示数为0.3A,下列说法中正确的是( )
F /N
0
20
40
60
80
100
R / Ω
14
12
10
8
6
4
A .定值电阻R0 为6Ω
B .当压力为 100N 时,电路工作的功率为 6W
C .当压力增大,电流表示数变大,电压表示数变大
D .当闭合开关,电流表和电压表均没有示数,故障是电阻R0 断路
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14.如图所示,闭合开关 S 后,灯泡L1 和L2 都发光,两电表均有示数。过一会儿由于某个灯泡发生故障,两灯泡均熄灭,电流表示数变为零,电压表示数比原来增大。以下对电路和电路故障的分析正确的是( )
A .灯泡L1 和L2 发光时,两灯串联
B .灯泡L1 和L2 发光时,电压表测的是灯泡L1 的电压
C .灯泡熄灭是由于灯泡L1 断路
D .灯泡熄灭是由于灯泡L2 断路
三、填空题
15.如图是一款容积为 2L 的 3 挡加热养生壶的电路原理简化图。其额定电压为 220V,低、中、高温挡功率分别为 200W、500W、1000W。已知养生壶在额定电压下工作, ρ 水=1×103kg/m3,c 水=4.2×103J/(kg·℃) 。当开关 S 闭合、S1 接 b 时养生壶处于 (选填“高温”“ 中温”或“低温”)挡位。用了一段时间后发现低温挡不能工作、高温挡和中温挡的发热功率相同,则故障的原因是 (电路中只有一处故障,故障元件是 R1 或 R2)。
16.在图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2 的阻值均为R0 。已知电路中仅有一处故障,且只发生
在电阻R1 或R2 上。闭合开关 S 前后,电压表 V 示数均为U0 。现再提供一个电流表 A 和一个电压表V1 ,请选择其中一个电表接入电路进一步确定故障。请写出确定故障的方案,并写出闭合开关 S 后,所有电表的示数及相对应的故障 。
17.在图所示的电路中,电源电压为 U0 保持不变,电阻 R1 阻值为 R0 ,R2 的阻值为 2R0。闭合开关 S,发现只有一只电表的示数发生变化,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻 R1 或 R2 上。请写出闭合开
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关 S 后电流表和电压表的示数及对应的故障 (写出所有可能的情况)
18.在图所示的电路中,电源电压为 U 且保持不变,电阻 R1 、R2 的阻值均为 R0。闭合开关 S 和 S1,电路正常工作。一段时间后,电流表的示数突然变小但不为零。若电路中仅有一处故障,且只发生在 R1 、R2上,在没有更多测量仪器且不重新连接电路的情况下,请写出确定故障的具体操作、实施该操作后的电流表示数及对应的故障。
19.如图所示,小灯泡 L1 和 L2 联在电路中。开关 S 闭合后,两灯均发光,电压表测小灯泡 (选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有示数且较大,电流表无示数,则故障可能是 。
20.在图所示的电路中,电源电压为 U0 保持不变,电阻 R1 的阻值为 R0 ,R2 的阻值为 2R0。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻 R1 或 R2 上。断开开关 S,电压表示数为 U0。
①故障可能是 。
②为了确定故障,现在电路中M 处正确串联一个电流表。请写出闭合开关 S 后电流表、电压表的示数及其对应的故障。
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2026 年中考物理二轮复习压轴题培优专题精讲练
专题 17 电路故障问题(解析版)
一.命题分析
中考电路故障问题以串并联电路为载体,融合欧姆定律( I〓U/R)、电路连接规律(串并联电压 / 电流特点)及电表测量原理(电流表测支路 / 干路电流、电压表测元件两端电压)。
核心考点包括:
①故障类型判定(短路 / 断路)与电表示数特征(如断路时电流表示数为零、短路时电压表示数为零);
②动态情境中故障位置推理(如开关通断、滑动变阻器移动对故障现象的影响);
③多故障组合分析(如多元件同时断路或局部短路的综合判断)。
命题常结合实验电路(如小灯泡不发光、电表异常偏转)或家庭电路场景,侧重电路结构分析、现象与故障的逻辑映射及图文信息转化能力,体现 “科学思维” 与 “模型建构” 核心素养。
二、解题策略
(一)、电路故障种类
1.断路:电路在某处断开。
2.短路:电源或用电器被导线直接接通,一般是局部短路,电源短路是不允许的。
(二)、电路故障判定
对于这类题目,一般先判断电路故障种类,即判断是短路,还是断路,再判断故障位置。
1.判断故障种类
2.判断故障位置
对于如何确定故障位置,需要根据题目给定的具体情况,根据电路中用电器的变化、电表的变化综合分析,常见情况如下:
①用电器的变化
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②电表的变化
三.真题剖析
【例题 1】(2025•兰州)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关 S ,L1 、L2 两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,则造成此现象的原因可能是( )
A .L1 断路 B .L2 断路 C .L1 短路 D .L2 短路
【解答】解:首先分析电路为并联电路,电流表测量灯 L1 所在支路电流,电压表测量总电压。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 L1 完好,则L2 出现断路。故 ACD 错误。
故选:B。
【例题 2】(2025•上海)如图所示的电路图,电源电压为 U0 且保持不变。现在将 MN 端分别与变阻器的ac 端相连,闭合开关,向右移动滑片 P 时。
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(1)若电路无故障,则电压表示数 变小 。
(2)若移动滑片 P 时,至少有一个电表示数不为 0,故障只存在 R1 或R2 上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障 电压表示数不为零,电流表示数为零,滑动变阻器 R2 断路;若电流表示数不为零,电压表示数等于电源电压,R1 短路;电流表示数不为零,电压表示数为零,可能是 R2 短路 。
【解答】解:(1)现在将 MN 端分别与变阻器的 ac 端相连,由电路图可知,滑动变阻器和R1 串联,电压表测滑动变阻器两端电压;闭合开关,向右移动滑片 P 时,滑动变阻器阻值变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端电压变小,即电压表示数变小;
(2)若移动滑片 P 时,至少有一个电表示数不为 0,
(1)电压表的示数不为零,说明电路中的故障可能是电阻 R1 短路,此时电流表有示数;也可能是滑动变阻器 R2 断路,此时电流表示数为零;
若电流表的示数不为零,说明电路中的故障可能是 R2 短路,电压表示数为零;
故答案为:(1)变小;(2)电压表示数不为零,电流表示数为零,滑动变阻器 R2 断路;若电流表示数不为零,电压表示数等于电源电压,R1 短路;电流表示数不为零,电压表示数为零,可能是 R2 短路。
【例题 3】(2025•武汉)图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关,台灯正常发光。下列说法正确的是( )
A .断开插线板开关,台灯仍正常发光
B .断开台灯开关,指示灯会熄灭
C .若指示灯断路,台灯仍正常发光
D .若台灯内部短路,指示灯会被烧坏
【解答】解:A、由上图知,插线板开关控制火线,断开插线板开关,台灯不能正常发光,故 A 错误; BC、将一盏台灯插头插入插线板的插孔内,由上图知,台灯与指示灯并联,因并联电路各支路可独立
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工作、互不影响,故断开台灯开关,指示灯不会熄灭;若指示灯断路,台灯仍正常发光,故 B 错误,C正确;
D、若台灯内部短路,家庭电路的空气开关跳闸,而指示灯不会被烧坏,故 D 错误。
故选:C。
【例题 4】(2025•常州)如图所示的家庭电路,闭合开关,灯泡发光。一段时间后,突发熔丝熔断。下列四种电路故障中:①开关处短路,②开关处断路,③灯泡处短路,④插座内左右金属片接触,会导致熔丝熔断的是( )
A .①③ B .②③ C .①④ D .③④
【解答】解:①开关处短路,相当于通路,熔丝不会熔断,故①不符合题意;
②开关处断路,相当于断路,熔丝不会熔断,故②不符合题意;
③灯泡处短路,直接将火线和零线用一根导线连接起来,熔丝会熔断,故③符合题意;
④插座内左右金属片接触,相当于短路,熔丝会熔断,故④符合题意;故 D 正确,ABC 错误。故选:D。
四. 专题精练
一、单选题
1.如图,电源电压不变,两只电表均完好。开关 S 闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( )
A .电压表指针发生偏转,灯泡 L1 短路 B .电压表指针发生偏转,灯泡 L2 断路
C .电流表指针发生偏转,灯泡 L1 短路 D .电流表指针发生偏转,灯泡 L2 断路
【答案】C
【详解】A.若电压表指针偏转,电流表不动,则说明电压表被串进了电路,因其内阻很大,故灯泡不亮,说明灯 L1 是断路的,不是短路,故 A 错误;
BD .若灯泡 L2 断路时,此时电流的唯一通路被切断,整个电路都不能工作,电流表和电压表都不偏转,
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故 BD 错误;
C .若电流表指针发生偏转,电压表不动,则说明电压表没有电流流过,说明灯 L1 是短路的,故 C 正确。故选 C。
2.小强同学放学回家后,打开电灯,接入电热水壶,两者均正常工作,接着启动微波炉加热食品时,发现微波炉不工作,电热水壶突然停止工作,但是电灯仍然正常发光,如图所示。他对故障作了下列四种判断,其中正确的是( )
A .零线上 ab 间断路 B .零线上 bc 间断路
C .微波炉所在支路 be 间短路 D .电热水壶所在支路 cd 间短路
【答案】A
【详解】电灯仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,即没有发生短路,启动微波炉加热食品时,发现微波炉不工作,电热水壶突然停止工作,说明电路存在断路,而且是经过微波炉的 ab 之间电路断路了,故 A正确,故 BCD 错误。
故选 A。
3.如图所示电路,当开关 S 闭合后,L1 、L2 均能发光,电流表、电压表均有示数。过一会儿,两灯都不发光。电流表、电压表的示数均为零,可能发生的故障是( )
A .L1 灯丝断了 B .L1 短路 C .L2 灯丝断了 D .L2 短路
【答案】A
【详解】如图,当开关 S 闭合后,L1 、L2 串联,电压表测 L2 两端电压,电流表测电路中电流;
A .若 L1 灯丝断了,整个电路断路,两灯都不发光,电流表、电压表的示数均为零,故 A 符合题意;
B .若 L1 短路,则 L1 不发光,L2 发光,电流表、电压表都有示数,故 B 不符合题意;
C.若 L2 灯丝断了,电压表和 L1 串联在了电路中,此时两灯都不发光,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,故 C 不符合题意;
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D .若 L2 短路,则 L1 发光,L2 不发光,电流表有示数,电压表短路无示数,故 D 不符合题意。
故选 A。
4.小李同学晚上在家自修时把台灯的插头插入二孔插座,在台灯开关断开的情况下,台灯不亮;他用测电笔测量台灯灯座的两端,发现测电笔的氖管均发光,而客厅的电灯正常发光。据此下列判断正确的是( )
A .电路一定有故障,零线断路了;台灯开关闭合时,台灯不亮,再用测电笔测台灯灯座的两端,测电笔的氖管均发光
B .电路一定有故障,零线断路了;台灯开关闭合时,台灯不亮,再用测电笔测台灯灯座的两端,测电笔的氖管一端发光,另一端不发光
C .电路可能没有故障,台灯的开关处于零线上;台灯开关闭合时,台灯亮,再用测电笔测台灯灯座的两端,测电笔的氖管仍均发光
D .电路可能没有故障,台灯的开关处于零线上;台灯开关闭合时,台灯亮,再用测电笔测台灯灯座的两端,测电笔的氖管一端发光,另一端不发光
【答案】D
【详解】当电路有故障时,若零线断路了,台灯开关闭合时,台灯不亮,再用测电笔测台灯灯座的两端,因为零线断路,测电笔的氖管均发光;当电路没有故障时,若台灯的开关处于零线上,台灯开关闭合时,台灯亮,再用测电笔测台灯灯座的两端,测电笔的氖管一端是火线会发光,另一端是零线不发光,故可知电路不一定有故障,故 ABC 错误,D 正确。
故选 D。
5.小明将标有“3V 1W”的两个小灯泡与滑动变阻器串联接在如图中所示电路中,电源电压恒为 6V。闭合S 后,小明发现两个小灯泡都不亮,他检查电路发现各段导线及连接处均无问题,用电压表测得 Uac =Ubd =6V。经过仔细分析,他判断电路中只有一处故障,那么电路故障是( )
A .ac 段发生短路 B .bc 段发生断路
C .ab 段发生断路 D .ad 段发生短路【答案】B
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【详解】由电路图可知,两灯与滑动变阻器串联。
A .若 ac 段发生短路,两盏灯将被短路,则两灯都不亮,ac 两点之间电压即为灯泡 L1 和灯泡 L2 两端的电压之和,由于灯泡 L1 和灯泡 L2 被短路,导线分得电压为 0,所以 ac 两点之间电压为 0,故 A 不符合题意;
B .若 bc 段发生断路,整个电路都将断开,电路无电流,则两灯都不亮,灯和滑动变阻器可以看作导线, ac 两点之间电压即为电源电压 6V ,bd 两点之间电压也为电源电压,即6V,故 B 符合题意;
C .若 ab 段发生断路,整个电路都将断开,电路无电流,则两灯都不亮,灯和滑动变阻器可以看作导线, ac 两点之间电压即为电源电压 6V,,bd 两点之间电压为 0V,故 C 不符合题意;
D .若 ad 段发生短路,即电源发生短路,整个电路将烧坏,故 D 不符合题意。
故选 B。
6.小飞家的电路出现了故障,他的爸爸请了一位维修工人来检修。维修工人将家庭电路中的保险丝取下,换成一只额定电压为 220V 的灯泡 L 接入电路如图所示。经过多次核对后,他将故障锁定在 L1 和 L2 两只灯泡所在支路,为确定故障所在位置,他将其余用电器全都断开,通过对开关的控制,最终确定是灯泡 L2发生了短路。则下列描述的现象中能够帮助维修工人确定故障的是( )
A .闭合开关 S 和 S2,断开 S1,灯 L 正常发光,灯 L2 不亮
B .闭合开关 S 和 S1,断开 S2,灯 L 和 L1 均发光,但都比正常发光要暗
C .闭合开关 S 和 S2,断开 S1,灯 L 和 L2 均发光,但都比正常发光要暗
D .只闭合 S,灯 L 和 L2 均发光,但都比正常发光要暗
【答案】A
【详解】AC .闭合开关 S 和 S2 ,断开 S1 时,灯 L 与灯 L2 串联,如果电路正常,则两灯都不在额定电压下工作,所以两灯发光都比正常发光暗,当观察到灯 L 正常发光,灯 L2 不亮,则可以确定灯泡 L2 发生了短路,故 A 符合题意,C 不符合题意;
B .闭合开关 S 和 S1,断开 S2 时,灯 L 与灯 L1 串联,如果电路正常,则两灯发光都比正常发光暗,与观察的现象一致,所以不能确定是灯泡 L2 发生了短路,故 B 不符合题意;
D.只闭合 S,电路不能构成通路,所以三个灯都不能发光;灯 L 和 L2 均发光,说明灯 L2 所在支路是通路,都比正常发光要暗,可以判断是开关 S2 短路,故 D 不符合题意。
故选 A。
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7.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。
二、多选题
8.如图所示,L1、L2 两个灯泡串联,电源电压为 6V .闭合开关 S 后,两灯均不发光.用电压表测量 a 、b两点间的电压为 0 ,b 、c 两点间的电压为 6V .则电路中的故障可能是
A .L1 短路且 L2 断路 B .L1 和 L2 均断路 C .L1 断路且 L2 短路 D.只有 L2 断
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路
【答案】AD
【详解】灯泡不亮,可能是灯泡短路或电路存在断路造成的;
用一只电压表测量电路 ab 间电压为 0,则可能是灯 L1 发生短路,或 ab 之外电路存在断路;用电压表测bc间电压为 6V,等于电源电压,说明 bc 之外电路不存在断路,断路位置在 bc 间,即 L2 断路;综合分析可知,电路故障可能是:L1 短路且 L2 断路或只有 L2 断路,故 AD 正确.
9.如图,电源电压不变,两只电表均完好,开关 S 闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( )
A .电压表指针发生偏转,灯泡 L1 断路 B .电压表指针发生偏转,灯泡 L2 短路
C .电流表指针发生偏转,灯泡 L2 断路 D .电流表指针发生偏转,灯泡 L1 短路
【答案】AD
【详解】根据电路图可知,两灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量 L1 两端电压;若电压表指针发生偏转,说明电流表示数为零,因此电路故障为断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,因此电路故障为灯泡 L1 断路;若电流表指针发生偏转,说明电压表示数为零,因此电路故障为短路,即灯
泡 L1 短路。故 AD 符合题意,BC 不符合题意。
故选 AD。
10.如图所示,电源电压为 U,开关 S 闭合前、后,电压表指针的位置不变,若电路中仅有一处故障,且只可能发生在电阻 R1 或 R2 上,则电压表示数及相应的故障分析正确的是( )
A .若电压表示数为零,则一定是电阻 R2 短路
B .若电压表示数为零,则一定是电阻 R1 断路
C .若电压表示数为 U,则可能是电阻 R2 断路
D .若电压表示数为 U,则可能是电阻 R1 短路
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【答案】BCD
【详解】AB .若闭合开关前,电压表示数为零,说明电压表没有串联在电路中,则故障为 R1 开路;闭合开关后,电压表指针的位置不变,即电压表仍然无示数,也说明是 R1 开路,故 B 正确,A 错误;
CD.若闭合开关前,电压表有示数,说明电压表串联在电路中,此时电压表的示数为电源电压 U;闭合开关后,电压表指针的位置不变,即电压表仍然测电源电压,则故障可能是 R1 短路了(R1 不分压),也可能是 R2 开路(此时电压表串联在电路中测电源电压),故 CD 正确。
故选 BCD。
11.如图所示,电路中有两个电阻 R1、R2 ,其中一个发生了断路故障,其它元件均完好。小明想判断出哪个电阻发生了故障,闭合开关 S、断开 S1 时,下列做法可行的是( )
A .将电流表接入在 a 点位置 B .将电流表接入在 e 点位置
C .将电压表接入在 bd 两点之间 D .将电压表接入在 bc 两点之间
【答案】ABD
【详解】AB .闭合开关 S、断开 S1 时,只有 R2 接入电路;将电流表接入在 a 或 e 点位置时,都是测量电路中的电流,如果电流表有示数,则说明 R2 是完好的,根据题意可知是 R1 断路;如果电流表无示数,则说明 R2 断路,能判断出电路故障,故 AB 符合题意;
C.将电压表接入在 bd 两点之间时,电压表始终测电源电压,无论哪个电阻断路,电压表示数都等于电源电压,所以不能判断出电路故障,故 C 不符合题意;
D .将电压表接入在 bc 两点之间时,因开关 S1 是断开的,则此时电压表与电阻 R1 串联;如果电压表有示数,则说明 R1 是完好的;如果电压表无示数,说明电压表不能与电源接通,则 R1 断路,能判断出电路故障,故 D 符合题意。
故选 ABD。
12.如图所示电路中,电源电压恒定为 10V,滑动变阻器上标有“40Ω1A”字样,R0 为定值电阻。闭合开关后调节滑片,当灯泡 L 正常发光时,电压表的示数为 8V。过了一会儿,由于电路中出现一处故障,导致灯泡熄灭,电压表的示数变为 6V,电流表的示数增加了 0.2A。以下说法中正确的是( )
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A .电路中的故障可能为灯泡 L 被短路
B .灯泡 L 的额定电压为 5V
C .定值电阻 R0 的阻值为 20Ω
D .故障后,将滑片调至最右端时电压表的示数为 8V
【答案】ABD
【详解】由电路图可知,定值电阻 R0、灯泡与滑动变阻器串联,电压表 V1 测量灯泡与滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流。
A .电路中出现一处故障后电流表的示数增加了 0.2A,据此可知电路是通路,且电路中的总电阻变小,则故障可能为灯泡 L 被短路,故 A 正确;
BC .当灯泡正常发光时,灯泡与滑动变阻器两端的电压为 U1=8V,根据串联电路的特点和欧姆定律可得
U = U0 +U1
即
10V = IR0 + 8V ①
电路中出现故障后,电流表的示数增加了 0.2A,则此时电路中的电流为
I, = I +0.2A
根据串联电路的特点和欧姆定律可得
U = U0' +U1'
即
10V = (I + 0.2A)R0 + 6V …………②
由①②解得 R0=10Ω , I=0.2A,故 C 错误;
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故障后电流表的示数
I, = I +0.2A = 0.2A+0.2A = 0.4A
滑动变阻器连入电路的阻值为
当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为
U滑 = IR = 0.2A X15Ω = 3V
灯泡 L 的额定电压
U额 = U1 _U滑 = 8V _ 3V = 5V
故 B 正确;
D .故障后,将滑片调至最右端时,定值电阻 R0 与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,则总电阻
R总 = R0 + Rmax = 10Ω + 40Ω = 50Ω
根据串联电路分压的原理,电压表的示数
故 D 正确。
故选 ABD。
13.如图所示是某款压力秤的内部电路图,R0 为定值电阻,电源电压恒为 6V。R 为压敏电阻,其阻值随所受压力变化情况如下表所示,闭合开关 S,当压力 F 为 0N 时,电流表示数为0.3A,下列说法中正确的是( )
F /N
0
20
40
60
80
100
R / Ω
14
12
10
8
6
4
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A .定值电阻R0 为6Ω
B .当压力为 100N 时,电路工作的功率为 6W
C .当压力增大,电流表示数变大,电压表示数变大
D .当闭合开关,电流表和电压表均没有示数,故障是电阻R0 断路
【答案】AC
【详解】A.定值电阻与压敏电阻串联,电压表测定值电阻的电压,电流表测电路的电流,当压力 F 为 0N时,压敏电阻为14Ω ,电流表示数为0.3A,根据欧姆定律和串联电阻的规律,定值电阻
故 A 正确;
B .当压力为 100N 时,压敏电阻为4Ω ,根据串联电阻的规律,电路工作的功率为
故 B 错误;
C .当压力增大,压敏电阻变小,电路的电阻变小,由欧姆定律可知,电流表示数变大,根据U = IR 可知电压表示数变大,故 C 正确;
D.当闭合开关,若电阻R0 断路,电压表与压敏电阻串联,电压测电源电压,电压表有示数,不符合题意,
故 D 错误。
故选 AC。
14.如图所示,闭合开关 S 后,灯泡L1 和L2 都发光,两电表均有示数。过一会儿由于某个灯泡发生故障,两灯泡均熄灭,电流表示数变为零,电压表示数比原来增大。以下对电路和电路故障的分析正确的是( )
A .灯泡L1 和L2 发光时,两灯串联
B .灯泡L1 和L2 发光时,电压表测的是灯泡L1 的电压
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C .灯泡熄灭是由于灯泡L1 断路
D .灯泡熄灭是由于灯泡L2 断路
【答案】AD
【详解】A .当电压表去掉,电流表当成一根导线,那么此时两灯泡是串联的,故 A 正确;
B .用图可知,电压表并联在 L2 与电流表两端,可以判断电压表测量的是灯泡 L2 的电压,故 B 错误;
CD.灯泡熄灭,从电流表没有示数,可知,是灯泡断路,从电压表有示数,说明有电流通过电压表,那么只能是电压表所测量的灯泡 L2 断路,故 C 错误,D 正确。
故选 AD。
三、填空题
15.如图是一款容积为 2L 的 3 挡加热养生壶的电路原理简化图。其额定电压为 220V,低、中、高温挡功率分别为 200W、500W、1000W。已知养生壶在额定电压下工作, ρ 水=1×103kg/m3,c 水=4.2×103J/(kg·℃) 。当开关 S 闭合、S1 接 b 时养生壶处于 (选填“高温”“ 中温”或“低温”)挡位。用了一段时间后发现低温挡不能工作、高温挡和中温挡的发热功率相同,则故障的原因是 (电路中只有一处故障,故障元件是 R1 或 R2)。
【答案】 高温 R2 断路
【详解】[ 1] 由图知,当开关 S 闭合,S1 接 b 时,电阻 R1 、R2 并联,电路中的总电阻最小,根据P知总功率最大,所以此状态为高温挡。
[2] 由电路图可知,开关 S1 接 a 、S 断开时,R1 、R2 串联,电路总电阻最大,功率最小,处于低温挡;开关S1 接 b、S 闭合时,R1 、R2 并联,电路总电阻最小,电功率最大,处于高温挡;开关 S 闭合,S1 接 a 时,只有 R1 接入电路,处于中温挡;因低温挡不能工作,高温挡和中温挡发热相同,则电阻丝 R2 断路。
16.在图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2 的阻值均为R0 。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1 或R2 上。闭合开关 S 前后,电压表 V 示数均为U0 。现再提供一个电流表 A 和一个电压表V1 ,请选择其中一个电表接入电路进一步确定故障。请写出确定故障的方案,并写出闭合开关 S 后,所有电表的示数及相对应的故障 。
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【答案】见解析
【详解】开关 S 闭合前后,电压表 V 示数均为 U0,则故障可能是 R1 短路或者 R2 断路。若选用电压表 V1 ,当把电压表 V1 并联在 R1 两端时,无论 R1 短路还是 R2 断路,电压表 V1 读数都为 0,无法判断。若选用电流表 A,将电流表 A 与 R1 和 R2 串联接入电路中,当闭合开关后,电流表有示数,电压表示数为 U0 ,则说明故障是 R1 发生了短路;当闭合开关后,电流表无示数,电压表示数依然为 U0 ,则说明故障是 R2 发生了断路。
17.在图所示的电路中,电源电压为 U0 保持不变,电阻 R1 阻值为 R0 ,R2 的阻值为 2R0。闭合开关 S,发现只有一只电表的示数发生变化,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻 R1 或 R2 上。请写出闭合开关 S 后电流表和电压表的示数及对应的故障 (写出所有可能的情况)
【答案】见解析
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表测 R1 两端电压,电流表测电路中电流。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻 R1 或 R2 上,则故障可能是 R1 短路、R1 断路、R2 短路、R2 断路四种情况。若 R1 短路,则电压表示数为 0,电流表示数为
闭合开关后,只有电流表示数变化,符合题意。若 R1 断路,则电流表无示数,电压表示数为 U0,开关闭
U
合后,只有电压表示数变化,符合题意;若 R2 短路,则闭合开关后,电压表示数为 U0,电流表示数为 ,
0
不符合题意;若 R2 断路,则电压表和电流表均无示数,不符合题意。综上所述:若电流表示数为零,电压
U
表示数为 U0,则 R1 断路;若电流表示数 ,电压表示数为零,则 R1 短路。
18.在图所示的电路中,电源电压为 U 且保持不变,电阻 R1 、R2 的阻值均为 R0。闭合开关 S 和 S1,电路正常工作。一段时间后,电流表的示数突然变小但不为零。若电路中仅有一处故障,且只发生在 R1 、R2上,在没有更多测量仪器且不重新连接电路的情况下,请写出确定故障的具体操作、实施该操作后的电流表示数及对应的故障。
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【答案】见解析
【详解】如图,电阻 R1、R2 并联,开关S1 在R1 支路上。电路正常工作一段时间后,电流表的示数突然变小但不为零,根据并联电路电流特点可知是某个用电器断路。若是R1 断路,再断开开关S1 ,则电路中只有R2 ,则根据欧姆定律,电流表示数为I ;若是R2 断路,再断开开关S1 ,则整个电路断路,电路中没有用电器,则电流表示数为 0。所以确定故障的具体操作、实施该操作后的电流表示数及对应的故障为:断开开
U
关S1 ,若电流表的示数为 0,则 R2 断路;若电流表的示数为 R ,则 R1 断路。
0
19.如图所示,小灯泡 L1 和 L2 联在电路中。开关 S 闭合后,两灯均发光,电压表测小灯泡 (选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有示数且较大,电流表无示数,则故障可能是 。
【答案】 串 L1 L1 断路
【详解】[ 1]如图所示电路,小灯泡 L1 和 L2 首尾顺次相连,则连接方式为串联。
[2] 由图可知,电压表与 L1 并联,则测量 L1 两端的电压。
[3]一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,电路中无电流,电压表两接线柱到电源是通路,导致这种电路故障的原因可能是 L1 断路。
20.在图所示的电路中,电源电压为 U0 保持不变,电阻 R1 的阻值为 R0 ,R2 的阻值为 2R0。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻 R1 或 R2 上。断开开关 S,电压表示数为 U0。
①故障可能是 。
②为了确定故障,现在电路中M 处正确串联一个电流表。请写出闭合开关 S 后电流表、电压表的示数及其对应的故障。
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【答案】 R1 断路;R1 短路;R2 短路 见解析
【详解】[ 1][2] 由图知道 ,开关断开时,电压表串联在电路中,若 R1 完好或 R1 短路时,则电压表测电源电压(其示数为 U0),因电压表的内阻很大,则电路中几乎没有电流,电流表一定是无示数;已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻 R1 或 R2 上,闭合开关 S 后,电流表的示数有变化;
①若 R1 断路,则整个电路断路,无论开关 S 断开还是闭合,电流表示数都为零,其示数不会有变化,故电路故障不是 R1 断路;
②若 R1 短路,则开关 S 断开时,电压表串联在电路中测电源电压,则电压表示数为 U0,电流表示数为零;
开关 S 闭合后,电路为 R2 的简单电路,电压表示数仍然为 U0,由欧姆定律知道,此时电流表示数为
则电流表的示数有变化,故电路故障可能为 R1 短路;
③若 R2 断路,则开关 S 断开时,电流表示数为零;开关 S 闭合后,电流表示数仍然为零,其示数不会有变化,故电路故障不是 R2 断路;
④若 R2 短路,则开关 S 断开时,电压表串联在电路中测电源电压,则电压表示数为 U0,电流表示数为零;开关 S 闭合后,电路为 R1 的简单电路,此时电压表被短路,则电压表示数为零,由欧姆定律知道,此时
电流表示数为
则电流表的示数有变化,故电路故障可能为 R2 短路;
U
综上可知,闭合开关 S 后,若电压表示数为 U0 ,电流表示数为 ,则 R1 短路;若电压表示数为零,电U
流表示数为 ,则 R2 短路。
0
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