电路故障分析专题讲义 2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-08-18
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普通
摘要:
该初中物理电路故障复习讲义以“断路-短路”为核心原则,系统梳理串联、并联电路故障分析方法,通过“电流定死活,电压找病灶”等口诀构建知识框架,并以“终极思维导图”表格呈现不同电路状态的现象、故障结论及电压表特征,清晰展现重难点内在联系。
讲义亮点在于“现象-证据-推理”的科学思维训练,如串联电路用电压表“搭桥”找断点、并联电路用电流表判断支路断路等实例,结合15道综合练习覆盖不同故障类型。方法口诀与例题结合帮助基础学生掌握技巧,综合练习助力优秀学生深化理解,为教师精准教学和学生自主复习提供有力支持。
内容正文:
电路故障“秒杀”讲义
核心原则
无论串联并联,电路故障只有两种:
1.断路(断开)→没电流(I=0),用电器不工作。
2.短路(短接)→电流很大(I变大),被短路的用电器不工作。
诊断金钥匙:电流表有示数→电路通(找短路);电流表无示数→电路断(找断路)。
第一部分:串联电路(一断全断,一短局部)
特点回顾:I处处相等,U总=U1+U2,R总=R1+R2。
方法口诀:“电流定死活,电压找病灶”
1.看电流表(或灯泡亮灭)
电流表无示数/所有灯都不亮→断路(某处断了)。
电流表有示数/有些灯亮→短路(某灯被短接,电流绕过了它)。
例1.如图所示,闭合开关S后,只有一盏灯亮,两电流表的示数相同,则可能的原因是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
【详解】A.由图知,两只灯泡 ,闭合开关,电流表A2测量 电流,A1测量通过灯泡 的电流,如果灯泡L1断路不能发光,电流表A1断路 示数,故A不符合题意;
B.如果灯泡L1短路,会造成 短路,两只灯泡 发光,故B不符合题意;
C.如果灯泡L2断路不能发光,两只电流表都测量通过灯泡L1的电流,示数相同,L1 发光,故C符合题意;
D.如果灯泡L2短路,会造成 短路,两只灯泡 发光,故D不符合题意。
故选C。
例2.小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时,连好了如图所示的电路,闭合开关S后发现只能微弱发光,正常发光,以下对于这一现象产生原因的分析中,合理的是( )
A.灯泡发生了断路
B.由于灯泡的电阻较大
C.灯泡发生了短路
D.由于灯泡的电阻较小
【详解】A、C.由电路图可知,两灯泡 联,且都能发光,则灯L1 断路,也没有发生 ,故AC不符合题意;
B、D.灯L1只能微弱发光,说明灯L1的 功率P较小,串联电路 相等,由电功率公式可知,灯L1的电阻较 ,故B不符合题意,D符合题意.
2.用电压表“搭桥”找断点(针对断路)
将电压表并联在某一元件两端:
有示数(约等于电源电压)→该元件断路(因为电压表通过断路处连到了电源两极)。
无示数(0V)→该元件正常(断路在别处)。
例3.如图所示电路,开关闭合后,两灯都不亮。用一根导线连接a、b两点后,两灯仍不亮;再用这根导线连接b、c两点后,灯亮而灯不亮。假设故障是下列中的一个,那么故障是( )
A.灯断路 B.灯短路 C.灯短路 D.灯断路
【详解】两灯都不亮,电路可能存在 路,导线接、时,两灯仍不亮,表明除了L1外,L2可能存在 路;导线接、后,亮,则L1无故障,故故障是断路,故选D。
例4.如图所示的电路,当开关S闭合时,L1、L2都能发光,一会儿后,L1亮、L2熄灭,则电路故障原因可能是( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路
【详解】如图所示,L1、L2和电流表 联,出故障时,L1亮,说明电路中 电流,即有电流经过L1、L2,故电路可能出现了 路,又因为L2不亮,说明可能是L2出现了故障。即有电流经过L2,且L2可能出现故障,故故障原因可能是L2 路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.用电压表“测压”找短点(针对短路)
若电路中有灯亮,某个灯不亮。
将电压表并联在不亮的灯两端:
无示数(0V)→该灯短路(电流不走它,其两端电压为0)。
有示数→该灯正常,短路的是其他元件。
例5.如图,L1、L2是两盏完全相同的灯泡。闭合开关,两个灯泡都正常发光,过了一会儿突然L1、L2同时不亮。若用电压表分别测ab、db两端的电压,电压表的示数均等于电源电压;测ac两端的电压,电压表的示数等于零。由此可以判断( )
A.L1灯丝烧断 B.开关损坏 C.L2灯丝烧断 D.电阻损坏
【详解】电路为 联电路,两灯同时不亮说明电路发生 路。
测两端电压等于电源电压,说明电源 ;测两端电压等于电源电压,说明电压表能通过连通电源正极、通过开关连通电源负极,即和开关完好,断路发生在之间(或断路);测两端电压为零,说明电压表 连通电源负极,即到电源负极的路径 ,故断路。
故选C。
例6.如图所示,电路中开关闭合后,两盏灯都不亮;用一电压表连接A、B两点后,两灯仍然不亮,但电压表有明显示数。假如故障只有一处,那么,电路的故障可能是( )
A.灯L1开路 B.灯L1短路 C.灯L2开路 D.灯L2短路
【详解】A.电压表接、后有明显示数,说明电压表两端 连通到电源两极,即电压表以外的电路是 路,说明断路出现在电压表并联的处。若为开路,会使原电路不通,两灯 ;接入电压表后,电压表通过、开关连通 ,因此电压表显示电源电压,有明显示数,且电压表电阻极大,电路电流极小,两灯仍不亮,故A符合题意;
BD.串联电路中若只有一处短路,另一盏灯通路,会发光,与题干“开关闭合后两盏灯都不亮”矛盾,故BD不符合题意;
C.若为开路,电压表接、时无法连通电源,电压表 示数,故C不符合题意。
故选A。
第二部分:并联电路(一短全崩,一断独行)
特点回顾:U支路=U电源,I总=I1+I2,并联电阻越并越小。
方法口诀:“谁不亮谁断路,灯全灭是电源短路”
1.看灯泡工作情况
某个支路灯泡不亮,其他支路正常工作→该支路断路(注意:并联中支路短路会立刻烧电源,所以不亮且其他正常只能是断路)。
所有灯泡都不亮,电流表极大/电源冒烟→电源短路(干路或支路某处直接连导线,此时非常危险,判断为短路故障,一般极少考)。
例7.如图电路,闭合开关后灯泡发光、不发光。用电压表检测故障,分别测得ab、bc、cd间电压为3V、0V、0V,则电路故障可能是( )
A.电流表断路 B.断路
C.电源短路 D.被短路
【详解】A.若电流表断路,整个电路断开, 电流, 发光,且间电压为0,不符合题意,故A错误;
B.若断路,整个电路断开,无电流, 发光,且电压表测时会得到接近 的数值,电压 0,不符合题意,故B错误;
C.若电源短路,整个电路 电压,不发光,间电压也为0,不符合题意,故C错误;
D.若短路,电路仍为 路,因此发光,因 不发光;此时两端电压 电源电压,即间电压为 V,短路的、导线两端电压都为0,完全符合题意,故D正确。
故选D。
例8.赵军同学在电学实验中连接了如图所示的电路,当他闭合开关后,发现灯不亮、电流表无示数。老师给了他一个电压表,当他将电压表分别接在ab之间和bc之间时,电压表示数均为零,而接在bd之间或cd之间时,电压表示数均不为零。这说明( )
A.灯泡灯丝断了或灯座接触不良 B.电流表接线柱接触不良
C.开关的触片或接线柱接触不良 D.电源接线柱接触不良
【详解】开关闭合后,电灯不亮,电流表无示数,说明电路出现 路现象;用电压表检测时,发现ab、bc间的电压为零,说明ac之外有 路,而电压表测得bd两点间和cd两点间的电压均不为零,说明灯泡和电流表都 ,开关处出现 路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.电流表判断支路断路
测干路电流:若某支路断路,干路电流变小(因为少了一条支路)。
测支路电流:断路的支路电流表示数为0;正常支路电流表示数不变(并联支路互不影响)。
例9.在如图所示的电路中,闭合开关,发现两电流表的示数完全相同,且只有一个灯泡发光。关于电路存在的故障,下列判断正确的是( )
A.断路 B.断路
C.短路 D.短路
【详解】由电路图可知,两灯 联,电流表A1测量的是通过L1的电流,电流表A测的是 电流。闭合开关S后,两电表示数相等,且只有一个灯泡发光,说明电路未发生 路,则是灯泡L2 路,电路中只有 接入电路,两电流表测量 的电流,因此示数相同,故B正确,ACD错误。
故选B。
例10.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【详解】两个电灯是 联,电压表测量并联后的电压,也为 ,电流表与L1串联,测量L1的电流,若一灯灭了,两表示数不变,说明电压表 与电源相通,L1中还有电流,即L1支路工作 ,所以只有是L2不亮,即L2断路了,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.电压表的妙用(并联最简)
在并联中,电压表示数几乎永远等于电源电压(除非电源短路)。
如果电压表示数突然变为0→一定是电源短路(或者电压表被短接)。
例11.在如图所示的电路中,闭合开关S,两灯均正常发光;一会儿后,一灯突然熄灭,另一灯仍正常发光,且电压表示数不变,电流表示数为零。下列判断正确的是( )
A.L1短路 B.L1开路 C.L2短路 D.L2开路
【详解】如图,L1和L2并联,电压表测量 ,电流表测量 的电流;
AC.L1或L2短路,则造成电源两极相连,电源 ,电压表、电流表示数均为 。故AC不符合题意;
B.L1开路,L2支路 影响,电流表示数 ,电压表示数 电源电压,故B不符合题意;
D.L2开路,电压表直接测 ,示数 ,电流表示数为零,故D符合题意。
故选D。
例12.如图所示的电路,闭合开关,灯不发光,灯发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是( )
A.被短接 B.断路 C.被短接 D.断路
【详解】闭合开关后,与 联,电流表测量的电流,电压表测量 。
A.若被短接,则电源 ,灯、均不发光,电流表有示数且示数较大,电流表烧坏,电流表 ,电流表和电压表都 示数,故A不符合题意;
B.若断路,支路断开,电流表 示数,电压表测量 ,有示数,故B符合题意;
C.若被短接,则电源 ,灯、均 ,电流表和电压表均 ,故C不符合题意;
D.若断路,灯 , ,电流表和电压表均有示数,故D不符合题意。
故选B。
第三部分:电功率P的神助攻(快速判断灯泡亮度)
核心公式:P=UI=I2R=U2/R
1.串联(电流相等):谁电阻R大,谁分的电压U就大(U=IR),谁的实际功率P就大(P=I2R),谁就更亮。
故障判断:如果一个灯特别亮,另一个不亮,不亮的那个极有可能短路(电阻为0,分压为0,功率为0)。
例13.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,两灯中有一灯熄灭,三个电表中有两个电表的示数变小,则( )
A.可能是电流表A1的示数不变、灯L1短路
B.可能是电流表A2的示数不变、灯L1短路
C.一定是电压表V的示数不变、灯L1断路
D.一定是电流表A2的示数不变、灯L2断路
【详解】根据电路图,电路正常工作时,灯L1和L2并联,电流表A2测 电流,电流表A1测L1支路的电流,电压表V测 。
AB.若灯L1短路,会导致两灯 ,电流表A1、A2的示数 ,最终归零(可能会被烧坏),电压表示数 ,故AB不符合题意;
C.若灯L1断路,L2继续正常发光,电流表A1在L1支路上,支路断开,电流表A1示数变为0,即变小;电压表依然测 保持不变;电流表A2测 ,示数 ,故C符合题意。
D.若灯L2断路,L1继续正常发光,电流表A1在L1支路上,通过电流 ,即电流表A1示数 ;电压表依然测 保持不变;电流表A2测 电流,示数变 ,故D不符合题意。
故选C。
2.并联(电压相等):谁电阻R小,谁电流I就大(I=U/R),谁的实际功率P就大(P=U2/R),谁就更亮。
故障判断:并联中如果一个灯不亮但其他正常,绝对不能说它短路(短路会导致所有灯灭),只能是该灯断路(功率为0)。
例14.如图,是一只既能吹冷风,又能吹热风的电吹风机的简化电路示意图。现将插头插入插座(相当于电源),下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,电吹风机吹热风
B.只闭合S2,电吹风机吹冷风
C.电动机和电热丝是并联的
D.使用过程中发现电吹风机始终吹冷风不吹热风,故障可能是电热丝短路
【详解】A.只闭合S1,据图可知,电路为电动机单独 联,此时吹 风,故A错误;
B.只闭合S2,据图可知,电路无通路,吹风机 工作,故B错误;
C.图中,电动机和电热丝互不影响,是 联的,故C正确;
D.图中,电路是 联的,若电热丝 路,则 短路,吹风机不工作,故D错误。
故选C。
终极思维导图(考场30秒速查)
电路
状态
现象
故障结论
电压表读数特征
串联
全都灭,电流表无示数
某处断路
并联在谁两端有电压,谁就断
串联
有的亮,电流表有示数
某用电器短路
并联在谁两端无电压,谁就短
并联
某支路不亮,其他正常
该支路断路
电压表示数不变(仍为电源电压)
并联
全都灭,电流表满偏
电源短路(干路短路)
电压表示数变为0
综合练习
1.在电学实验探究中,小成同学连接了如图所示电路,闭合开关,移动滑片,灯始终不亮。将滑动变阻器调至中点,用完好的检测灯接入电路检测,闭合开关,当灯的两根接线分别接到:①、两点时,灯发光;②、两点时,灯不发光;③接在、两点时,灯发光。判断电路故障是(只有一处故障)( )
A.短路 B.开关断路 C.断路 D.滑动变阻器断路
【答案】C
【详解】由图可知,灯与滑动变阻器串联,由题意可知,闭合开关,移动滑片,灯始终不亮,则可能电路中某处断路或灯短路或电源损坏;当灯的两根接线分别接到a、d两点时,灯发光,说明电源没有故障;当灯接在c、d两点时,灯发光,说明开关正常闭合,故障在c、d两点之间;当灯接b、c两点时,灯不发光,排除短路,说明断路。
故选C。
2.现有三个定值电阻(),由于某种原因,、、发生了故障。为判断故障,连接如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,电流表的示数为(),若用定值电阻替换,闭合电键,发现电流表示数大于I,由此可判断( )
A.电阻发生断路 B.电阻发生断路
C.电阻发生断路 D.电阻、均发生了断路故障
【答案】A
【分析】根据电路图和并联电路的电流特点,分析电流表在电路故障中的作用,判断哪个电阻发生了断路。
【详解】根据电路图可知,和并联,电流表测量干路电流;闭合电键S,电流表的示数为I(),这表明两个电阻不可能同时都断路;若用定值电阻替换,闭合电键,发现电流表示数大于I;若断路,根据并联电路的电流的特点可知,干路中的电流会减小,即电流表示数减小,不符合题意,所以是正常的;由于,若都正常时,由于并联电路的电压是相同的,根据欧姆定律可知,通过的电流要大于的电流,则更换后电流表示数应该会变小;由于电流表示数变大,所以只有一种情况就是电阻发生断路,接入后,通过有电流,会使得干路中的电流变大;由于断路,则是正常的;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.如图所示,闭合开关S,灯L发光,一段时间后灯L熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。现用一只规格相同且完好的灯替换灯L,下列说法正确的是( )
①若灯亮,则灯L可能断路
②若灯亮,则灯L可能短路
③若灯不亮,则电阻R一定断路
④若灯不亮,则电阻R可能短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确 C.只有①②④正确 D.只有①③④正确
【答案】A
【详解】由题意可知,电阻R和灯L串联,电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,用一只规格相同且完好的灯替换灯L,若灯亮,说明其它电路是通的,则电阻R肯定完好,故障只能在灯L上,灯L可能是短路或断路,故①②正确;若灯不亮,说明电路不通,则故障在电阻R上,考虑到小灯L原先不亮,则故障只能是电阻R断路,故③正确,④错误,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡L1、L2均不发光。为了检查电路故障,将一根导线的两端分别接触a、b两点,发现两灯仍不亮;接触b、c两点时,发现L1亮,L2不亮。由此可以判断电路故障可能是( )
A.L1断路 B.L2断路
C.开关S断路 D.电源损坏
【答案】B
【详解】闭合开关后,小灯泡L1、L2均不发光,说明电路中很可能存在断路。将一根导线的两端分别接触a、b两点,发现两灯仍不亮,说明L1没有断路。接触b、c两点时,发现L1亮,L2不亮,说明L2断路。若开关S断路,或电源损坏,接触b、c两点时,小灯泡L1、L2均不发光。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.小明在实验室练习使用电流表,连接的电路如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1、L2都不亮,电流表指针几乎没有偏转。小明用一根导线去检查电路故障:他将开关闭合,然后将导线直接连接在灯泡L1两端,发现灯泡L2亮,电流表指针发生偏转。电路中的故障可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L1被短路 C.灯泡L2断路 D.灯泡L2被短路
【答案】A
【详解】灯泡、串联,电流表测量电路电流。闭合开关后,两灯都不亮、电流表几乎无偏转,说明电路是断路故障。将导线接在两端后,发光、电流表指针偏转,说明电路被接通,证明原本断路的位置就是,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只有一处且发生在某个元件上,其他元件及连线均完好。下列对电路故障的分析中,正确的是( )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯泡L被短路
C.可能是灯泡L断路 D.以上说法均不对
【答案】A
【详解】A.闭合开关后,灯泡L和电阻R串联,电流表A测量电路中的电流,电压表V测量电阻R两端的电压。若电阻R断路,整个电路处于断路状态,电流无法通过,所以电流表指针不会发生偏转。此时电压表直接连接在电源两端(因为灯泡L、开关S与电源是连通的,相当于电压表通过灯泡L、开关S接到电源两极),能够测量电源电压,因此电压表指针会发生偏转,符合只有一个电表指针偏转的条件。故A正确;
B.若灯泡L短路,电路中只剩下电阻R工作,此时电路是通路,有电流通过,所以电流表会显示电路电流,指针发生偏转。同时电压表测量的是电阻R两端电压,也就是电源电压,指针也会偏转,出现两个电表都偏转的情况,不符合题目条件。故B错误;
C.若灯泡L断路,整个电路处于断路状态,电流无法通过,电流表、电压表指针均不偏转,不符合题目条件,故C错误;
D.结合ABC的分析可知A选项的说法正确,故D错误。
故选A。
7.如图电路,电源电压不变,闭合开关S,观察到电压表无示数,已知电路中仅有的一处故障发生在电阻R1或R2上。小明想到两个方法。方法一:用一只电流表串联在电路中;方法二:用一只电压表并联在R2两端。为判断出电路故障,这两种方法可以判断的是( )
A.只有方法一可以
B.只有方法二可以
C.两种方法都可以
D.两种方法都不行
【答案】A
【详解】用电流表串联在电路中若电流表有示数,说明电路是通路,则故障为R1短路;若电流表无示数,说明电路是断路,则故障为R2断路,所以方法一可以判断出故障类型。用电压表并联在R2两端,若故障是R1短路,此时电源电压全部加在R2两端,电压表测R2电压,示数等于电源电压;若故障是R2断路,此时电压表串联在电路中,相当于测电源电压,示数也等于电源电压。两种故障下电压表的现象相同,无法区分故障类型,所以方法二不能判断出故障。故选A。
8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电路正常工作。一段时间后,两个电表的示数突然变大。出现这种故障的可能原因是( )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
【答案】C
【详解】A.如果发生了短路,电压表示数变为零,故A错误;
B.如果发生了断路,电流表示数变为零,故B错误;
C.如果出现短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,故C正确;
D.如果出现断路,电流表和电压表示数都变为零,故D错误。
故选C。
9.如图所示,电源电压为6V,L1、L2为两个不同规格的小灯泡。闭合开关S,两灯均不亮,用电压表测得EF两点之间的电压为零,FG两点之间的电压为6V。若电路中仅有一处故障,下列分析正确的是
A.L1灯丝断了 B.S接触不良 C.L2灯丝断了 D.L1被短接
【答案】C
【详解】由图可知,、串联,闭合开关后两灯均不亮,且仅有一处故障,说明电路为断路故障。测得(两端)电压为0,说明以外的电路存在断路,电压表无法连通到电源两极,因此电压为0;
测得(两端)电压等于电源电压6V,说明电压表的两个接线柱可以分别连通到电源的正负极,因此断路位置就在之间,即灯丝断了。
故选C。
10.若灯、均不发光,电流表示数为零,但电压表指针有明显偏转,则此电路的故障是( )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
【答案】A
【详解】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压。
闭合开关S,小灯泡、均不发光,电流表示数为零,说明电路出现了断路现象;电压表指针有明显偏转,说明电压表两接线柱到与电源两极之间是接通的,所以故障是灯泡断路。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
11.学校兴趣小组设计了植物光照强度检测装置,电路如图甲所示。电源电压恒定不变,R0为电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示。当电压表的示数为U0时触动报警,启动遮阳装置,此时光照强度为E0。关于检测装置说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度的增大而增大
B.当R0阻值不变时,光照强度越强电压表的示数越大
C.增大R0的阻值,报警时光照强度小于E0
D.检测时电压表示数突然变为0,故障是R断路
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,光照强度增大时,R的阻值减小,故A错误;
B.R0阻值不变时,光照强度越强,R阻值越小,总电阻越小,由欧姆定律可知,电路电流越大;R0两端的电压,电流增大,则UR0增大,由串联电路电压特点可知,R两端的电压会减小,即电压表示数变小,故B错误;
C.报警条件是电压表示数达到U0,根据串联分压规律得
整理得,增大R0后,报警时需要的R也更大,结合图乙可知,R越大,对应的光照强度越小,因此报警时光照强度小于E0,故C正确;
D.若R断路,电压表两接线柱到电源两极之间是通路,示数接近电源电压,故D错误。
故选C。
12.如图所示的电路,闭合开关后,发现两电压表的示数均为0V,若电路只有一处故障,则故障可能是( )
A.电阻断路 B.电阻短路
C.导线①断路 D.导线②断路
【答案】D
【详解】A.若断路,会有示数(接近电源电压),不符合“两表示数均为0”,故A错误;
B.若短路,示数为0,但电路为通路,两端电压等于电源电压,有示数,不符合要求,故B错误;
C.导线①是的接线,断路后只有示数为0,但主电路(、)仍通路,可以正常测出电压,有示数,不符合要求,故C错误;
D.导线②是、之间的主干导线,断路后:无法连接到电源正极,示数为0;无法连接到电源负极,示数也为0,符合题意,故D正确。
故选D。
13.如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,电压表均有示数。某时刻该电路发生故障,其中一个电压表的示数减小,若故障只发生在电阻R或灯泡L处,则可能是( )
A.电压表的示数减小,电阻R断路
B.电压表的示数减小,电阻R短路
C.电压表的示数减小,灯泡L断路
D.电压表的示数减小,灯泡L短路
【答案】B
【详解】A.由图可知,灯泡L和电阻R串联,开关S闭合后,电压表V1测电阻R两端的电压,电压表测的是电源电压。电阻R断路时,电路无电流,根据欧姆定律可知,灯泡L两端电压为0。此时V1串联在电路中,示数接近电源电压U,故电压表的示数增大,故A不符合题意;
B.电阻R短路时,电压表与电阻R并联,则电压表V1也被短路,故电压表V1示数变为0,即V1示数减小;V2仍测电源电压,示数不变,故B符合题意;
CD.电阻R或灯泡L单独故障不会影响电源电压,即电源电压不变,所以电压表的示数不会变,故CD不符合题意。
故选B。
14.小语利用如图所示的电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A.闭合开关前,滑片应滑到最右端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,电路一定出现了故障
C.移动滑片时眼睛应紧盯电流表进而判断灯泡是否正常发光
D.要多次改变小灯泡两端实际电压,算出实际功率后取平均值来减小误差
【答案】BCD
【详解】A.为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应滑到最大值,即最右端,故A正确,不符合题意;
B.闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,如实际功率过小、小灯泡短路,灯座接触不良等,即不一定是电路出现故障,故B错误,符合题意;
C.实际上,在测额定功率时,应紧盯电压表,使电压达到额定电压2.5V,此时再读电流,计算,故C错误,符合题意;
D.小灯泡的功率随电压变化而变化,不同电压下的功率是不同的物理量,不能求平均值来“减小误差”,故D错误,符合题意。
故选BCD。
15.如图是某电路的电路图,两个小灯泡都正常发光,除小灯泡外其余电阻忽略不计。因意外故障被烧断,电流无法通过,那么L2( )
A.熄灭 B.变暗 C.变亮 D.亮度不变
【答案】D
【详解】由图可知:两个小灯泡并联,则两个小灯泡互不影响,因意外故障被烧断,电流无法通过,对没有影响,则灯仍然能够正常工作,电功率不变,亮度不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
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电路故障“秒杀”讲义
核心原则
无论串联并联,电路故障只有两种:
1.断路(断开)→没电流(I=0),用电器不工作。
2.短路(短接)→电流很大(I变大),被短路的用电器不工作。
诊断金钥匙:电流表有示数→电路通(找短路);电流表无示数→电路断(找断路)。
第一部分:串联电路(一断全断,一短局部)
特点回顾:I处处相等,U总=U1+U2,R总=R1+R2。
方法口诀:“电流定死活,电压找病灶”
1.看电流表(或灯泡亮灭)
电流表无示数/所有灯都不亮→断路(某处断了)。
电流表有示数/有些灯亮→短路(某灯被短接,电流绕过了它)。
例1.如图所示,闭合开关S后,只有一盏灯亮,两电流表的示数相同,则可能的原因是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
【详解】A.由图知,两只灯泡并联,闭合开关,电流表A2测量干路电流,A1测量通过灯泡L1的电流,如果灯泡L1断路不能发光,电流表A1断路没有示数,故A不符合题意;
B.如果灯泡L1短路,会造成电源短路,两只灯泡都不能发光,故B不符合题意;
C.如果灯泡L2断路不能发光,两只电流表都测量通过灯泡L1的电流,示数相同,L1能够发光,故C符合题意;
D.如果灯泡L2短路,会造成电源短路,两只灯泡都不能发光,故D不符合题意。
故选C。
例2.小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时,连好了如图所示的电路,闭合开关S后发现只能微弱发光,正常发光,以下对于这一现象产生原因的分析中,合理的是( )
A.灯泡发生了断路
B.由于灯泡的电阻较大
C.灯泡发生了短路
D.由于灯泡的电阻较小
【详解】A、C.由电路图可知,两灯泡串联,且都能发光,则灯L1没有断路,也没有发生短路,故AC不符合题意;
B、D.灯L1只能微弱发光,说明灯L1的实际功率P较小,串联电路电流I相等,由电功率公式可知,灯L1的电阻较小,故B不符合题意,D符合题意.
2.用电压表“搭桥”找断点(针对断路)
将电压表并联在某一元件两端:
有示数(约等于电源电压)→该元件断路(因为电压表通过断路处连到了电源两极)。
无示数(0V)→该元件正常(断路在别处)。
例3.如图所示电路,开关闭合后,两灯都不亮。用一根导线连接a、b两点后,两灯仍不亮;再用这根导线连接b、c两点后,灯亮而灯不亮。假设故障是下列中的一个,那么故障是( )
A.灯断路 B.灯短路 C.灯短路 D.灯断路
【详解】两灯都不亮,电路可能存在断路,导线接、时,两灯仍不亮,表明除了L1外,L2可能存在断路;导线接、后,亮,则L1无故障,故故障是断路,故选D。
例4.如图所示的电路,当开关S闭合时,L1、L2都能发光,一会儿后,L1亮、L2熄灭,则电路故障原因可能是( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路
【详解】如图所示,L1、L2和电流表串联,出故障时,L1亮,说明电路中有电流,即有电流经过L1、L2,故电路可能出现了短路,又因为L2不亮,说明可能是L2出现了故障。即有电流经过L2,且L2可能出现故障,故故障原因可能是L2短路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.用电压表“测压”找短点(针对短路)
若电路中有灯亮,某个灯不亮。
将电压表并联在不亮的灯两端:
无示数(0V)→该灯短路(电流不走它,其两端电压为0)。
有示数→该灯正常,短路的是其他元件。
例5.如图,L1、L2是两盏完全相同的灯泡。闭合开关,两个灯泡都正常发光,过了一会儿突然L1、L2同时不亮。若用电压表分别测ab、db两端的电压,电压表的示数均等于电源电压;测ac两端的电压,电压表的示数等于零。由此可以判断( )
A.L1灯丝烧断 B.开关损坏 C.L2灯丝烧断 D.电阻损坏
【详解】电路为串联电路,两灯同时不亮说明电路发生断路。
测两端电压等于电源电压,说明电源正常;测两端电压等于电源电压,说明电压表能通过连通电源正极、通过开关连通电源负极,即和开关完好,断路发生在之间(或断路);测两端电压为零,说明电压表无法连通电源负极,即到电源负极的路径断开,故断路。
故选C。
例6.如图所示,电路中开关闭合后,两盏灯都不亮;用一电压表连接A、B两点后,两灯仍然不亮,但电压表有明显示数。假如故障只有一处,那么,电路的故障可能是( )
A.灯L1开路 B.灯L1短路 C.灯L2开路 D.灯L2短路
【详解】A.电压表接、后有明显示数,说明电压表两端能连通到电源两极,即电压表以外的电路是通路,说明断路出现在电压表并联的处。若为开路,会使原电路不通,两灯不亮;接入电压表后,电压表通过、开关连通电源两极,因此电压表显示电源电压,有明显示数,且电压表电阻极大,电路电流极小,两灯仍不亮,故A符合题意;
BD.串联电路中若只有一处短路,另一盏灯通路,会发光,与题干“开关闭合后两盏灯都不亮”矛盾,故BD不符合题意;
C.若为开路,电压表接、时无法连通电源,电压表无示数,故C不符合题意。
故选A。
第二部分:并联电路(一短全崩,一断独行)
特点回顾:U支路=U电源,I总=I1+I2,并联电阻越并越小。
方法口诀:“谁不亮谁断路,灯全灭是电源短路”
1.看灯泡工作情况
某个支路灯泡不亮,其他支路正常工作→该支路断路(注意:并联中支路短路会立刻烧电源,所以不亮且其他正常只能是断路)。
所有灯泡都不亮,电流表极大/电源冒烟→电源短路(干路或支路某处直接连导线,此时非常危险,判断为短路故障,一般极少考)。
例7.如图电路,闭合开关后灯泡发光、不发光。用电压表检测故障,分别测得ab、bc、cd间电压为3V、0V、0V,则电路故障可能是( )
A.电流表断路 B.断路
C.电源短路 D.被短路
【详解】A.若电流表断路,整个电路断开,无电流,不会发光,且间电压为0,不符合题意,故A错误;
B.若断路,整个电路断开,无电流,不会发光,且电压表测时会得到接近电源电压的数值,电压不为0,不符合题意,故B错误;
C.若电源短路,整个电路无电压,不发光,间电压也为0,不符合题意,故C错误;
D.若短路,电路仍为通路,因此发光,因短路不发光;此时两端电压等于电源电压,即间电压为3V,短路的、导线两端电压都为0,完全符合题意,故D正确。
故选D。
例8.赵军同学在电学实验中连接了如图所示的电路,当他闭合开关后,发现灯不亮、电流表无示数。老师给了他一个电压表,当他将电压表分别接在ab之间和bc之间时,电压表示数均为零,而接在bd之间或cd之间时,电压表示数均不为零。这说明( )
A.灯泡灯丝断了或灯座接触不良 B.电流表接线柱接触不良
C.开关的触片或接线柱接触不良 D.电源接线柱接触不良
【详解】开关闭合后,电灯不亮,电流表无示数,说明电路出现断路现象;用电压表检测时,发现ab、bc间的电压为零,说明ac之外有断路,而电压表测得bd两点间和cd两点间的电压均不为零,说明灯泡和电流表都完好,开关处出现断路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.电流表判断支路断路
测干路电流:若某支路断路,干路电流变小(因为少了一条支路)。
测支路电流:断路的支路电流表示数为0;正常支路电流表示数不变(并联支路互不影响)。
例9.在如图所示的电路中,闭合开关,发现两电流表的示数完全相同,且只有一个灯泡发光。关于电路存在的故障,下列判断正确的是( )
A.断路 B.断路
C.短路 D.短路
【详解】由电路图可知,两灯并联,电流表A1测量的是通过L1的电流,电流表A测的是干路电流。闭合开关S后,两电表示数相等,且只有一个灯泡发光,说明电路未发生短路,则是灯泡L2断路,电路中只有L1接入电路,两电流表测量L1的电流,因此示数相同,故B正确,ACD错误。
故选B。
例10.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【详解】两个电灯是并联,电压表测量并联后的电压,也为电源电压,电流表与L1串联,测量L1的电流,若一灯灭了,两表示数不变,说明电压表还能与电源相通,L1中还有电流,即L1支路工作正常,所以只有是L2不亮,即L2断路了,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.电压表的妙用(并联最简)
在并联中,电压表示数几乎永远等于电源电压(除非电源短路)。
如果电压表示数突然变为0→一定是电源短路(或者电压表被短接)。
例11.在如图所示的电路中,闭合开关S,两灯均正常发光;一会儿后,一灯突然熄灭,另一灯仍正常发光,且电压表示数不变,电流表示数为零。下列判断正确的是( )
A.L1短路 B.L1开路 C.L2短路 D.L2开路
【详解】如图,L1和L2并联,电压表测量电源电压,电流表测量L2的电流;
AC.L1或L2短路,则造成电源两极相连,电源短路,电压表、电流表示数均为零。故AC不符合题意;
B.L1开路,L2支路不受影响,电流表示数不变,电压表示数仍等于电源电压,故B不符合题意;
D.L2开路,电压表直接测电源电压,示数不变,电流表示数为零,故D符合题意。
故选D。
例12.如图所示的电路,闭合开关,灯不发光,灯发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是( )
A.被短接 B.断路 C.被短接 D.断路
【详解】闭合开关后,与并联,电流表测量的电流,电压表测量电源电压。
A.若被短接,则电源短路,灯、均不发光,电流表有示数且示数较大,电流表烧坏,电流表断路,电流表和电压表都无示数,故A不符合题意;
B.若断路,支路断开,电流表无示数,电压表测量电源电压,有示数,故B符合题意;
C.若被短接,则电源短路,灯、均不发光,电流表和电压表均无示数,故C不符合题意;
D.若断路,灯发光,不发光,电流表和电压表均有示数,故D不符合题意。
故选B。
第三部分:电功率P的神助攻(快速判断灯泡亮度)
核心公式:P=UI=I2R=U2/R
1.串联(电流相等):谁电阻R大,谁分的电压U就大(U=IR),谁的实际功率P就大(P=I2R),谁就更亮。
故障判断:如果一个灯特别亮,另一个不亮,不亮的那个极有可能短路(电阻为0,分压为0,功率为0)。
例13.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,两灯中有一灯熄灭,三个电表中有两个电表的示数变小,则( )
A.可能是电流表A1的示数不变、灯L1短路
B.可能是电流表A2的示数不变、灯L1短路
C.一定是电压表V的示数不变、灯L1断路
D.一定是电流表A2的示数不变、灯L2断路
【详解】根据电路图,电路正常工作时,灯L1和L2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测L1支路的电流,电压表V测电源电压。
AB.若灯L1短路,会导致两灯熄灭,电流表A1、A2的示数变大,最终归零(可能会被烧坏),电压表示数变小,故AB不符合题意;
C.若灯L1断路,L2继续正常发光,电流表A1在L1支路上,支路断开,电流表A1示数变为0,即变小;电压表依然测电源电压保持不变;电流表A2测干路电流,示数变小,故C符合题意。
D.若灯L2断路,L1继续正常发光,电流表A1在L1支路上,通过电流不变,即电流表A1示数不变;电压表依然测电源电压保持不变;电流表A2测干路电流,示数变小,故D不符合题意。
故选C。
2.并联(电压相等):谁电阻R小,谁电流I就大(I=U/R),谁的实际功率P就大(P=U2/R),谁就更亮。
故障判断:并联中如果一个灯不亮但其他正常,绝对不能说它短路(短路会导致所有灯灭),只能是该灯断路(功率为0)。
例14.如图,是一只既能吹冷风,又能吹热风的电吹风机的简化电路示意图。现将插头插入插座(相当于电源),下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,电吹风机吹热风
B.只闭合S2,电吹风机吹冷风
C.电动机和电热丝是并联的
D.使用过程中发现电吹风机始终吹冷风不吹热风,故障可能是电热丝短路
【详解】A.只闭合S1,据图可知,电路为电动机单独串联,此时吹冷风,故A错误;
B.只闭合S2,据图可知,电路无通路,吹风机不工作,故B错误;
C.图中,电动机和电热丝互不影响,是并联的,故C正确;
D.图中,电路是并联的,若电热丝短路,则电源短路,吹风机不工作,故D错误。
故选C。
终极思维导图(考场30秒速查)
电路
状态
现象
故障结论
电压表读数特征
串联
全都灭,电流表无示数
某处断路
并联在谁两端有电压,谁就断
串联
有的亮,电流表有示数
某用电器短路
并联在谁两端无电压,谁就短
并联
某支路不亮,其他正常
该支路断路
电压表示数不变(仍为电源电压)
并联
全都灭,电流表满偏
电源短路(干路短路)
电压表示数变为0
综合练习
1.在电学实验探究中,小成同学连接了如图所示电路,闭合开关,移动滑片,灯始终不亮。将滑动变阻器调至中点,用完好的检测灯接入电路检测,闭合开关,当灯的两根接线分别接到:①、两点时,灯发光;②、两点时,灯不发光;③接在、两点时,灯发光。判断电路故障是(只有一处故障)( )
A.短路 B.开关断路 C.断路 D.滑动变阻器断路
【答案】C
【详解】由图可知,灯与滑动变阻器串联,由题意可知,闭合开关,移动滑片,灯始终不亮,则可能电路中某处断路或灯短路或电源损坏;当灯的两根接线分别接到a、d两点时,灯发光,说明电源没有故障;当灯接在c、d两点时,灯发光,说明开关正常闭合,故障在c、d两点之间;当灯接b、c两点时,灯不发光,排除短路,说明断路。
故选C。
2.现有三个定值电阻(),由于某种原因,、、发生了故障。为判断故障,连接如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,电流表的示数为(),若用定值电阻替换,闭合电键,发现电流表示数大于I,由此可判断( )
A.电阻发生断路 B.电阻发生断路
C.电阻发生断路 D.电阻、均发生了断路故障
【答案】A
【分析】根据电路图和并联电路的电流特点,分析电流表在电路故障中的作用,判断哪个电阻发生了断路。
【详解】根据电路图可知,和并联,电流表测量干路电流;闭合电键S,电流表的示数为I(),这表明两个电阻不可能同时都断路;若用定值电阻替换,闭合电键,发现电流表示数大于I;若断路,根据并联电路的电流的特点可知,干路中的电流会减小,即电流表示数减小,不符合题意,所以是正常的;由于,若都正常时,由于并联电路的电压是相同的,根据欧姆定律可知,通过的电流要大于的电流,则更换后电流表示数应该会变小;由于电流表示数变大,所以只有一种情况就是电阻发生断路,接入后,通过有电流,会使得干路中的电流变大;由于断路,则是正常的;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.如图所示,闭合开关S,灯L发光,一段时间后灯L熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。现用一只规格相同且完好的灯替换灯L,下列说法正确的是( )
①若灯亮,则灯L可能断路
②若灯亮,则灯L可能短路
③若灯不亮,则电阻R一定断路
④若灯不亮,则电阻R可能短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确 C.只有①②④正确 D.只有①③④正确
【答案】A
【详解】由题意可知,电阻R和灯L串联,电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,用一只规格相同且完好的灯替换灯L,若灯亮,说明其它电路是通的,则电阻R肯定完好,故障只能在灯L上,灯L可能是短路或断路,故①②正确;若灯不亮,说明电路不通,则故障在电阻R上,考虑到小灯L原先不亮,则故障只能是电阻R断路,故③正确,④错误,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡L1、L2均不发光。为了检查电路故障,将一根导线的两端分别接触a、b两点,发现两灯仍不亮;接触b、c两点时,发现L1亮,L2不亮。由此可以判断电路故障可能是( )
A.L1断路 B.L2断路
C.开关S断路 D.电源损坏
【答案】B
【详解】闭合开关后,小灯泡L1、L2均不发光,说明电路中很可能存在断路。将一根导线的两端分别接触a、b两点,发现两灯仍不亮,说明L1没有断路。接触b、c两点时,发现L1亮,L2不亮,说明L2断路。若开关S断路,或电源损坏,接触b、c两点时,小灯泡L1、L2均不发光。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.小明在实验室练习使用电流表,连接的电路如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1、L2都不亮,电流表指针几乎没有偏转。小明用一根导线去检查电路故障:他将开关闭合,然后将导线直接连接在灯泡L1两端,发现灯泡L2亮,电流表指针发生偏转。电路中的故障可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L1被短路 C.灯泡L2断路 D.灯泡L2被短路
【答案】A
【详解】灯泡、串联,电流表测量电路电流。闭合开关后,两灯都不亮、电流表几乎无偏转,说明电路是断路故障。将导线接在两端后,发光、电流表指针偏转,说明电路被接通,证明原本断路的位置就是,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只有一处且发生在某个元件上,其他元件及连线均完好。下列对电路故障的分析中,正确的是( )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯泡L被短路
C.可能是灯泡L断路 D.以上说法均不对
【答案】A
【详解】A.闭合开关后,灯泡L和电阻R串联,电流表A测量电路中的电流,电压表V测量电阻R两端的电压。若电阻R断路,整个电路处于断路状态,电流无法通过,所以电流表指针不会发生偏转。此时电压表直接连接在电源两端(因为灯泡L、开关S与电源是连通的,相当于电压表通过灯泡L、开关S接到电源两极),能够测量电源电压,因此电压表指针会发生偏转,符合只有一个电表指针偏转的条件。故A正确;
B.若灯泡L短路,电路中只剩下电阻R工作,此时电路是通路,有电流通过,所以电流表会显示电路电流,指针发生偏转。同时电压表测量的是电阻R两端电压,也就是电源电压,指针也会偏转,出现两个电表都偏转的情况,不符合题目条件。故B错误;
C.若灯泡L断路,整个电路处于断路状态,电流无法通过,电流表、电压表指针均不偏转,不符合题目条件,故C错误;
D.结合ABC的分析可知A选项的说法正确,故D错误。
故选A。
7.如图电路,电源电压不变,闭合开关S,观察到电压表无示数,已知电路中仅有的一处故障发生在电阻R1或R2上。小明想到两个方法。方法一:用一只电流表串联在电路中;方法二:用一只电压表并联在R2两端。为判断出电路故障,这两种方法可以判断的是( )
A.只有方法一可以
B.只有方法二可以
C.两种方法都可以
D.两种方法都不行
【答案】A
【详解】用电流表串联在电路中若电流表有示数,说明电路是通路,则故障为R1短路;若电流表无示数,说明电路是断路,则故障为R2断路,所以方法一可以判断出故障类型。用电压表并联在R2两端,若故障是R1短路,此时电源电压全部加在R2两端,电压表测R2电压,示数等于电源电压;若故障是R2断路,此时电压表串联在电路中,相当于测电源电压,示数也等于电源电压。两种故障下电压表的现象相同,无法区分故障类型,所以方法二不能判断出故障。故选A。
8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电路正常工作。一段时间后,两个电表的示数突然变大。出现这种故障的可能原因是( )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
【答案】C
【详解】A.如果发生了短路,电压表示数变为零,故A错误;
B.如果发生了断路,电流表示数变为零,故B错误;
C.如果出现短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,故C正确;
D.如果出现断路,电流表和电压表示数都变为零,故D错误。
故选C。
9.如图所示,电源电压为6V,L1、L2为两个不同规格的小灯泡。闭合开关S,两灯均不亮,用电压表测得EF两点之间的电压为零,FG两点之间的电压为6V。若电路中仅有一处故障,下列分析正确的是
A.L1灯丝断了 B.S接触不良 C.L2灯丝断了 D.L1被短接
【答案】C
【详解】由图可知,、串联,闭合开关后两灯均不亮,且仅有一处故障,说明电路为断路故障。测得(两端)电压为0,说明以外的电路存在断路,电压表无法连通到电源两极,因此电压为0;
测得(两端)电压等于电源电压6V,说明电压表的两个接线柱可以分别连通到电源的正负极,因此断路位置就在之间,即灯丝断了。
故选C。
10.若灯、均不发光,电流表示数为零,但电压表指针有明显偏转,则此电路的故障是( )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
【答案】A
【详解】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压。
闭合开关S,小灯泡、均不发光,电流表示数为零,说明电路出现了断路现象;电压表指针有明显偏转,说明电压表两接线柱到与电源两极之间是接通的,所以故障是灯泡断路。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
11.学校兴趣小组设计了植物光照强度检测装置,电路如图甲所示。电源电压恒定不变,R0为电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示。当电压表的示数为U0时触动报警,启动遮阳装置,此时光照强度为E0。关于检测装置说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度的增大而增大
B.当R0阻值不变时,光照强度越强电压表的示数越大
C.增大R0的阻值,报警时光照强度小于E0
D.检测时电压表示数突然变为0,故障是R断路
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,光照强度增大时,R的阻值减小,故A错误;
B.R0阻值不变时,光照强度越强,R阻值越小,总电阻越小,由欧姆定律可知,电路电流越大;R0两端的电压,电流增大,则UR0增大,由串联电路电压特点可知,R两端的电压会减小,即电压表示数变小,故B错误;
C.报警条件是电压表示数达到U0,根据串联分压规律得
整理得,增大R0后,报警时需要的R也更大,结合图乙可知,R越大,对应的光照强度越小,因此报警时光照强度小于E0,故C正确;
D.若R断路,电压表两接线柱到电源两极之间是通路,示数接近电源电压,故D错误。
故选C。
12.如图所示的电路,闭合开关后,发现两电压表的示数均为0V,若电路只有一处故障,则故障可能是( )
A.电阻断路 B.电阻短路
C.导线①断路 D.导线②断路
【答案】D
【详解】A.若断路,会有示数(接近电源电压),不符合“两表示数均为0”,故A错误;
B.若短路,示数为0,但电路为通路,两端电压等于电源电压,有示数,不符合要求,故B错误;
C.导线①是的接线,断路后只有示数为0,但主电路(、)仍通路,可以正常测出电压,有示数,不符合要求,故C错误;
D.导线②是、之间的主干导线,断路后:无法连接到电源正极,示数为0;无法连接到电源负极,示数也为0,符合题意,故D正确。
故选D。
13.如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,电压表均有示数。某时刻该电路发生故障,其中一个电压表的示数减小,若故障只发生在电阻R或灯泡L处,则可能是( )
A.电压表的示数减小,电阻R断路
B.电压表的示数减小,电阻R短路
C.电压表的示数减小,灯泡L断路
D.电压表的示数减小,灯泡L短路
【答案】B
【详解】A.由图可知,灯泡L和电阻R串联,开关S闭合后,电压表V1测电阻R两端的电压,电压表测的是电源电压。电阻R断路时,电路无电流,根据欧姆定律可知,灯泡L两端电压为0。此时V1串联在电路中,示数接近电源电压U,故电压表的示数增大,故A不符合题意;
B.电阻R短路时,电压表与电阻R并联,则电压表V1也被短路,故电压表V1示数变为0,即V1示数减小;V2仍测电源电压,示数不变,故B符合题意;
CD.电阻R或灯泡L单独故障不会影响电源电压,即电源电压不变,所以电压表的示数不会变,故CD不符合题意。
故选B。
14.小语利用如图所示的电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A.闭合开关前,滑片应滑到最右端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,电路一定出现了故障
C.移动滑片时眼睛应紧盯电流表进而判断灯泡是否正常发光
D.要多次改变小灯泡两端实际电压,算出实际功率后取平均值来减小误差
【答案】BCD
【详解】A.为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应滑到最大值,即最右端,故A正确,不符合题意;
B.闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,如实际功率过小、小灯泡短路,灯座接触不良等,即不一定是电路出现故障,故B错误,符合题意;
C.实际上,在测额定功率时,应紧盯电压表,使电压达到额定电压2.5V,此时再读电流,计算,故C错误,符合题意;
D.小灯泡的功率随电压变化而变化,不同电压下的功率是不同的物理量,不能求平均值来“减小误差”,故D错误,符合题意。
故选BCD。
15.如图是某电路的电路图,两个小灯泡都正常发光,除小灯泡外其余电阻忽略不计。因意外故障被烧断,电流无法通过,那么L2( )
A.熄灭 B.变暗 C.变亮 D.亮度不变
【答案】D
【详解】由图可知:两个小灯泡并联,则两个小灯泡互不影响,因意外故障被烧断,电流无法通过,对没有影响,则灯仍然能够正常工作,电功率不变,亮度不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
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