专题特训8 电路故障的分析与判断&实践设计安全用电科普活动-【通成学典】2026-2027学年九年级全一册物理拔尖特训(沪科版·新教材)

拔尖特训· 物理（沪科版）九年级 专题特训八 电路故障的分析与判断 类型一串联电路类■■ 1.如图所示，闭合开关S,滑动变阻器滑片P移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数。 若电路中仅有一处故障，则故障不可能是 () A.电流表接线松开 B.小灯泡L开路 C.滑动变阻器R开路 D.开关S接触不良 P ① ① 田 ⊙ L R ⊙ L ④ ⑧ R中R中 S (第1题图) (第2题图) (第3题图) (第4题图) (第5题图) 2.[2024达州门如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示 数均变大，则该电路可能发生的故障为 ( A.L1短路 B.L2短路 C.L,开路 D.L2开路 3.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，发现电路中有一 个电表的示数突然变大，电阻R,或R2有一处发生故障，其他元件仍保持完好。下列说法正确 的是 () A.一定是R,短路B.一定是R2短路C.可能是R,开路 D.可能是R2开路 4.如图所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关，电路正常工作一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路 中只有两个电表有示数。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其他元件均完好。下列说法中 () ①可能是灯泡L开路；②可能是灯泡L短路；③可能是电阻R开路；④可能是电阻R短路。 A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有②④正确 D.只有①③正确 5.在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿，三个电表 中有一个电表的示数变大、一个电表的示数变小，则下列判断中正确的是 A.电流表A示数可能变小，灯L一定熄灭B.电流表A示数一定变大，灯L可能熄灭 C.电压表V2示数可能变大，灯L可能熄灭D.电压表V2示数一定变小，灯L一定熄灭 6.如图甲所示，小明将小灯泡和一定值电阻串联到电源(2节新干电池)两端，闭合开关后发现小灯 泡突然熄灭。如果是小灯泡或R出现故障，他进行如下操作并作出思维导图如图乙所示，请将小 明分析的故障情况补全：(1) (2) (3) 电流表 在电路 (1) 有示数 中串联 电压表 (2) 电流表 电流表 将电压表 示数为0 无示数 并联到小 灯泡两端 电压表 (3) 示数为3V 乙 (第6题图) 78 第十六章探究电路 类型二并联电路类 ■■■ 7.如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S,灯L1和L2均发光，一段时间后，一盏 L 灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是 ⑧ A.灯L1开路 B.灯L2开路 (第7题图) C.灯L1短路 D.灯L2短路 8.如图所示，闭合开关S,灯泡L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯泡L1 突然熄灭，L2仍然正常发光，两只电表均无示数，则故障可能是 () A.ab段短路 B.ef段开路 C.cd段开路 D.cd段短路 e d 火线 零线 ⊙ ⑧ dL,☒ ⑧J 接地 电灯接入微波炉接入电热水壶 (第8题图) (第9题图) (第10题图) 9.如图所示的电路中，R1、R2是定值电阻，开关S闭合一段时间后，电流表示 小。用电压表检测电路，当电压表接α、b两点时，电压表有示数；接b、c两 拔尖微课 表无示数。则故障原因可能是 A.仅R1开路 B.仅R2开路 C.电流表开路 D.a 0.小强同学放学回家后，打开电灯，接人电热水壶，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间开路 B.零线上bc间开路 C.微波炉所在支路b加间短路 D.电热水壶所在支路cd间短路 11.如图所示的电路，当闭合开关S后，电压表、电流表示数均正常，一段时间后电流表A1、A2突然 满偏，请你分析电路出现的故障是 火线A B 火线 220V S, 零线 (A2 只地线 零线古 G 插座 (第11题图) (第12题图) (第13题图) 2.如图是家庭电路示意图，插座与灯泡的连接方式是 联。闭合开关后，灯泡不亮，测电笔 分别插入插座的三个孔中都不发光，则电路故障是 开路。 13.如图是小明家新房中的部分电路，存在的问题是 。 问题解决后，闭合开关S、S,电 灯L1正常发光，但L2仍然不亮。将一个新买的电热水壶插入三孔插座，电热水壶也不能工作。把 测电笔分别插入三孔插座的左、右孔，氖管均能发光，则可以判断出电路的故障是 “答案与解析”见P39 79 拔尖特训· 物理（沪科版）九年级 实践 设计安全用电科普活动 1.舒情境生活实践智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自 动控制技术，将家居生活相关的设备集成起来，构建可集中管理、智能控制的住宅设施管理系统， 从而提升家居的安全性、便利性、舒适性，并实现环保节能的居住环境 (1)如图甲为小明同学家的家庭电路图。在虚线框①②③处安装设备正确顺序是 A.保险丝总开关 电能表 B.电能表总开关 保险丝 C.总开关 电能表 保险丝 D.总开关 保险丝 电能表 凸 火 其他 零线进户线 光敏电阻R ①② 3 用电器 - ×100 -中百 电阻箱R ①- 控制开关 0 ⑧ 抽油烟机 照明灯 X10 照明电路 多 乙 丙 (第1题图 (2)小明家厨房的抽油烟机安装了探测燃气浓度的探测器，其核心原部件为气敏传感器，当燃气 浓度过高时，探测器就会被触发，对外发出声光报警信号，同时可以自动启动排风设备，保证安 全。气敏电阻是由 (选填“半导体”或“超导”)材料制成的。 (3)家庭电路中进户线的末端部分a和b可以 A.连人到邻居家电路 B.连在一个插座上 C.连在一个开关上 D.直接连到一起 (4)某天晚上小明妈妈在家里做饭时，抽油烟机和照明灯同时工作，将一个电水壶的插头插入图 甲中三孔插座，闭合开关后，电水壶不工作，抽油烟机停止工作，照明灯仍然发光。小明分析是电 水壶内部发生了短路，你认为小明的分析是 (选填“正确”或“错误”)的。小明拔下电水 壶的插头，用测电笔分别插入插座的左孔和右孔，测电笔氖管均发光，则故障为 A.进户零线开路 B.CE间开路 C.BD间开路 D.DF间开路 (5)小明家中想安装自动控制电灯，当屋内亮度不足时，会自动控制开启灯光。他找到了电源（电 压为18V)、开关、电阻箱（如图乙所示）、光敏电阻各一个，导线若干，设计如图丙所示的控制电路 (虚线部分连接照明电路)。查阅资料后获得光敏电阻的阻值与光照强度的关系如表所示。（其 中E是表示光照强度的物理量，单位为cd,E值越大表示光照越强) 光照强度E/cd 1 2 5 6 光敏电阻R/2 80 50 30 24 20 18 闭合开关S,当控制开关两端电压至少达到启动电压时，就会闭合控制开关，启动照明。家中某个 位置的光照强度需要大于4cd,调节电阻箱的阻值为302时，光照强度降为4cd刚好启动照明； 家中另一位置的光照强度需要大于2c,保持控制开关两端启动电压不变，应调节电阻箱的阻值 最大为 2。 80 ●“答案与解析”见P41故，故A不符合安全用电原则：在高压线下放风筝，风筝线 若与高压线接触，放风筝的人会因高压电通过风筝线形成 电流回路而触电，故B不符合安全用电原则；用湿布擦拭 用电器，湿布属于导体，若用电器处于通电状态，电流会通 过湿布传递到人体引发触电，故C不符合安全用电原则。 2.并联火线地线 〔解析)家庭电路中，电灯与插座都是并联的，开关与火线 相接，三孔插座遵循“左零右火中接地”。 3.火笔尾 〔解析)触电事故都是因为人直接或间接与火线接触，测电 笔使用时，手要接触笔尾金属体。 4.C双孔插座的右孔应接火线，故A错误；图中A点在 火线上，正常状况下，用测电笔接融A点氖管会发光，故B 错误；有金属外壳的用电器，其外壳一定要通过三脚插头 接地线，以防用电器外壳带电发生触电事故，故C正确；为 了用电的安全，家庭电路中，开关应该接在用电器和火线 之间，所以应在甲处安装开关，乙处安装电灯，故D错误。 5.D由题意可知，图中甲线为零线，乙线为火线，用测电 笔检测插座两孔，氖管均发光，说明电路中的火线是正常 连通的，LED灯仍发光，说明LD灯所在支路与火线、零 线都连通；电扇停止工作，说明电扇支路有故障，若电扇短 路，则保险丝烧断，火线断开，用测电笔检测插座两孔，氖 管均不发光，则电扇支路应该是开路，且是与零线之间断 开，故A错误：若插座两孔短路，则保险丝烧断，火线断开， 用测电笔检测插座两孔，氖管均不发光，故B错误：若输电 线甲α、b两点之间开路，则用测电笔检测插座的左孔，氖 管不发光，与题意不符，故C错误；若输电线甲b、c两点之 间开路，则电扇与零线之间断开，不能工作，插座的右孔直 接接火线，插座的左孔通过导线αb、电扇支路、开关与火线 相连，故两孔都能使氖管发光，与题意相符，故D正确。 6.火液化短路 〔解析)在家庭电路中，火线带电，零线不带电，人体接触火 线绝缘皮破损处，电流会通过人体形成回路，导致触电事 故。夜晚气温下降，空气中的水蒸气遇冷由气态变为液 态，这种物态变化叫液化。含有杂质的液态水是导体，附 着在插座内部会使电路中不同电极之间直接导通，导致电 路短路，极易引发火灾。 7.地线先接通地线，后断开地线（或确保用电安全） 〔解析)地线又称避雷线，是用来将电流引入大地的导线： 电气设备漏电或电压过高时，电流通过地线进入大地，地 线用字母E表示。三孔插座是配合三脚插头使用的，三脚 插头的第三个脚与用电器的金属外壳相连，三孔插座的第 三个孔与大地相连，这样在使用的时候就把用电器的金属 外壳与大地相连通，避免用电器漏电时发生融电事故：三 脚插头的第三个脚比另外两个长，这样在插入时先把用电 器外壳与大地接通，拔出时后把用电器外壳与大地分离， 更加安全。 8.会不会 〔解析)图中的开关接在灯泡与零线之间，断开开关，A处 还和火线相连，接触A点时会发生触电事故。当电路中的 开关S闭合时，灯泡所在电路接通，此时人被导线短路，所 以接触A点不会发生触电事故。 9.如图所示 氖管发光 0 螺口灯泡开关三孔插座 (第9题图) 〔解析)使氖管发光的导线为火线，则中间的导线为零线。 开关仅控制灯泡，故其一端接火线，另一端与灯泡顶端的 金属点相连，灯泡的螺旋套与零线相接：三孔插座按照左 零右火上接地的方法连接到电路中。 10.C灯L,应该连接在零线和开关S之间，螺口灯泡的 螺旋金属一定要接在零线上，故A错误；甲情况，此人会触 电，但是由于火线和零线中的电流相同，漏电保护器不会 切断电路，故B错误：乙情况，此人会融电，由于火线和零 线中的电流不相同，漏电保护器会切断电路，故C正确；空 气开关跳闸，可能是因为家中用电器总功率过大，也可能 是发生了短路，故D错误。 11.如图所示 火线 零线 s2/ ☒压缩机 把 金属外壳 手 (第11题图) 〔解析)当打开或关闭冰箱门时，冰箱内的灯会亮起或熄 灭，但不会影响压缩机的工作，说明灯、压缩机并联，并且 有开关控制，两开关分别接在火线与灯、压缩机之间，金属 外壳要接地，如图所示。 专题特训八电路故障的分析与判断 1.B若电流表接线松开、滑动变阻器R开路或开关S接 触不良，电路都处于开路状态，小灯泡L不亮，电压表和电 流表均无示数，A、C、D均不符合题意；若小灯泡L开路，则 电流表无示数，但电压表与电源是接通的，故电压表有示 数，且测量的是电源电压，因此不可能是小灯泡L开路，B 符合题意。 2.A分析电路图可知，闭合开关后两灯串联，电压表测量 灯I。两端的电压。若一盏灯突然熄灭，电流表示数增大 电压表示数增大，说明电路中某部分的电阻减小、分压减 小（存在短路），则发生的故障可能是L,短路，故A正确。 3.D由图知，两电阻R,、R2串联，电压表测量R,两端的 电压，电流表测量电路中的电流。若是R,短路，电压表由 测量R,两端的电压变成测量电源电压，故电压表示数变 大；而此时电路中总电阻会变小，则电路中电流也变大，所 以两表示数都变大；若是R2短路，电压表相当于测量导线 的电压，其示数变小；而此时电路中总电阻会变小，则电路 中的电流会变大，电流表示数会变大，即一个电表示数变 小，另一个电表示数变大；若是R,开路，由图可知整个电 路开路，所以两个电表的示数都减小为0；若R2开路，该电 路开路，所以电流表的示数减小为零，此时电压表接在电 源两端测电源电压，则电压表示数变大，即一个电表示数 变小，另一个电表示数变大；综上分析可知，R,短路、R2短 路、R2开路都有可能。 4.A由图得，灯泡I与电阻R串联，电流表测量电路电 流，电压表V,测量灯泡L两端的电压，电压表V测量电源 电压。若灯泡L开路，电路中没有电流，电流表示数为0， 电压表V,、V均与电源相连接，因此电压表V,、V均有示 数；若灯泡L短路，电路中只有电阻R工作，电路中有电 流，电流表有示数，灯泡L两端无电压，即电压表V,示数 为0，电压表V仍测量电源电压，仍有示数；若电阻R开 路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表V被断开，无 示数，电压表V仍测量电源电压，仍有示数；若电阻R短 路，电路中有电流，电流表有示数，电压表V、V,都测量电 源电压，都有示数，故A符合题意，B、C、D不符合题意 5.A在本题的电路中，因V表始终测的是电源电压，故 其示数不会变化。闭合开关S后电路正常工作时，L与R 串联，A表测电路中的电流，V2表测L两端的电压。过了 一会儿，引起A表和V,表的示数发生变化的原因有下列 四种可能：①L开路，此时A表的示数变小，V2表的示数 变大；②L短路，此时A表的示数变大，V2表的示数变小； ③R开路，此时A表与V2表的示数都变小；④R短路，此 时A表与V2表的示数都变大。据题意，A表与V,表这两 个电表的示数一个变大、一个变小，所以只存在①②两种 可能性，而在这两种可能的情况下，L都熄灭，因此，本题应 选A。 6.(1)小灯泡短路(2)电阻R开路(3)小灯泡开路 〔解析)将小灯泡和一定值电阻串联到电源上，闭合开关后 发现小灯泡突然熄灭。(1)如果是小灯泡或R出现故障， 小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，可能是小 灯泡短路。(2)(3)如果电流表没有示数，说明电路开路， 用电压表测量小灯泡两端电压，如果有示数且等于电源电 压，说明电压表与电源相通，是小灯泡开路，如果没有示数， 是电阻开路。 7.A题图电路中，L,与L2并联，电压表测电源电压，电 流表测通过L2的电流，若灯L开路，电压表示数不变，电 流表仍然测量通过灯L2的电流且示数不变，故A符合题 意；若灯L2开路，电源电压保持不变，加在灯L,两端的电 压不变，通过电流表的电流为0，电流表的示数发生变化 故B不符合题意；灯L短路，则电源短路，灯L。也不亮， 故C不符合题意：灯L2短路，电源短路，灯L也不亮，故D 不符合题意。 8.B如果ab段短路，整个电路短路，灯泡都不能发光，A 不符合题意；如果ef段开路，电流表无示数，L,不发光，电 压表无示数，灯泡I2不受影响仍然发光，B符合题意；如果 cd段开路，L,不发光，电流表无示数，而电压表测电源电 压，有示数，C不符合题意；如果cd段短路，整个电路短路， 灯泡都不能发光，D不符合题意。 9.D在图示电路中，开关S闭合后，R,与R2并联，电流 表接在干路中。当电压表接a、b两点时，电压表有示数， 表明电流表未开路，bS>电源正极这段干路完好，R,可 能开路，也可能未开路。接b、c两点时，电压表无示数，表 明ac导线开路，R2可能开路，也可能未开路。R,、R,或 αc导线开路时，电流表的示数都突然减小。 10.A家庭电路中它们之间的连接方式是并联。用电器 之间既可以单独工作又互不影响：电灯仍正常工作，说明 电源的火线、零线均正常；电热水壶和微波炉突然停止工 作，故障应为电热水壶和微波炉所在的干路出现开路现 象，即ab间发生了开路。若微波炉所在支路b加间短路或 电热水壶所在支路cd间短路，所有用电器都不可能有电流 通过，电灯不能正常发光。故选A。 11.灯泡I,短路 〔解析)由图可知电路为并联电路，电压表测量电源电压， 电流表A,测量通过灯泡L的电流，电流表A测量干路 电流，由于发生故障之前电压表与电流表示数均正常，一 段时间后两电流表突然满偏，说明灯泡I,短路。 12.并进户火线 〔解析)插座与灯泡都是并联连接，互不影响；测电笔接 火线时亮，题目中接触三个孔都不亮，说明三个孔都不与 火线连接，故障只能是进户火线开路。 13.三孔插座没接地线FG之间开路 〔解析)三孔插座的连接应该是“左零右火上接地”；I1正 常工作，说明I1所在支路是连通的；I。和三孔插座不能工 作，说明出现开路，而三孔插座左孔能使氖管发光，说明左 孔通过I2和火线连通，故FG之间开路 实践设计安全用电科普活动 1.(1)A(2)半导体(3)B(4)错误C(5)62.5 〔解析)(1)如图甲为小明同学家的家庭电路图。在虚线 框①②③处安装设备正确顺序是保险丝、总开关、电能表， 故选A。(2)小明家厨房的抽油烟机安装了探测燃气浓度 的探测器，其核心原部件为气敏传感器，当燃气浓度过高 时，探测器就会被融发，对外发出声光报警信号，同时可以 自动启动排风设备，保证安全。气敏电阻是由半导体材料 制成的。(3)家庭电路中进户线的末端部分a和b可以并 联接插座或用电器，故选B。(4)某天晚上小明妈妈在家 里做饭时，抽油烟机和照明灯同时工作，将一个电水壶的 插头插入图中三孔插座，闭合开关后，电水壶不工作，抽油 烟机停止工作，照明灯仍然发光。小明分析是电水壶内部 发生了短路，我认为小明的分析是错误的，若电水壶内部 短路，保险丝熔断，照明灯不发光。小明拔下电水壶的插 头，用测电笔分别插人插座的左孔和右孔，测电笔氖管均 发光，若进户零线开路，照明灯不能发光，故A错误，若CE 间开路，插座左孔不能使测电笔氖管发光，故B错误；若 BD间开路，插座左孔通过D点、F点，抽油烟机、E点与 火线相连，能使测电笔氖管发光，故C正确：若DF间开 路，电水壶可正常工作，故D错误。(5)闭合开关S,当控 制开关两端电压至少达到启动电压时，就会闭合控制开 关，启动照明。家中某个位置的光照强度需要大于4cd(对 应的光敏电阻为24)，调节电阻箱的阻值为30Ω时，光照 强度降为4cd刚好启动照明；家中另一位置的光照强度需 要大于2cd(对应的光敏电阻为502)，保持控制开关两端 肩动电压不变，应调节电阻箱的阻值最大为R,'一0× 24D1 500=62.52 第十六章拔尖自主测评 1.D橡胶表带不易导电，属于绝缘体，故A正确，不符合 题意：铜的导电性能优于铁，且常用作电路导线，故B正 确，不符合题意；半导体材料是指介于导体和绝缘体之间 的一类材料，具有电导率和导电性变化范围较大的特点， 发光二极管(LED)是典型半导体器件，故C正确，不符合 题意；超导材料在足够低温时电阻极小或近似为O,故D错 误，符合题意。 2.B安装充电桩时，充电桩有金属外壳，为了安全，需要 接地线，故A错误：为了安全，电路中必须要有保险装置， 每个充电桩在安装时都要装漏电保护器，故B正确，D错 误；充电桩起火时，应先关闭电源再灭火，生活用水是导体， 不能直接用水灭火，否则可能引起电事故，故C错误。 3.C应变电阻片R,和R2串联在电路中，通过它们的电 流相等，A正确；在压力的作用下，横梁向下弯曲，R,被拉 伸，即R,变长，横截面积变小，故R,的电阻变大，R2被压 缩，即R2变短，横截面积变大，故R2的电阻变小，B正确； 由于R,与R2在发生形变前是完全一样的应变电阻片，即 R,与R2发生形变前的电阻相同，因此发生形变后R,的 电阻大于R2的电阻，又由于通过R,与R2的电流相同，故 R,两端的电压大于R,两端的电压，C错误；由欧姆定律可 知，R,与R2两端电压的差值越大，说明R,与R?的电阻 的差值越大，故R,被拉伸得更长，R?被压缩得更短，从而 说明A端受到的压力更大，D正确。 4.C闭合开关S后，发现灯不亮，则原因可能是灯泡短路 或开路或电路其他部分开路：如果灯泡短路，其他部分完 好，根据选项知，没有此选项，故不符合题意；因而电路中存 在开路故障，根据电压表与电源相接时有示数，U=3V, U=3V,说明d到正极、e到负极是相通的，故d、e之间 存在开路。 5C图乙中L与R申联，1=1，由图甲可知m一，> 1:图丙中L与R并联，U=U,由图甲可知”一之1，因） 此，m≠，A错误。据图甲可知，R为定值电阻。在图乙中 U1乙<U,在图丙中U1丙=U,由图甲可知，R1乙<R丙①； 据联电骑的分压特点有网光一货@：据并联电路 的分流特点有以-士一，@：由@⑦可得m一 ④：由①④可知m<1,因此，BD错误，C正确 R丙 6.A由图可知，当S闭合，S2接a,滑片P位于如图所 示位置时，R,、R2、R,串联，电压表V测量R,两端的电 01.1.2V 压，电路中的电流I一尺-0=012A,R两端的电压 U=IR,=0.12A×302=3.6V,根据串联电路电压的特 点可知，滑动变阻器两端的电压U2=U-U,一U3=6V一 1.2V-3.6V=1.2V,此时滑动变阻器接人电路的阻值 U2_1.2V R,=7012A=100。当S闭合，S,接，滑片P位于 另一位置时，R、R2、R3串联，电压表测量R,和R,两端