專題09  電路故障問題一、電壓表問題引起電路故障分析（一）電壓表示數(shù)為零的情況1.電壓表測量的用電器發(fā)生短路一燈亮一燈不亮，電流表有示數(shù)；2.干路用電器發(fā)生斷路兩燈都不亮，電流表無示數(shù)；3.電壓表故障或與電壓表連線發(fā)生斷路兩燈都亮，電流表有示數(shù)（二）電壓表示數(shù)等于電源電壓的情況1.電壓表測量的用電器發(fā)生斷路兩燈都不亮，電流表無示數(shù)注：此時不能把電壓表看成斷路，而把它看成是一個阻值很大的電阻同時會顯示電壓示數(shù)的用電器，由于電壓表阻值太大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓作用，電壓表兩端幾乎分到電源的全部電壓，電路中雖有電流但是很微弱，不足以使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，也不足以使燈泡發(fā)光。如果題目中出現(xiàn)“約”、“幾乎”的字眼時，我們就鎖定這種情況。2.干路用電器發(fā)生短路一燈亮一燈不亮，電流表有示數(shù)二、電流表無讀數(shù)引起電路故障分析電流表有示數(shù)說明和電流表串聯(lián)的電路是通路；電流表沒有示數(shù)則有兩種情況：1.斷路；2.電路中電流太小，不足以使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)（例如：電壓表與電流表串聯(lián)）3.用電流表判斷電路故障例題及其解析三、電路元件問題引起電路故障分析四、電源被短路問題引起電路故障分析【例題1】在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，兩燈均正常發(fā)光；一會兒后，一燈突然熄滅，另一燈仍正常發(fā)光，且電壓表、電流表示數(shù)均不變．下列判斷正確的是（　?。?/span>A．L1短路     B．L1斷路    C．L2短路       D．L2斷路【答案】B．【解析】此題考查了用電流表、電壓表來判斷電路故障，對兩表的用法和特征要會運用．關(guān)鍵要正確理解斷路和短路的含義．分析電路知，兩只燈泡并聯(lián)，電壓表測并聯(lián)電路的電壓，電流表測L2的電流．并聯(lián)電路的特點是：各用電器工作狀態(tài)互不影響．根據(jù)電流表、電壓表在電路中特征來判斷．A．L1短路，則造成電源兩極相連，電源短路，電壓表、電流表示數(shù)均為零．故A不合題意；B．L1斷路，L2支路不受影響，電流表示數(shù)不變，電壓表示數(shù)仍等于電源電壓．故B符合題意；C．L2短路，則電直接接在了電源兩極，被燒壞，無示數(shù)．故C不合題意；D．L2斷路，則電壓表直接測電源電壓，示數(shù)不變，電流表示數(shù)為零．故D不符合題意．【例題2】如圖所示是小剛同學(xué)測定小燈泡電功率的電路圖，當(dāng)閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)燈L不亮，電流表有明顯示數(shù)，電壓表示數(shù)為零，若故障只出現(xiàn)在燈L和變阻器R中的一處，則下列判斷正確的是（　　）A．燈L斷路       B．燈L短路   C．變阻器R斷路   D．變阻器R短路【答案】B    【解析】小燈泡不發(fā)光說明燈泡短路或燈泡斷路或滑動變阻器斷路，電流表有示數(shù)，安說明電路不可能是斷路，是短路，滑動變阻器短路時，燈泡會發(fā)光，故電路中存在的故障可能是小燈泡短路，電壓表測量的是一段導(dǎo)線兩端的電壓，電壓為0，B正確,選B。【例題3】在如圖所示的電路中，R1=R2，電鍵S閉合后，電路正常工作，電流表和電壓表的示數(shù)分別為I0，U0，過一段時間后一個電表示數(shù)變大，一個電表示數(shù)變小。已知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R1、R2上，請根據(jù)相關(guān)信息寫出電表的示數(shù)及相應(yīng)的故障。　　、　　。【答案】電壓表示數(shù)為2U0，電流表示數(shù)為0，說明R1斷路；電壓表示數(shù)為0，電流表示數(shù)為2I0，說明R1短路。【解析】原電路中，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1的電壓（小于電源電壓），根據(jù)分壓原理，兩電阻的電壓相等，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓U=2U0，電流表測電路中的電流，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電流表示數(shù)：I0=U/( R1+ R2) = U/ R12﹣﹣﹣﹣﹣①：（1）若R2短路，則電壓表測電源電壓2U0，電壓表示數(shù)變大，此時為R1的簡單電路，電流表示數(shù)：I′=U/ R1=2I0﹣﹣﹣﹣②由①②電流表示也變大，與一個電表示數(shù)變大，一個電表示數(shù)變小不符合，故故障不可能是R2短路；若R2斷路，整個電路斷路，兩表都沒有示數(shù)，兩表示數(shù)都變小，故故障不可能是R2斷路；（2）已知電路中僅有一處故障，故故障只能是R1斷路或短路，若R1斷路，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，示數(shù)電源電壓U=2U0，電壓表示數(shù)變大；電流表示數(shù)為0，電流表示數(shù)變??；符合題意；若R1短路，電壓表示數(shù)為0，電壓表示變小，電路為R2的簡單電路，由歐姆定律，電流表示數(shù)為：I″=U/ R2=2I0，電流表示數(shù)變大，符合題意；綜上：電壓表示數(shù)為2U0，電流為0，說明R1斷路；電壓表為0，電流表示數(shù)為2I0，說明R1短路。一、選擇題1.某同學(xué)家的電燈均正常工作，當(dāng)他把“220V  16W”的臺燈插入插座后，閉合臺燈開關(guān)，室內(nèi)電燈全部熄滅. 發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是A. 插座處短路          B. 臺燈燈頭處短路       C. 插座處斷路          D. 臺燈燈頭處斷路【答案】B【解析】本題考查家庭電路故障問題。如果是斷路，則只會影響到臺燈，不會影響到其他燈，故C、D錯誤；如果是插座處短路，則不用等到閉合開關(guān)就會導(dǎo)致保險絲燒斷室內(nèi)點燈全部熄滅，所以A錯誤；燈頭處短路符合題中所述情景，閉合開關(guān)之后，保險絲被燒斷，室內(nèi)點燈全部熄滅，故選B。2.如圖所示，開關(guān)閉合，兩個燈泡都不發(fā)光，電流表指針幾乎不動，而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，該電路故障可能是（　?。?/span>A．電流表開路，并且L1、L2燈絲斷了B．L1燈絲斷了C．燈泡L2開路D．燈泡L1短路【答案】B【解析】閉合開關(guān)兩燈都不亮，原因有兩個：斷路或短路。已知兩燈串聯(lián)都不亮，所以不可能是一燈短路，只能是斷路。A．如果電流表開路，兩只燈泡L1、L2燈絲斷了不能發(fā)光，電壓表、電流表無示數(shù)。不符合題意；B．如果燈泡L1燈絲斷了，兩只燈泡都不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表測量電源電壓指針偏轉(zhuǎn)。符合題意；C．如果燈泡L2開路，兩只燈泡都不發(fā)光，電壓表、電流表都無示數(shù)。不符合題意；D．如果燈泡L1短路不能發(fā)光，L2能夠發(fā)光。不符合題意。3.如圖所示，閉合開關(guān)后兩燈不亮，用電壓表先后測得UAD=UAC=UAB=4.5V，則故障可能是（　?。?/span>A．燈L1發(fā)生斷路   B．燈L2發(fā)生斷路   C．燈L1發(fā)生短路   D．燈L2發(fā)生短路【答案】A【解析】本題考查了用電壓表檢測電路的故障。當(dāng)電壓表所測的那部分電路斷路，電壓表與電路串聯(lián)，分擔(dān)電源電壓，要注意辨別。電路發(fā)生斷路時，當(dāng)電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連時，電壓表有示數(shù)，否則無示數(shù)。由題意可知，閉合開關(guān)后兩燈都不亮，測得UAD=UAC=UAB=4.5V，說明電源電壓為4.5V；A．若燈L1發(fā)生斷路，電壓表并聯(lián)在L1兩端時與電源相通由示數(shù)且等于電源電壓，故A符合題意；B．若燈L2發(fā)生斷路，電壓表并聯(lián)在L2兩端時與電源不相通，沒有示數(shù)，故B不符合題意；C．若燈L1發(fā)生短路，電壓表同時被短路沒有示數(shù)，燈泡L2發(fā)光，故C不符合題意；D．若燈L2發(fā)生短路，燈泡L2發(fā)光，電壓表有示數(shù)，故D不符合題意。4.如圖所示電路，電源電壓保持不變。下列說法正確的是（　　）A．同時閉合開關(guān)S1和S3，則電路會出現(xiàn)短路B．同時閉合開關(guān)S1和S2，則R2被短接，只有R1接入電路C．只閉合開關(guān)S1，則R1與R2串聯(lián)；再將滑片P向左移，電路的總功率變大D．同時閉合開關(guān)S2和S3，則R1與R2并聯(lián)；再將滑片P向左移，電路的總電阻變小【答案】ACD【解析】A．由圖知，同時閉合開關(guān)S1和S3，導(dǎo)線將電源兩極連接起來，則電路會出現(xiàn)短路，故A正確；B．同時閉合開關(guān)S1和S2，則R1被短接（被短路），只有R2接入電路，故B錯誤；C．只閉合開關(guān)S1，則R1與R2串聯(lián)；再將滑片P向左移，變阻器連入電路中的電阻變小，根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律，總電阻變小，根據(jù)P=可知，電路的總功率變大，故C正確；D．同時閉合開關(guān)S2和S3，則R1與R2并聯(lián)；再將滑片P向左移，變阻器連入電路中的電阻變小，根據(jù)電阻的并聯(lián)規(guī)律，電路的總電阻變小，故D正確。5.如圖所示，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)電燈L不亮，且保險絲沒有熔斷．用試電筆測試燈頭的兩端C、D，發(fā)現(xiàn)這兩處都能使試電筆的氖管發(fā)光，再用試電筆測試B處氖管不發(fā)光．若電路中只有一處故障，則（　?。?/span>A．AC段某處斷路 B．BD段某處斷路 C．電燈L斷路 D．電燈L短路【答案】B【解析】解決此題要知道保險絲沒有熔斷，說明沒有發(fā)生電流過大的情況；測量火線氖管發(fā)光，證明進(jìn)戶火線正常；測量零線不發(fā)光，說明零線也正常．A．AC段某處斷路時，則試電筆接觸D點時，氖管不發(fā)光，故A錯誤；B．BD段某處斷路，則試電筆接觸CD點時，氖管發(fā)光，接觸B點時不發(fā)光，故B正確；C．電燈L斷路，則試電筆接觸D點時，氖管不發(fā)光，故C錯誤；D．電燈L短路，則電源短路，電路中電流過大，保險絲會熔斷，與題意不符，故D錯誤．6.小雅同學(xué)在做電學(xué)實驗時，不小心將電壓表和電流表的位置互換了，如圖所示，如果此時將開關(guān)閉合，則（　　）A．兩表都可能被燒壞B．兩表都不會被燒壞C．電流表不會被燒壞D．電壓表不會被燒壞，電流表可能被燒壞【答案】D．【解析】電流表的電阻很小，相當(dāng)于一段導(dǎo)線，將電壓表和電流表位置接反了，電流表直接接到電源兩極上，電路就是短路．將電壓表和電流表位置接反了，如圖所示，此時電流表直接接到電源兩極上，造成電源短路；通過電流表的電流會很大，電流表將被燒壞；由于是電源短路，沒有電流通過電壓表，所以，電壓表不會燒壞．7.如圖所示的電路，閉合開關(guān)S，燈泡L1，L2均不發(fā)光，且電流表?和電壓表?指針均指在零刻度．現(xiàn)將燈泡L1和L2位置對調(diào)，其余元件位置不變，重新閉合開關(guān)S時，發(fā)現(xiàn)兩只燈泡仍不發(fā)光，電流表?指針仍然不動，但電壓表?的指針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn)，依據(jù)上述信息可以判斷（　?。?/span>A．燈泡L1的燈絲斷了  B．燈泡L2的燈絲斷了C．電源接線處松脫     D．電流表損壞了【答案】B．【解析】分析電路圖可知，兩只燈泡串聯(lián)，閉合開關(guān)，兩只燈泡都不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路；電壓表無示數(shù)，說明電壓表兩端到電源的正負(fù)極之間有斷路；將電燈L1、L2的位置對調(diào)，閉合開關(guān)，電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱到電源的正負(fù)極之間是通路．閉合開關(guān)，兩只燈泡都不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路；電壓表無示數(shù)，說明電壓表兩接線柱到電源的正負(fù)極之間有斷路，則可能是燈泡L2的燈絲斷了或電流表損壞了；將燈泡L1、L2的位置對調(diào)，閉合開關(guān)，電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱到電源的正負(fù)極之間是通路，則與電壓表并聯(lián)的支路發(fā)生斷路，即燈泡L2的燈絲斷了，故ACD錯誤，B正確．二、填空題8.在圖中所示電路中，電源電壓恒為6V．閉合S后，發(fā)現(xiàn)兩個小燈泡（均標(biāo)有”3V  1W“）都不亮，用電壓表測得Uac=Ubd=6V，如果電路中的各段導(dǎo)線及連接處均無問題且故障只有一處，那么電路故障是　　（須指明那個元件出了什么故障）；如果此時用電壓表去測燈泡L1兩端電壓，則電壓表的示數(shù)為　　．【答案】燈泡L2燈絲斷；0V．【解析】閉合開關(guān)燈泡不亮，原因有兩個：斷路或短路．其中若一個燈泡短路，另一只燈泡會發(fā)光，此題中兩燈都不亮，只能發(fā)生斷路．將電壓表接在ac兩點之間時，示數(shù)為6V，說明除燈泡L1、L2以外的電路是通路；將電壓表接在bd兩點之間時，示數(shù)為6V，說明除燈泡L2和滑動變阻器以外的電路是通路．由上知滑動變阻器是完好的，所以故障原因為燈泡L2燈絲斷了．因為L1是完好的，如果此時用電壓表測燈泡L1兩端電壓，電壓表示數(shù)為零．9.在如圖所示的電路中，電源電壓為U，己知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R1、R2上，電鍵S閉合前后，電壓表指針的位置不變，請根據(jù)相關(guān)信息寫出電壓表的示數(shù)及相應(yīng)的故障．             ．【答案】若電壓表的示數(shù)為U，說明R2斷路或R1短路；若電壓表的示數(shù)為0，說明R1斷路；【解析】從兩個方面分析：若電壓表有示數(shù)說明閉合開關(guān)前后，電壓表與電源的兩端相連，據(jù)此定出故障所在；若電壓表無示數(shù)說明閉合開關(guān)前后，電壓表與電源的兩端不相連，據(jù)此確定出故障所在．①若閉合開關(guān)前，電壓表有示數(shù)，說明電壓表通過R1與電源的兩極連通，此時電壓表的示數(shù)為電源電壓U；閉合開關(guān)后，電壓表指針的位置不變，即電壓表仍然測電源電壓，則故障可能是R1短路了（R1不分壓），也可能是R2斷路（此時電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓）．②若閉合開關(guān)前，電壓表無示數(shù)，說明電壓表與電源的兩極不相連，則故障為R1斷路；閉合開關(guān)后，電壓表指針的位置不變，即電壓表仍然無示數(shù)，也說明是R1斷路．

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