电路故障专项练习题(含答案)

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不得用于商业用途 电路故障分析及考题汇编

一、方法介绍

1.电路简化

这是电路分析中的一个非常重要的步骤,只有把比较复杂的电路简化才能进行电路的分析。对于电路的简化概括为如下几种方法:

⑴对于电路中存在的电流表,由于其电阻极小,因此可以用导线将其取代;

⑵对于电路中存在的电压表,由于其电阻极大,因此可以看作断路而直接将电压表去掉; ⑶对于电路中存在的短路、断路的这部分电路,由于实际没有电流通过,因此也可以直接将该部分电路去掉;

⑷对于电路出现的导线端点可以不经电源、用电器、等任意移动;

⑸对于电路中出现的滑动变阻器,可以看作是有两个定值电阻组成的电路。

经过以上几种电路简化后,电路就会变得比较简单,容易识别出是并联还是串联,明确各用电器的关系,接下去进行第二个步骤是电表的对应。

2.电表对应

经过电路简化后,电路中基本只出现电源、用电器,电路显得比较简单,把刚才去掉的电表复原上去,。

3.电路判断

根据题目要求对简化后、电表复原后的电路,结合串并联电路的知识、综合题意进行判断,比如电表的测量分析、电路连接的分析、电路故障的分析、动态电路各电表的示数变化情况等。

4.主要电路故障

故障1:闭合开关后,灯泡忽明忽暗,两表指针来回摆动

原因:电路某处接触不良

排除方法:把松动的地方拧紧

故障2:闭合开关前 灯泡发光 闭合开关后 灯泡不亮了 两表也无示数

原因:开关与电源并联 导致所有东西都被短路

后果:极容易烧坏电源

故障3(也就是做题最常见的故障):

闭合开关后 灯泡不亮 电流表几乎无示数 电压表所呈示数几乎为电源电压

原因1:灯泡断路 故电压表串联到了电路中

一般判断电路时 都是把电压表当做断路 是应为它的电阻很大 所以呢 如果电压表与一灯泡并联 而这个灯泡断路了 就相当于直接把这个电压表串联在电路中 I=U/R 因为 电压是恒定的 电阻巨大 所以电流表的示数就很小了 而串联式靠电阻分压的 由于电压表的电阻巨大 在这么大的电阻前 灯泡的电阻就显得微不足道 所以 电压表显示的几乎是电源电压

原因2:电流表与电压表位置互换

这样灯泡就被几乎没有电阻的电流表(它接到了电压表的位置上)短路 故不亮

电路中只串联了一个电流表和一个电压表 因为电压表的电阻很大 所以几乎分到了全部电压 而由于电压表的电阻大 所以电流表几乎无示数

补充一下:有时做题会问你如果在测小灯泡电阻的实验中(或是电路图中只有一个灯泡 两表)如果电流表与电压表位置互换 会有什么后果 就答:灯泡不亮 电流表几乎无示数 (其实就是没示数 ) 电压表所示几乎为电源电压(其实就是电源电压)

故障4:闭合开关后 无论怎样移动滑动变阻器的滑片 灯泡亮度与两表示数均无改变

原因:变阻器没有按照一上一下的方法来接

补充一下:变阻器全接上接线柱时:相当于导线(这是极不安全的 容易造成电路电流过大) 变阻器全接下接线柱是:相当于一个定值电阻

故障5:闭合开关后,无论怎样移动滑片 灯泡都不亮

原因1:电路某一处断路 原因2:灯泡被导线或电流表短路

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二.电路故障分析

症状”1:用电器不工作。诊断:

(1)若题中电路是串联电路,看其它用电器能否工作,如果所有用电器均不能工作,说明可能某处发生了断路;如果其它用电器仍在工作,说明该用电器被短路了。

(2)若题中电路是并联电路,如果所有用电器均不工作,说明干路发生了断路;如果其它用电器仍在工作,说明该用电器所在的支路断路。

“症状”2:电压表示数为零。诊断:

(1)电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路; (2)电压表的两接线柱间被短路。

“症状”3:电流表示数为零。诊断:

(1)电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路。

(2)电流表所在电路电阻非常大,导致电流过小,电流表的指针几乎不动(如有电压表串联在电路中)。 (3)电流表被短路。

“症状”4:电流表被烧坏。诊断:

(1)电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路,即发生了短路。(2)电流表选用的量程不当。

初中物理电学故障只有几类:短路(包括电源短路和局部用电器短路);断路;电流、电压表正负接反;电压表串接等等。

首先,看它给出的电路图或者实物图,用电流的流向法(电流从电源正极出发,通过用电器,流回负极)判断,各个用电器的工作情况。具体问题具体分析吧。

常用到的一些重要方法有: 电流表看成导线,电压表看成断路。

例如:灯不亮,用电器不工作,可能的原因有: 1)断路。 电路中有个地方断开了,包括开关、用电器自身,接触不良等等; 2)短路。 用电器被某条导线或者电流表短路了。

涉及到电压表的一些问题:

1)电压表有读数。但电流表无读数(或很弱),灯不亮,用电器不工作,原因:与电压表并联的部分(电压表是并联使用的)断路。这样,电压表相当于串联在电路中。

2)电压表无读数。a电流表无读数 灯不亮,用电器不工作,则与电压表并联的电路以外的地方断路。

b电流表有读数,与电压表并联部分不工作,则,与电压表并联部分被短路,这时,电压表相当与与导线并联,导线两端的电压为0.

等效电路图的意思:比如,我说当开关闭合,灯泡1和灯泡2串联,则,我们就可以在草稿纸上面就可以直接画灯泡1和灯泡2串联,闭合的开关当作导线,这样就可以简化电路。方便我们计算和分析。

如果电压表有示数,说明电压表的两个接线柱与电源两极间连接良好,并且电压表没被短路。 如果电流表有示数,说明电流表所在电路是通路,电路故障很可能是某处短路。

三.短路与断路

一、开路的判断

1、如果电路中用电器不工作(常是灯不亮),且电路中无电流,则电路开路。 2、具体到那一部分开路,有两种判断方式:

①把电压表分别和各处并联,则有示数且比较大(常表述为等于电源电压) 则电压表两接线柱之间的电路开路(电源除外);

②把电流表分别与各部分并联,如其他部分能正常工作,电流表有电流,则当时与电流表并联的部分断开了。(适用于多用电器串联电路) 二、短路的判断

1、串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作,其他部分用电器能正常工作,则不能正常工作的部分短路。

2、把电压表分别和各部分并联,导线部分的电压为零表示导线正常,如某一用电器两端的电压为零,则此用电器短路。

※根据近几年中考物理中出现的电路故障,总结几条解决这类问题的常用的主要判断方法: 仅供个人参考

不得用于商业用途 “症状”1:用电器不工作。

诊断:(1)若题中电路是串联电路,看其它用电器能否工作,如果所有用电器均不能工作,说明可能某处发生了断路;如果其它用电器仍在工作,说明该用电器被短路了。

(2)若题中电路是并联电路,如果所有用电器均不工作,说明干路发生了断路;如果其它用电器仍在工作,说明该用电器所在的支路断路。

“症状”2:电压表示数为零。

诊断:(1)电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路; (2)电压表的两接线柱间被短路。

“症状”3:电流表示数为零。

诊断:(1)电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路。

(2)电流表所在电路电阻非常大,导致电流过小,电流表的指针几乎不动(如有电压表串联在电路中)。

(3)电流表被短路。

“症状”4:电流表被烧坏。

诊断:(1)电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路,即发生了短路。

(2)电流表选用的量程不当。

四、归纳:

串联电路中,断路部位的电压等于电源电压,其它完好部位两端电压为0V.

串联电路中,短路部位的电压等于0V,其它完好部位两端有电压,且电压之和等于电源电压。

不管“短路、断路”成因是多么复杂,其实质却很简单,我们可以认为“短路”的用电器实质就是电阻很小,相当于一根导线,“断路”的用电器实质就是电流无法通过相当于断开的电键。在分析中用导线代替“短路”的用电器,用断开的电键代替“断路”的用电器,往往会收到意想不到的效果。

形成故障的原因很多,比如“短路”有可能是用电器两个接线柱碰线造成,也可能是电流过大导致某些用电器内部击穿,电阻为零;“断路”有可能是导线与用电器接触不良造成,也可能是电流过大将用电器某些部分烧断造成。

五、典型例题分析:

1.(2013•益阳)如图,开关S闭合后,灯L1发光,L2不发光,电压表有示数.该同学将电压表改接到BC两点,发现电压表无示数.产生这种现象的原因是( )

A. 灯L2的灯丝断了 B. 开关S处开路

C. BC段之间发生短路 D. AB段之间发生短路

分析: 电路故障包括短路和断路,断路时用电器不能工作;短路时,被短路的用电器不工作,电路中有电流.根据电压表的示数和灯泡的工作情况判断故障所在.

解答: 解:A、如果灯L2的灯丝断了,则整个电路断路,电压表无示数,灯泡都不亮,不符合题意;

B、如果开关S处开路,则整个电路断路,电压表无示数,灯泡都不亮,不符合题意;

C、如果BC段之间发生短路,则为L1的基本电路,电压表有示数且为电源电压,灯L1发光,L2不发光,符合题意;

D、如果AB段之间发生短路,则为L2的基本电路,电压表无示数,灯L1不发光,L2发光,不符合题意.

故选C.

点评: 串联电路的特点是:各用电器工作状态互相影响,一个用电器断路,其它用电器都不能工作;一个用电器不工作,其它用电器能工作,故障只能是此用电器短路.

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不得用于商业用途 2.(2012•营口)在如图所示的电路中,电源电压不变.闭合开关后,电路正常工作,一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则( )

A. 灯L可能变亮 B. 灯L可能短路 C. 电阻R可能断路 D. 电阻R可能短路

分析: (1)分析电路图,电阻和灯泡串联,电压表V1测量的是串联电路两端的总电压(电源电压),电压表V2测量的是电阻R两端的电压.

(2)电压表V1测量的是串联电路两端的总电压(电源电压),无论两灯发生什么故障,其示数不变;所以示数变大的电压表应该是V2的示数变大,由短路和断路故障进行分析.

解答: 解:电压表V1测量的是串联电路两端的总电压(电源电压),无论两灯发生什么故障,其示数不变;所以示数变大的电压表应该是V2的示数变大.

A、因电压表V2的示数变大,且电阻和灯泡串联,则灯L两端的电压一定会减小,所以亮度变亮是不可能的,故A不符合题意.

B、若灯L的灯丝短路烧断,则只有电阻接入电路,V2也测量电源电压,示数会变大,故灯L可能短路,符合题意.

C、若电阻R断路,则灯泡与电压表V2串联,因电压表的内阻很大,灯泡不亮,电压表V2测电源电压,故示数会变大,所以电阻R可能断路;符合题意.

D、如果电阻R短路,则对电压表V2也会短路,示数为零,故电阻R不可能短路.

故选B、C.

点评: 本题考查学生对电路的分析能力,知道测量电源电压的电压表示数不会变大;了解灯或电阻发生短路或断路时对电路的影响.