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1、2015 中考物理微专题电路设计和电路故障复习微专题六电路设计和电路故障一、电路设计方法设计电路前，先对设计要求进行分析，明确各用电器的具体接法，要注意开关的作用。开关与它控制的用电器串联，一个开关如果能够控制所有的用电器，则这个开关一定和电串联在一条电路上；开关如果与用电器并联，则该开关闭合后，与开关并联的用电器被短路，不能工作。 【例 1】某医院病房要安装一种呼唤电铃，使各病床的病人均可单独呼叫。现有甲、乙两个开关，请在图中连接电路，使病床甲的病人一按床头的开关甲，护士值班室的电铃响，与病床甲相应的甲灯亮；病床乙的病人一按乙开关，护士值班室的电铃响，与病床乙相应的乙灯亮。【解析】由题意知，
2、甲、乙共用一个电；甲、乙开关闭合，电铃都响，故电铃应在干路上；开关甲只控制甲灯，开关乙只控制乙灯，则甲、乙两灯并联，各由相应的开关控制。这样就可连接符合要求的电路。【答案】如图(b)所示。【对应练习】1(2014，济宁) 小梦为济宁市 2014 年月份的体育测试设计了一个电子身高测量仪。如图所示的四个电路中，R0 是定值电阻，R 是滑动变阻器，电电压不变，滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高，电压表或电流表示数越大的电路是( B )2(2013，莆田) 如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能。当开关 S1 闭合、 S2 断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1 和 S2 都闭合时，灭蚊
3、网与灯都能通电，同时起到灭蚊和照明作用。下列电路设计符合这种要求的是( )3(2014，黄冈)小宇学习了电路知识后，想利用发光二极管设计一个带有指示灯开关的照明电路，夜晚关闭照明灯后，利用二极管发出的光指示开关所在的位置。他共设计了四个电路，如图所示，其中 L 为节能灯，规格为“220 V1 ”、D 为发光二极管，规格为“12 V0002 A” ，S 为单刀双掷开关，R 为限流电阻。图中能够满足要求的电路是( B )4(2014，烟台)如图所示是一个简易“表决器 ”， “赞成”时，绿灯亮； “反对”时，红灯亮；“弃权”时，绿灯、红灯均不亮。甲、乙是两个与绿灯、红灯相对应的按钮开关，表决时，按下
4、哪个按钮，对应的灯就亮；不按时，两灯均不亮，请画出符合要求的电路图。解： (2014，德州) 如图甲所示是某宾馆床头上的开关示意图，如图乙所示是其控制的电路，其中 S1 为旋钮开关，单独控制台灯的通断和亮度；S2 为单独控制电视插座的开关。请在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。解： 二、电路故障分析电路故障的类型：断路、短路。电路故障分析：如图所示，闭合开关。1若灯 L1 断路，灯 L1 与 L2 都不亮，电流表无示数，电压表有示数(指示电电压) 。2若灯 L1 短路，灯 L1 不亮，灯 L2 亮，电流表有示数，电压表无示数。3若灯 L2 断路，灯 L1、L2 都不亮，电流表无示数
5、，电压表无示数。4若灯 L2 短路，灯 L1 亮，灯 L2 不亮，电流表、电压表均有示数。电流故障分析方法：(1)排除法；(2) 推理法。【例 2】(2014，泰安)小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图所示连接好了电路，闭合开关 S 后，观察实验，两灯均不发光。为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到 b、两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到 a、b 两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是( )A灯 L2 断路B 灯 L2 短路电流表烧坏了D灯 L1 断路【解析】方法一：排除法。若灯 L2 短路，则灯 L1 亮，电流表有示数，不合题意；若灯
6、 L1 断路，则连接在 b、两点间的电压表有示数，电流表无示数，不合题意；若电流表烧坏了，则连接在 a、b 两点间的电压表无示数，不合题意。方法二：推理法。题中电压表接到 a、b 两点间有明显示数，说明电、开关、电流表、电压表、灯 L1 之间一定是通路。因此，故障只能是灯 L2 断路。此方法较快捷得出正确答案。【答案】A【对应练习】6(2013，南宁) 如图所示，闭合开关 S 后，若灯 L 不亮，电压表有示数，电流表无示数。则发生的故障是( D )A灯 L 短路 B灯 L 断路R 短路 DR 断路,( 第 6 题图) ,(第 7 题图)7(2013，宜昌) 如图所示电路中，闭合开关后发现灯 L
7、1、L2 均不发光，电流表无示数。为了找出故障原因，小华用电压表进行检测，发现 a、b 两点间电压为 0，a 、两点间电压为 3 V，b、两点间电压为 3 V，则电路故障可能是( )A灯 L1 断路 B灯 L1 短路灯 L2 断路 D灯 L2 短路8(2014，兰州) 在如图所示的电路中，电电压保持不变，灯泡 L1或 L2 中有一个发生了短路故障，当开关 S 闭合时，下列现象中不可能出现的是( )A 电压表无示数，灯泡 L1 不发光B 电压表有示数，灯泡 L2 不发光电压表和电流表都没有示数D电压表和电流表都有示数9(2014，潍坊) 在做电学实验时，有时会遇到电路元接触不良现象，一般要利用电
8、压表检测故障发生的位置。小强同学连接了如图所示的电路，开关闭合后灯泡不亮，电流表的示数为零，此时用电压表测得 a、d 间电压不为零， a、间电压为零，、d 间的电压不为零，这说明( B )A电接线柱接触不良B 开关的触片或接线柱接触不良电流表接线柱接触不良D灯泡灯丝断了或灯座接触不良10(2013，达州) 如图所示，电电压保持不变，开关 S 闭合后，灯 L1 和 L2 都正常发光，一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电压表和电流表示数都不变，则故障原因可能是( D )A灯 L1 短路 B灯 L2 短路灯 L1 断路 D灯 L2 断路,( 第 10 题图) ,(第 11 题图)11(2013，鄂州) 在如图所示的电路中，闭合开关 S，电路正常工作。一段时间后灯 L 熄灭，一只电表的示数变大，另一只电表的示数变小。将两用电器位置互换后再次闭合开关 S，两个电表指针均发生明显偏转。若电路中只有一处故障，且只发生在灯 L 或电阻 R上，则( A )A灯 L 短路 B灯 L 断路电阻 R 断路 D电阻 R 短路 12(2013，兰州)如图所示，闭合开关，观察发现灯泡 L1 亮、L2 不亮。调节变阻器滑片 P，灯泡 L1的亮度发生变化，但灯泡 L2 始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )A灯泡 L2 灯丝断了 B滑动变阻器短路了灯泡 L2 短路了 D滑动变阻器接触不良
