《新高考物理一轮复习刷题练习第65讲 电路故障分析（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理一轮复习刷题练习第65讲 电路故障分析（含解析）（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第65讲 电路故障分析1（2022河北）某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图1所示。选用的器材有：限温开关S1（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103时自动断开，之后不能自动闭合）；保温开关S2（当锅内温度高于80时自动断开，温度低于70时自动闭合）；电饭煲的框架（结构如图2所示）。自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60，用于加热煮饭）；限流电阻R1和R2（阻值均为1k）；指示灯L1和L2（2.5V，0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝T。（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是 CD（多选）。A.按下S1，L1和L2均发光B.当锅
2、内温度高于103时，S1自动断开。L1和L2均发光C.保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D.当锅内温度低于70时，S2自动闭合，L1发光，L2熄灭（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常，在不增加元件的前提下，断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是 CABDE（填写各步骤前的字母）。A.将选择开关旋转到“100”位置B.将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点C.调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度D.测量指示灯L1两端的阻值E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡操作时，将多用电表两表笔与L1两
3、端接触，若指针如图3所示，可判断是 L1断路损坏；若指针如图4所示，可判断是 R1断路损坏。（用电路中的元件符号表示）【解答】解：（1）A.按下S1，灯泡L2短路，不能发光，故A错误；B.当锅内温度高于103时限温开关S1自动断开，限流电阻R1和R2阻值均为1k，此时电路的总电流I总A220mA；通过灯泡L2的电流I212.5mA30mA，所以L1不发光，故B错误；C.保温开关S2（当锅内温度高于80时自动断开，温度低于70时自动闭合）在保温过程中，自动在闭合、断开状态之间交替切换，故C正确；D.当锅内温度低于70时，S2自动闭合，电饭煲处于加热状态，L1发光，灯泡L2短路，熄灭，故D正确；（
4、2）利用欧姆表测电阻时，首先使得测电阻与其他电路断开，进行机械调零，然后选取合适的挡位，再进行欧姆调零，测量完毕后，将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡，故正确的顺序为：CABDE；操作时，将多用电表两表笔与L1两端接触，此时回路中的用电器为R1、R和L1若指针如图3所示，此时欧姆表的示数约为1100，可判断是L1断路损坏；若指针如图4所示，此时欧姆表的示数为零，说明L1没有损坏，加热和保温功能均正常，说明R正常，所以是R1断路损坏。故答案为：（1）CD；（2）CABDE；L1；R1。一.知识回顾电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等
5、现象。1两种常见故障的特点(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零。(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但用电器或电阻两端电压为零。2检查故障的两种基本方法(1)仪表检测法电压表检测：如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，则可能在与电压表并联的路段之外有断路，或与电压表并联的路段完全短路。如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在与电压表并联的路段之外无断路，且与电压表并联的路段内电阻值不为零(可能无短路，也可能部分短路)。电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置。在运用电流表检测时，一定要注
6、意电流表的正负接线柱和量程。欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路。在运用欧姆表检测时，外电路一定要切断电源。(2)假设法已知电路发生某种故障，寻找故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行分析。分析结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若分析结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止，此方法亦称排除法。3.电路中断路与短路的故障判定首先，认真分析题意，弄清所用的仪表、仪器，然后用“假设推理法”。假设一个故障现象存在，然后根据电
7、路的串、并联规律进行分析、推理，若能得到相应的现象或题目中所给的数据(如本例表格中的测量结果)，就说明这个故障现象存在。二.典型例题题型一：实物连线图例1.如图是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查。(1)应用多用电表的直流挡进行检查，选择开关置于10 V挡。该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_(填“a”或“b”)。根据测试结果，可判定故障是_。A灯A短路 B.灯B短路Ccd段断路 D.df段断路表1测试点电压示数a、b有示数b、c有示数c、d无示数d、f有示数表2测试点指针偏转情况c、dd、ee、f(2)将开关断开，再选择欧姆挡
8、测试，测量结果如表2所示，那么检查出的故障是 ()A灯A断路 B.灯B短路C灯A、B都断路 D.d、e间导线断路答案：(1)a D (2)BD。解析：(1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出a点接电源正极，电势高于b点电势，所以红表笔应接触a。由表1可知，a、b间，b、c间，d、f间均有示数，c、d间无示数，说明d、f之外路段无断路，且d、f间有电阻，而灯不亮，则d、f间有断路，C错误，D正确；至于灯A、灯B是否短路，则无法判断，A、B错误。(2)由表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大，灯A既不短路也不断路，A、C错误；
9、d、e间存在很大电阻，表明d、e间导线断路，D正确；e、f间电阻为零，则灯B短路，B正确。题型二：电路图例2如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是（）AR1短路BR2断路CR2短路DR3短路【解答】解：A、若R1短路，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，A灯变亮。并联部分的电压减小，通过B的电流减小，则B灯变暗，不符合题意。故A错误。B、若R2断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，A灯变暗，不符合题意。故B错误。C、若R2短路，D灯不亮，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，A灯变亮。并联部分的电压减小，通过B
10、的电流减小，则B灯变暗，不符合题意。故C错误。D、若R3短路，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，A灯变亮。并联部分的电压减小，通过C、D的电流都减小，则C、D灯变暗。干路电流增大，通过C灯电流减小，则B灯的电流增大，变亮。符合题意。故D正确。故选：D。三.举一反三，巩固练习1. 如图电路中，A、B两灯原来正常发光，忽然A灯比原来亮了，设这是因为电路中某一处发生了故障造成的，那么发生这种故障的可能是（）AR1短路BR2断路CR3断路D电源断路【解答】解：A、若电阻R1短路，两个灯泡都不亮，不符合题意，故A错误；B、如果R2断路，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，可知外电路总电阻增大，干
11、路电流减小，内电压减小，则路端电压增大，流过R1的电流增大，灯泡B和电阻R3并联的总电流减小，则灯泡B和电阻R3并联电压减小，则A灯两端电压增大，因此，A灯变亮，符合题意，故B正确；C、同理，若R3断路，灯泡A和电阻R2并联电压减小，A灯变暗，不符合题意，故C错误；D、若电源断路，灯泡A、B均熄灭，不符合题意，故D错误。故选：B。2. 在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当电键闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮则下列对电路故障的分析正确的是（）A可能是定值电阻R1短路B可能是定值电阻R2断路C可能是定值电阻R3短路D可能是定
12、值电阻R4短路【解答】解：AD、由于小灯泡A串联于干路中，且故障发生后小灯泡A变暗，可知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此可知，故障应为某一电阻断路，故AD错误；B、若R2断路，则R1和小灯泡B所在支路的电压增大，而R2的断路又使小灯泡B分配的电压增大，故小灯泡B变亮，故B正确；C、若R3短路，必引起与之并联的支路（即R1所在支路）中无电流，小灯泡B熄灭，故C错误；故选：B。3. 某学生在研究串联电路电压特点时，接成如图所示电路，接通K后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，则出现此种情
13、况的原因可能是（R1、R2阻值相差不大）（）AAB段断路BAC段断路CAC段短路DAB段短路【解答】解：A、如果AB段断路，R2无电流通过，当电压表并联在B、C两点间时，电压表读数为零，电压表并联在A、C两点间时电压表通过开关接在电源两端读数为U，当电压表并联在A、B两点间时，电压表通过R2和开关接在电源两端读数也为U，符合题意，故A正确；B、如果AC段断路，R1无电流通过，当电压表并联在A、B两点间时，电压表读数一定为零，与题意不符，故B错误；C、如果AC段短路，当电压表并联在A、C两点间时，电压表读数一定为零，与题意不符，故C错误；D、如果AB段短路，当电压表并联在A、B两点间时，电压表读
14、数一定为零，与题意不符，故D错误；故选：A。4. 如图所示的电路中，电源电动势不变、内阻不能忽略，R1、R2、R3、R4为定值电阻，L1、L2是小灯泡（阻值不变），电流表是理想电表。闭合开关S，两灯均正常发光。由于某种原因定值电阻R1处突然断路，则（）A电流表的读数变小，L1变亮，L2变暗B电流表的读数变小，L1变暗，L2变亮C电流表的读数变大，L1变亮，L2变暗D电流表的读数变大，L1变暗，L2变亮【解答】解：R1断路，则电路总电阻变大，根据I可知电路总电流减小，L2并联部分的电路结构不变，分流关系不变，则通过L2的电流变小，L2变暗，流过电流表的电流变小，L2分压变小，路端电压UEIr变大
15、，L1两端电压变大，L1变亮，故BCD错误，A正确。故选：A。5. 如图所示，接通电键S，灯泡L1、L2都正常发光。某时刻由于电路故障两灯突然熄灭。若故障只有一处，则下列说法正确的是（）A如果将电压表并联在cd两端有示数，说明cd间完好B如果将电压表并联在ac两端示数为0，说明ac间断路C如果将电流表并联在ac两端示数为0，说明ac间完好D如果将电压表并联在ad两端有示数，并联cd两端示数为0，说明cd间断路【解答】解：电路故障分为断路和短路，故障只有一处，假设发生了短路，如果是某盏灯短路，该灯熄灭，而另一盏灯应该变亮，如果是两盏灯以外的元件短路，则两盏灯均变亮，故假设不成立。电路故障应为断路。A电压表并联在cd两端有示数，说明cd间发生了断路，故A错误；B电压表并联在ac两端示数为0，说明ac部分以外的电路发生了断路，而ac间电路完好，故B错误；C电流表并联在ac两端示数为0，说明ac部分以外的电
