2017-2018学年高二物理电学专题提升专题21电路故障问题

1、专题 21 电路故障问题:专题概述 电路故障的分析方法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、变阻器内部断路、接触不良 等现象.检查故障的基本方法有两种：1.电压表检测方法：如果电压表示数为 0,说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断路，或并联 路段内有短路.如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路.2.用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源，逐一使元件脱离原电路（或对某段电路检测）后测量是通路还是断路，便可找到故 障所在.二：典例精讲1 电路中短路故障分析典例 1:（单选）如图所示电路中，由于某处出现了

2、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（A.R短路C. R 短路【答案】D【解析】昭灯在干路上宀灯变觅说明电踣中总电流娈大，由闭合电路欧姆定律可知电踣的外电阻濟卜 这就说明电踣中只会出现短踣而不会出现断跖 选顶B被排除*因为患路部分的电阻变小，分压作用减小, 与其并联的用电器上的电压降很，G D两灯变暗，两灯变亮，这说明发生短路的电阻与G D两灯 是并联的，而与川、迟两灯是串联的.观察电路中电阻的连接形式，只有左点短路符合条件.故应选口2 .电路中断路故障分析典例 2:如图所示，电源电动势为 6 V,当开关 S 接通时，灯泡 L1和 L2都不亮，用电压表测得各部分电

3、压是 出=0,山=6 V,.F2断路.F3短路25= 6 V，由此可判定（）3测点欧姆表针偏转情况c、d一 e、dV-e、f_，再将多用表置于电阻挡，然后检查“欧姆零点”才能使用欧姆表A. Li和 L2的灯丝都断了BC. L2的灯丝断了D【答案】CLi的灯丝断了变阻器R断路【解析】根抿电路发生断路的特点可以判断，因则说明电源没有冋题，罡外电踣出现故障，而% 二6 W则说明R完好又醞=6 则说明k的灯丝断了，故C正确。3多用表检测电路故障问题典例 3:某兴趣小组用多用电表来排查电路故障，某同学连接的实验电路如图所示（每个干电池的铭牌都为1.5V、0.5Q）,电键闭合后 A、B （2.5V 1W）

4、灯泡都不亮，该小组用下列两种方法检查电路故障.先应用多用表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于_ （只填序号）A. 2.5VB . 10V C . 50V D . 250V该小组成员（填 a 或 b）,根据测试结果，可以判断的故障是 _（只填序号）A.灯 A 短路 B 灯 B 短路 C . c、d 段断路 D . d、f 段断路测试点电压表a、b有示数c、b有示数c、d无示数d、f有示数再选择多用电表的电阻挡进行测量，测量结果如图所示，那么进一步检查的故障是（只填序A.灯 A 断路 B .灯 B 断路C .灯AB 均断路 D . d、e 段断路在进行操作之前，应首先4的欧姆挡测量电阻.【答

5、案】B; a； D;、D;将电键断开.【解析】图中电源有四节干电池，电源电动势约为6V,故选择1W的量程比较合适，所以选2当使用电压表分析电路故障时，红表笔应接电源正极，故接a端如果电压表有示数说明电压表两侧与 电源相连的电路罡完奸的，结合测试结果知吐段断昭故选D3多用电表的电阻拦进行测量时，由图中表格可知，E 1电路不通，故障在此，故选 64在进行操作之前，应首先断开电路，欧姆表内部有电源三总结提升电路故障的分析方法1.故障特点(1) 断路特点：断路部分电路中电流为零，而电压不为零。因此，若外电路中某两点间电压不为零，电流为零，则两点间有断点，而这两点与电源的两极之间无断点。(2) 短路特点

6、：表现为有电流通过而某元件两端电压为零。2 .故障的分析方法(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路。(2)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。在使用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程。(3) 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。在使用欧姆表检测时，电路一定要切断电源。(4) 假设法：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某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发

7、生故障的全部可能为止，亦称排除法。四提升专练1.同学按如图所示的电路图连接元件后，闭合开关S,发现 A、B 灯都不亮该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障检查前，应将开关S 断开，检查结果如表所示，由此可以确定()5测试点b, fb, eb, dd, e6灯 A 断路B .灯 B 断路C.灯A B都断路D . d、e 间导线断路【答案】D【解析】由表盘显示可知，bd间有指针偏转知bd间电阻较小无断路，而bf、be及de间均无示数，说明中 间相同点出现断路故只能是小七间导线断路故选：D.2.（多选）在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S 后灯泡能够发光，经过一段时A. 电阻R

8、短路B. 电阻R断路C. 电阻 F2短路D. 电容器 C 断路【答案】AB【解析】若F短路，则R总变小，I总变大，通过灯泡 L 的电流变大，灯泡变亮， A 正确；若R断路，则R总变大，I总变小，U内=I总r变小，U外变大，U=I总F变小，LL=U外一U变大，灯泡变亮，故 B 正确；若F2短路，则电流不经过灯泡，灯泡不亮， C 错误；若电容器断路，则总电阻不变，故灯泡亮度不变，D 错误.3.在如图所示的电路中，开关 S 闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，某时刻电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（）间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是7【答案】A【解析】若电路正常则

9、电流表测量流过局的支踣电流电压表测量&两端的电压若厲矩躍则局被矩臨 外电路只有电阻尼接在电源两端，电流表测量干路电流电压表测量路端电压，两表示数均増尢A正确;若局 短路贝被短躡电流表示数为零;B謝吴;若忌短路则电压表示数为零C错误若皿断路贝电流表示数为 轅D错误一4.（多选）如图所示为一电路的示意图， a、b、c、d 为接线柱，a、d 与直流电源连接，ab 间、be 间、cd 间 分别连接一个电阻现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一多用电表的直流电压挡分别测得b、d两点间和 a、c 两点间均有电压.由此可知（）A. ab 间电路通，cd 间电路不通B . ab 间电路不通，be

10、间电路通C. ab 间电路通，bc 间电路不通D . bc 间电路不通，cd 间电路通【答案】CD【解析】用电压表测得 b、d 两点间有电压，说明 ab 间电路是相通的.用电压表测得 a、c 两点间有电压, 说明 cd 间电路是连通的，综合两次的测量结果可以看出，只有当b、c 间断路时，才会出现上述情况.故AB 错误，CD 正确.5.（多选）三个不同的小灯泡连接成如图所示电路，电表均为理想电表，Li、L2两灯电阻相等且均为 2F。合上开关 S, Li、L2正常发光，L3较暗。一段时间后，由于电路故障，电压表示数明显增大，继而电路中有灯泡熄灭。下列判断正确的是（）A.R短路B.C.R3短路D.R

11、断路8A. 可能是电阻R断开，Li、L2均熄灭B. 可能是 L2短路，只有 L2熄灭C. 可能是 Li断路，Li、L2均熄灭D.L3变亮，电流表示数增大【答案】CD【解析】若电阻丘断幵，则电圧表与电源断开，示数为零A错；若D短跖 则电压表被短跖 示数为零,B错；若L】断路，电路上、迟间的并麻电阻由原来磴防总变为抚，会导致电压表示数明显増大，同 时由于电压过高S 也很快烧毁，故L、LJ勺熄灭，Q 对；电路总电阻増大，路端电压升高，S 变亮，电 浇表示数増大，D对。6.二极管具有单向导电性，当正极接电源正极（正接）时二极管导通（电流可以通过二极管，且二极管的阻值很小，可忽略），当负极接电源正极（反

12、接）时二极管截止（阻值很大，电流为零）。为了验证二极管的这一特 性，将其接入如图所示电路cd之间的D处，闭合开关时灯不亮。经初步检查各接线均牢固正确，为了确定 电路故障的位置，四位同学各自进行了以下操作提作步骤提作步骤现象现象1$ $闭合，多用电表调至电压挡，红表笔接黑表笔分别接乩闭合，多用电表调至电压挡，红表笔接黑表笔分别接乩6 6 乩乩e示数分别为讥示数分别为讥 眼眼 6V* 6V2S 闭合，断幵导线险的匚端闭合，断幵导线险的匚端* *用用& &端分别接讥端分别接讥叭 f灯泡均亮灯泡均亮3S 断开，多用电表调至欧姆抬，红表笔接断开，多用电表调至欧姆抬，红表笔接 6 6 黑表

13、笔接皿黑表笔接皿指针有大角度偏转指针有大角度偏转4百断开百断开多用电表调至欧姆挡，红表笔接昕多用电表调至欧姆挡，红表笔接昕 黒表笔接亡黒表笔接亡指针有微小偏转指针有微小偏转由此可判断（）亍m：A. 同学 1 的操作说明故障在a、b之间B. 同学 2 的操作说明故障在b、c之间C. 根据同学 1、3 的操作即可判断故障的原因是二极管正、负极接错9D. 根据同学 2、4 的操作即可判断故障的原因是二极管已损坏断开【答案】C10【解折】同学1的操作结果中P电压为雲的点为扒C,黑表笔与电源是断幵的，电压为旳的点乩E与电 源是相通的，说明故障只在叭注之间，A错同学2的操作结果与同学1相同，B错同学3的操

14、作说明 二极管的正极接在血披反接了，结合同学1的结果可以判断故障原因是二极管正、员极接错，C正确; 由于二极管正、负根接错，IW 4的操作测定的是二极菅的反向电阻，应该很大，并不能表明二极菅已损 坏断开D错。屮乙(1)用多用电表的直流电压挡检查故障,选择开关置于下列量程的 _挡较为合适(用字母序号表示);A. 2.5 V B . 10 VC. 50V D . 250 V测得c、d间电压约为 5.8 V ,e、f间电压为 0，则故障是 _;A. A 灯丝断开B . B 灯丝断开C. d、e间连线断开D. B 灯被短路(2)接着训练用欧姆表的“X1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，1测试前，一定

15、要将电路中的开关S_；2测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为_Q，此时测量的是 _间电阻.根据小灯泡的规格计算出的电阻为 _Qo【答案】 ( B)A(2)断开6 e f 12.7【解析】因为电源的电动势大约6v,要使电压档选择的量稈要安全次及准确，贝q选择由于电源电动势为趴所以应选择直流10VS,选项B正确,7.在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡 论怎样移动滑动片，A B灯都不亮.A B的规格为“ 3.8 V,0.3 A ” .合上开关S 后，无11因为电压表测得 63间电压约为石巧接近电源的电动势，3 打可电压为 6 说明灯A断路，选项A正确；测试前，一定要将

16、电路中的开关s断开，使电路中不会产生电流，r断开因为金属电阻随温度升高电阻率増犬，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻(或测量出的电阻是常温下 的电阻)，读数应该是血,由于灯泡直断路，电阻无穷大，而欧姆表示数为趾，说明测量的应该是仇f间电阻，根痂?=学可求得电阻为12.?阳8.如图为某同学做“测电源的电动势和内电阻”的实验时所接电路(电表均为非理想表)(1) 请更正他所接线路中不妥的一处：(2) 在更正了不妥之处并闭合开关后，无论怎样移动变阻器的滑片，电流表的指针不发生偏转而电压表有 示数且不变为在不拆散电路的前提下用一块多用电表判断电路故障，应将多用电表的选择开关置于挡.(3)在正确的选择挡位后

17、，将黑表笔接在图中的a 接线柱，红表笔接 b、c 接线柱时多用电表的指针不发 生偏转，黑表笔接 c 接线柱，红表笔分别接在 d、j、g 接线柱时，多用电表的指针均发生了偏转.则电路 故障的原因是.【答案】(1)将导线的 d 端改接在 a (或 b)接线柱上.(2)直流电压，导线断路【解析】(1)电压表应该测量外电压的大小，所以应将导线的d 端改接在 a (或 b)接线柱上.(2 )在不断开电源的情况下，一般应用直流电压表检查电路故障所以将多用电表的开关置于直流电压档.(3) 将黑表笔接在图中的 a 接线柱，红表笔接 b、c 接线柱时多用电表的指针不发生偏转，知导线可能断 路，黑表笔接c 接线柱，红表笔分别接在 d、j、g 接线柱时，多用电表的指针均发生了偏转知导线发 生断路.10.如图所示，在测电池的电动势和内电阻的实验中，接通开关，电压表有读数，电流表示数为零改变变 阻器滑片的位置，电流表也没有反应用多用电表电压档检查电路，把红表笔接到电池的正极（电源右接线柱为正极），黑表笔分别接触电流表的正极（b 点）和负极（c 点），多用电表电压档的示数均为零；用黑表笔分别接触 d 点、e