本章专题复习3.2 串联电路单、双故障分析判断(解析版)

1、本章专题复习三电路故障分析判断02串联电路单、双故障分析判断【知识梳理】一、串联电路中的双故障1. 串联电路双故障有3种情况（以图1为例）：R和L都断路；R断路且L短路；R短路且L断路。常见文字描述：“R、L出现故障”等。图1 在双故障电路中，电路是断路的，电流表A是无示数的。 若电压表有示数，则故障为：R断路且L短路； 若电压表无示数，则故障为：R和L同时发生断路；R短路且L断路；【基础练习1】如图1所示，闭合电键后电路正常工作，过一会若RR2两个都出现故障，请你分析: 当R1短路且R2断路时，电流表及电压表示数的变化情况：。 当R1断路且R2短路时，电流表及电压表示数的变化情况：。 当R1

2、与R2都断路时，电流表及电压表示数的变化情况：。【答案】电流表A的示数变小；电压表V的示数变小。电流表A的示数变小；电压表V的示数变大。电流表A的示数变小；电压表的示数变小。【解析】当R1短路且R2断路时，电路图等效于图1A，电路是断路，所以两个电表的示数为0；当R1断路且R2短路时，电路图等效于图IB,此时电流表A的示数变小；电压表V的示数变大（等于电源电压）。当R1与R2都断路时，电流表及电压表示数的都为0变小。【基础练习2】如图2所示的电路，闭合电键后电路正常工作，过一会R、R2两个都出现故障，请你分析: 若电流表A与电压表的示数都变小，则发生的故障情况：。 若电流表A的示数变小，电压表

3、V的示数变大，则发生的故障情况：。 若电流表A与电压表V的示数一个变大，一个变小，则发生的故障情况：。【答案】R与R2都断路；R短路且R2断路。R断路且R2短路。R断路且R2短路。【解析】若电流表A与电压表的示数都变小，则电路一定发生断路：R与R2都断路或R短路且R2断路。 若电流表A的示数变小，电压表V的示数变大，则发生的故障情况：R断路且R2短路。 若电流表A与电压表V的示数一个变大，一个变小，只能是电流表A的示数变小，电压表V的示数变大,则发生的故障情况：R断路且R2短路。二、串联电路中的单、双故障在大多情况下，考察双故障的同时，也考察单故障，串联电路中单、双故障共有7种情况（以图1所示

4、的电路为例）：R短路；R断路；L短路；L断路；R与L都断路；R短路且L断路；R断路且L短路。常见文字描述：“R、L出现故障”等。图1【典型例题3】（2018年一模杨浦）在图8所示的电路中，电源电压为U。闭合电键S,发现两电表指针的位置均不变，已知故障只发生在电阻RR2上，请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障。 如果电压表示数为，则可能存在的故障。 如果电压表示数为，则可能存在的故障。【答案】0；叫断路；RR2均断路；叫断路且R2短路；U；R2断路；R2断路且叫短路。【解析】因为本题的电路在电键断开时，电表可能有示数，所以可以用列表的方法详细分析过程，参见下表，尽管比较麻烦，但是熟练掌握后

5、，就不用列表了。设电源电压为U。所有故障电流表的示数电压表的示数结论电键S断开电键S闭合电流表示数变化情况电键S断开电键S闭合电压表示数变化情况R断路00不变00不变可以R短路0U/R2变化UU不变不行r2断路00不变UU不变可以r2短路0U/R变化U0变化不行叫、R2均断路00不变00不变可以R1断路且R2短路00不变00不变可以R2断路且R1短路00不变UU不变可以 由上表分析可知，故障有下列5种情况：R1断路；R2断路；R1与R2都断路；R1断路且R2短路；R2断路且R1短路。 如果电压表示数为0则可能存在的故障是叫断路或叫、R2均断路或叫断路且R2短路； 如果电压表示数为U,则可能存在

6、的故障是R2断路或R2断路且R1短路。【典型例题4】（2019年普陀二模）在图8所示的电路中，电源电压保持不变。电键S由断开到闭合时，观察到电路中两电表的示数始终为零。若电路中的故障只发生在电阻RR2处，图89 则电阻R2断路（选填“一定”或“可能”）； 现用一只完好的电阻R0替换电阻R2,来进一步确定电路故障。请写出闭合电键S后，两电表的示数情况及相对应的电路故障。示例：电流表、电压表均有示数且不为零，则只有电阻R断路。（写出示例以外的一种情况即可）【答案】一定；电流表示数为零，电压表有示数且不为零，则电阻R、R2都断路；电流表有示数且不为零，电压表示数为零，则电阻匕短路且电阻R2断路。【解

7、析】这是一串联电路，电键S由断开到闭合时，观察到电路中两电表的示数始终为零，根据电路的情况可知，电路发生断路，且电阻R2一定断路；此外还有以下几种情况：电阻R1与R2都断路；电阻R1短路且r2断路。 所以故障有三种情况：电阻R2断路；电阻R1与R2都断路；电阻R1短路且R2断路； 现用一只完好的电阻R0替换电阻R2,当闭合电键S后，电流表示数为零，电压表有示数且不为零，则电阻R、R2都断路；电流表有示数且不为零，电压表示数为零，则电阻?短路且电阻r2断路。排除；七种情况是：大多数题目考察双故障的同时，也包含单故障，最多共有七种情况，注意R1短路；R1断路；R2短路；R2断路；R1与R2都断路；

8、R1短路且R2断路；R1断路且R2短路。【综合练习】1.在图3所示的电路中，电源电压保持不变，但电阻R、灯L处可能发生断路故障。在电键S闭合前后,电流表的指针均不偏转，则灯L处发生断路（选填“一定”、“可能”），电路中的故障。【答案】一定；L断路；L、R均断路。【解析】电阻R、灯L处可能发生断路故障，最多有三种情况：电阻R断路、灯L断路、R和灯L都断路;在电键S闭合前后，电流表的指针均不偏转，则灯L处一定发生断路（因为若灯是正常的话，闭合电键时,电流表有示数）；所以电路的故障为：L断路；L、R均断路。电阻R不能断路，因为R若发生断路，则灯L就是好的，在电键S闭合后，电流表的指针会发生偏转，与题

9、意不符。2. （2018年二模杨浦）在如图9所示的电路中，电源电压为U保持不变。闭合电键前后，电压表指针的位置不变，灯L始终不亮。已知故障只发生在电阻R、灯L上,现用一个完好的灯L替换灯L，请根据灯L的发光情况进行判断：如果灯L'发光，则可能存在的故障是【答案】L断路，L断路且R短路，L短路；R断路，R断路且L短路，L、R都断路。【解析】故障最多有七种情况：R短路；R断路；L短路；L断路；R断路且L断路；R断路且L短路；R短路且L断路；因为灯L始终不亮，排除掉R短路。 现用一个完好的灯L替换灯L时，如果灯L'发光，电路中有电流，贝収不会断路，则可能存在的故障是L断路，L断路且R

10、短路，L短路； 如果灯L'不发光，则可能存在的故障是R断路，R断路且L短路，L、R都断路。3. 在图10所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S,发现电路中存在断路故障且只可能发生在电阻R1、R2上。图10（1）若将电阻R与闭合的电键S位置互换，则互换前后电流表A的示数，电压表V的示数。（均选填“一定不变”、“可能不变”或“一定改变”）（2）若电阻R2与闭合的电键S位置互换后，电流表A与电压表V中只有一个电表有示数，则。（选填“Ri可能完好”、“R2可能断路”或“R2定断路”）【答案】（1）可能不变；一定不变；（2）R2一定断路。【解析】（1）电路中存在断路故障且只可能发生在电阻RR

11、2上，最多有三种情况：电阻R1断路、电阻R2断路、R1和R2都断路；故障情况电流表的示数电压表的示数R1与S互换前R1与S互换后电流表示数变化情况R1与S互换前R1与S互换后电压表示数变化情况R1断路0U/(R1+R2)变大00不变r2断路00不变UU不变R、R2均断路00不变00不变综上分析可知：若将电阻R1与闭合的电键S位置互换，则互换前后电流表A的示数可能不变，但是电压表V的示数一定不变。（2）若电阻R2与闭合的电键S位置互换后，电流表A与电压表V中只有一个电表有示数，另一个无示数。若“R可能完好”，则也可能不完好（有故障），若R1断路，当R2与闭合的电键S位置互换前后，两个表都无示数。

12、故该选项不可以。若“R2可能断路”，则R2可能正常，是R1断路，与上面的分析相同，故这个选项也不可以。若“R2定断路”，互换前，电流表无示数，电压表有示数为电源电压；互换后仍一样，电压表的示数为0，电流表有示数，上U/R。所以符合要求。4（2018年一模闵行）在如图10所示的电路中，电源电压保持不变。电路中存在断路故障，且故障只可能发生在电阻RR2处，当电键S由断开到闭合时：(1) 如果电压表V的示数变大，则故障可能C(2) 如果电流表A与A1的示数始终相等，则故障可能SmAI图10【答案】(1)R2断路或R、R2同时断路；(2)R1断路或R、R2同时断路。【解析】电路中存在断路故障，且故障只

13、可能发生在电阻R、R2处，有三种情况：R断路或R2断路或R、R2同时断路。(1) 当电键S由断开到闭合时，如果电压表V的示数变大，则故障可能是R2断路或R、R2同时断路；(2) 当电键S由断开到闭合时，如果电流表A与舛的示数始终相等，贝9故障可能是R1断路或£、R2同时断路，电流表的示数为0。5.如图8所示电路中，电源电压保持不变。闭合电键S后，电路正常工作，一段时间后，观察到两电表指针偏转方向相反。若电路中除了R、R2外，其它电路元件均完好。图8(1) 电路中存在的故障可能是；(2) 若用完好的灯L分别替换R或R2后，闭合电键灯都能发光，则电路中的故障一定是。【答案】(1)R短路；

14、R断路；R断路且R2短路。(2)R短路。【解析】闭合电键S后，电路正常工作，电压表的示数为R两端的电压，小于电源电压；电流表的示数为I=U/(R1+R2)。(1) 一段时间后，观察到两电表指针偏转方向相反，即电压表的示数与电流表的示数一个变大一个变小，若出现单故障时，不可能出现在r2上，因为r2短路或断路，两个表的示数都是同时变大或同时变小，所以若是单故障的话，是R短路或断路；若是双故障的话，则是R断路且R2短路，电流表的示数为0电压表的示数会变大为电源电压。(2) 若用完好的灯L分别替换R或R2后，闭合电键灯都能发光，则电路中的故障一定是R短路。6.(2018年二模浦东新区)图2所示电路中，

15、由于灯L、电阻R发生故障，闭合电键后，灯不发光。以下操作一定能判断出具体故障的是(图2A. 若电路中只有一处故障，把电流表串联在电路中B. 若L和R都发生故障，用完好的灯L'替换电阻RC. 若L和R都发生故障，把电压表先后并联在L和R两端D. 若不知有几处故障，把电流表串联在电路中且电压表并联在R两端【答案】C【解析】由于灯L、电阻R发生故障。故障最多有七种情况：R短路；R断路；L短路；L断路；L和R都断路；R断路且L短路；R短路且L断路。因为灯不发光，排除掉R短路。A.若电路中只有一处故障，把电流表串联在电路中；若其中一个发生故障，无论断路还是短路，都无法具体判断，不可以；B. 若L

16、和R都发生故障，最多有三种情况：L和R都断路；R断路且L短路；R短路且L断路。用完好的灯L'替换电阻R；若灯不亮时，不能判断是R与L同时断路，还是R短路且L断路；该选项不可以；C. 若L和R都发生故障，有三种情况：L和R都断路；R断路且L短路；R短路且L断路。把电压表并联在L两端有示数时，是R短路且L断路，无示数是R断路且L短路，L和R都断路；再把电压表并联在R两端有示数时，是R断路且L短路，无示数是L和R都断路。所以该选项正确。D. 若不知有几处故障，把电流表串联在电路中且电压表并联在R两端；若两表的示数均为零，则可能是两个都断路；R短路且L断路；L断路；无法具体判断故障。该选项不可

17、以。所以选Co7. 在图7所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S,两电表只有一个有示数。若电路故障只发生在电阻R、R2上。 电路中的故障可能是：o 在原故障电路中，将电压表改接在R2两端，请判断能否进一步确定故障所在，并说明理由【答案】R1断路；R1短路；R1断路且R2短路。不能，当R1断路，R1断路且R2短路时，电压表和电流表示数情况相同。（回答合理均给分）【解析】闭合电键S,两电表只有一个有示数。若电路故障只发生在电阻R、R2上。单故障为：R断路,只有V有示数；R短路，只有A有示数；双故障为R断路且R2短路，只有V有示数。符合题意。在原故障电路中，将电压表改接在R2两端，不能进一步确定

18、故障所在。若当R断路或R断路且R2短路时，电压表的示数都为0，电流表的示数都为0，无法进一步确定。8. 图10所示的电路中，电源电压保持不变。已知灯L、电阻R出现了故障，闭合电键S后表。若发现灯L发光，则三个电表中电表示数一定等于零的是若有一个电表的示数没有发生变化，则故障可能是写出所有可能故障）。R短路、R断路同时L短路。【解析】闭合电键S后，灯L发光，电路中一定有电流，电流表A有示数，V2测量的是电源电压，也有示数，所以无示数的是电压表V；闭合电键S后，若有一个电表的示数没有发生变化（即为0），一定是A或V其中的一个没有变化。若是单故障的话，不可能是灯L的故障（因为L断路，两个表的示数都为0,若L短路，两个表的示数都不为0）。所以一定是电阻R出现故障，R断路（A为0）或R短路（V为0）；双故障的话，是R断路同时L短路，此时电流表的示数为0，电压表的示数为电源电压。9（2018年二模松江）在如图2所示的电路中，电源电压保持不变。电路中存在断路故障，且故障只可能发生在电阻RR2处，当电键S由断开到闭合时，电流表A与A的示数始终相等，则（）图2A.R1一定断路c.r2一定断路【答案】AB.R1可能断路D.R、R2一定同时断路【解析】电路中存在断路故障，且故障只可能发生在电阻R、R2处，有二种情况：