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文档简介
压轴题03电路故障综合
NO.1
压轴题解读
i.断路、短路的电路连接及其特点;
2.用电流表、电压表检测故障并会分析;
3.用电流表、电压表有无示数及其动态变化问题;;
4.电路故障在电学实验中的应用。
NO.2
压轴题密押
0解题要领归纳
1.电路故障
电路故障一般都含有两方面内容:一是故障的性质,即是短路还是开路;二是故障的位置,即故障发生在哪
个元件上。所以一个电路中故障,要从这两个方面分析。
2.串联电路故障:
开关S闭合后,电路正常工作,如果电路某一处出现故障,引起的电表变化现象如下表。
故障电流表A示数变化电压表Vi示数变化电压表V2示数变化
品断路变小变大变小
Ri短路变大变小变大
心断路变小变小变大
肥短路变大变大变小
3.并联电路故障:
开关S闭合后,电路正常工作,如果并联电路出现故障,根据并联电路特点,即电压表不发生改变,且不会出现
电阻短路故障,只会出现断路故障,因此故障现象减少,如下表。
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Ri
Rz/
0
故障电流表A1示数变化电流表A2示数变化电流表A示数变化
R断路变小不变变小
&断路不变变小变小
R、&断路变小变小变小
目录:
♦题型01断路、短路的连接情况及特点
♦题型02用电压表检测电路故障
♦题型03用电流表检测电路故障
♦题型04用电流表、电压表检测电路故障
♦题型05电流表无示数、电压表有示数
♦题型06电压表无示数、电流表有示数
♦题型07电流表、电压表均无示数
♦题型08电流表、电压表的示数动态变化
♦题型09用欧姆定律推测电路故障
♦题型10假设条件、推出结论的电路故障综合辨析
♦题型11电路故障在测量小灯泡电功率实验中的应用
♦题型12电路故障在其他电路实验中的应用
♦题型13家庭电路中的电路故障
♦题型01断路、短路的连接情况及特点
1.(2024湖南一模)如图所示,闭合开关S,两灯都不亮,当用一根导线分别连接a、b点,c、d接线柱时,两
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灯都不亮;连接e、/接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是()
A.灯泡Li断路B.灯泡L2断路
C.灯泡L2短路D.开关S断路
【答案】B
【详解】由电路图可知,两灯泡串联,闭合开关,两灯均不亮,说明电路中某处断路,或两灯均短路。用一段导
线的两端连接45点,c、1接线柱时,两灯都不亮,说明此时电路仍是断路。当导线连接人/•接线柱时,只有
一只灯泡发光,此时导线代替了灯L2,L?一定不发光,所以此时一定是灯泡L发光,则Li灯丝完好,此时电路
处于通路状态,说明开关也没有问题,由此说明该电路的故障是由于灯泡L2断路造成的。故B符合题意,ACD
不符合题意。
故选瓦
2.(2023・四川绵阳.模拟预测)如图所示,在三个电阻R/、&和R3中只有一个电阻断路,一个电阻短路,现用
一只标有“220V”字样的较大功率的灯泡对该电路进行检测,当它接在下表所列的某两点时,灯泡的亮暗情况如
表所示,则()
灯并接处〃、d。、bb、cc、d4、C
灯发光情况正常发光不发光比正常发光暗不发光比正常发光暗
a--------1-----1--------也
八段
220V火3「
A.电阻R/断路,电阻Rz短路B.电阻R/短路,电阻上断路
C.电阻R/断路,电阻以短路D.电阻R/短路,电阻尺3断路
【答案】D
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【详解】当把“检测灯”并接在。、“处,灯正常发光,说明灯直接接在电源上,曲之间有开路现象;
当把“检测灯”并接在。处,灯不发光,说明电阻力短路或ab之外有开路;
当把“检测灯”并接在久c处,灯比正常发光暗,说明该灯与其它用电器串连接入电路,所分电压低于220V,这
两点之间有开路,即电阻以断路,其它是连通的,氏或及至少有一个是正常的;
当把“检测灯”并接在1处,灯不发光,说明电阻以短路或M之外有开路;
当把“检测灯”并接在“、c•处,灯比正常发光暗,说明该灯与其它用电器串连接入电路,所分电压低于220V,这
两点之间有开路,&是正常的;
由上面的分析可知:电阻处短路,电阻七断路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
♦题型02用电压表检测电路故障
3.(2024.安徽亳州・二模)在电学实验中,通常用电压表来检测电路故障。如图所示电路中,电源电压为3V,闭
合开关后,两灯泡均不亮,经检测,确定是灯泡LZ断路,则检测过程中下列说法中错误的是()
L,L2
A.电压表接温时示数为3V
B.电压表接ab时示数为3V
C.电压表接ac时示数为3V
D.电压表接be时示数为3V
【答案】B
【详解】若灯泡L2断路,当电压表接在ad、ac、反之间时,相当于直接与电源串联在一起,所以示数均为3V,
当电压表接ab时,示数为0,故B错误,符合题意;ACD正确,不符合题意。
故选B。
4.(2024•天津模拟预测)如图所示电路,连接电路后,闭合开关S,小灯泡Li不发光,:L2发光,电压表指针有
明显偏转,示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,则造成这一现象可能的原因是()
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<Y>
A.灯泡Li断路B.灯泡L2断路
c.灯泡L2短路D.灯泡L1短路
【答案】D
【详解】A.若灯泡Li断路,则整个电路都断路,小灯泡Li和L2均不发光,故A不符合题意;
B.若灯泡L2断路,则灯泡L2不发光;灯泡U与电压表串联,由于电压表内阻很大,所以电路中几乎无电流通
过,则Li也不发光,故B不符合题意;
C.若灯泡L2短路,则灯泡L2不发光,故C不符合题意;
D.若灯泡Li短路,则灯泡Li不发光,灯泡L2接入电路,电压表测量灯泡L2两端的电压,也测量电源电压,
所以灯泡L2发光,电压表指针有明显偏转,示数接近电源电压,故D符合题意。
故选D。
5.(2024.江苏南京.模拟预测)如图所示电路,开关闭合后,发现Li、L?都不亮。小明将开关、Li和L2的接线
柱分别用a、b、c、d、e、f表示,用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能
是()
电压表接入位置a、fa、ea、da、ca、b
电压表示数(V)33330
A.导线从发生断路B.开关发生断路
C.Li灯丝断路D.L2被短路
【答案】A
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【详解】由题可知,电压表一侧接在。,另一侧分别接在fe、d、c时均有示数,则说明从c到电源负极、从。
到电源正极均连接完好、无故障。当另一侧接在b时,电压表示数为0,则说明加段发生了断路,即连接b、c
的导线断了。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6.(2023•江苏镇江•中考真题)如图所示,在探究串联电路电压特点的实验中,闭合开关,发现两只小灯泡都不
发光,两只电压表示数均为3V,则可能发生的故障是()
B.Li断路C.L2断路D.S断路
【答案】C
【详解】由图可知,两灯泡串联,电压表Vl测量电源电压,电压表V2测量灯泡L2两端电压。
A.如果L2短路,则Li亮,L2不亮,故A不符合题意;
BD.如果S或L,断路,则电压表V2均处于断路,V2无示数,故BD不符合题意;
C.如果L?断路,电压表V2与Li串联,相当于测电源电压,则两表示数均为电源电压,故C符合题意。
故选C。
7.(2023.江苏南京.中考真题)如图所示,两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”
极,N依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且接近3VO若故障是由两灯引起的,则可能是
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B.Li、L2都断路
C.Li短路且L2断路
D.Li断路且Lz短路
【答案】D
【详解】闭合开关,该电路为串联电路,灯泡不亮,说明灯泡短路或电路中有断路故障。在闭合开关且不拆开导
线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且接近3V,若故
障是由两灯引起的;当N接A时,电压表有示数且接近3V,说明Li可能断路;N接B时,电压表有示数且接
近3V,说明此段电路有可能断路。若L1短路,则电压表无示数;若L?短路,则Li能亮;因此判断为Li断路,
L2短路。
故选D。
♦题型03用电流表检测电路故障
8.(2023.山东淄博.二模)将灯泡Li43V,0.3A”和灯泡L/3.8V,0.3A”接入电源电压3V保持不变的电路,如图
所示,则电流表A2测得是通过灯______的电流。灯泡Li正常发光时的电功率是______W。闭合开关,发现只有
一盏灯亮,且两电流表的示数相同,若电路故障仅是灯泡出现问题,则故障是______O
【答案】L20.9Li断路
【详解】⑴图中电流从电源的正极出发,经过电流表Ai后分成两条支路,一条支路经过电流表A2和灯泡L2,
另一条支路经过灯泡Li,然后汇合,经过开关,流回电源的负极,所以两灯泡并联,Ai测干路电流,A2测L2
的电流。
⑵灯泡Li正常发光时的功率
Pi=Uih=3VX0.3A=0.9W
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⑶闭合开关,发现只有一盏灯亮,说明有一条支路断了,且两电流表的示数相同,说明A2所在支路没有断,若
电路故障仅是灯泡出现问题,则故障是灯泡Li断路。
9.(2023•江苏南京•一模)如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处
故障,且只发生在电阻R/、&上、现通过接入一个电表来判断故障。
(1)将一个电流表接入到A点;
(2)闭合开关S后的操作:若观察到现象:则其对应的故障:。
【答案】调节滑动变阻器及滑片电流表示数变化R断路(电流表示数不变、&断路)
【详解】(2)口]⑵⑶将一个电流表接入到A点,此时电流表测量干路中的电流,移动滑动变阻器史的滑片,若
电流表示数不变,则说明通过滑动变阻器的电流不变,所以故障是艮断路;若电流表示数发生变化,则说明
通过滑动变阻器的电流发生了改变,该支路是正常的,故障是4断路。
♦题型04用电流表、电压表检测电路故障
10.(2024.四川广元.二模)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,电压表、电流表均有示
数,一段时间后,电路中有一个电表的示数突然变大,电阻R/或&有一处发生故障,其他元件完好。下列说
A.一定是R/短路B.一定是&短路
C.可能是Ri断路D.可能是七断路
【答案】D
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【详解】AC.电阻R/与此串联,电流表测电路中的电流,电压表测及两端的电压,闭合开关正常工作一段时
间后,当电路中有一个电表的示数突然变大时,若是以短路,则电流表和电压表示数都变大;若是M断路,则
电流表和电压表示数都变小为0,故AC错误;
BD.若是&短路,则电压表示数变小为0,电流表示数变大;若是&断路,电流表示数为0,电压表示数变
大,测电源电压;所以故B错误,D正确。
故选D。
11.(2024.上海普陀.一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后
发现有一只电表的示数变大,已知故障仅出现在电阻用或国。若将凡和&的位置互换,与互换前比较,下列说
法正确的是()
A.若电压表示数不变,鸟一定断路
B.若电流表示数变小,(一定断路
C.若电流表示数不变,与可能短路
D.若电压表示数变大,鸟可能短路
【答案】C
【详解】由电路图知道,两个电阻串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量以两端的电压;
若4断路,互换前,电压表测量电源电压,电压表示数变大,电流表示数变小;互换后,电流表、电压表示数
都变为。;
若&断路,互换前,电流表、电压表示数都变为。;互换后,电压表测量电源电压,电压表示数变大;
若以短路,互换前,电流表示数变大,电压表示数变为。;互换后,电压表测量电源电压,电压表示数变大,
电流表示数不变;
若&短路,互换前,电流表示数变大,电压表测量电源电压,示数变大;互换后,电压表测量一段导线两端电
压,示数减小为。,电流表示数不变;
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综上所述,c符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12.(2023•内蒙古呼和浩特•中考真题)如图为某实验小组设计的电路,电源电压保持不变。闭合开关后电路正常
工作,一段时间后,发现只有一只电表示数变大,经排查,故障只发生在电阻R或灯L上,则以下分析正确的
B.可能是灯L断路
C.可能是电阻R短路D.可能是电阻R断路
【答案】B
【详解】由图可知,灯泡和电阻R串联,电压表Vi测量电源电压,电压表V2测量灯泡两端的电压,电流表测量
电路中的电流。因为电压表Vi测量电源电压,电源电压不变,它的示数不变。
AB.如果灯L短路,电压表V2被短路,电压表V2的示数为零,电路中只有R的简单电路,电路的总电阻减小,
由欧姆定律可知电路中的电流变大,电流表的示数变大;如果灯L断路,电压表V2串联在电路中,电压表V2
的示数等于电源电压,它的示数变大,由于电压表的内阻很大,通过电路的电流很小,电流表的示数几乎为零,
故B符合题意,A不符合题意;
C.如果电阻R短路,电路中只有L的简单电路,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,电流
表的示数变大,电压表V2测量电源电压,电压表V2的示数变大,故C不符合题意;
D.如果电阻H断路,电路断路,电压表V2和电流表的示数为零,电压表Vz和电流表的示数都变小,故D不符
合题意。
故选B。
♦题型05电流表无示数、电压表有示数
13.(2023•湖南永州•中考真题)如图所示,当开关S闭合后,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。若电
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路中只有一处故障,则故障可能是()
A.灯Li断路B.灯Li短路
C.灯L2断路D.灯Lz短路
【答案】A
【详解】由图可知,两个灯泡串联,电压表测量Li两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.如果灯Lj断路,电路断路,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表的示数接近电源电压,故A符合
题意;
B.如果灯L短路,电压表被短路,电压表没有示数,电路是通路,电流表有示数,故B不符合题意;
C.如果灯U断路,电路断路,电流表和电压表都没有示数,故C不符合题意;
D.如果灯Lz短路,只有Li的简单电路,电流表和电压表都有示数,故D不符合题意。
故选A。
14.(2023.安徽池州.三模)如图所示,已知电源电压是3V,当开关S闭合后,两盏灯都不亮,电压表的示数接
近3V,则电路可能出现的故障是()
C.L灯丝断了D.Lz灯丝断了
【答案】C
【详解】因为闭合开关后,两盏灯都不亮,说明电路出现断路故障;又因为电压表有示数,说明电压表正负接线
柱与电源两极相连,则是电压表并联的部分断路,故L灯丝断了。
故选C。
♦题型06电压表无示数、电流表有示数
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15.(2024・河北唐山.一模)如图所示的电路图中,Li和L2是两个完全相同的小灯泡。闭合开关后,两个小灯
泡都能发光。过了一会,突然有一个小灯泡熄灭,并且只有一个电表有示数,则故障原因可能是()
A.Li短路B.Li断路C.L?短路D.L2断路
【答案】A
【详解】由图可知,灯泡Li与L2串联,电压表测量Li两端的电压,有一个小灯泡熄灭,说明故障可能是短路,
若灯泡Li短路,电压表示数为。,电流表有示数且变大,符合题意,若灯泡Lz短路,电压表测量电源电压有示
数,电流表有示数,不符合题意,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
16.(2023.江苏常州.一模)如图所示,当开关S闭合时,电流表没示数,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表
进行电路故障检测,结果只有cd间没有示数,6c间电压表示数均为电源电压。假设导线连接良好,电路只
有一处故障,则电路中的故障是________o若该电路故障排除后,闭合开关后发现小灯还是不亮,再次测量上述
三处电压,均有示数,则原因是_______O
【答案】灯泡断路灯泡的实际功率过小,小于发光功率
【详解】⑴当开关S闭合时,小灯泡L不亮,说明电路可能出现了断路现象或灯泡短路;ab间电压表有示数,
说明电源正常;儿间电压表有示数,说明灯泡不可能短路,也说明除灯泡外的电路都是接通的;第d无示数,
说明。与电源正极之间或d与电源负极之间有断路故障,所以故障是灯泡断路。
⑵若该电路故障排除后,闭合开关后发现小灯还是不亮,再次测量上述三处电压,均有示数,说明电路各处都
是通路,但灯泡不发光,可能是电路中的电流过小,导致灯泡的实际功率过小,小于发光功率而不发光。
♦题型07电流表、电压表均无示数
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17.(2023・福建・中考真题)如图所示,闭合开关S,滑动变阻器滑片P移动过程中,灯突然熄灭,电压表和电流
表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障不可能是()
A.电流表接线松开B.小灯泡L断路C.滑动变阻器R断路D.开关S接触不良
【答案】B
【详解】A.如果电流表接线松开,电路断路,灯泡不亮,电压表和电流表均无示数,故A不符合题意;
B.小灯泡L断路,电压表串联在电路中,电压表的内阻很大,通过电路的电流很小,电压表有示数,电流表没
有示数,灯泡不亮,故B符合题意;
C.滑动变阻器R断路,电路断路,灯泡不亮,电压表和电流表均无示数,故C不符合题意;
D.开关S接触不良,电路断路,灯泡不亮,电压表和电流表均无示数,故D不符合题意。
故选B。
♦题型08电流表、电压表的示数动态变化
18.(2023.陕西西安.模拟预测)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,两电表均有示数,一会儿后,
两电表仍有示数,且其中一电表示数变小,另一电表示数不变。排除故障后,将滑动变阻器滑片向左移动。下列
说法正确的是()
A.电路故障为定值电阻断路
B.电路故障为滑动变阻器短路
C.排除故障后,滑片向左移动,两表示数均变小
D.排除故障后,滑片向左移动,整个电路消耗的电功率变小
【答案】D
【详解】由电路图可知,闭合开关后,定值电阻R和滑动变阻器并联,下面的电流表测量通过定值电阻R的电
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流,上面的电流表测量干路电流;
A.由题知,闭合开关,两电表均有示数,一会儿后,两电表仍有示数,目其中一电表示数变小,另一电表示数
不变;若定值电阻断路,则下面的电流表没有示数,由并联电路的电流特点可知,上面的电流表示数会减小,故
A错误;
B.若滑动变阻器短路,则定值电阻和下面的电流表都被短路,下面的电流表会没有示数,上面的电流表示数会
增大,故B错误;
CD.排除故障后,滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电源电压不变,由/=[知,通过滑动变
阻器的电流变小,由于并联电路中各支路互不影响,所以通过定值电阻的电流不变,即下面的电流表示数不变,
根据并联电路的电流特点可知干路电流变小,即上面的电流表示数变小,根据户=。/可知整个电路消耗的电功率
变小,故c错误,D正确。
故选D。
19.(2024.上海.模拟预测)在图所示电路中,电源电压为为保持不变,电阻处、&阻值均为Ro,闭合开关电路
正常工作。过了一会,电压表V的示数减小。已知电路中只有一处故障,且发生在电阻R/或七处。
①电路中存在的故障是:;
②若只将电阻R/、&在电路中的位置互换,然后在电阻以与开关之间串联一个电流表,写出两电表的示数及对
应的故障______________O
【答案】电阻Ri断路或电阻及短路见解析
【详解】①⑴由图知两电阻串联,电压表测量电阻以两端的电压;如果电阻舟短路,电阻比两端的电压增大,
电压表示数增大,不符合题意;如果电阻处断路,电压表与电源的两端不相连,电压表没有示数,电压表示数
减小,符合题意;如果上断路时,电压表与电源的两端相连,测量电源两端的电压,电压表有示数,且电压表
示数增大,不符合题意;如果电阻及短路,与电压表并联的电阻为零,电压表的示数为零,即电压表示数减小,
符合题意,综合分析故障为:电阻E断路或电阻此短路。
②⑵只将电阻R/、&在电路中的位置互换,即电压表并联在电阻R/的两端;如果电压表有示数,而电流表有示
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数,则电路正常,没有故障;如果电压表有示数,而电流表无示数,则4断路;如果电压表无示数,而电流表
有示数,则及短路;如果电压表无示数,而电流表无示数,则心断路。
♦题型09用欧姆定律推测电路故障
20.(2023•黑龙江齐齐哈尔.三模)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不
变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现
了故障。请你判断故障情况是______;在如图乙所示的电路中,电源电压6V,R尸12Q,电压表量程为0-15V,
电流表A量程为0~3A、A)量程为0-0.6A,闭合开关S,及连入电路的阻值最小为Q
【详解】⑴由图可知,闭合开关S后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流;一段时
间后,两灯均熄灭,已知两灯中仅有一个出现了故障,这说明电路故障为断路,所以电流表示数减小,电压表示
数变大,此时电压表到电源为通路,则Li是完好的,故L2断路。
⑵由图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源两端的电压;电流表A测量的是干路中的电流,电流表Ai
测量的是通过必的电流;并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得通过以的电流
,U6V一、
I,=——=---=0.5A
1R,12Q
电流表A接入电路的是大量程,所以通过规律的最大电流为3A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则滑
动变阻器接入电路的电阻最小时通过变阻器R2的电流
Z2=7-Z7=3A-0.5A=2.5A
则滑动变阻器接入电路电阻的最小值
21.(2023.江苏盐城•二模)物理兴趣小组的同学,为了探究滑动变阻器的电流、电压关系,按照如图甲的电路进
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行实验。闭合开关s,让滑片P从最右端开始向左滑动,测量滑片到最右端的距离X,同时观察电压表、电流表
的示数,记录数据并绘制电压表读数。与X的关系图象如图乙所示,电流表读数/与龙的关系图象如图丙所示。
根据题目信息,滑片P距离最右端的距离x在0~5cm的过程中,电流表读数/始终为零的原因是_______滑片P
每滑动1cm滑动变阻器的阻值变化_____Q,若电流表的量程为0~3A,则此电路的最大功率可达______。
【答案】正在x-5cm处断路24.5W
【详解】山由图甲可知:滑动变阻器与&串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流;
当滑动变阻器的电阻丝有断点时,电压表测量电源电压,滑片P距离最右端的距离x在5cm的过程中,由图
乙可知,电压表示数保持3.0V不变,则电源电压为3.0V;电流表读数/始终为零,说明电路处于开路状态,即
变阻器上离最右端的5cm处出现断点即&1在x-5cm处断路。
⑵由乙、丙图可知,当x=5cm时,电压表示数U/=2.7V周流表示数//=0.15A,当x=10cm时,电压表示数S=2.4V,
电流表示数/2=0.3A,由欧姆定律可得,当产5cm时,滑动变阻器接入电路中的电阻
当x=10cm时,滑动变阻器接入电路中的电阻
故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是
△R=RI-R2=18Q-8Q=1OQ
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是2QO
⑶当x=5cm时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,&两端的电压
Ua=U-S=3.0V-2.7V=0.3V
由欧姆定律可得,电阻&的阻值
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中丹3
当滑动变阻器滑片P在最左端,接入电路的电阻为零,电路中只有勒连入电路,此时电路中的电流最大,功率
最大,电路中的最大电流
/易十=~-=1-5A<3A
最大42Q
没有超过电流表的量程,则此电路的最大功率
U2_(3V)2
=4.5W
♦题型10假设条件、推出结论的电路故障综合辨析
22.(2023•湖北武汉•模拟预测)在探究串联电路的电压规律时,某同学连接了如图所示的电路。对于实验过程中
出现的现象及分析,下列说法正确的是()
A.闭合开关后,若电压表示数为。,可能是Li断路
B.闭合开关后,若电压表的示数为0,一定是开关断路
C.若Li被短接,闭合开关后,L和L2都不亮,电压表的示数等于电源电压
D.若Li断路,闭合开关后,:U和L2都不亮,电压表的示数等于电源电压
【答案】D
【详解】由图可知,闭合开关后两灯串联,电压表测灯乂、L?两端总电压,即测电源电压。
A.闭合开关后,若电压表示数为0,说明两灯以外部分断路,不可能是L断路,故A错误;
B.闭合开关后,若电压表的示数为0,可能是开关断路,也可能是导线断路,故B错误;
C.若L被短接,闭合开关后,L2仍能够发光,此时电压表的示数等于电源电压,故C错误;
D.若L断路,因为两灯串联,闭合开关后,匕和L都不亮,电压表并联的部分断路了,电压表串联到电路中,
则电压表测电源电压,示数等于电源电压,故D正确。
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故选Do
23(2023.四川遂宁.二模)某同学用如图所示的2个灯泡设计”探究串联电路电压特点”的特点,灯泡L"6V6W\
L2“6V3W”开关闭合后,对于实验过程中出现的现象及分析正确的是()
3
A.如果灯泡L不亮,一定是L短路
B.如果电压表示数为零,不一定是灯泡G开路
C.如果灯泡L比L暗,是因为L的电流比L小
D.如果让其中一个灯泡正常发光,电源电压为12V
【答案】B
【详解】A.灯泡L不亮,可能是L短路,也可能是L?断路,故A错误;
B.当灯泡L短路或L2断路,电压表示数都为0,故B正确;
C.乂和匚是串联电路,流过L和L2的电流相等,故C错误;
D.根据P=U/,得两灯的额定电流
由欧姆定律/=2,得两灯泡的电阻
K
L和L串联时,让其中一个灯泡正常发光,此时路通过的电流为0.5A,电源最大电压
U=I^Rl+R2)=0.5AX(60+120)=9V
故D错误。
故选B。
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24.(2023•山东泰安・二模)如图所示电路,电源电压恒为3V。闭合开关S后,小灯泡L、L?均发光;一段时间
后,电压表示数突然变为3V。若电路中有且只有一处故障,且故障一定发生在灯泡上,则下列关于电路故障判
A.灯泡L肯定不亮了
B.如果两灯都不发光,则故障应为L断路
C.如果还有一盏灯发光,则故障应为L2短路
D.如果此时把开关S断开,电压表示数将变为零
【答案】A
【详解】ABC.闭合开关S后,小灯泡L、L?均发光;一段时间后,电压表示数突然变为3V,若电路中有且只
有一处故障,且故障一定发生在灯泡上,则故障可能是灯L短路或灯L?断路,两种情况下,灯L都不亮了,如
果两灯都不发光,则故障应为J断路;如果还有一盏灯发光,则故障应为L短路,故A正确,BC错误;
D.如果把开关S断开,灯L短路时,电压表与电源两极还是通路,电压表示数为3V,故D错误。
故选A。
♦题型U电路故障在测量小灯泡电功率实验中的应用
25.(2024.湖北.一模)如图是某同学在测量小灯泡功率时的实验器材和部分连线,实验中电源电压恒定,小灯泡
额定电压为2.5V
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求滑片向右移时,灯泡变亮。
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(2)若闭合开关后,小灯泡不亮,电压表有示数,但电流表无示数,则电路中发生的故障可能是
(3)排除故障后,该同学继续实验,并将实验过程中的数据填写在下表中。分析实验数据可知:
实验次数12345
电压UN30.51.32.52.8
电流〃A00.160.210.300.32
①小灯泡的额定功率为W;
②实验中电源电压为V,滑动变阻器的最大电阻不小于Q(结果保留一位小数X
【答案】小灯泡断路0.75315.6
【详解】(1)⑴小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻在10。左右,则电流大约
〔JU_2.5V
=0.25A
一R一10。
故电流表选小量程,电压表并联在灯泡两端;滑片向右移时,灯泡变亮,故滑动变阻器阻值变小,接右下接线柱,
如图所示:
(2)⑵若闭合开关后,小灯泡不亮,说明电路可能断路,且指针偏转未超过电压表最大刻度线,则与电压表并
联的电路以外的电路是完好的,即电路中发生的故障可能是小灯泡断路。
(3)[3]由表中数据可知,当灯泡额定电压为2.5V时,则小灯泡额定功率为
PL=ULIL=2.5Vx0.3A=0.75W
⑷⑸由表中第1组数据可知,当电流表示数为0时,电压表串联在电路中,故电源电压为3V,由表中第2组数
据可知,当电流表示数为0.16A时,滑动变阻器的阻值最大,根据串联电路电压规律
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U滑=U-U2=3V-0.5V=2.5V
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知
26.(2024•安徽合肥•模拟预测)在“测定小灯泡电功率”的实验中,某同学选用的器材如下:两节干电池、额定电
压为2.5V的小灯泡(额定功率约L2W),电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线。
(1)请你用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整,要求:①导线不能交叉,②当滑动变阻器的
滑片P向左移动时,小灯泡变亮。()
(2)他连接好电路,闭合开关S,发现电流表几乎无示数,电压表的示数接近电源电压,则故障的原因可能是
小灯泡(选填“短路”或“断路”)o
(3)故障排除后,他闭合开关S,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则测得
小灯泡的额定功率为w0
(4)该同学仔细思考后发现,若不用电流表,而用已知阻值的定值电阻凡、三只开关、电压表、电源和滑动变
阻器等器材也能测出小灯泡的额定功率。他设计了如图丙所示的电路图,实验步骤如下:
①闭合开关S、Si,断开开关S2,调节滑片P的位置使电压表的示数为U额,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开开关Si,保持滑片P的位置不变,记录电压表此时的示数U;
③小灯泡额定功率的表达式p新(用含Ro、u额、U的式子表示\
【详解】(1)⑴小灯泡额定电压为2.5V,额定功率约1.2W,灯泡的额定电流约为
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P1.2W
=0.48A
U2.5V
故电流表选用小量程,滑动变阻器的滑片P向左移动时,小灯泡变亮,说明变阻器接入电路的阻值变小,故变阻
器应选左下接线柱与电流表串联接入电路中,变阻器上端接线柱任选一个与灯泡串联,如下图所示:
(2)⑵他连接好电路,闭合开关S,发现电流表几乎无示数,说明电路可能断路;电压表的示数接近电源电压,
说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,即故障的
原因可能是小灯泡断路。
(3)⑶故障排除后他闭合开关S,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,由(1)
可知,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,小灯泡的额定功率为
/=。融/额1=2.5Vx0.4A=1W(4)[4]实验步骤:①闭合开关S、Si,断开开关S2,调节滑片P的位置使电
额
压表的示数为U,此时小灯泡正常发光;②闭合开关S、S2,断开开关Si,保持滑片P的位置不变,记录电
压表此时的示数U;③在①中,灯、定值电阻和变阻器串联,电压表与灯并联,调节滑片P的位置使电压表的
示数为U颜,此时小灯泡正常发光;在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,
灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压
Uo=U-U额
由欧姆定律可灯的额定电流
_u-u-u额
/额一不-—-P-
所小
则小灯泡额定功率
27.(2024•陕西西安.二模)小明学习了电功率的知识后,在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡,为
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了测定该小灯泡的额定功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为8V。
(1)图甲中有一根导线接错了,请在这根导线上打“x”,并用笔画线代替导线,改到正确的位置;()
(2)小明在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,
你认为出现此现象的原因是___________(选填字母);
A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B.灯泡的电阻太小
C.滑动变阻器的最大阻值太小
(3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他应该将滑动变阻器的滑片向移
动(选填“左”或“右”),同时眼睛注意观察(选填“电流表“'电压表”或“灯泡”),直到灯泡正常发光;
(4)经多次测量,小明绘制了小灯泡的/心图像,如图丙所示,则该小灯泡的额定功率为W;
(5)若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用,于是他向老师请教,老师告诉他用该电压表仍能测
量该灯泡的额定功率,你认为老师的方案可能是___________(选填字母);
A.只将电源电压减小
B.将该电压表并联到滑动变阻器的两端
(6)小明还想用该灯泡
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