专题4电路故障的判断

专题4电路故障的判断考点考点透视电路故障的判断一直是初中电学中容易出错的知识点，中考中一般以选择题或填空题出现，也可以夹杂在实验探究题目中考查，灵活多样。主要考查学生通过灯泡亮暗和电表的示数变化，判断电路故障发生的位置，提高学生运用电学知识解决实际电路问题的能力。迷津点拨与点迷津点拨与点对点讲电路故障主要分两种：断路和短路。电路在某处断开，如用电器坏了、电路连接点接触不良、导线断裂开、关未闭合等，断路时电路中无电流，用电器不工作，电流表无示数；电流不经过用电器短路，直接回到电源负极，就构成短路。若用电器被短路，用电器将不能工作；若电源被短路，电路中的电流会很大，会损坏电源。一、根据现象判断电路故障——断路或短路：判断电路故障时，常常要根据电路中出现的各种反常现象，如灯泡不亮，电流表和电压表示数反常等，分析其发生的各种可能原因，再根据题中给出的其他条件和测试结果等进行综合分析，确定故障类型和位置。1、根据电流表、电压表现象判断电路故障：例题1（2021四川内江）如图所示电路，闭合开关S后，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是（）A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路【答案】C。【解析】图中两灯泡串联，闭合开关S后，发现两灯泡均不亮，电流表示数为零，说明电路中有断路故障；电压表测L2两端电压，其示数等于电源电压，说明电压表能连接到电源两端，则断路的位置出现在与电压表并联的部分电路，即L2断路。故选C。【点拨】根据电流表、电压表现象判断电路故障：1、根据电流表、电压表有无示数判断电路故障：先通过电流表有无示数，判断出故障类型：——电流表有示数，电路出现短路故障；——电流表无示数，短路出现断路故障；再根据电压表示数判断出故障的具体位置：——电压表有示数，电压表并联部分断路（内断）或电压表以外部分存在短路（外短）。——电压表无示数，电压表并联部分短路（内短）或电压表以外部分存在断路（外断）。2、根据电流表、电压表示数变化判断电路故障：关注对象示数变化故障原因电流表变大电路（或支路）中部分用电器被短路（所有用电器都被短路，则电流表烧毁）变小电路（或支路)中发生断路或电流表损坏；不变除电流表所在支路以外的其它支路上发生断路电压表变大与电压表开联的两点间电路发生断路或与电压表并联的两点之外用电器发生短路。变小（甚至为0）与电压表并联的两点间用电器发生短路或与电压表并联的两点之外电路发生断路。对点练：（2021安徽）如图所示，R1和R2均为定值电阻，闭合开关S，电流表指针明显偏转，电压表几乎无示数，如果R1或R2一处发生故障，则下列判断正确的是（）A．R1短路 B．R2短路 C．R1断路 D．R2断路【答案】A。【解析】由图可知，R1和R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流。闭合开关S，电流表指针明显偏转，说明电路故障不是断路，而是短路；由于电压表无示数，说明电压表没有分得电压，即R1短路，电压表测导线两端电压，而导线两端几乎没有电压，所以电压表没示数，故电路故障是R1短路，A正确。故选A。2、根据灯泡判断电路故障：例题2如图所示，闭合开关S，发现灯泡L1亮，L2不亮。调节变阻器滑片P，L1变亮，L2始终不亮，出现这一现象的原因可能是（）A．滑动变阻器断路B．滑动变阻器短路 C．灯泡L2短路 D．灯泡L2断路【解析】闭合开关L1亮，说明电路中不存在断路，否则电路中没有电流，L1不会亮，D错误；移动滑片P，L1变亮，说明滑动变阻器正确连接在电路中能改变电路中的电流，说明滑动变阻器正常，没有断路，也没有短路，A、B错误；故电路故障是L2短路，灯L2短路，则L2不亮，L1照常发光，C正确。故选C。【点拨】在串联电路中，若只有一个用电器工作，则电路中不能发生断路，可能是另一个用电器发生了短路而造成的；若发生断路，则整个电路都不会有电流，所有的用电器都不会工作。在并联电路中，一个灯泡不亮，一定是该灯泡断路，而不是短路，否则将会造成电源短路。对点练：（2018山东泰安）如图所示的电路中，小灯泡L1、L2规格相同，闭合开关S后，发现L1不亮，L2发光。此电路的故障可能是（）A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.开关S接触不良【答案】C。【解析】闭合开关S后，发现L1不亮，L2发光，由于是L1、L2并联电路，说明有电流通过L2，L2所在的支路是完好的，L1所在的支路必定是断路，而不是短路，否则会造成电源短路，L2也灯泡都不亮。故选C。例题3、（2021四川眉山）如图所示是小军同学家庭电路的一部分。他闭合开关时保险灯泡正常发光，再将电风扇的插头插入插座中时，灯泡突然熄灭，检查时发现保险丝熔断了。其原因可能是（）A．电风扇断路B．灯泡的灯丝断路C．电风扇的插头短路D．电风扇的电功率很小【答案】C。【解析】如果电风扇断路，插入电风扇，由于并联电路互不影响，所以灯泡不会熄灭，保险丝也不会熔断，A错误；如果灯泡的灯丝断，灯泡不亮，但保险丝不会熔断，B错误；电风扇的插头短路，灯被短路，同时电路中的电流会过大，导致电路中电流过大，烧毁保险丝，C正确；如果电风扇的电功率很小，灯不受影响，不会熄灭，电路中的保险丝也不会熔断，D错误。故选C。【点拨】由于家庭电路各用电器是并联关系，所以其中一个用电器不工作，而其他用电器不受影响，说明该用电器短路；如果其他用电器受到影响，且保险丝熔断，则说明电路发生了短路。另外电路总功率（总电流）过大，也会造成保险丝熔断。对点练：（2020内蒙古呼和浩特）现代化的家庭电路不仅让我们生活更安全，更给我们带来了很大的舒适和便捷。如图所示是小清家配电系统的简化电路图。一天，小清在插座上插上了新买的制冷机，开关1“跳闸”了，而其他开关正常，拔掉制冷机后合上开关1。其他用电器仍正常工作，再次插上后又出现了之前的现象。根据以上描述，下列说法正确的是（）A．插座出现了短路现象B．开关2或者开关3可能被短路C．开关4可能断路D．开关4允许通过的最大电流远大于开关1允许通过的最大电流【答案】D。【解析】插座出现了短路现象，此时空气开关4会跳闸，断开电路，接入制冷机时，空气开关4和空气开关1都不会跳闸，A错误；开关2或者开关3可能被短路，则整个电路短路，空气开关1跳闸，接入制冷机时，电路的状态不会改变，B错误；开关4可能断路，接入制冷机时，由于通过制冷机无电流，不会改变电路的状态，C错误；插上了新买的制冷机，开关1“跳闸”了，而其他开关正常，拔掉制冷机后合上开关1．其他用电器仍正常工作，再次插上后又出现了之前的现象，这表明接入制冷机时，由于电路中的总电流会变大，超出了开关1的额定电流，所以开关1会跳闸，D正确。故选D。二、根据检测仪器判断电路故障：电路出现了故障，为了判读故障的类型和位置，往往需要借助导线、电流表、电压表、灯泡或试电笔来判断，通过这些仪器或设备出现的现象，来判断故障的类型和位置。1、根据导线或电流表检查现象判断电路故障：例题4（2021青海）如图所示，开关S闭合时，小灯泡L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮；接触c、d两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断中可能的是（）A．小灯泡L1断路B．小灯泡L2断路C．开关S断路D．小灯泡L2短路【答案】C。【解析】由电路图可知，两灯泡并联，闭合开关S时，小灯泡L1、L2都不亮，说明两灯泡都发生了短路或者电路某处发生了断路。假设该电路中两灯泡都被短路，则电源短路，接触c、d两点时，两小灯泡也不会亮，故假设不成立。所以电路只能是某处存在断路，用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮，说明在ab之外存在断路；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮，说明在bc之外存在断路；接触c、d两点时，两小灯泡都亮，说明在cd之间存在断路。故选C。【点拨】用导线或电流表检查的电路故障故障一般都为断路。将导线或电流表分别与各部分并联，如电流表有读数，其它部分能开始工作，则此时与导线或电流表并联的部分断路。对点练：（2020四川眉山）某同学用两节干电池串联做电源连接串联电路，如图所示，闭合开关，发现灯不亮。为了查找原因，老师帮助他用导线分别连接a、b和b、c，连接a、b时，两灯不亮，连接b、c时，L1很亮，则故障的原因可能是______。两灯都不亮时，a、b两点之间的电压是______V。【答案】L2断路0。【解析】闭合开关后，发现两灯不亮，说明电路存在断路。用导线连接a、b时，两灯不亮，由于L1被短路，说明L2及其它地方断路了，此时ab间的电压为0；连接b、c时，由于L2被电路，电流可以借助导线通过L1，所以L1发光，说明与导线并联的L2发生了断路，而其他部分没有断路，故电路故障是L2断路，此时a、b两点之间的电压是等于电源电压，电源为两节干电池，电压为3V。2、根据电压表检查现象判断电路故障：例题5（2021山东枣庄）如图所示，当开关S闭合时，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，测量结果如表所示。假设导线连接良好，电路只有一处故障，则电路中的故障是（）测试点a、bb、cc、d电压表示数有示数有示数无示数A．开关S断路 B．小灯泡L断路 C．滑动变阻器R短路 D．滑动变阻器R断路【答案】B。【解析】将电压表并联在a、b，此时电压表测电源电压，所以电压表有有示数；将电压表并联在c、d之间无示数，说明电阻R没有问题；当开关S闭合时，小灯泡L不亮，将电压表并在b、c之间，电压表有示数，而灯不亮，说明与电压表并联的灯出现了断路。故选B。【点拨】把电压表分别和各部分并联，若电压表有示数且比较大（常表述为等于电源电压），则和电压表并联的部分断路（电源除外）；若电压表并联在导线部分的电压为零，表示导线正常，若电压表并联在某一用电器两端的电压为零，则此用电器短路。对点练：（2020山东潍坊）如图所示电路中，电源电压为3V，灯泡L1、L2规格相同。闭合开关S，两灯均不亮。保持S闭合，用电压表测得a、b间电压为0V，c、d间电压为3V，下列判断正确的是（）A．b、c间导线断路 B．灯泡L1断路C．灯泡L2断路 D．灯泡L1、L2均断路【答案】C。【解析】灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的。用电压表测量电路a、b间电压为0，则可能是灯L1发生短路，或a、b之外电路存在断路；用电压表测c、d间电压为3V，等于电源电压，说明c、d之外电路不存在断路，断路位置在c、d间，即L2断路；综合分析可知，电路故障可能是：L1短路且L2断路或只有L2断路。故选C。3、根据灯泡检查现象判断电路故障：例题6（2021天津耀华中学九年级阶段练习）小强同学在探索串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，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：将一完好的灯泡接到a、b两点，灯泡发光暗淡；将灯泡接到a、c两点，观察电流表有示数，灯泡发光强烈，则电路故障可能是（）

A．灯L1断路B．灯L2断路C．灯L2短路 D．电流表烧坏了【答案】B【解析】若L1断路，当将一完好的灯泡接到a、b两点时，电路仍为断路，灯泡不可能发光，A错误；若L2断路，闭合开关S后，两灯均不发光，若将一完好的灯泡接到a、b两点，此时灯泡与L1串联，电路中电流较小，因此发光暗淡，当将灯泡接到a、c两点时，灯泡直接接在电源两端，电流较大，因此发光强烈，B正确；若L2短路，因为图中是串联电路，闭合开关S后，L1依然会发光，C错误；若电流表烧坏了，将灯泡接到a、c两点时，不可能观察到电流表有示数，D错误。故选B。【点拨】将小灯泡分别与各部分并联，如果小灯泡发光或其它部分能开始工作，则此时与小灯泡并联的部分断路；当把小灯泡接到导线部分时小灯泡不亮（被短路）表示导线正常，如接在某一用电器两端小灯泡不亮，则此用电器短路。对点练：（2021辽宁辽宁）如图所示的电路板，正面只有一个开关和两个灯泡，电源及导线均在电路板背面。闭合开关，看见L1发光，L2不发光，用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，忽略温度对灯丝电阻的影响。下列判断正确的是（）A．L3和L2是并联的 B．L2不发光的原因是灯丝断了C．L1的电阻大于L3的电阻 D．L3替换L1后，电路的总功率变小【答案】C。【解析】闭合开关，看见L1发光，L2不发光，如果两个灯泡并联，用灯泡L3替换L1，L2仍然不发光，所以L2和L3串联，A错误；L1和L2串联，L1发光，说明电路是通路，L2不发光是因为它的功率较小，B错误；L1和L2串联，L1发光，L2不发光，L1的功率较大，串联电路中各处的电流相等，由P=I2R可知L1的电阻较大，L2的电阻较小，用灯泡L3替换L1，L2和L3同时发光，说明通过L2的电流增大，忽略温度对灯丝电阻的影响，由可知电路的总电阻减小，L2的阻值不变，由电阻的串联可知L3的阻值变小，L1的电阻大于L3的电阻，C正确；L3替换L1后，电路的总电阻减小，由可知电路的总功率变大，D错误。故选C。4、根据试电笔亮暗判断电路故障:例题7（2021辽宁辽阳）如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是（）A．灯L2短路 B．c点左侧的零线断路C．灯L2所在支路断路 D．c、d两点间断路【答案】D。【解析】断开S1，闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路；若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，灯泡L1也不会发光，a、b两个接线点上，试电笔的氖管都不会发光，A错误；闭合S1，灯L1亮，电路中有电流，说明电路为通路，从保险丝、a、S1、L1、以及c点左侧的零线都没有断路，B错误；若灯L2所在支路开路，d点氖管不发光，C错误；若c、d两点间开路，灯泡L2与零线不能构成闭合电路，电路中没有电流，灯泡不会发光，但d点会通过灯泡L2与火线间接相连，试电笔的氖管会发光，D正确。故选D。【点拨】（1）火线断路和零线断路：若火线断路，断路前的火线能使试电笔的氖管发光，断路后的火线不能使试电笔的氖管发光；若零线断路，断点与火线之间能使氖管发光。（2）进户火线或零线断路：家庭电路中所有用电器都不能工作；若某一支路的火线或零线断路，则只该支路用电器不能工作，其余支路用电器仍可以工作。（3）插座中的双孔都能使试电笔的氖管发光，是零线断了，这时电流从火线通过其他连通的用电器到达插座的零线孔、试电笔，流过人体到达大地，使氖管发光。对点练：（2020广西百色）如图为小明家的部分电路示意图，其中灯和插座是______联的，正在发光的电灯突然熄灭，经检查发现：开关闭合，保险丝完好，用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管均发光。此电路故障可能是______（选填代号）A．插座短路B．进户线的火线断路C．进户线的零线断路【答案】并C。【解析】插座接用电器，而家庭电路中各用电器并联，灯与插座之间是并联的；插座短路则整个电路短路，保险丝烧毁，A错误；进户线的火线断路，则电路各处氖管均不发光，B错误；进户线的零线断路，则三孔插座左右两孔均与火线相接，氖管发光，保险丝完好，同时电灯不能形成闭合回路，电灯不发光，C正确。故选C。点对点提高训练1、（2021天津）如图所示电路，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是（）A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2断路【答案】D。【解析】两灯串联，电流表测电流，电压表测L2电压，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，可能发生断路，电压表指针有明显偏转，说明电压表和电源连接，可能是L2断路，D正确。故选D。2、（2021湖南永州）按如图所示连接好电路，闭合开关后发现小灯泡L1和L2均不发光，电流表无示数。现用电压表检测电路故障，用电压表分别测得bc、de、af间的电压为0V、3V、3V，由此可以判断电路故障可能是（）A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路【答案】C。【解析】如果L1短路或L2短路，会有一个灯泡发光，题目中小灯泡L1和L2均不发光，A、B不符合题意；如果L1断路，用电压表分别测得bc、de、af间的电压为0V、3V、3V，C正确；如果L2断路，电压表测得bc间的电压是3V，电压表测得de间的电压是0V，故D错误。故选C。3、（2021甘肃兰州）如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，发现两只灯泡都不亮，电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障，收集到的数据及相关现象如下表所示，则关于电路中可能存在的故障，下列说法中正确的是（）导线并联位置a、bb、cc、da、cb、d电流表示数/A00000L1发光情况不亮不亮不亮不亮亮L2发光情况不亮不亮不亮不亮不亮A．灯泡L1和电流表A断路B．电流表A和灯泡L2断路C．只有灯泡L1断路D．只有灯泡L2断路【答案】B。【解析】闭合开关S后，发现两只灯泡都不亮，电流表示数为零，说明电路存在断路；由上表的情况可知断路点不单独发生在在a、b；b、c；c、d；a、c间；而是在b、d之间，故应是电流表A和灯泡L2断路，B正确，故选B。4、（2020山东菏泽）如图所示，闭合开关S后，灯泡L1和L2都发光，两电表均有示数，由于某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，电压表示数比原来还大，以下对电路和电路故障的分析正确的是（）A．灯泡L1和L2发光时，两灯并联 B．电压表测的是灯泡L1的电压C．灯泡熄灭是由于灯泡L2开路 D．灯泡熄灭是由于灯泡L2短路【答案】C。【解析】由图可知，开关闭合后，两个灯泡串联在电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是灯泡L2两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，此时电压表示数要小于电源电压；某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，说明电路出现了断路现象；电压表示数比原来还大，说明电压表与电源之间是接通的，即测量的是电源电压，所以故障是与电压表并联的灯泡L2断路，C正确。故选C。5、（2021山东烟台）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，两灯均发光．一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是（A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路【答案】A。【解析】两盏灯为并联电路．灯L2的电流不变，说明灯L2既没有短路使电流增大也没有断路使电流变为0，B、D错误；如果灯L1短路，会造成灯L2也被短路，电流将不经过灯L2从而使灯L2也熄灭，电流变为0，C错误；当灯L1断路，电压表测电源电压所以示数不变，电流表测另外一个支路电流，没有影响，电流表示数不变，C正确。故选C。6、（2021广东中山纪念中学一模）小芳放学回到家中，闭合开关后灯泡不亮，于是他用试电笔检测插座的两孔（如图所示），发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光，检测B点氖管不发光。发生这一现象的原因可能是（）A．灯丝断了 B．灯泡短路 C．火线断路 D．插座短路【答案】A。【解析】用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光，说明右孔连接的是火线，插座连接