第13讲 电学专题（能力微专题1 电路故障分析） 【方法突破】 1.故障现象及原因 电路发生故障时表现为应当正常工作的用电器不能正常工作了。用电器不工作的根本原因是电流没有经过这个用电器。而电流不经过用电器的原因则是此电路发生断路或此用电器被短路了。 2.测试故障类型———用电流表 ①断路时,由于没有电流经过该支路即I=0,所以当电流表串联在该电路中时表现为示数为“0”。②短路时,由于有电阻的用电器被没有电阻的导线短接,则该支路的电流要比正常值大,则当电流表串联在电路中表现为示数较大或超出量程。 3.测试故障所在———用电压表 ①断路时,由于电流I=0,所以当电阻R为有限值时(不是断开处),根据欧姆定律U=IR得U=0,所以根据串联电路的特点,得到断开处的电压U≠0,即当电压表并联在断开处时电表有示数。②被短路时,由于R→0,则有U=IR得U→0,即当电压表并联在被短接部分的两端时电表无示数。 分析思路图解: 【核心演练】 1.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,电路正常工作一段时间后,电阻R1出现故障。若观察到电压表示数为零,电流表示数为3I0,则R1 (选填“断路”或“短路”),且R1 (选填“>”、“<”或“=”)R2。 2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2中有一个存在故障,闭合开关后,电压表示数为0 V,则故障可能是 。若用一个完好的电阻R替换R1,电压表示数仍不变,则电路中存在的故障是 。 3.按如图所示的电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6 V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“20 Ω 1 A”字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~15 V。回答下列问题: (1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是 ; (2)若R1=6 Ω,为保证电路安全,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 Ω。 4.如图所示,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 ;若此时电压表的示数为4U,则小灯泡L1、L2的电阻之比为 ;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是 (选填“电流表”、“电压表”或“电流表和电压表”)。 5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,三个电表中只有一个电表的示数变大。电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。则下列判断正确的是 ( ) A.一定是灯L断路 B.一定是灯L短路 C.可能是电阻R断路 D.可能是电阻R短路 6.如图所示的电路中,电源电压恒为U,电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S,只有两个电表的指针发生偏转,若电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上,则下列判断正确的是 ( ) A.R1断路,A的示数为 0,V1的示数为 U B.R2断路,A的示数为 0,V1的示数为 U C.R1短路,A的示数为,V1的示数为 0 D.R2短路,A的示数为,V1的示数为 0 7.如图所示的电路中,开关闭合后,两灯泡都发光,电表正常工作,一段时间后,由于灯L1短路(灯L2、电表不会烧坏),会有下面哪种情况发生 ( ) A.电流表示数变小 B.电压表无示数 C.电压表示数不变 D.电压表示数变大 8.如图所示,这是探究串联电路中小灯泡两端的电压与电源两端电压关系的电路图。已知电源电压为4.5 V,L1、L2为两个不同规格的小灯泡,当闭合开关S后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测出A、B两点之间的电压为4.5 V,B、C两点之间的电压为零。若只有一处故障,则下列判断中正确的是( ) A.灯泡L1的灯丝断了 B.灯泡L2的灯丝断了 C.开关接触不良 D.灯泡L2被短路 9.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明连接的实验电路如图甲所示。 实验次数 1 2 电阻R/Ω 5 10 电流I/A 0.40 0.20 (1)闭合开关前,应将滑动变 ... ...
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