电路故障分析专题.doc

电路故障的分析与检测
学校 班级 姓名
确定电路故障，包含：1、确定故障的 。2、确定故障的 。
一、电路故障的类型：
1、电路连接错误或元件损坏
1） （用电器烧坏、灯丝断了、接线柱生锈或接触不良等）
2） (包括电源、用电器或电表短路)
2、电源、仪表使用错误或损坏
二、电路故障的分析：
如右图所示，当电路处于下列情形时，分别闭合开关S，将两灯的发光情况、电流表及电压表的示数有、无填入下表。
电路状态
灯L1
（亮或不亮）
灯L2
（亮或不亮）
电流表
（有或无示数）
电压表
（有或无示数）
（1）正常工作时

（2）灯L1短路

（3）灯L2短路

（4）灯L1断路

（5）灯L2断路

小结：

1、L1或L2短路时：
两灯 （A、都亮 B、都不亮 C、一盏灯亮一盏不亮）
电流表 （A、都有示数 B、都无示数 C、有无示数与短路位置有关）
电压表 （A、都有示数 B、都无示数 C、有无示数与短路位置有关）
2、L1或L2开路时：
两灯 （A、都亮 B、都不亮 C、一盏灯亮一灯不亮）；
电流表 （A、都有示数 B、都无示数 C、有无示数与开路位置有关）
电压表 （A、都有示数 B、都无示数 C、有无示数与开路位置有关）
3、电压表有示数时，可能是接点内 ，或接点外 ；
电压表无示数时，可能是接点内 ，或接点外 。
（假设电路中存在故障，填“开路”或“短路”）

在不拆开原电路情况下，请你设计实验方案并用所给的器材检测该故障位置。
选用器材
检测电路图
现象及结论

【中考链接】
例1、如图所示，闭合开关S时，电灯L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b 两点时，两灯都不亮；接触b、c 两点时，两灯也不亮；接触c、d 两点时，两灯都亮。对此，下列判断中正确的是（ ）
A．灯L1 开路
B．灯L2开路   
C．开关S开路
D．灯L2短路
题后反思：

例2、在下图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。经过一段时间，电流表突然无示数。若电路中只有一处故障，且只发生在电阻 R1或R2上。
（1）该电路中存在的故障可能是 ；
（2）为进一步确定故障，小强同学用一只完好的灯L替换电路中的电阻R1，闭合开关S，观察灯的亮暗情况。
若灯L亮，说明故障是 ；
若灯L不亮，说明故障是 。
题后反思：

变式1：（2005年金华24）如图所示的电路中，电源电压恒为24伏特，电阻R1＝R2＝120欧姆，两只电流表的量程均为0—0.6安培。当闭合开关时，两只电流表的示数均为0.2安培。若故障由这两个电阻中的其中一个引起，则出现的故障是（ ）
A.R2短路 B.R2断路 C.R1短路 D.R1断路

变式2：（08年34）某校同学为了探究金属热电阻的阻值与温度的关系，他们选择了蓄电池、两只电流表A1和A2（大量程均为0～0．6A)、滑动变阻器R1、定值电阻R0=30欧、控温装置、开关等器材，设计了图甲所示的电路并进行了有关实验，所得数据见下表：
t／℃
0
10
20
30
40
50
R2／欧
30
40
50
60
90
140
(1)根据图甲的电路图进行实物线路连接(控温装置未画出)，现在还有一条导线没有连接， 在答题纸的图丙中，请你用钢笔或签字笔画线代替导线把它连上。
(2)某次实验中电流表A1的示数如图乙所示，则读数为 安。
(3)分析表中数据，可以得出金属热电阻的阻值随温度的升高而 (填“减小”或“增大”或“不变”)。
(4)实验过程中，在某一温度下，电流表A1的读数为0.26安，电流表A2的读数为0.18安，此时金属热电阻的阻值为 欧。
(5)若在实验过程中，由于某一个电阻发生故障造成电流表A1有示数、电流表A2无示数，则发生的故障可能有 。
例3：小明同学做实验时，连成了如图所示的电路。闭合开关后，发现灯泡L1和灯泡L2都不亮，电压表有示数，产生这一现象的原因可能是（ ）
A、L1断路，L2断路 B、L1断路，L2短路 
C、L1短路，L2断路 D、L1短路，L2短路
题后反思：

变式1：如图所示电路中，闭合开关S后小灯泡不发光， 电压表有示数，则电路发生故障的原因可能是（ ）
A．一定是灯L短路 B．可能是灯L断路
C．可能是灯L断路或电阻R短路 D．可能是灯L短路或电阻R断路
变式2：如图所示电路，当开关S闭合后，灯L1、L2均发光，电压表有示数。过一会儿，其中一盏灯突然变亮，电压表示数变大，其故障原因可能是（　　）
A．L1灯短路 B．L2灯短路 C．L1灯丝断开 D．L2灯丝断开
变式3：如图所示，小灯泡上标有“8V 2W”的字样，电源电压12V，且保持不变。当开关闭合时，电压表V1的示数是 V，灯泡正常工作时的电阻为 Ω，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω，由于电路发生故障，发现两电压表的示数相同，但不为零，若这种现象的发生是由用电器引起的，则故障可能的原因是 。
例4：如图所示，当开关S闭合后，两只灯泡均发光，两表均有示数。过一段时间后，发现电压表示数变为0，电流表示数增大。经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，造成这种情况的原因可能是( )
A．灯L1开路 B．灯L2短路
C．灯L1短路 D．灯L1、L2均开路
题后反思：

变式1：（09金华34）小明同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时，电路图与实物图如图所示。已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定，电流表A的量程为0～0．6安，电压表V1的量程为0～3伏，电压裘V2的量程为0～15伏，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样。
(1)闭合开关，发现电流表A与电压表V1的示数为零，电压表V2的示数不为零，若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障。则故障是 。
变式2：（12金丽）小金做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏。
（1）按电路图连接成实物图后，闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是 ；
（2）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5伏；
（3）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 瓦。该图像不是直线，主要原因是 。

（4）小明同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表示数为零，电流表有示数，则故障的原因可能是小灯泡发生了 ；
（5）故障排除后闭合开关时，灯很暗，电流表指针几乎不偏转。小明移动滑片，灯逐渐变亮，但电流表指针偏转很小，则接下来的操作是 ；
当堂训练：（第一组）
1、如图所示电路，闭合开关S后，发现灯L1不亮，L2正常发光。此电路的故障可能是（ ）
A．开关S接触不良 B．电灯L1灯丝断了
C．电灯L1短路 D．电灯L2短路
2、如图是研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，这时电流表和电压表均有读数。则故障原因可能是（ ）
A．L1断路 B．L1短路 C．L2短路 D．L2断路
3、如图所示电路，闭合开关S后，两灯都不亮。用电压表检测得到的结果是：Uab=Ubc=Ude=Uef=0，若故障只有一处，则可能的原因是（ ）
A．电路a、b间短路 B．电路b、C间断路
C．电路d、e间短路或断路 D．电路e、f间断路
4、如图所示，S闭合后，两个灯泡均不发光，电流表的指针也几乎不动，但电压表的指针确有明显的偏转，该电路的故障可能是：（ ）
A．电流表坏了或未接好 B．L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触
C．L1和L2的灯丝都被烧断 D．L1的灯丝被烧断或没接好
5、如图4题所示的电路，闭合开关，两只灯泡都不发光，且电流表和电压表均没有示数。现仅将L1和L2两灯泡的位置对调，其它不变。再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不发光，电流表指针仍然不动，但电压表的指针却有了明显的偏转。根据以上信息可以判断（　　）
A． 电流表损坏了 B．灯泡L1的灯丝断了
C．灯泡L2的灯丝断了 D．电源接线处松脱
6、如图所示电路，电源电压保持不变，三只电表均完好。开关S闭合后，发现只有两个电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（　　　）
A．电压表V1示数为零，灯L1断路 B．电压表V1示数为零，灯L1短路
C．电流表A示数为零，灯L2断路 D．电流表A示数为零，灯L2短路
7、两个相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关后两个灯泡都不亮。已知L1、L2中有一个灯泡灯丝烧断，另一个完好。为判断哪一个灯泡损坏，下列操作及判断不正确的是（　　）
A．把电压表两端分别接在a、b两点，闭合开关，如果电压表有示数，则说明L2损坏
B．把电流表两端分别接在a、b两点，闭合开关，如果电流表有示数，则说明L1损坏
C．把一根导线两端分别接在a、b两点，闭合开关，如果L1发光，则说明L2损坏
D．把另一个相同的小灯泡L连接在a、b两点，如果L、L1发光，则说明L2损坏
8、实验课上，同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图甲所示的电路中，闭合开关后，两灯发光。此时，一同学不小心把L1的玻璃外壳打破了，结果L1熄灭，L2却更亮了。这是为什么呢？他们提出猜想：
猜想一：可能L1处发生开路；猜想二：可能L1处发生短路。
（1）根据 （填“串联”或“并联”）电路的特点．可知猜想一是不正确的。
（2）针对猜想二，同学们找了一只电压表，分别并联在L1，L2两端，如图乙所示，假如猜想二成立，则两次读数有何特点？ 。
（3）实验发现两次电压表均有明显读数，且L1两端电压比L2两端电压小。说明猜想二也不正确。你认为L1熄灭、L2更亮的原因可能是 。
A．L1电阻变大 B．L1电阻变小 C．L2电阻变小 D．L1功率变大 
当堂训练：（第二组）
9、右图所示的电路中，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，两个电表中只有一个电表的示数变大，则下列判断正确的是（　　）
A． 可能是电阻R短路，电流表的示数变大
B．一定是灯L短路，电流表的示数变大
C．可能是电阻R断路，电压表的示数变小
D．可能是灯L断路，电流表的示数变小
10、如图L1 L2是两盏完全相同的灯泡，闭合开关S后，L1 L2均正常发光，过了一会儿突然两灯同时熄灭，检查时发现：若用一根导线先后连接开关S的两端和电阻R的两端，电路均无变化，两灯仍然不变。若用电压表测L2两端，b 、c两点间的电压，电压表的示数明显高于L2的额定电压，据此可以判断（ ）
A.L1的灯丝断了 B.L2的灯丝断了 C.开关S接触不良 D.电阻R损坏了。
11、小红在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连好如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯泡L不亮。接下来，以下做法最合理的是（ ）
A．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
B．断开开关S，更换额定功率更大的灯泡重新实验
C．断开开关S，增加电池的个数重新实验
D．断开开关S，拆掉导线重新连接电路
12、在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻尺，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1．5V，其原因可能是( )
A．滑动变阻器阻值太小 B．电源电压3V太高
C．20Ω的阻值太小 D．控制的电压1．5V太高
13、按右图所示电路图测量小灯泡额定功率的实验时出现下列两种情况：
（1）一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数。出现这种故障的原因是 。
（2）另一位同学连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡比正常工作时亮，这说明他在闭合开关前没有 。
14、测定额定电压为2.5V，（额定功率约为1W）的小灯泡的额定功率（实验中设灯泡的电阻不随温度的改变而改变）。
（1）实验原理 ;
（2）请将图中的实物图连接完整，要求当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变大；
（3）在实验过程中，对以下可能出现的故障的分析不正确的是( )
A．若电压表有示数，电流表无示数，故障可能是小灯泡烧坏了或灯座处发生开路
B．若两表都有示数，移动滑片P时，灯的亮度没发生变化，原因可能是滑动变阻器的接线错了，或发生短路
C．无论怎样移动滑片P，两表示数都发生变化而灯泡却无法正常发光，原因是灯泡坏了。
D．发现电流表和电压表的指针都反着转，原因是两电表正负接线柱的接线接反
当堂训练：（第三组）
15、小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时，连好了如下图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是（　　）
A．灯泡L2发生了断路 B．灯泡L2发生了短路
C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小 D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
16、小红同学将额定电压相同的两只小灯泡L1 和L2串联在电路中，如右图所示，接通开关后发现灯L1亮而灯L2不亮；当她用一根导线并接在灯L1的两端时，发现灯L2亮了而灯L1不亮，产生这一现象的原因分析，你认为合理的是（　　）
A．灯泡L1发生了断路 B．灯泡L2发生了短路
C．灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻大得多 D．灯L1的额定功率比灯L2的额定功率大得多
17、三个探究小组的同学选用不同规格的灯泡来验证“串联电路的电流规律”。所接电路图如图甲所示。
（1）第一小组的同学实验时根据电流表A1指针偏转角度较A2小，如图乙所示，他们判断“串联电路中各处的电流不等”。请你指出造成他判断错误的原因是： 。
（2）第二小组的同学闭合电路后发现：灯L2的亮度比灯L1的亮度大。则下列说法正确的是 ；
A．灯L2中的电流较大，所以L2更亮
B．电流从电源正极出来先通过灯L2，所以L2更亮
C．两灯中的电流相等，亮度不同是由于两灯规格不同所致
（3）第三小组同学闭合开关S后，发现灯L1发光，L2不发光。对此现象，同学们有以下几种猜想：①灯L2灯丝断了；②灯L2的灯座短路；③灯L2也工作，但L2中电流比L1中电流小；④灯L2也工作，但L2的电压比L1的电压小。以上猜想可能的有 （填序号）。
18、某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验，所用的器材有：电压为3V的电源，待测电阻Rx ，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关。图（甲）是没有连接完整的实物电路。
（1）实验中，闭合开关，移动滑片，电流表、电压表均无示数。为了检查电路故障，他们借助一根检测导线进行检测，当该导线两端分别接不同点时。对应的现象如下表所示。由此可以判断电路发生的故障是_____。
（2）有一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：电流表示数增大时电压表示数变小；电流表示数减小时，电压表示数变大。经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是　　　 　。
19、小刚同学用图甲所示的电路探究串联电路电压关系，用二节干电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同。
（1）请用笔画线代替导线，连接图乙实验电路。要求：L1和L2串联，电压表测量L1电压。
（2）在进行L1两端电压测量时，开关闭合后，发现L1发光很微弱，L2发光正常，原因是 。
A、L1灯丝阻值太大   B、L1灯丝阻值太小   C、L1接触不良  D、L1被短路了。
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
0.4
2.6
3
（3）完成L1电压测量后，小刚接着测量L2两端的电压，他为了节省实验时间，只断开电压表A接点，并改接到C接点上，而B接点不动。则开关闭合后故障现象为 。
（4）他们排除故障后继续实验，得出了右表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应当 。
7