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文檔簡介
專題10電路故障的判斷
目錄
題型一根據現象判斷電路故障...................................................................1
類型1根據電表現象判斷電路故障...........................................................2
類型2根據燈泡亮滅判斷電路故障...........................................................3
題型二利用檢測儀器判斷電路故障...............................................................4
類型1利用電壓表判斷電路故障.............................................................5
類型2利用導線判斷電路故障...............................................................7
類型3利用試電筆亮暗判斷電路故障..........................................................8
模型講解
題型一根據現象判斷電路故障
【解題指導】
根據現象判斷電路故障一一斷路或短路:判斷電路故障時,常常要根據電路中出現的各種反?,F象,如燈
泡不亮,電流表和電壓表示數反常等,分析其發(fā)生的各種可能原因,再根據題中給出的其他條件和測試結
果等進行綜合分析,確定故障類型和位置。
【必備知識與關鍵能力】
1、由于家庭電路各用電器是并聯(lián)關系,所以其中一個用電器不工作,而其他用電器不受影響,說明該用電
器短路;如果其他用電器受到影響,且保險絲熔斷,則說明電路發(fā)生了短路。另外電路總功率(總電流)
過大,也會造成保險絲熔斷。
3、根據電流表、電壓表示數變化判斷電路故障:
關注對象示數變化故障原因
電路(或支路)中部分用電器被短路(所有用電器都被短路,
變大
則電流表燒毀)
電流表
變小電路(或支路)中發(fā)生斷路或電流表損壞;
不變除電流表所在支路以外的其它支路上發(fā)生斷路
與電壓表開聯(lián)的兩點間電路發(fā)生斷路或與電壓表并聯(lián)的兩點
變大
之外用電器發(fā)生短路。
電壓表
與電壓表并聯(lián)的兩點間用電器發(fā)生短路或與電壓表并聯(lián)的兩
變?。ㄉ踔翞?)
點之外電路發(fā)生斷路。
類型1根據電表現象判斷電路故障
根據電流表、電壓表有無示數判斷電路故障
(1)先通過電流表有無示數,判斷出故障類型:電流表有示數,電路出現短路故障。電流
表無示數,短路出現斷路故障。
(2)再根據電壓表示數判斷出故障的具體位置:電壓表有示數,電壓表并聯(lián)部分斷路(內斷)或電壓表以
外部分存在短路(外短)。電壓表無示數,電壓表并聯(lián)部分短路(內短)或電壓表以外部分存在斷路(外斷)。。
【例1】電阻飛和&的阻值規(guī)格均為24,電阻8的阻值規(guī)格為凡。小王將飛和“按如圖所示方式連入電
路中,閉合開關S,觀察到兩電表指針均發(fā)生偏轉;然后用以替換K,與替換前相比,電流表示數減
小了4。經過思考后,小王認為電路中存在故障。已知電路中的電源電壓始終保持不變,3個電阻中只
有1個電阻存在故障,請根據以上信息判斷:
(1)電路中的故障可能是;
(2)請寫出替換后兩電表示數及對應的故障o
【變式演練。如圖所示的電路,電源電壓不變,當開關Si,S2閉合時,電路正常工作。若突然出現電流
表示數增大,電壓表示數減?。ǖ粸榱悖绻娐返墓收现皇怯杀鼗?造成的,則下列判斷正確的
是()
s
R、2R2
小
11<
A.R/短路B.R/斷路C.m短路E.上斷路
【變式演練2】在圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,發(fā)現至少有一個電表示數不發(fā)生改變,
若故障只發(fā)生在電阻R/、&上,則下列判斷正確的是()
R】Ri
A.電阻R/一定斷路B.電阻R2可能斷路
C.電阻以一定短路D.電阻及可能短路
【變式演練3】在如圖所示的電路中,電源電壓為U()保持不變,閉合開關S,電路正常工作。一段時間后,
電壓表的示數為仇,已知故障只發(fā)生在電阻飛、&中一個。
------(Y>—
⑴用完好的電阻替換電阻舄,閉合開關s,寫出電壓表的示數及對應的故障o
(2)以下操作中,能通過電表的示數或示數變化情況判斷出故障的是。(新接入的元件均完好)
A.在M處串聯(lián)一個電流表B.用電阻&替換電阻&C.在電阻K兩端并聯(lián)一根導線
類型2根據燈泡亮滅判斷電路故障
在串聯(lián)電路中,若只有一個用電器工作,則電路中不能發(fā)生斷路,可能是另一個用電器發(fā)生了短路而造
成的;若發(fā)生斷路,則整個電路都不會有電流,所有的用電器都不會工作。在并聯(lián)電路中,一個燈泡不亮,
一定是該燈泡斷路,而不是短路,否則將會造成電源短路。
【例2】在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,兩燈均不亮,電流表示數為零。若電路中
只有一處出現故障,且只發(fā)生在某燈泡上,則故障可能是-為了進一步確定故障元件,可在電路
中心b兩點并聯(lián)電壓表。若電壓表示數為零,則故障應為(請寫明是哪個燈泡的什么故障)。
【變式演練1】如圖所示電路,閉合開關后兩燈均不發(fā)光且電流表、電壓表示數均為零。現將兩燈泡位置互
換后再次閉合開關,電流表示數仍為零,電壓表指針明顯偏轉。根據以上信息判斷該電路故障可能為()
A.Li斷路、L2斷路B.Li斷路、L2通路
C.Li通路、L2斷路D.Li短路、L2斷路
【變式演練2】如圖所示電路,閉合開關,甲、乙兩燈泡均發(fā)光,過一會兒,其中一只燈泡突然熄滅,但兩
電表指針仍明顯偏轉。則故障原因可能是()
A.甲燈泡短路B.乙燈泡短路
C.甲燈泡斷路D.乙燈泡斷路
【變式演練31小華設計了如圖所示的電路,閉合開關后兩燈均正常發(fā)光。過了一會兒,其中一燈不亮,電
流表與電壓表仍有示數。若已知故障發(fā)生在某燈上,則可判斷該電路故障為o
-----
~~(X)L2?
題型二利用檢測儀器判斷電路故障
【解題指導】
1、電壓表檢測法
(1)斷路檢測
①將電壓表與電源并聯(lián),若示數為電源電壓,說明電路存在斷路。
②逐段并聯(lián)電壓表:若某段電壓表突然有示數(接近電源電壓),則此處為斷路點。
(2)短路檢測:
①若某用電器兩端電壓為零,且其他部分工作正常,則該用電器短路。
②若電壓表并聯(lián)某段時示數為零,可能該段被短路。
2、電路檢測器(簡易工具)
(1)檢測導線:將檢測器兩端接導線,若燈泡亮則導線正常。
(2)檢測用電器:替換可疑元件(如換燈泡或電池)觀察電路是否恢復。
(3)檢測連接點:若元件正常但電路不工作,檢查接線是否松動或斷開。
3、驗電筆法:驗電筆接觸某點發(fā)光,該點與火線連通;不發(fā)光則與火線間斷路(如D點不發(fā)光說明CD段
斷路)。
【必備知識與關鍵能力】
1、解題步驟
(1)觀察現象,初步判斷故障類型
若整個電路無電流(電流表無示數),優(yōu)先考慮斷路。
若部分用電器不工作且電流表有示數,優(yōu)先懷疑短路
(2)選擇檢測工具,逐段排查
例題:閉合開關后,燈泡L不亮,電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓。
分析:電壓表有示數一與電壓表并聯(lián)的電路存在斷路(如電阻R斷路)。
電流表無示數一整個支路未形成通路。
結論:電阻R斷路(此時電壓表直接測電源電壓)。
(3)排除干擾,驗證結論
用導線短接疑似斷路點:若電路恢復工作,則驗證斷路。
斷開疑似短路支路:若其他部分恢復正常,則驗證短路。
2、易錯點與注意事項
(1)電壓表內阻的影響:若電壓表并聯(lián)在斷路點兩端,其示數為電源電壓(內阻極大,形成閉合回路)。
(2)電流表量程選擇:短路時電流可能超過量程,需提前預估或用試觸法檢測。
(3)家庭電路特殊性:檢驗燈泡亮度與故障類型直接相關(如串聯(lián)時亮度暗說明電路正常)。
類型1利用電壓表判斷電路故障
把電壓表分別和各部分并聯(lián),若電壓表有示數且比較大(常表述為等于電源電壓),則和電壓表并聯(lián)的部分
斷路(電源除外);若電壓表并聯(lián)在導線部分的電壓為零,表示導線正常,若電壓表并聯(lián)在某一用電器兩端
的電壓為零,則此用電器短路。
【例1】如圖所示電路,閉合開關發(fā)現兩燈都不亮,用電壓表連接Li的兩端后,發(fā)現電壓表沒示數,再用
電壓表連接在L2的兩端后,電壓表指針有了明顯的偏轉,則之前的故障可能是()
A.Li短路B.L2短路C.Li斷路D.L2斷路
【變式演練1】如圖所示的電路中,閉合開關S,燈匕、L?都不發(fā)光,電流表沒有示數。為了找出其中的
原因,現用電壓表進行檢測,結果是:a、b兩接線柱間的電壓為0,而a、c兩接線柱間的電壓和a、d
兩接線柱間的電壓都為3V,則電路故障可能是()
A.電流表A斷路B.L1斷路
【變式演練2】在做電學實驗時,有時會遇到電路元件接觸不良現象,一般要利用電壓表來檢測故障發(fā)生的
位置。小強同學連接了如圖所示的電路;開關閉合后燈泡不亮,電流表的示數為零,此時用電壓表測
得”1間的電壓不為零,。、c間的電壓為零,c、1間的電壓不為零,則電路可能的故障是(請
從下列序號中選填)
①電源接線柱接觸不良;
②開關的觸片或接線柱接觸不良
③電流表接線柱接觸不良;
④燈泡燈絲斷了或燈座接觸不良。
【變式演練3】如圖所示,已知燈L處發(fā)生了斷路或短路故障。在不拆開電路的情況下,利用一個電壓表可
快速對該故障進行判斷。具體做法是:將開關斷開,把電壓表接在A、B兩點間,如果電壓表有示數,
則燈L―路;如果電壓表無示數,則燈L—路。
類型2利用導線判斷電路故障
用導線或電流表檢查的電路故障故障一般都為斷路。將導線或電流表分別與各部分并聯(lián),
如電流表有讀數,其它部分能開始工作,則此時與導線或電流表并聯(lián)的部分斷路。
【例2】如圖所示的電路中電源電壓保持不變,當電鍵S閉合后出現了故障。
(1)若電壓表V1和V2的示數相等,故障可能的是o
(2)若燈泡L不發(fā)光且電壓表Vi和V2的示數不相等,可用一根導線連接A、B、C三點中的兩
點,可以檢驗出電阻R斷路。
【變式演練1】如圖所示,閉合開關S,燈L發(fā)光一段時間后熄滅,電壓表示數變大,小馬為查找電路故障
原因,他將導線接在燈泡L兩端時,發(fā)現燈泡不亮,電壓表示數不變;將導線接在開關S兩端時,發(fā)現
燈泡不亮,電壓表示數不變;將導線接在電阻R兩端時,發(fā)現燈泡不亮,電壓表示數不變;將導線接在
電阻R和開關S兩端時,燈泡發(fā)光,電壓表示數變?yōu)榱?。則故障的原因可能是()
A.電阻R斷路
C.電阻R斷路、開關S斷路D.燈泡L短路、開關S斷路
【變式演練2】如圖所示電路,閉合開關時,電流表指針沒有偏轉,拿一段導線分別并接在兒、cd、de兩
端時,電流表指針都沒有偏轉;將導線并接在演兩端時,電流表指針發(fā)生了偏轉。此電路故障可能是
____b____
A.R/斷路B.及斷路C.電流表短路D.開關接觸不良
【變式演練3】如圖所示電路,電源電壓為3V,閉合開關S后,兩燈均不亮,用導線。將A、B兩點連接起
來,發(fā)現L不亮,L?亮,則故障原因可能是。現在去掉導線a,將電壓表接在A、8兩點之間,
則電壓表示數接近(選填“3V”或“0V”)o
類型3利用試電筆亮暗判斷電路故障
1、火線斷路和零線斷路:若火線斷路,斷路前的火線能使試電筆的速管發(fā)光,斷路后的火線不能使試電筆
的短管發(fā)光;若零線斷路,斷點與火線之間能使短管發(fā)光。
2、進戶火線或零線斷路:家庭電路中所有用電器都不能工作;若某一支路的火線或零線斷路,則只該支路
用電器不能工作,其余支路用電器仍可以工作。
3、插座中的雙孔都能使試電筆的速管發(fā)光,是零線斷了,這時電流從火線通過其他連通的用電器到達插座
的零線孔、試電筆,流過人體到達大地,使就管發(fā)光。
【例3】如圖所示為一家庭電路,先閉合開關S,燈泡正常發(fā)光,再接入電熱壺后閉合壺上開關,電熱壺不
工作。用測電筆檢測AB、。點速管都發(fā)光,檢測C點時速管不發(fā)光。若電路中只有一處故障,故障原
因可能是()
C.插座發(fā)生短路D.電熱壺短路
【變式演練1】如圖所示,小莉早上想用電熱水壺燒開水,將插頭插入插座,并閉合開關,發(fā)現電熱水壺不
工作;但廚房的燈泡是亮的。保持燈泡開關閉合,拔出插頭,用試電筆分別接觸插座的左右兩孔,發(fā)
現接左孔時速管不發(fā)光,接右孔時發(fā)光。若電路中只有一處故障,則故障可能是()
A.CZ)間電路斷路B.瓦(間電路斷路
C.插座短路D.保險絲燒斷
【變式演練21家庭電路的電壓為220V,其部分電路圖如圖所示,安裝在火線上的保險絲是利用電流的—
效應工作的,當閉合開關Si、S2,燈泡Li正常發(fā)光、L2不亮,再斷開Si,保持S2閉合,用測電筆插
入插座兩孔鏡管均發(fā)光,則電路故障原因可能是一間斷路(選填“公”、“從T或"45')。
【變式演練3】最是書香能致遠,少年郎你也是學了家庭電路知識的人,相信你好厲害。那么你作為電路上
的“福爾摩斯”,現有問題如下:如圖為家庭電路中的一部分,電工師傅按下面的順序進行檢測:
①閉合Si,燈Li亮;
②斷開S1,閉合S2,燈L2不亮;
③再用試電筆測。、b、c、d四個接線點,發(fā)現只有在c點就管不發(fā)光。
現在該你這個“福爾摩斯”上場了,若電路中只有一處故障,則是;電路維修好后,閉合Si、S2,
再用試電筆測量四個接線點,就管不發(fā)光是點。
綜合應用
IS
1.如圖所示是某同學連接好的電路。閉合開關,移動滑片,燈L1始終不亮。該同學用檢測燈L?來檢測電路。
閉合開關,當L2的兩根接線分別接在“d兩點時,燈LZ正常發(fā)光;當分別接在從c兩點時,燈L?也
正常發(fā)光;當分別接在隊b兩點時,LPL?均不亮,由以上檢測中觀察到的現象判斷出電路故障可能
是()
檢測燈
%
A.滑動變阻器短路B.J短路C.開關斷路D.L1斷路
2.如圖所示電路,電源電壓為9V,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,小燈泡始終不亮,電流表示數
為零,電壓表示數為9V,則電路發(fā)生的故障可能是()
P
(A)①?
A.開關接觸不良B.電流表開路
C.燈泡開路D.滑動變阻器開路
3.工人師傅在幫某個家庭檢修電路故障時,用一盞標有“220V,40W”的完好燈泡Lo(檢驗燈泡)取代保險
絲接入電路,如圖所示。電工師傅將其它用電器都斷開,只保留了Li、L2兩個燈泡所在支路,并經過一
系列的操作,確定了故障是Lz發(fā)生了短路。則下列所描述的現象與電工師傅操作時所觀察到的現象相符
的是()
A.只閉合開關S,Lo發(fā)光
B.只閉合開關S、Si時,Lo、Li都發(fā)光
C.只閉合開關S、S2時,只有Lo正常發(fā)光
D.同時閉合三個開關,Lo、Li發(fā)光,但都比正常發(fā)光暗
4.如圖所示的電路中,必和及為規(guī)格相同的定值電阻。閉合開關S,發(fā)現電流表有示數,電壓表無示數。
若電路中只有一處故障,則這個故障可能是()
A.電阻R/短路B.電阻R/斷路
C.電阻&斷路D.電阻及短路
5.如圖所示的電路,電源電壓不變,閉合開關S后,燈Li和L2均發(fā)光,過了一段時間,一盞燈突然熄滅,
而電流表和電壓表的示數都不變,則發(fā)生的故障可能是()
6.為檢查照明電路的故障,電工經常采用的方法是:取下保險絲,將額定電壓為220V的“校驗燈”接在保
險絲的兩個接線柱上,如圖所示。在檢查某盞燈之前,先斷開所有開關,再閉合該支路開關,則下列判
斷正確的是()
A.“校驗燈”恰能正常發(fā)光,說明該支路短路
B.“校驗燈”恰能正常發(fā)光,說明該支路工作正常
C.“校驗燈”發(fā)光呈暗紅色,說明該支路短路
D.“校驗燈”發(fā)光呈暗紅色,說明該支路斷路
7.小明家里的一盞電燈不能發(fā)光了,換上了新的燈泡,還是不能發(fā)光。于是小明拿來試電筆,閉合開關后
分別在圖中服從c三個位置進行測量,試電筆均能發(fā)光;測量d點時,試電筆不發(fā)光。則電路故障是
A.火線上的保險絲斷路B.。點與b點之間斷路
C.c點與d點之間斷路D.進戶線零線斷路
8.如圖所示,某班同學在探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。電源、導線、開關均正常,各小組電路連接都沒有
問題,且各連接點接觸良好,閉合開關后有幾個小組出現了兩燈均不發(fā)光的情況,不同小組的同學用不
同的方法進行故障檢查。下面是不同小組同學的做法、出現的現象及做出的判斷。若電路中只有一處故
障,其中正確的是()
A.將電流表并聯(lián)在A、B兩點時,兩燈均不亮,判斷L1斷路
B.將一段導線并聯(lián)在2、C兩點時,兩燈均不亮,判斷L?斷路
C.將電壓表并聯(lián)在2、D兩點時,電壓表示數為電源電壓,判斷L斷路
D.將另外一個小燈泡L3并聯(lián)在A、B兩點時,L>L,兩燈發(fā)光,判斷L1斷路
9.電工孫師傅在幫某個家庭檢修電路故障時,用一盞標有“220V,40W”的完好燈泡Lo(檢驗燈泡)取代保
險絲接入電路,如圖所示,電工師傅將其它用電器都斷開,只保留了Li、L2兩個燈泡所在支路,當閉合
S和Si時,Lo正常發(fā)光,則說明Li支路故障為,當閉合S和S2時候Lo、L?兩燈均不亮,則說
明L2支路故障為。
10.小明將一個電熱水器接入電路時,家里的空氣開關“跳閘”了。他猜想空氣開關“跳閘”的原因可能是電熱
水器短路或電路。如圖甲、乙所示為小明手拿試電筆檢測電路的示意圖,其中正確的是—;
當故障排除,家里“送上”電后,小明將試電筆插入墻上三孔插座的B孔時(如圖丙),試電筆氛管
(選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”)。
11.在如圖所示的電路中,電源電壓為。。且保持不變,閉合開關S,小燈L不發(fā)光。若電路中僅有一處故
障,且只發(fā)生在L、R上。
(1)若電壓表示數為0,則故障為;
(2)若電壓表示數不為0,為進一步確認故障情況,可將電壓表從原來位置改為并聯(lián)在___________兩點
(選填或%c")來檢測。請寫出檢測時必要的操作以及電壓表示數和相對應的故障。
12.如題圖所示的電路,電源電壓為3V。閉合開關S后,匕、L?兩燈均發(fā)光,兩電表均有示數,電壓表
的示數為1.2V,則燈泡L兩端的電壓為V;過一會兒由于某個燈泡發(fā)生故障而熄滅,電流表有
示數,電壓表示數為零,則故障原因可能是=
13.如圖所示電路中,開關S閉合前后,電壓表指針的位置不變。若電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在片、%
上(接線完好)。
心
為判斷具體故障,有以下方案可選:
A.向左移動滑動變阻器&的滑片。
B.將電壓表接到滑動變阻器&兩端。
C.僅將導線a拆除。
請選擇其中一項可行的方案,并寫出該方案對應的電壓表的示數變化情況及其故障:O
14.小明按圖所示的電路進行實驗,當閉合開關時,發(fā)現電壓表Vi和V2的指針位置完全一樣。如果兩個
燈泡都發(fā)光,發(fā)生這一現象是因為:;如果產生這一現象是由于其中一個燈泡出現了故障,那
么故障可能是。
15.在圖所示的電路中,電源電壓保持不變。已知電路中僅有一處故障,且只發(fā)生在電阻4、R2上、現在%”
處或*”處接入一個電表,通過必要的操作,均能判斷故障。小虹認為可接入一個電流表,小唐認為可
接入一個電壓表。
(1)你認為的方案是可行的;
A.小虹B.小唐
(2)選擇方案后,當電表接入?”處時,請寫出必要的操作、電表示數的變化情況及其對應的故障。
16.閱讀短文,回答問題。
漏電保護器
根據安全用電要求,住戶家里除了要安裝防止電流過大的自動空氣開關外,還必須安裝如圖所示的漏
電保護器。其示意圖如圖甲所示,其內部結構相當于一個自動開關,正常情況下,住戶家中沒有電流
流向地面,即圖中為零,進戶線中流入的電流力和流出的電流/2相等,漏電保護器內部自動開關處
于閉合狀態(tài)。如果電路中某處發(fā)生漏電(漏電是指電流從墻體、人體、接地線或其他路徑流向地面),
即圖中的不為零,就會造成力和/2不相等,當心和/2的差異達到一定值,保護器內部自動開關就會
立即斷開。排除漏電故障后,重新合閘即可恢復供電。為確保使用安全,漏電保護器上設置了試驗按
鈕,需要每月試按一次,如果按下試驗按鈕漏電保護器無動作。說明需要更換漏電保護器。
甲乙
(1)當電路發(fā)生短路時,漏電保護器(選填“會”或“不會”)自動切斷電路;
(2)如圖乙所示,如果發(fā)生漏電,漏電電流為/3,則//(選填或“=")卜,11、/2、13
大小關系的表達式為13=;
(3)漏電保護器的試驗電路,由一只試驗開關S與電阻R組成,閉合試驗開關S就能模擬漏電情形,
試驗電路的連接符合要求的是O
專題10電路故障的判斷
目錄
題型一根據現象判斷電路故障...................................................................1
類型1根據電表現象判斷電路故障...........................................................2
類型2根據燈泡亮滅判斷電路故障...........................................................3
題型二利用檢測儀器判斷電路故障...............................................................4
類型1利用電壓表判斷電路故障.............................................................5
類型2利用導線判斷電路故障...............................................................7
類型3利用試電筆亮暗判斷電路故障..........................................................8
模型講解
題型一根據現象判斷電路故障
【解題指導】
根據現象判斷電路故障一一斷路或短路:判斷電路故障時,常常要根據電路中出現的各種反常現象,如燈
泡不亮,電流表和電壓表示數反常等,分析其發(fā)生的各種可能原因,再根據題中給出的其他條件和測試結
果等進行綜合分析,確定故障類型和位置。
【必備知識與關鍵能力】
1、由于家庭電路各用電器是并聯(lián)關系,所以其中一個用電器不工作,而其他用電器不受影響,說明該用電
器短路;如果其他用電器受到影響,且保險絲熔斷,則說明電路發(fā)生了短路。另外電路總功率(總電流)
過大,也會造成保險絲熔斷。
3、根據電流表、電壓表示數變化判斷電路故障:
關注對象示數變化故障原因
電路(或支路)中部分用電器被短路(所有用電器都被短路,
電流表變大
則電流表燒毀)
變小電路(或支路)中發(fā)生斷路或電流表損壞;
不變除電流表所在支路以外的其它支路上發(fā)生斷路
與電壓表開聯(lián)的兩點間電路發(fā)生斷路或與電壓表并聯(lián)的兩點
變大
之外用電器發(fā)生短路。
電壓表
與電壓表并聯(lián)的兩點間用電器發(fā)生短路或與電壓表并聯(lián)的兩
變?。ㄉ踔翞?)
點之外電路發(fā)生斷路。
類型1根據電表現象判斷電路故障
根據電流表、電壓表有無示數判斷電路故障
(1)先通過電流表有無示數,判斷出故障類型:電流表有示數,電路出現短路故障。電流
表無示數,短路出現斷路故障。
(2)再根據電壓表示數判斷出故障的具體位置:電壓表有示數,電壓表并聯(lián)部分斷路(內斷)或電壓表以
外部分存在短路(外短)。電壓表無示數,電壓表并聯(lián)部分短路(內短)或電壓表以外部分存在斷路(外斷)。。
【例1】電阻凡和&的阻值規(guī)格均為2凡,電阻舄的阻值規(guī)格為小王將&和4按如圖所示方式連入電
路中,閉合開關S,觀察到兩電表指針均發(fā)生偏轉;然后用R3替換K,與替換前相比,電流表示數減
小了4。經過思考后,小王認為電路中存在故障。已知電路中的電源電壓始終保持不變,3個電阻中只
有1個電阻存在故障,請根據以上信息判斷:
(1)電路中的故障可能是;
(2)請寫出替換后兩電表示數及對應的故障
【答案】(1)/短路/&斷路
⑵若兩電表示數均為0,則R3斷路;若電流表示數為2/。、電壓表示數為4/。凡,則與短路
【詳解】(1)由圖示知,兩個電阻串聯(lián)在電路中,電壓表測及兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
若兩個電阻都無故障,則電路中的總電阻為尺=4+&=24+2&=4&
用用替換則電路的總阻值減小,電路的電流增大。而用以替換了總后,電流表示數減小了
說明替換后,電路的總阻值增大了。則可能是E短路了,替換后,電路的總阻值由2&變成了
R'=R3+R2=Ro+2Ro=3Ro
或者是用斷路了,替換后,整個電路斷路,通過的電流減小為0。
(2)若力故障,則整個電路斷路,電路中的電流為0,電流表示數為0,電壓表與電源的連接斷開,
示數也為。;若用短路,替換前,電路中的電流3彌
替換后‘電路中的電流小最
則有/前一/后=£■一段"=1°
解得電源電壓
替換后’電流表示數/后=£=簧支/。
電壓表示數U2=I后R2=2I0x2Ko=4/。&
【變式演練1】如圖所示的電路,電源電壓不變,當開關S1,S2閉合時,電路正常工作。若突然出現電流
表示數增大,電壓表示數減?。ǖ粸榱悖?,如果電路的故障只是由R/或&造成的,則下列判斷正確的
是()
A.必短路B.R/斷路C.&短路D.&斷路
【答案】B
【詳解】由圖可知,當開關Si、S2閉合時,&、此并聯(lián)后再與此串聯(lián)在電路中,電流表測量通過此的
電流,電壓表測量氏2兩端的電壓;
A.若R/短路,則并聯(lián)部分短路,電流表無示數,故A不符合題意;
B.若4斷路,根據并聯(lián)電路的電阻關系可知,&的電阻大于并聯(lián)部分的電阻,根據串聯(lián)電路的分壓規(guī)
律可知,我3分擔的電壓變大,則及兩端的電壓變小,即電壓表示數變小,以分擔的電壓變大,根據歐姆
定律/=g可知,用的電流變大,即電流表示數變大,故B符合題意;
C.若上短路,此時并聯(lián)部分兩端的電壓等于電源電壓,以兩端的電壓變大,根據歐姆定律可知,&的
電流變大,即電流表示數變大;七短路時,電壓表也被短路,電壓表示數為0;故C不符合題意;
D.若上斷路,整個電路斷路,故D不符合題意。
故選B。
【變式演練2】在圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,發(fā)現至少有一個電表示數不發(fā)生改變,
若故障只發(fā)生在電阻R/、&上,則下列判斷正確的是()
&—2
A.電阻R/一定斷路B.電阻R?可能斷路
C.電阻R/一定短路D.電阻及可能短路
【答案】B
【詳解】AC.由圖可知,開關閉合前,電路斷路,兩表示數為0;閉合開關S,若電阻與斷路,則電流
表示數為0,即電流表示數不發(fā)生變化;電壓表測量電源電壓,電壓表示數變大;閉合開關,若電阻K短
路,電路是通路,電壓表被短路,電壓表示數為0,示數不發(fā)生改變,電流表示數變大;因此若故障只
發(fā)生在電阻Q、&上,至少有一個電表示數不發(fā)生改變,可能是電阻必斷路,也可能是電阻R/短路,
故AC錯誤;
B.由圖可知,閉合開關,若電阻&斷路,整個電路斷開,電流表和電壓表示數都為0,兩表示數都不
發(fā)生變化,因此電阻&可能斷路,故B正確;
D.由圖可知,閉合開關,若電阻&短路,電路是通路,電流表示數變大,此時電壓表測量電源電壓,
所以電壓表示數變大,兩表示數都發(fā)生變化,故D錯誤。
故選B。
【變式演練3】在如圖所示的電路中,電源電壓為U()保持不變,閉合開關S,電路正常工作。一段時間后,
電壓表的示數為4,已知故障只發(fā)生在電阻與、&中一個。
(1)用完好的電阻&替換電阻閉合開關S,寫出電壓表的示數及對應的故障。
(2)以下操作中,能通過電表的示數或示數變化情況判斷出故障的是。(新接入的元件均完好)
A.在〃處串聯(lián)一個電流表
B.用電阻凡替換電阻&
C.在電阻舄兩端并聯(lián)一根導線
【答案】(1)見解析
(2)AB
【詳解】(1)根據電路圖可知,兩個電阻串聯(lián),電壓表測量均兩端的電壓,一段時間后觀察到電壓表
示數為電源電壓區(qū),故障可能是R/斷路或及短路。若原故障是R/斷路,替換后電路接通,電壓表測
此兩端電壓,根據串聯(lián)電路分壓規(guī)律,此時電壓表的示數小于4;若原故障是&短路,替換后電壓
表仍測電源電壓,電壓表的示數為4。
(2)A.在M處串聯(lián)一個電流表,電流表示數為零,故障是4斷路,示數不為零,故障是上短路,
能判斷出故障,故A符合題意;
B.用電阻凡替換電阻及,電壓表示數不變,故障是4斷路,示數變小,故障是上短路,能判斷出故
障,故B符合題意;
C.在電阻4兩端并聯(lián)一根導線,如果故障是及短路,則會導致電源短路,不安全,不可取。故C不
符合題意;
故選AB。
類型2根據燈泡亮滅判斷電路故障
在串聯(lián)電路中,若只有一個用電器工作,則電路中不能發(fā)生斷路,可能是另一個用電器發(fā)生了短路而造
成的;若發(fā)生斷路,則整個電路都不會有電流,所有的用電器都不會工作。在并聯(lián)電路中,一個燈泡不亮,
一定是該燈泡斷路,而不是短路,否則將會造成電源短路。
【例2】在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,兩燈均不亮,電流表示數為零。若電路中
只有一處出現故障,且只發(fā)生在某燈泡上,則故障可能是-為了進一步確定故障元件,可在電路
中心b兩點并聯(lián)電壓表。若電壓表示數為零,則故障應為(請寫明是哪個燈泡的什么故障)。
b
L,(A
【答案】某燈泡斷路%斷路
【詳解】口]閉合開關S,兩燈均不亮,電流表示數為零,說明發(fā)生斷路,若電路中只有一處出現故障,
且只發(fā)生在某燈泡上,則故障可能是某燈泡斷路。
⑵在電路中6兩點并聯(lián)電壓表。若電壓表示數為零,說明電壓表的兩端沒有與電源相通,則是L?斷
路。
【變式演練1】如圖所示電路,閉合開關后兩燈均不發(fā)光且電流表、電壓表示數均為零?,F將兩燈泡位置互
換后再次閉合開關,電流表示數仍為零,電壓表指針明顯偏轉。根據以上信息判斷該電路故障可能為
()
A.Li斷路、L2斷路B.Li斷路、L2通路
C.Li通路、L2斷路D.Li短路、L2斷路
【答案】B
【詳解】由圖可知兩只燈泡串聯(lián),電壓表測量L?兩端的電壓;閉合開關,兩只燈泡都不亮,電流表無示
數,說明電路中有斷路故障;電壓表無示數,說明電壓表兩接線柱到電源的正負極之間有斷路,即可能
是燈Li斷路,也可能是Li、L2同時斷路;將電燈Li、L2的位置對調,閉合開關,電流表無示數,說明
電路中仍然有斷路故障;電壓表有示數,說明此時電壓表兩接線柱到電源的正負極之間是通路,所以燈
L2、電流表、開關都未斷路,則故障可能是燈Li斷路。故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
【變式演練2】如圖所示電路,閉合開關,甲、乙兩燈泡均發(fā)光,過一會兒,其中一只燈泡突然熄滅,但兩
電表指針仍明顯偏轉。則故障原因可能是()
A.甲燈泡短路B.乙燈泡短路
C.甲燈泡斷路D.乙燈泡斷路
【答案】c
【詳解】由實物圖可知,兩個燈泡并聯(lián),開關在干路上,電壓表測量電源電壓,電流表在乙燈泡所在的
支路上,測量通過乙燈泡的電流;
A.如果甲燈泡短路,整個電路出現短路現象,電壓表和電流表無示數,電壓表和電流表的指針都不偏
轉,兩個燈泡都熄滅,故A不符合題意;
B.如果乙燈泡短路,整個電路出現短路現象,電壓表和電流表無示數,電壓表和電流表的指針都不偏
轉,兩個燈泡都熄滅,故B不符合題意;
C.如果甲燈泡斷路,電流不通過甲燈泡,甲燈泡熄滅,乙燈泡所在的支路上有電流,乙燈泡發(fā)光,電
壓表和電流表都有示數,指針明顯偏轉,故C符合題意;
D.如果乙燈泡斷路,兩個燈泡并聯(lián),電流表在乙燈泡所在的支路上,則電流表無示數,故D不符合題
后、O
故選C。
【變式演練31小華設計了如圖所示的電路,閉合開關后兩燈均正常發(fā)光。過了一會兒,其中一燈不亮,電
流表與電壓表仍有示數。若已知故障發(fā)生在某燈上,則可判斷該電路故障為o
-^-T-0-q-----
(X)L2?
【答案】Li斷路
【詳解】據圖可知,電路為兩燈泡并聯(lián),電流表測燈泡L2的電流,電壓表測電源電壓,過了一會兒,
其中一燈不亮,若已知故障發(fā)生在某燈上,則說明燈泡不能發(fā)生短路,否則電源短路,無燈泡會發(fā)光,
則故障是斷路,由于電流表仍有示數,則燈泡L2不能出現故障,故障是燈泡Li斷路。
題型二利用檢測儀器判斷電路故障
【解題指導】
1、電壓表檢測法
(1)斷路檢測
①將電壓表與電源并聯(lián),若示數為電源電壓,說明電路存在斷路。
②逐段并聯(lián)電壓表:若某段電壓表突然有示數(接近電源電壓),則此處為斷路點。
(2)短路檢測:
①若某用電器兩端電壓為零,且其他部分工作正常,則該用電器短路。
②若電壓表并聯(lián)某段時示數為零,可能該段被短路。
2、電路檢測器(簡易工具)
(1)檢測導線:將檢測器兩端接導線,若燈泡亮則導線正常。
(2)檢測用電器:替換可疑元件(如換燈泡或電池)觀察電路是否恢復。
(3)檢測連接點:若元件正常但電路不工作,檢查接線是否松動或斷開。
3、驗電筆法:驗電筆接觸某點發(fā)光,該點與火線連通;不發(fā)光則與火線間斷路(如D點不發(fā)光說明CD段
斷路)。
【必備知識與關鍵能力】
1、解題步驟
(1)觀察現象,初步判斷故障類型
若整個電路無電流(電流表無示數),優(yōu)先考慮斷路。
若部分用電器不工作且電流表有示數,優(yōu)先懷疑短路
(2)選擇檢測工具,逐段排查
例題:閉合開關后,燈泡L不亮,電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓。
分析:電壓表有示數一與電壓表并聯(lián)的電路存在斷路(如電阻R斷路)。
電流表無示數一整個支路未形成通路。
結論:電阻R斷路(此時電壓表直接測電源電壓)。
(3)排除干擾,驗證結論
用導線短接疑似斷路點:若電路恢復工作,則驗證斷路。
斷開疑似短路支路:若其他部分恢復正常,則驗證短路。
2、易錯點與注意事項
(1)電壓表內阻的影響:若電壓表并聯(lián)在斷路點兩端,其示數為電源電壓(內阻極大,形成閉合回路)。
(2)電流表量程選擇:短路時電流可能超過量程,需提前預估或用試觸法檢測。
(3)家庭電路特殊性:檢驗燈泡亮度與故障類型直接相關(如串聯(lián)時亮度暗說明電路正常)。
類型1利用電壓表判斷電路故障
把電壓表分別和各部分并聯(lián),若電壓表有示數且比較大(常表述為等于電源電壓),則和電壓表并聯(lián)的部分
斷路(電源除外);若電壓表并聯(lián)在導線部分的電壓為零,表示導線正常,若電壓表并聯(lián)在某一用電器兩端
的電壓為零,則此用電器短路。
【例1】如圖所示電路,閉合開關發(fā)現兩燈都不亮,用電壓表連接Li的兩端后,發(fā)現電壓表沒示數,再用
電壓表連接在L2的兩端后,電壓表指針有了明顯的偏轉,則之前的故障可能是()
A.Li短路B.L2短路D.L2斷路
【答案】D
【詳解】A.如果燈Li短路,則L2發(fā)光,將電壓表接在燈Li兩端,電壓表無示數,故A不符合題意;
B.如果燈L2短路,則Li發(fā)光,故B不符合題意;
C.如果燈Li斷路,則兩燈都不發(fā)光,電壓表接在燈Li兩端與Li并聯(lián)時,測量的是電源電壓,有明顯
示數,電壓表接在燈L2兩端與電源不能形成回路,電壓表無示數,故C不符合題意;
D.如果燈L2斷路,則兩燈都不發(fā)光,電壓表接在燈Li兩端時與電源不能形成回路,電壓表無示數,
電壓表接在燈L2兩端時測量的是電源電壓,有明顯偏轉,故D符合題意。
故選D。
【變式演練1】如圖所示的電路中,閉合開關S,燈L1、L?都不發(fā)光,電流表沒有示數。為了找出其中的
原因,現用電壓表進行檢測,結果是:a、b兩接線柱間的電壓為0,而a、c兩接線柱間的電壓和a、d
兩接線柱間的電壓都為3V,則電路故障可能是()
A.電流表A斷路B.L1斷路C.L?斷路D.L2短路
【答案】A
【詳解】由圖可知,兩燈串聯(lián),電流表測串聯(lián)電路電流。兩燈都不亮且電流表無示數,則可判斷電路中
出現斷路故障。用電壓表測a、c兩接線柱間的電壓和a、d兩接線柱間的電壓都為3V,說明a與電源負
極、c、d與電源正極相通,則斷路的位置在a、c之間。a、b兩接線柱間的電壓為0,說明b與電源正
極不通。則故障為電流表A斷路。故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
【變式演練2】在做電學實驗時,有時會遇到電路元件接觸不良現象,一般要利用電壓表來檢測故障發(fā)生的
位置。小強同學連接了如圖所示的電路;開關閉合后燈泡不亮,電流表的示數為零,此時用電壓表測
得。、d間的電壓不為零,a、c間的電壓為零,c、d間的電壓不為零,則電路可能的故障是(請
從下列序號中選填)
①電源接線柱接觸不良;
②開關的觸片或接線柱接觸不良
③電流表接線柱接觸不良;
④燈泡燈絲斷了或燈座接觸不良。
【答案】②
【詳解】開關閉合后,電燈不亮,電流表無示數,說明電路出現斷路現象:用電壓表檢測時,發(fā)現
1間電壓不為零,說明電源完好,電源、1間電路是通路;c、d間的電壓不為零,說明電壓表與電
源兩極相連,則C、電流表、b、燈泡、。電路都完好;a、c間的電壓為零,說明。、電源、d、開關、c
間有斷路,因此是開關出現斷路現象,即可能是開關的觸片或接線柱接觸不良。則電路可能的故障是
②。
【變式演練3】如圖所示,已知燈L處發(fā)生了斷路或短路故障。在不拆開電路的情況下,利用一個電壓表可
快速對該故障進行判斷。具體做法是:將開關斷開,把電壓表接在A、8兩點間,如果電壓表有示數,
則燈L―路;如果電壓表無示數,則燈L—路。
【答案】短斷
【詳解】口]已知燈L處發(fā)生了斷路或短路故障;將開關斷開,把電壓表接在A、8兩點間,如果電壓
表有示數,說明B到電源正極之間的電路是通路,因此故障為燈泡L短路。
⑵若沒有示數,說
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