2017-2018學(xué)年高二物理電學(xué)專題提升專題21電路故障問題

1、專題 21 電路故障問題:專題概述 電路故障的分析方法電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有：導(dǎo)線斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、變阻器內(nèi)部斷路、接觸不良 等現(xiàn)象.檢查故障的基本方法有兩種：1.電壓表檢測(cè)方法：如果電壓表示數(shù)為 0,說明電壓表上無電流通過，則可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián) 路段內(nèi)有短路.如果電壓表有示數(shù)，說明電壓表上有電流通過，則在并聯(lián)路段之外無斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)無短路.2.用多用電表的歐姆擋檢測(cè)要對(duì)檢測(cè)的電路切斷電源，逐一使元件脫離原電路（或?qū)δ扯坞娐窓z測(cè)）后測(cè)量是通路還是斷路，便可找到故 障所在.二：典例精講1 電路中短路故障分析典例 1:（單選）如圖所示電路中，由于某處出現(xiàn)了

2、故障，導(dǎo)致電路中的A、B兩燈變亮，C D兩燈變暗，故障的原因可能是（A.R短路C. R 短路【答案】D【解析】昭燈在干路上宀燈變覓說明電踣中總電流孌大，由閉合電路歐姆定律可知電踣的外電阻濟(jì)卜 這就說明電踣中只會(huì)出現(xiàn)短踣而不會(huì)出現(xiàn)斷跖 選頂B被排除*因?yàn)榛悸凡糠值碾娮枳冃?，分壓作用減小, 與其并聯(lián)的用電器上的電壓降很，G D兩燈變暗，兩燈變亮，這說明發(fā)生短路的電阻與G D兩燈 是并聯(lián)的，而與川、遲兩燈是串聯(lián)的.觀察電路中電阻的連接形式，只有左點(diǎn)短路符合條件.故應(yīng)選口2 .電路中斷路故障分析典例 2:如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為 6 V,當(dāng)開關(guān) S 接通時(shí)，燈泡 L1和 L2都不亮，用電壓表測(cè)得各部分電

3、壓是 出=0,山=6 V,.F2斷路.F3短路25= 6 V，由此可判定（）3測(cè)點(diǎn)歐姆表針偏轉(zhuǎn)情況c、d一 e、dV-e、f_，再將多用表置于電阻擋，然后檢查“歐姆零點(diǎn)”才能使用歐姆表A. Li和 L2的燈絲都斷了BC. L2的燈絲斷了D【答案】CLi的燈絲斷了變阻器R斷路【解析】根抿電路發(fā)生斷路的特點(diǎn)可以判斷，因則說明電源沒有冋題，罡外電踣出現(xiàn)故障，而% 二6 W則說明R完好又醞=6 則說明k的燈絲斷了，故C正確。3多用表檢測(cè)電路故障問題典例 3:某興趣小組用多用電表來排查電路故障，某同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示（每個(gè)干電池的銘牌都為1.5V、0.5Q）,電鍵閉合后 A、B （2.5V 1W）

4、燈泡都不亮，該小組用下列兩種方法檢查電路故障.先應(yīng)用多用表的直流電壓擋進(jìn)行檢查，那么選擇開關(guān)應(yīng)置于_ （只填序號(hào)）A. 2.5VB . 10V C . 50V D . 250V該小組成員（填 a 或 b）,根據(jù)測(cè)試結(jié)果，可以判斷的故障是 _（只填序號(hào)）A.燈 A 短路 B 燈 B 短路 C . c、d 段斷路 D . d、f 段斷路測(cè)試點(diǎn)電壓表a、b有示數(shù)c、b有示數(shù)c、d無示數(shù)d、f有示數(shù)再選擇多用電表的電阻擋進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如圖所示，那么進(jìn)一步檢查的故障是（只填序A.燈 A 斷路 B .燈 B 斷路C .燈AB 均斷路 D . d、e 段斷路在進(jìn)行操作之前，應(yīng)首先4的歐姆擋測(cè)量電阻.【答

5、案】B; a； D;、D;將電鍵斷開.【解析】圖中電源有四節(jié)干電池，電源電動(dòng)勢(shì)約為6V,故選擇1W的量程比較合適，所以選2當(dāng)使用電壓表分析電路故障時(shí)，紅表筆應(yīng)接電源正極，故接a端如果電壓表有示數(shù)說明電壓表兩側(cè)與 電源相連的電路罡完奸的，結(jié)合測(cè)試結(jié)果知吐段斷昭故選D3多用電表的電阻攔進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由圖中表格可知，E 1電路不通，故障在此，故選 64在進(jìn)行操作之前，應(yīng)首先斷開電路，歐姆表內(nèi)部有電源三總結(jié)提升電路故障的分析方法1.故障特點(diǎn)(1) 斷路特點(diǎn)：斷路部分電路中電流為零，而電壓不為零。因此，若外電路中某兩點(diǎn)間電壓不為零，電流為零，則兩點(diǎn)間有斷點(diǎn)，而這兩點(diǎn)與電源的兩極之間無斷點(diǎn)。(2) 短路特點(diǎn)

6、：表現(xiàn)為有電流通過而某元件兩端電壓為零。2 .故障的分析方法(1)電壓表檢測(cè)：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段短路。(2)電流表檢測(cè)：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過對(duì)電流值的分析，可以確定故障的位置。在使用電流表檢測(cè)時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程。(3) 歐姆表檢測(cè)：當(dāng)測(cè)量值很大時(shí)，表示該處斷路，當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí)，表示該處短路。在使用歐姆表檢測(cè)時(shí)，電路一定要切斷電源。(4) 假設(shè)法：將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障，運(yùn)用閉合電路或部分電路的歐姆定律進(jìn)行推理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路，直到找出發(fā)

7、生故障的全部可能為止，亦稱排除法。四提升專練1.同學(xué)按如圖所示的電路圖連接元件后，閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn) A、B 燈都不亮該同學(xué)用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障檢查前，應(yīng)將開關(guān)S 斷開，檢查結(jié)果如表所示，由此可以確定()5測(cè)試點(diǎn)b, fb, eb, dd, e6燈 A 斷路B .燈 B 斷路C.燈A B都斷路D . d、e 間導(dǎo)線斷路【答案】D【解析】由表盤顯示可知，bd間有指針偏轉(zhuǎn)知bd間電阻較小無斷路，而bf、be及de間均無示數(shù)，說明中 間相同點(diǎn)出現(xiàn)斷路故只能是小七間導(dǎo)線斷路故選：D.2.（多選）在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r恒定，閉合開關(guān)S 后燈泡能夠發(fā)光，經(jīng)過一段時(shí)A. 電阻R

8、短路B. 電阻R斷路C. 電阻 F2短路D. 電容器 C 斷路【答案】AB【解析】若F短路，則R總變小，I總變大，通過燈泡 L 的電流變大，燈泡變亮， A 正確；若R斷路，則R總變大，I總變小，U內(nèi)=I總r變小，U外變大，U=I總F變小，LL=U外一U變大，燈泡變亮，故 B 正確；若F2短路，則電流不經(jīng)過燈泡，燈泡不亮， C 錯(cuò)誤；若電容器斷路，則總電阻不變，故燈泡亮度不變，D 錯(cuò)誤.3.在如圖所示的電路中，開關(guān) S 閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，某時(shí)刻電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障（）間后燈泡突然變亮，則出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是7【答案】A【解析】若電路正常則

9、電流表測(cè)量流過局的支踣電流電壓表測(cè)量&兩端的電壓若厲矩躍則局被矩臨 外電路只有電阻尼接在電源兩端，電流表測(cè)量干路電流電壓表測(cè)量路端電壓，兩表示數(shù)均増尢A正確;若局 短路貝被短躡電流表示數(shù)為零;B謝吳;若忌短路則電壓表示數(shù)為零C錯(cuò)誤若皿斷路貝電流表示數(shù)為 轅D錯(cuò)誤一4.（多選）如圖所示為一電路的示意圖， a、b、c、d 為接線柱，a、d 與直流電源連接，ab 間、be 間、cd 間 分別連接一個(gè)電阻現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一多用電表的直流電壓擋分別測(cè)得b、d兩點(diǎn)間和 a、c 兩點(diǎn)間均有電壓.由此可知（）A. ab 間電路通，cd 間電路不通B . ab 間電路不通，be

10、間電路通C. ab 間電路通，bc 間電路不通D . bc 間電路不通，cd 間電路通【答案】CD【解析】用電壓表測(cè)得 b、d 兩點(diǎn)間有電壓，說明 ab 間電路是相通的.用電壓表測(cè)得 a、c 兩點(diǎn)間有電壓, 說明 cd 間電路是連通的，綜合兩次的測(cè)量結(jié)果可以看出，只有當(dāng)b、c 間斷路時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)上述情況.故AB 錯(cuò)誤，CD 正確.5.（多選）三個(gè)不同的小燈泡連接成如圖所示電路，電表均為理想電表，Li、L2兩燈電阻相等且均為 2F。合上開關(guān) S, Li、L2正常發(fā)光，L3較暗。一段時(shí)間后，由于電路故障，電壓表示數(shù)明顯增大，繼而電路中有燈泡熄滅。下列判斷正確的是（）A.R短路B.C.R3短路D.R

11、斷路8A. 可能是電阻R斷開，Li、L2均熄滅B. 可能是 L2短路，只有 L2熄滅C. 可能是 Li斷路，Li、L2均熄滅D.L3變亮，電流表示數(shù)增大【答案】CD【解析】若電阻丘斷幵，則電圧表與電源斷開，示數(shù)為零A錯(cuò)；若D短跖 則電壓表被短跖 示數(shù)為零,B錯(cuò)；若L】斷路，電路上、遲間的并麻電阻由原來磴防總變?yōu)閾?，?huì)導(dǎo)致電壓表示數(shù)明顯増大，同 時(shí)由于電壓過高S 也很快燒毀，故L、LJ勺熄滅，Q 對(duì)；電路總電阻増大，路端電壓升高，S 變亮，電 澆表示數(shù)増大，D對(duì)。6.二極管具有單向?qū)щ娦?，?dāng)正極接電源正極（正接）時(shí)二極管導(dǎo)通（電流可以通過二極管，且二極管的阻值很小，可忽略），當(dāng)負(fù)極接電源正極（反

12、接）時(shí)二極管截止（阻值很大，電流為零）。為了驗(yàn)證二極管的這一特 性，將其接入如圖所示電路cd之間的D處，閉合開關(guān)時(shí)燈不亮。經(jīng)初步檢查各接線均牢固正確，為了確定 電路故障的位置，四位同學(xué)各自進(jìn)行了以下操作提作步驟提作步驟現(xiàn)象現(xiàn)象1$ $閉合，多用電表調(diào)至電壓擋，紅表筆接黑表筆分別接乩閉合，多用電表調(diào)至電壓擋，紅表筆接黑表筆分別接乩6 6 乩乩e示數(shù)分別為譏示數(shù)分別為譏 眼眼 6V* 6V2S 閉合，斷幵導(dǎo)線險(xiǎn)的匚端閉合，斷幵導(dǎo)線險(xiǎn)的匚端* *用用& &端分別接譏端分別接譏叭 f燈泡均亮燈泡均亮3S 斷開，多用電表調(diào)至歐姆抬，紅表筆接斷開，多用電表調(diào)至歐姆抬，紅表筆接 6 6 黑表

13、筆接皿黑表筆接皿指針有大角度偏轉(zhuǎn)指針有大角度偏轉(zhuǎn)4百斷開百斷開多用電表調(diào)至歐姆擋，紅表筆接昕多用電表調(diào)至歐姆擋，紅表筆接昕 黒表筆接亡黒表筆接亡指針有微小偏轉(zhuǎn)指針有微小偏轉(zhuǎn)由此可判斷（）亍m：A. 同學(xué) 1 的操作說明故障在a、b之間B. 同學(xué) 2 的操作說明故障在b、c之間C. 根據(jù)同學(xué) 1、3 的操作即可判斷故障的原因是二極管正、負(fù)極接錯(cuò)9D. 根據(jù)同學(xué) 2、4 的操作即可判斷故障的原因是二極管已損壞斷開【答案】C10【解折】同學(xué)1的操作結(jié)果中P電壓為雲(yún)的點(diǎn)為扒C,黑表筆與電源是斷幵的，電壓為旳的點(diǎn)乩E與電 源是相通的，說明故障只在叭注之間，A錯(cuò)同學(xué)2的操作結(jié)果與同學(xué)1相同，B錯(cuò)同學(xué)3的操

14、作說明 二極管的正極接在血披反接了，結(jié)合同學(xué)1的結(jié)果可以判斷故障原因是二極管正、員極接錯(cuò)，C正確; 由于二極管正、負(fù)根接錯(cuò)，IW 4的操作測(cè)定的是二極菅的反向電阻，應(yīng)該很大，并不能表明二極菅已損 壞斷開D錯(cuò)。屮乙(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障,選擇開關(guān)置于下列量程的 _擋較為合適(用字母序號(hào)表示);A. 2.5 V B . 10 VC. 50V D . 250 V測(cè)得c、d間電壓約為 5.8 V ,e、f間電壓為 0，則故障是 _;A. A 燈絲斷開B . B 燈絲斷開C. d、e間連線斷開D. B 燈被短路(2)接著訓(xùn)練用歐姆表的“X1”擋測(cè)電阻，歐姆表經(jīng)過“歐姆調(diào)零”，1測(cè)試前，一定

15、要將電路中的開關(guān)S_；2測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí)，某次測(cè)試結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為_Q，此時(shí)測(cè)量的是 _間電阻.根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為 _Qo【答案】 ( B)A(2)斷開6 e f 12.7【解析】因?yàn)殡娫吹碾妱?dòng)勢(shì)大約6v,要使電壓檔選擇的量稈要安全次及準(zhǔn)確，貝q選擇由于電源電動(dòng)勢(shì)為趴所以應(yīng)選擇直流10VS,選項(xiàng)B正確,7.在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡 論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)片，A B燈都不亮.A B的規(guī)格為“ 3.8 V,0.3 A ” .合上開關(guān)S 后，無11因?yàn)殡妷罕頊y(cè)得 63間電壓約為石巧接近電源的電動(dòng)勢(shì)，3 打可電壓為 6 說明燈A斷路，選項(xiàng)A正確；測(cè)試前，一定要將

16、電路中的開關(guān)s斷開，使電路中不會(huì)產(chǎn)生電流，r斷開因?yàn)榻饘匐娮桦S溫度升高電阻率増犬，計(jì)算出的電阻是燈絲溫度高時(shí)的電阻(或測(cè)量出的電阻是常溫下 的電阻)，讀數(shù)應(yīng)該是血,由于燈泡直斷路，電阻無窮大，而歐姆表示數(shù)為趾，說明測(cè)量的應(yīng)該是仇f間電阻，根痂?=學(xué)可求得電阻為12.?陽(yáng)8.如圖為某同學(xué)做“測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí)所接電路(電表均為非理想表)(1) 請(qǐng)更正他所接線路中不妥的一處：(2) 在更正了不妥之處并閉合開關(guān)后，無論怎樣移動(dòng)變阻器的滑片，電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)而電壓表有 示數(shù)且不變?yōu)樵诓徊鹕㈦娐返那疤嵯掠靡粔K多用電表判斷電路故障，應(yīng)將多用電表的選擇開關(guān)置于擋.(3)在正確的選擇擋位后

17、，將黑表筆接在圖中的a 接線柱，紅表筆接 b、c 接線柱時(shí)多用電表的指針不發(fā) 生偏轉(zhuǎn)，黑表筆接 c 接線柱，紅表筆分別接在 d、j、g 接線柱時(shí)，多用電表的指針均發(fā)生了偏轉(zhuǎn).則電路 故障的原因是.【答案】(1)將導(dǎo)線的 d 端改接在 a (或 b)接線柱上.(2)直流電壓，導(dǎo)線斷路【解析】(1)電壓表應(yīng)該測(cè)量外電壓的大小，所以應(yīng)將導(dǎo)線的d 端改接在 a (或 b)接線柱上.(2 )在不斷開電源的情況下，一般應(yīng)用直流電壓表檢查電路故障所以將多用電表的開關(guān)置于直流電壓檔.(3) 將黑表筆接在圖中的 a 接線柱，紅表筆接 b、c 接線柱時(shí)多用電表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知導(dǎo)線可能斷 路，黑表筆接c 接線柱，紅表筆分別接在 d、j、g 接線柱時(shí)，多用電表的指針均發(fā)生了偏轉(zhuǎn)知導(dǎo)線發(fā) 生斷路.10.如圖所示，在測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，接通開關(guān)，電壓表有讀數(shù)，電流表示數(shù)為零改變變 阻器滑片的位置，電流表也沒有反應(yīng)用多用電表電壓檔檢查電路，把紅表筆接到電池的正極（電源右接線柱為正極），黑表筆分別接觸電流表的正極（b 點(diǎn)）和負(fù)極（c 點(diǎn)），多用電表電壓檔的示數(shù)均為零；用黑表筆分別接觸 d 點(diǎn)、e