專題09串聯(lián)電路故障分析-上海市2024年中考復(fù)習(xí)資料匯編（培優(yōu)專用）2

專題09串聯(lián)電路故障分析一、串聯(lián)電路故障簡介1．串聯(lián)電路發(fā)生的故障在大多情況下，都是用電器（小燈或電阻）出現(xiàn)了短路和斷路。短路實(shí)際上就是它的電阻減小變?yōu)榱悖ㄏ喈?dāng)于一條導(dǎo)線）；斷路就是該處電阻變?yōu)闊o窮大（相當(dāng)于斷開的開關(guān)），該處無電流通過。2．串聯(lián)電路的單故障如下圖所示，小燈與電阻串聯(lián)，發(fā)生單故障時(shí)（即“一好一壞”）有四種情況：R斷路；R短路；L斷路；L短路。3．串聯(lián)電路的雙故障（一般情況下不考）串聯(lián)電路雙故障有3種情況：R和L都斷路；R斷路且L短路；R短路且L斷路。二、常用到的分析方法1．在分析時(shí)，電流表的電阻可以認(rèn)為是零（即把它當(dāng)作一條導(dǎo)線處理）；電壓表的電阻可以認(rèn)為為無窮大（即把它當(dāng)作斷路處理）。2．利用歐姆定律和串、并聯(lián)電路規(guī)律分析，電源電壓可以認(rèn)為是不變的。3.注意在寫電表示數(shù)情況時(shí)，有兩種典型情況：一是根據(jù)題目要求寫變化情況，如“變大”、“變小”或“不變”等；二是要寫示數(shù)具體多大，通過計(jì)算得出，大多用給出的已知字母表示。4.大多數(shù)題目，根據(jù)電表示數(shù)的變化情況或小燈的發(fā)光情況進(jìn)行分析判斷。三、電路故障對于電流表、電壓表示數(shù)的影響如圖所示，電源電壓為U0，電阻R和電燈串聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)后，電路正常工作，小燈發(fā)光；過一段時(shí)間，R1或R2有一個出現(xiàn)故障，分析電流表、電壓表示數(shù)的變化情況。（1）當(dāng)電燈L短路時(shí)，此時(shí)的電路等效于圖1；此時(shí)RL=0，電流表A的示數(shù)為：I=U/R，電壓表V的示數(shù)為電源電壓U0，小燈不發(fā)光；圖圖1圖2（2）當(dāng)電燈L斷路時(shí)，此時(shí)的電路等效于圖2；此時(shí)電路斷開，所以電流表A的示數(shù)為0，電壓表V的示數(shù)為0，小燈不發(fā)光；（3）當(dāng)電阻R短路時(shí)，此時(shí)的電路等效于圖3；此時(shí)R=0，電流表A的示數(shù)為I=U/RL；電壓表被短路，示數(shù)為0，小燈發(fā)光。圖圖3RRLSAV圖4RRLSAV（4）當(dāng)電阻R斷路時(shí)，此時(shí)的電路等效于圖4；電壓表與燈串聯(lián)在電路中，因?yàn)殡妷罕鞻自身的電阻很大，幾乎不通電，所以電路中無電流，電流表A的示數(shù)為0；電源電壓基本被電壓表分掉，可以認(rèn)為電壓表的示數(shù)為電源電壓U，此時(shí)小燈不發(fā)光。四、串聯(lián)電路故障情況一覽表（僅以圖示電路分析）電路圖電表示數(shù)故障AV1V2有示數(shù)無示數(shù)有示數(shù)（電源電壓）R1短路有示數(shù)有示數(shù)（電源電壓）無示數(shù)R2短路無示數(shù)有示數(shù)（電源電壓）無示數(shù)R1斷路無示數(shù)無示數(shù)有示數(shù)（電源電壓）R2斷路五、例題分析【例題1】（2023虹口一模）在圖所示的電路中，電源電壓為U0，電阻R1、R2的阻值均為R0。閉合開關(guān)S，兩電表中至少有一個電表示數(shù)會發(fā)生變化。若電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在R1、R2上，根據(jù)以上信息，寫出閉合開關(guān)S后電流表和電壓表的示數(shù)及對應(yīng)的故障。。【例題2】（2023黃浦一模）在如圖所示電路中，電源電壓保持不變。電路中僅有一處斷路故障，且只發(fā)生在電阻R1、R2上。若在電路中添加一個電表判斷故障，小明設(shè)想了兩種方案：A．在MN兩點(diǎn)間并聯(lián)電壓表；B．在N點(diǎn)處串聯(lián)電流表。①判斷方案是否可行；②寫出判斷理由。（2023寶山二模）在圖電路中，電源電壓為U0保持不變。閉合開關(guān)S，燈L不發(fā)光。若電路中只有一處故障，且只發(fā)生在燈L或電阻R上。①現(xiàn)將一只電壓表并聯(lián)在電阻R兩端，只依據(jù)電壓表的示數(shù)無法確定具體的故障，則此時(shí)電壓表的示數(shù)；A．等于0

B．大于0、小于U0C．等于U0

D．大于U0②繼續(xù)在電路中再串聯(lián)一只電流表，根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況可確定具體故障。請寫出閉合開關(guān)S后，電流表指針偏轉(zhuǎn)情況及對應(yīng)的故障：?！纠}4】（2023普陀二模）在如圖所示的電路中，電源電壓為U0保持不變，電阻R1和R2的阻值均為R0。閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)不變，電路中僅有一處故障且只發(fā)生在電阻R1、R2上。結(jié)合以上信息，若在電路中再添加一個檢測小燈判斷故障，則可行的是。A．在MN兩點(diǎn)間并聯(lián)一個檢測小燈LB．在NQ兩點(diǎn)間并聯(lián)一個檢測小燈L請寫出接入檢測小燈L后的操作，電表示數(shù)情況和檢測小燈的發(fā)光情況及對應(yīng)的故障。四、綜合訓(xùn)練1.（2023崇明二模）在如圖所示的電路中，電源電壓為6伏，若電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R、燈L上。電鍵S閉合前后，電壓表指針的位置不變，且燈不亮，請根據(jù)相關(guān)信息寫出電壓表的示數(shù)及相應(yīng)的故障。2.（2023奉賢二模）在圖所示，電源電壓為U0，電阻R1、R2的阻值均為R0。閉合開關(guān)S前后，電流表示數(shù)會發(fā)生變化。若電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在R1、R2上，則電流表示數(shù)變化量為；現(xiàn)并入一個電壓表來判斷故障，請寫出閉合開關(guān)S后電壓表并入電路中的位置、電壓表的示數(shù)及對應(yīng)的故障。3.（2023虹口二模）在圖所示的電路中，電源電壓為U0，電阻R1、R2的阻值均為R0，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變小?，F(xiàn)電路中是否存在故障未知，僅知若電路存在故障，可能發(fā)生在電阻R1、R2上，其他元件仍保持完好。請寫出電路所有可能的情況，以及閉合開關(guān)S后相對應(yīng)的電流表和電壓表的示數(shù)。4.（2023黃浦二模）在如圖所示的電路中，電源電壓為U0保持不變，斷開開關(guān)S，電壓表示數(shù)為U0。已知電路中僅有一處故障；且只發(fā)生在電阻R1或R2上。若用完好的電阻R0替換電阻R1或R2判斷故障，則可行的是。A．用R0替換R1

B．用R0替換R2請寫出替換后的操作、電表的示數(shù)情況及對應(yīng)的故障。5.（2023嘉定二模）在圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1、R2的阻值均為R0。閉合開關(guān)S，電路正常工作，電壓表V1的示數(shù)為U0。一段時(shí)間后，觀察到電壓表V1的示數(shù)突然變大。若電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R1或R2上。現(xiàn)在電路中僅添加一個電表來進(jìn)一步確定故障，甲、乙、丙同學(xué)提出三種方案。甲同學(xué)：在MN兩點(diǎn)間并聯(lián)電流表A乙同學(xué)：在NP兩點(diǎn)間并聯(lián)電壓表V2丙同學(xué)：在M點(diǎn)串聯(lián)電流表A你認(rèn)為哪位同學(xué)的方案可行？_____并寫出按此方案閉合開關(guān)S后，所有電表的示數(shù)及相對應(yīng)的故障。_______6.（2023金山二模）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，電路正常工作，一段時(shí)間后燈L熄滅。若電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R或燈L上。①以下判斷正確的是（選填字母）。A．將電壓表并聯(lián)在ad兩點(diǎn)，閉合開關(guān)，可判斷燈L是否短路；B．將電壓表并聯(lián)在cd兩點(diǎn)，閉合開關(guān)，可判斷燈L是否斷路；C．將電流表并聯(lián)在bd兩點(diǎn)，斷開開關(guān)，可判斷電阻R是否斷路。②若將電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在cd兩點(diǎn)，請寫出閉合開關(guān)S后電流表和電壓表有無示數(shù)及相對應(yīng)的故障：。7.（2023閔行二模）在圖4所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，電路正常工作。一段時(shí)間后觀察到電壓表示數(shù)變大。若電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R1或R2上。RR1R2VS圖4①電路中可能存在的故障是。②現(xiàn)用完好的變阻器R0替換電阻R1，閉合開關(guān)，移動滑片使變阻器阻值減小。請指出不同故障下，移動滑片時(shí)電壓表示數(shù)的變化情況。8.（2023浦東新區(qū)二模）如圖所示，電源電壓為U且保持不變。由于接線柱接觸不良導(dǎo)致電阻R1、R2中的一個發(fā)生了斷路故障。為了判斷故障，現(xiàn)有以下兩種方案可供選擇：RR1R2AVSP（1）你認(rèn)為方案_________可行（選填“一”、“二”或“一和二”）；（2）根據(jù)你選擇的方案，寫出觀察到的現(xiàn)象及其對應(yīng)的故障：_________。9.（2023青浦二模）在圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1、R2的阻值均為R0。閉合開關(guān)S，電路正常工作。一會兒后，電路發(fā)生了故障，電壓表的示數(shù)由U0變?yōu)?U0。若電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在R1、R2上，根據(jù)以上信息，寫出電流表的示數(shù)變化及對應(yīng)的故障。10.（2023松江二模）在圖所示電路中，電源電壓為U且保持不變，閉合開關(guān)S，電路正常工作。一段時(shí)間后，燈突然熄滅。若電路中只有一處故障，且只發(fā)生在燈L或電阻R上，在電路中添加一個電壓表來判斷故障。①若將電壓表并聯(lián)在ab兩端，觀察到電壓表示數(shù)為零，則故障是___________；②若將電壓表并聯(lián)在ab兩端，觀察到電壓表示數(shù)為U，為了進(jìn)一步確定故障，以下方案可行的是___________（選填“A”、“B”或“C”）；A．將電壓表并聯(lián)在bc兩端，開關(guān)處于閉合狀態(tài)B．將電壓表并聯(lián)在bc兩端，開關(guān)處于斷開狀態(tài)C．將電壓表并聯(lián)在bd兩端，開關(guān)處于斷開狀態(tài)寫出所選方案下，電壓表的示數(shù)情況及其對應(yīng)的故障：___________。11．（2023徐匯二模）在如圖所示的電路中，電源電壓為U且不變。（1）若閉合開關(guān)S，向右移動滑動變阻器的滑片P，電壓表V的示數(shù)______（選填“變大”、“不變”或“變小”）。（2）若閉合開關(guān)S，電路正常工作，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)變?yōu)榱?，已知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在變阻器R1或電阻R2上。電路中的故障可能是______；請寫出在現(xiàn)有電路中進(jìn)一步確定故障的操作方法、電壓表示數(shù)的變化情況及對應(yīng)的故障。______12.（2023楊浦二模）在如圖6所示的電路中，電源電壓不變，電阻R1或R2中的一個出現(xiàn)了斷路故障。為進(jìn)一步確定故障，可將________與電阻R1位置互換（選填“R2”或“開關(guān)”）。請寫出互換后的操作及進(jìn)一步判斷故障的方法：________。圖圖6AR1SR213.（2023長寧二模）在圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表V的示數(shù)為零，已知電阻R1、R2中僅有一個出現(xiàn)了故障。以下方案中，能準(zhǔn)確判斷故障的方案是；方案A：將另一個電壓表V1并聯(lián)在電阻R2的兩端；方案B：將一個電流表A串聯(lián)在電路中；根據(jù)所選方案，寫出閉合開關(guān)后接入電表的示數(shù)情況及對應(yīng)的故障。在圖4電路中，電源電壓U0保持不變。閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)只有一個電表的示數(shù)發(fā)生變化。已知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在燈L或電阻R上。圖圖4根據(jù)以上信息，寫出閉合開關(guān)S后，小燈L的發(fā)光情況、電壓表V的示數(shù)及相對應(yīng)的故障。15在圖3所示的電路中，電源電壓為U0保持不變，R1、R2的阻值完全相同都為R0，閉合開關(guān)S，兩電表都有示數(shù)。一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，其中一個電表的示數(shù)變?yōu)榱?。若電路中只有一處故障且故障只發(fā)生在R1、R2上，請寫出相應(yīng)的兩個電表示數(shù)及對應(yīng)的故障．16.（2023嘉定一模）在圖6所示的電路中，電源電壓為U保持不變，電阻R1、R2的阻值均為R0。閉合開關(guān)S，電路正常工作。一段時(shí)間后，觀察到電流表的示數(shù)突然變大。電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R1或R2上。若在電路中添加一個電表判斷故障，以下可行的是。SSR1R2圖6NPMA．在M點(diǎn)串聯(lián)電壓表B．在NP兩點(diǎn)間并聯(lián)電流表C．在NP兩點(diǎn)間并聯(lián)電壓表請寫出接入電表并閉合開關(guān)S后，所有電表的示數(shù)情況及對應(yīng)的故障。17.（2023金山一模）在圖7所示的電路中，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈L不發(fā)光。已知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R、燈L上，現(xiàn)通過接入一個電壓表來判斷故障。CCABSL圖7①將電壓表接入到兩點(diǎn)之間，且開關(guān)S斷開，觀察電壓表示數(shù)是否為零，可判斷故障燈L是否（選填“短路”或“斷路”）。②若已排除上述故障，為判斷具體故障，將電壓表接入AB兩點(diǎn)之間。請寫出開關(guān)閉合前后，電壓表的示數(shù)變化情況及其對應(yīng)的故障：。18如圖6所示的電路中，電源電壓保持不變，R1、R2、R3為規(guī)格相同的三個電阻，其中一個存在短路故障。①閉合開關(guān)S，電源發(fā)生短路（選填“可能”或“不可能”）。②為了檢測出具體故障所在，將電阻R1和R3的位置互換。請寫出互換前后電流表示數(shù)的變化情況及對應(yīng)的故障。圖圖6SR3R2R1A在圖5所示的電路中，閉合開關(guān)S，燈L不亮，若電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在燈L、電阻R上。SSRL圖5①請判斷該電路中存在的故障可能是（）。A．R斷路 B．R短路 C．L斷路 D．L短路②為進(jìn)一步檢測故障所在，小李認(rèn)為：在圖5的電路中將一個電壓表正確并聯(lián)在燈L兩端，閉合開關(guān)S，通過觀察電壓表示數(shù)情況，可以確定故障所在。你認(rèn)為小李的方案是否可行，說出理由。20.（2023青浦一模）在圖5所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，觀察到只有一個電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。已知電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R1或R2上。請寫出閉合開關(guān)后的操作、電表示數(shù)變化情況及其對應(yīng)的故障。圖圖5R1R2SPAV）如圖4所示電路中，電源電壓保持不變，電路中僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R1、R2上?，F(xiàn)在電路中串聯(lián)一