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1、科學(xué)科學(xué)第31講電學(xué)綜合分析專題電學(xué)故障的三大類型：一、串聯(lián)電路電路故障二、并聯(lián)電路電路故障三、家庭電路故障(1)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，兩盞燈都亮，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)只有一盞燈亮。串聯(lián)電路中只有一盞燈亮，則電路某處發(fā)生短路，可用電壓表判斷故障的位置，若電壓表有讀數(shù)時(shí)，故障是在電壓表所接的接點(diǎn)外短路，若電壓表無(wú)讀數(shù)時(shí)，故障是在電壓表所接的接點(diǎn)內(nèi)短路。(2)開(kāi)始時(shí)兩盞燈都亮，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮。既然所有燈都不亮了，說(shuō)明電路中存在斷路現(xiàn)象，即此時(shí)電路出現(xiàn)開(kāi)路。常用的判斷方法是用電壓表依次測(cè)試某段兩端，根據(jù)有無(wú)讀數(shù)來(lái)判斷故障的位置。若電壓表有讀數(shù)(一般讀數(shù)較大，接近電源電壓)，說(shuō)明只有并聯(lián)電壓表的用電器是開(kāi)路
2、的；若電壓表無(wú)讀數(shù)，說(shuō)明沒(méi)有電流通過(guò)電壓表，此時(shí)串聯(lián)電壓表的電路是開(kāi)路的。1如圖所示，開(kāi)關(guān)閉合，兩個(gè)燈泡都不發(fā)光，電流表指針幾乎不動(dòng)，而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，該電路故障可能是( )A電流表開(kāi)路，并且L1、L2燈絲斷了BL1燈絲斷了C燈泡L2開(kāi)路D燈泡L1短路【解析】如果電流表開(kāi)路，且兩只燈泡L1、L2燈絲斷了，兩燈都不發(fā)光，電壓表、電流表無(wú)示數(shù)；如果燈泡L2開(kāi)路，兩只燈泡都不發(fā)光，電壓表、電流表都無(wú)示數(shù)；如果燈泡L1短路不能發(fā)光，L2能夠發(fā)光。B2如圖所示，電源電壓3 V(保持不變)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，只有一只燈泡在發(fā)光，且電壓表的示數(shù)約為3 V，由此可以判斷( )A燈L1短路B燈L1斷路C燈L
3、2斷路D燈L2短路【解析】該電路為串聯(lián)電路，因?yàn)殚]合開(kāi)關(guān)后，只有一只燈泡發(fā)光，因此電路中不可能是燈泡斷路，只能發(fā)生燈泡短路故障；又因?yàn)椴⒙?lián)在燈L1兩端的電壓表有示數(shù)，并且等于電源電壓，所以燈L1不可能短路，只能是燈L2短路。D3(2017，預(yù)測(cè))如圖所示是小紅測(cè)定小燈泡電阻的電路圖，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈L不亮，電流表、電壓表均無(wú)示數(shù)。若電路故障只出現(xiàn)在燈L和變阻器R中的一處，則下列判斷正確的是( )A燈L短路B燈L斷路C變阻器R短路D變阻器R斷路【解析】若燈泡L短路，燈不亮，電壓表示數(shù)為0，電流表有示數(shù)；若燈泡L發(fā)生斷路，燈不亮，電壓表的正負(fù)接線柱與電源正負(fù)極之間連接是連通的，電壓表有示數(shù)；
4、電壓表的電阻無(wú)限大，使得電路中的電流為0，電流表的示數(shù)為0；若變阻器短路，燈亮，電壓表和電流表都有示數(shù)。D總結(jié)反思：(1)串聯(lián)電路中如果有一盞燈亮，另外一盞燈不亮。說(shuō)明這個(gè)電路可能發(fā)生了短路現(xiàn)象，不亮的燈被短路。(2)串聯(lián)電路中如果所有燈都不亮，說(shuō)明電路中可能發(fā)生了開(kāi)路現(xiàn)象。1并聯(lián)電路中各個(gè)支路互不影響，閉合開(kāi)關(guān)若發(fā)現(xiàn)只有一盞燈亮，說(shuō)明這一盞亮燈的電路是通路的，那盞不亮的燈一定是開(kāi)路。2并聯(lián)電路中某處短路，引起整個(gè)電路短路，即電源短路。此時(shí)所有燈不亮，會(huì)燒壞電源。4如圖所示的電路，電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)S后，燈L1和L2均發(fā)光，過(guò)了一段時(shí)間，一盞燈突然熄滅，而電流表和電壓表的示數(shù)都不變，則發(fā)生
5、的故障可能是( )AL2斷路BL1斷路CL2短路DL1短路B【解析】如圖所示，兩燈泡并聯(lián)，電流表測(cè)量的是燈L2中電流，電壓表測(cè)量的是燈L1兩端的電壓，也就是燈L2兩端的電壓，即電源電壓。由于有燈熄滅、有燈繼續(xù)發(fā)光，說(shuō)明故障一定是斷路而不是短路，由于電流表、電壓表的示數(shù)都不變，燈L2不可能斷路，故選B。5(2017，預(yù)測(cè))如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S，電路正常工作，一段時(shí)間后，電流表A的示數(shù)變小，電壓表V的示數(shù)不變，若故障只發(fā)生在電阻R1、R2上，用某完好的定值電阻R(RR1)替換R2，替換前后兩電表的示數(shù)恰好不變，則( )AR1一定斷路 BR2一定斷路CR1可能斷路 DR2可
6、能斷路【解析】電壓表示數(shù)不變，說(shuō)明電源完好；電流表示數(shù)變小，說(shuō)明有支路出現(xiàn)斷路；用某完好的定值電阻R(RR1)替換R2，替換前后兩電表的示數(shù)恰好不變，說(shuō)明替換的定值電阻RR2，并且R2所在的支路完好；因此電路故障為R1斷路。故選A。A家庭電路中的故障分析題來(lái)源于人們的生活實(shí)踐，常見(jiàn)的情況有以下幾種：(1)保險(xiǎn)絲熔斷：可能是短路；也可能是電路中的總功率過(guò)大。(2)火線斷路：斷點(diǎn)與火線進(jìn)戶端之間能使測(cè)電筆氖管發(fā)光，斷點(diǎn)與零線之間不能使測(cè)電筆的氖管發(fā)光。(3)進(jìn)戶線零線斷路：斷點(diǎn)與火線之間能使測(cè)電筆氖管發(fā)光，從現(xiàn)象上看，插座中的兩孔都能使測(cè)電筆的氖管發(fā)光，實(shí)際上是因?yàn)榱憔€斷了以后，電流從火線通過(guò)其他
7、用電器的開(kāi)關(guān)(燈絲)，經(jīng)過(guò)測(cè)電筆流過(guò)人體到達(dá)大地。6家里某用電器發(fā)生短路，熔絲立即熔斷，用下列方法進(jìn)行檢測(cè)，如圖所示，斷開(kāi)所有用電器的開(kāi)關(guān)，用一個(gè)普通的白熾燈L作為“校驗(yàn)燈”，與熔斷的熔絲并聯(lián)，然后只閉合S、S1，若L正常發(fā)光，說(shuō)明L1_；只閉合S、S2，若L發(fā)出暗紅色的光(發(fā)光不正常)，說(shuō)明L2_(選填“正?！薄岸搪贰被颉皵嗦贰?。通常人體安全電壓不高于_V，生活中要注意用電安全?！窘馕觥块]合S、S1時(shí)，燈L與L1串聯(lián)，若L正常發(fā)光，說(shuō)明L1沒(méi)有分壓，L1短路；只閉合S、S2時(shí)，燈L與L2串聯(lián)，L發(fā)出暗紅色的光(發(fā)光不正常)，說(shuō)明L2分壓，電路正常?？偨Y(jié)反思：對(duì)家庭電路故障的分析判斷能力的考
8、查，要結(jié)合家庭電路的特點(diǎn)熟練掌握。短路正常361如圖所示電路，電源電壓為3 V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，只有一盞燈泡發(fā)光且電壓表的示數(shù)為3 V，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是( )A燈泡L1處短路B燈泡L2處短路C燈泡L1處斷路D燈泡L2處斷路A2如圖所示，將兩只額定電壓相同的燈泡L1、L2串聯(lián)在電路中，閉合開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)L1亮，L2不亮。對(duì)此有下列幾種猜想，其中可能的是( )L2燈絲斷了，燈座未短路燈泡L2的電阻太小燈泡L2兩端電壓較大通過(guò)燈泡L1、L2電流不等燈泡L2的燈座被短路燈泡L1、L2的額定功率不同A BC DD3在如圖所示的電路中，電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)S，電路正常工作，過(guò)一會(huì)兒，燈L突然變亮
9、，電流表、電壓表示數(shù)都變大。該電路中可能出現(xiàn)的故障是( )A燈L短路 B燈L斷路C電阻R短路 D電阻R斷路C4在如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S，兩只燈泡均不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零。若電路中僅有一處故障。(1)該電路中存在的故障一定是發(fā)生了_(選填“斷路”或“短路”)；(2)若故障只發(fā)生在兩只燈泡上，小明同學(xué)找來(lái)了一只完好的電壓表，將它并聯(lián)在燈泡L1兩端，閉合開(kāi)關(guān)S，觀察電壓表。若電壓表無(wú)示數(shù)，則說(shuō)明故障發(fā)生在燈泡_上。斷路L25(2017，預(yù)測(cè))根據(jù)下列有關(guān)家庭電路提出的問(wèn)題，進(jìn)行相應(yīng)的解答：(1)當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí)，電工師傅常用一只額定電壓為220 V的燈泡L0(檢驗(yàn)燈泡
10、)，放在保險(xiǎn)絲位置上，并且斷開(kāi)保險(xiǎn)絲，來(lái)檢查家庭電路中每個(gè)支路的情況，如圖所示，當(dāng)S、S1閉合時(shí)，L0正常發(fā)光，說(shuō)明該支路_。(2)當(dāng)家庭電路中所有燈都工作時(shí)，總電阻_(選填“最大”或“最小”)。短路最小(3)如果想再接一盞燈，把它接在開(kāi)關(guān)S1的兩端，與開(kāi)關(guān)S1并聯(lián)，則無(wú)論開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)還是閉合，該燈均不能正常發(fā)光，原因是當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，該燈被短路，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，該燈實(shí)際電壓低，所以均不能正常工作。(4)測(cè)電筆是用來(lái)辨別火線和零線的，使用時(shí)，筆尖與電線接觸，手與 接觸。(5)當(dāng)把臺(tái)燈插頭插入插座，家中熔絲立即燒斷，則 。筆尾金屬體插頭短路1如圖所示電路中，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，電路正常工作
11、。過(guò)了一會(huì)兒，兩電表的示數(shù)都變大，則該電路中出現(xiàn)的故障可能是( )A燈L短路B燈L斷路C電阻R斷路D電阻R短路A2如圖是小文同學(xué)研究串聯(lián)電路中電流、電壓特點(diǎn)的實(shí)物連接圖，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，燈L1亮，燈L2不亮，電流表和電壓表均有讀數(shù)。則故障原因可能是( )AL1斷路 BL1短路CL2斷路 DL2短路D3(2017，預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組連接了如圖所示的串聯(lián)電路，電源電壓為3 V恒定不變。連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)后兩燈都不亮，他們用電壓表先后測(cè)得UabUbcUcd0，Uad3V。為進(jìn)一步確認(rèn)電路故障，他們先用導(dǎo)線將a、b連接起來(lái)，先后測(cè)得UbcUcd0；再用導(dǎo)線將b、c連接起來(lái)，先后測(cè)得Uab0，Ucd近似等
12、于3 V；最后用導(dǎo)線將c、d連接起來(lái)，先后測(cè)得Uab0，Ubc近似等于3 V。則故障原因可能是( )A燈Ll和燈L2都發(fā)生了斷路B燈L2和開(kāi)關(guān)S都發(fā)生了斷路C燈Ll和開(kāi)關(guān)S都發(fā)生了斷路D燈Ll、燈L2和開(kāi)關(guān)S都發(fā)生了斷路B4小強(qiáng)同學(xué)在探究串聯(lián)電路電流規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，按如圖所示電路圖連接好了電路，閉合開(kāi)關(guān)S后，觀察實(shí)驗(yàn)，兩燈均不發(fā)光。為檢測(cè)出電路故障，他做了以下操作：將電壓表接到b、c兩點(diǎn)，觀察電壓表、電流表均無(wú)示數(shù)。將電壓表接到a、b兩點(diǎn)，觀察電壓表有明顯示數(shù)，而電流表示數(shù)幾乎為零，則電路故障可能是( )A燈L2斷路 B燈L2短路C電流表燒壞了 D燈L1斷路A5在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，有時(shí)會(huì)遇到電路元件
13、接觸不良現(xiàn)象，一般要利用電壓表來(lái)檢測(cè)故障發(fā)生的位置。小強(qiáng)同學(xué)連接了如圖所示電路，開(kāi)關(guān)閉合后燈泡不亮，電流表的示數(shù)為零，此時(shí)用電壓表測(cè)得a、d間電壓不為零，a、c間電壓為零，c、d間的電壓不為零，這說(shuō)明( )A電源接線柱接觸不良B開(kāi)關(guān)的觸片或接線柱接觸不良C電流表連接柱接觸不良D燈泡燈絲斷了或燈座接觸不良B6如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電燈L1、L2均不亮，電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路存在_故障，用電壓表進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)b、c間電壓為零，a、b和a、c間電壓均為3 V，則電路的故障是 。斷路電燈L1處斷路7如圖為某同學(xué)自制的一個(gè)電路故障檢測(cè)儀的電路圖，若1和2之間接一電阻，則電流表有示數(shù)，電壓表_示數(shù)；
14、若1和2之間接一導(dǎo)線，則電流表有示數(shù)，電壓表_示數(shù)；若1和2之間為斷路，則電流表無(wú)示數(shù)，電壓表_示數(shù)。(均填“有”或“無(wú)”)有無(wú)有8(2017，預(yù)測(cè))在自然災(zāi)害中輸電線路容易出現(xiàn)故障，科技小組的同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)體驗(yàn)判斷故障類型和位置的方法。他們用AB、CD兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)直電阻絲模擬輸電線，在電阻絲的左右兩側(cè)可以安裝檢測(cè)電路，電阻絲單位長(zhǎng)度的阻值為r。如圖1所示，在左側(cè)安裝檢測(cè)電路，其中R0為保護(hù)電阻，右側(cè)用導(dǎo)線連接。線路無(wú)故障時(shí)，電壓表V1示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I。(1)若檢測(cè)電路中電流表示數(shù)為0，電壓表V1示數(shù)為U，表明輸電線故障為_(kāi)。(2)若檢測(cè)電路中電流表示數(shù)大于I，電壓表V1示數(shù)為U，表明輸電線可能出現(xiàn)短路或形成間隙電阻。如圖2所示，小組在AB、CD之間某處連接一根導(dǎo)線模擬輸電線短路，或在另一處連接未知電阻Rx模擬輸電線之間形成間隙電阻，在右側(cè)連接電壓表V2。若輸電線短路，則電壓表V2示數(shù) ；若輸電線之間形成間隙電阻，則電壓表V2示數(shù) 。斷路為0V小于U
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