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电路故障分析

发布时间:2013-10-25 10:41:44  

简单电路故障类习题的分析判断

电路故障是指电路连接完成通电时,整个电路或部分电路不能工作。 它产生的原因主要有:元件本身存在问题,如元件内部断路、短路;连接时选用的器材不当(如R1>>R2);电路导线接触不良或断开等。

初中物理学习的电路的三种基本状态是:通路,电路形成回路,电路中有持续电流,电路工作;断路,指电路的某一位置断开,无法形成回路,电路中没有电流,电路不工作;短路,指电源的正负极被导线直接相连,电流不经过用电器直接从电源正极流向负极,此时电路中的电流极大,可能烧坏电源。

因此,综合起来,初中阶段的电路故障一般可以概括为断路和短路两种原因所引起的。分析和判断的一般思路就是首先判断故障原因是短路或断路引起的,然后再判断是哪部分电路出现的短路或断路故障。分析的基本方法依然是根据电流的流向方法。

从电路中是否有电流入手分析电路故障不失为一条捷径。若电路(或某一支路)中无电流,则电路是断路;若电路中有电流,则是通路,但既存在故障,则电路中就有部分电路短路(亦称短接);而整个电路被短路时电路中的电流极大,将出现电流表打表现象,同时整体电路短路故障一般只出现在并联电路中,串联电路一般不出现整体短路故障的分析。 下面以几个常见的电路为例,具体分析电路故障:

例1、如图1,闭合开关时,两灯都不亮,电压表示数为0。则原因可能是( )

A、L1短路 B、L2短路 C、L1断路 D、L2断路

分析:闭合开关时,两灯都不亮(或电流表无示数),表明电路

中无电流,从上面的分析可以得出这是断路故障。那么是L1还是L2断路

呢?可以通过电压表的示数来进行分析,因为电压表测量L1两端电压,

若是L1断路,则电压表应与L2串联接在电源两端,它应该有示数且接近电源电压,而此时电

压表示数为0,说明电压表没有连接到电源两端。因此本题的正确选项是D。

例2、如图2,闭合开关时,电流表有示数,电压表示数接近电源电压,则原因可能是

A、L1短路 B、L2短路 C、L1断路 D、L2断路

分析:闭合开关时,电流表有示数(或指针偏转),表明电路中

有电流,从上面的分析可以判断这是电路中的部分电路短路故障。

那么是L1还是L2短路呢?可以通过电压表的示数来进行分析。可

以假设一下,若是L1短路,那么L1就相当于一根导线,它的两端电压就为0,这与题目条件

不相符,这样就可以确定是L2被部分短路。因此本题的正确选项是B。

1

例3、如图3,闭合开关时,L1发光而L2不亮,则原因可能是:

A、L2断路 B、L2断路 C、RL1比RL2大得多 D、RL1比RL2小得多

分析:闭合开关时,L1发光,表明电路中有电流,从上面的分析可以判断这是

电路中的部分电路短路故障,L1发光而L2不亮,可以很快得出是L2短路;那么L2

就相当于一根导线,它的电阻极小,而从电路中不能看出L2被短接,因而故障应是

RL2比RL1小得多。因此本题的正确选项是C。当然,也可以通过串联电路中电流相等的特点来解释,不再赘述。

例4、如图4,闭合开关时,电流表A与A1的示数相同,则原因可能是( )

A、L1短路 B、L2短路 C、L1断路 D、L2断路

分析:并联电路由于存在两条支路,因此必须分析各条支路是否有电流。本

题中,电流表A与A1的示数相同,即I=I1,说明干路和L1所在支路是通路,从并

联电路的电流特点分析:I=I1+I2 ,因此I 2=0,即电流表A2示数为0,L2支路没

有电流,此支路断路。则正确选项是D。

例5、如图4,闭合开关瞬间,电流表A与A1同时打表,A2指针不动。则原因可能是( )

A 、L1短路 B、L2短路 C、L1断路 D、L2断路

分析:电流表A与A1都打表,很明显是短路故障,同时A2指针不动,说明短路的不是L2支路,因此正确选项是A。

例6、如图6,闭合开关时,灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压,则原因可能是( )

A、ab间断路 B、bc间断路 C、cd间断路 D、ad间断路

分析:L1、L2都不亮,可以判断出电路故障属于断路。

由于电压表示数接近电源电压,说明L2阻值很大(或者电压表串联在电路中),

远大于L、L3的电阻,所以断路故障应该是出现在L2所在的部分电路,因此正

确选项应是B。

例7、如图8,闭合开关时,发现电流表的指针没有偏转;某同学用一根导线将ac两点连接起来,闭合开关瞬间,电流表指针迅速偏转到最大;当他用这根导线将bd两点连接起

来时,发现灯L1发光。则下列关于该电路存在的问题分析错误的是

A、L1完好 B、L2断路 C、L3短路 D、L2情况无法判断

分析:闭合开关后,电流表指针没偏转,首先可确定此电路中有断路故障。用

一根导线将ac两点连接起来,闭合开关瞬间,电流表指针迅速偏转到最大,说明断路故障没有出现在L3所在部分电路,同时说明L3被短路了;再用导线将bd两点连接起来时,L1发光,说明故障也不是L1所在部分电路,那么只有L2断路的可能了。综合上述分析,错误的选项应该是D。

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边学边练

1.如下左图所示电路中,电源电压保持不变,闭合电键S后,电路正常工作,过了一会儿,电流表的示数变大,且电压表与电流表的比值不变,则下列判断中正确的是( )

A.电阻R断路,灯L变暗 B、电阻R短路,灯L变亮

C.灯L断路,电压表的示数变小 D、灯L短路,电压表的示数变大

2.如下中图所示的电路中,电流电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作,过了一会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是( )

A.电阻R一定断路 B、电阻R一定短路

C.灯L的亮度可能不变 D、灯L可能变亮

3.如下右图所示电路中,电源电压不变,闭合电键S,电路正常工作一段时间后,发现两个电压表的示数相等,则( )

A.灯L一定熄灭 B、灯L可能变亮 C、电阻R一定断路 D、电阻R可能短路

4.如下左图所示的电路中,当电键S闭合时,发现电压表的示数为0,则下列故障中不可能是( )

A.L1灯丝断了 B、L2灯丝断了 C、灯L1短路 D、电压表接线断开

5.如下中图所示电路中,电源电压为6伏。当电键S闭合时,只有一只灯泡发光,且电压表V的示数为6伏,产生这一现象的原因可能是( )

A.灯L1短路 B、灯L2短路 C、灯L1断路 D、灯L2断路

6.如下右图所示电路中,电源电压不变,闭合电键S后,灯L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( )

A.灯L1短路 B、灯L2短路 C、灯L1断路 D、灯L2断路

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7.如下左图所示电路中,电源电压不变,闭合电键S,电路正常工作,一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则( )

A.灯L可能变亮 B、灯L亮度可能不变 C.电阻R可能断路 D、电阻R可能短路

8.如下中图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S,电压表、电流表均有示数。将滑动变阻器的滑片P向左移动时,一会儿发现电压表和电流表示数的比值变小,则下列判断中正确的是( )

A.电阻R1短路,电压表的示数变小 B、电阻R1断路,电流表的示数变大

C.滑动变阻器短路,电压表的示数变小 D、滑动变阻器断路,电流表的示数变小

9.在如上右图所示电路中,电源电压不变。闭合电键S,电路正常工作。过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )

A.灯L断路 B、灯L短路 C、电阻R断路 D、电阻R短路

10.如下左图所示电路中,闭合电键S后将出现的情况是( )

A.电压表示数为电源电压 B、电流表将损坏

C.小灯泡L正常发光 D、电流表、电压表损坏

11.如下中图所示电路中,闭合电键后,灯泡不亮,电流表无示数,用电压表测量ab间的电压值为零,则测ad及cd时,均有电压,这说明( )

A.电源接触不良 B、电键的触片或接线柱接触不良

C.电流表内部断路 D、灯泡的灯丝已断

12.如下右图所示电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作,过一会儿,两个电表的示数均变小,则下列判断中正确的是( )

A.电阻R可能短路 B、电阻R一定断路 C.灯L可能变亮 D、灯L一定熄灭

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13.如下左图所示的电路中,闭合电键后,将滑动变阻器的滑片从中点C移动到b端的过程中,几乎看不到电压表示数的变化,指针始终指在一个较大的数值上,这可能是因为( )

A.电阻R太小 B、R与滑动变阻器的阻值相当

C.电阻R太大 D、滑动变阻器被短路了

14.如下中图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键S后,电路正常工作。一段时间后,发现其中一个电压表示数变小,则( )

A.灯L可能短路 B、灯L一定断路 C、电阻R可能短路 D、电阻R一定断路

15.如上右图所示电路中,闭合电键后,灯L1、L2正常发光,电表完好。如果将电流表和电压表互换,那么将出现的情况是( )

A.电压表示数变小,灯L2变亮 B、电流表示数变大,灯L2不亮

C.电压表示数不变,灯L2不亮 D、电流表示数变小,灯L1变亮

16.如下左图所示电路中,电源电压不变,闭合电键后,两灯正常发光,过一会儿,发现其中一灯熄灭,则下列判断中,正确的是( )

A.电流表示数变大,另一灯变亮 B、电流表的示数变小,另一灯亮度不变

C.电流表示数变小,电压表的示数变小 D、电流表示数不变,电压表的示数不变

17.如下中图所示电路中,电源电压不变。闭合电键后,发现电压表示数为零,则下列情况中不可能的是( )

A.电阻R断路 B、电流表A断路 C、灯L断路 D、灯L短路

18.如下右图所示电路中,电源电压不变,闭合电键S,电压表、电流表均有示数。将滑动变阻器的滑片P向右移动,一会儿发现电压表和电流表示数的比值变大,则下列判断中正确的是( )

A.电阻R1短路,电压表的示数变大 B、电阻R1断路,电流表的示数变小

C.滑动变阻器短路,电压表的示数变小 D、滑动变阻器断路,电流表的示数变小

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19.如图所示,电源电压为6V,闭合开关后发现电流表的指针几乎不偏转,电压表的示数为6V,两表接法均正确,可能出现的故障是( )

A.电灯L1的灯丝熔断 B.开关接触不良

C.电灯L1被短路 D.电流表被烧毁。

20.如图所示的电路,闭合开关后,发现L1很亮,L2只能微弱发光,以下对这一现象产生原因

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的电阻较小,其实际电流较小

D.由于灯泡L2的电阻较大,其实际电流较小

21.如图所示的电路,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

22.如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,电路正

常工作。一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,两只电表中一只电表

示数变小,另一只电表示数不变。出现这种现象的可能原因是( )

A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路

23.如图所示,闭合开关s时,灯泡L1、L2都不亮;用一根导线的

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,两灯都亮了。由此可以判断( )

A.开关S断路 B.灯L2断路

C.灯L2短路 D.灯L1断路

24.小青在探究“怎样用变阻器改变灯泡

的亮度”时,连接的电路如图所示。闭合

开关后,灯泡不亮,她用电压表进行电路

故障检测,测试结果如右表所示,则电路中的故障可能是( )

A.开关断路 B.开关短路 C.变阻器断路 D.灯泡断路

25.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,灯L1和L2均发光.一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是( )

A灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路

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