中考物理一轮复习专题练习——电路故障分析填空题专练(共22题,有答案)-
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电路故障分析填空题专练(共22题,有答案)
1.在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作.经过一段时间,电流表突然无示数.若电路中只有一处故障,且只发生在电阻1R或2R上.
(1)该电路中存在的故障可能是______________________________________;
(2)为进一步确定故障,小强同学用一只完好的灯L替换电路中的电阻1R,闭合电键S,观察灯的亮暗情况.若灯L亮,说明故障是___________________;若灯L不亮,说明故障是_________________________.
2.在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S 电路正常工作.一段时间后,发现电路中至少有一个电表的示数变大,故障发生在电阻R1、R2上,其他元件仍保持完好①用一个完好的小灯替换 R2后,小灯___(选填“一定发光”或“可能发光”)②在
原路故障电路中,将电流表A 与R1位置互换后,电压表V 的示数不发生变化,电路中可能存在的故障是___.
3.如图所示电路,电源电压及灯L的额定电压均为6V,闭合开关S,灯L发光一段时间后突然熄灭,且只有一只电表示数变大,分析故障原因可能是灯L断路或_____(故障发生在变阻器R或灯泡L处).为检查故障原因,将滑动变阻器换成电动机,闭合开关S后电动机恰好正常工作,由此可以判定故障原因为_____。
若此时电流表示数为0.3A,电动机线圈电阻为2Ω,则1min内电动机消耗的电能为_____J。
4.小华用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,闭合开关S时,发现电压表有示数,但电流表无示数,请你帮他分析电路,故障可能是_____;排出故障后,他发现在移动滑动变阻器滑片的过程中,电压表示数从2V变到4V,电流表的示数变化了0.2A,则电阻R1为_____Ω;R1变化的功率为_____W。
5.在图中所示电路中,电源电压恒为6V.闭合S后,发现两个小灯泡(均标有”3V 1W “)都不亮,用电压表测得U ac=U bd=6V,如果电路中的各段导线及连接处均无问题且故障只有一处,那么电路故障是(须指明那个元件出了什么故障);如果此时用电压表去测灯泡L1两端电压,则电压表的示数为.
6.如图所示的电路中,当开关闭合时,灯不发光,电压表示数为0;当开关断开时,灯仍不发光。
电压表示数为6V,则电路中故障是________,电源两端电压为________V。
7.在如图所示的电路中,电源电压为U,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,电键S闭合前后,电压表指针的位置不变,请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障._____.
8.在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作.经过一段时
间,电流表突然无示数.若电路中只有一处故障,且只发生在电阻1R或2R上.
(1)该电路中存在的故障可能是______________________________________;
(2)为进一步确定故障,小强同学用一只完好的灯L替换电路中的电阻1R,闭合电键S,观察灯的亮暗情况.若灯L亮,说明故障是___________________;若灯L不亮,说明故障是_________________________.
9.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
电路中存在断路故障,且故障只可能发生在电阻R1、R2处,当电键S由断开到闭合时:
(1)如果电压表V的示数变大,则故障可能是__________________。
(2)如果电流表A与A1的示数始终相等,则故障可能是____________。
10.如图所示,闭合开关S,发现电灯L1、L2均不亮,电流表示数为零,说明电路存在______故障,用电压表进行检测,发现b、c间电压为零,a、b和a、c间电压均为3V,则电路的故障是____.
11.如图,将一根镍铬合金丝连接在电路中的M、N之间,闭合开关S,灯泡不发光,
电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障是_____,排除故障后闭合开关,“2.5V 0.5W”的灯泡L恰能正常发光,则电流表的示数为_____A,若将这根镍铬合金丝拉长后再接入M、N之间,灯泡亮度将_____.
12.在下图所示的电路中,闭合开关S,发光灯L不亮,电压表V有示数。
经检查是灯L和电阻R出现故障(不考虑灯L和电阻R同时出现故障的情况),该电路中存在的故
障可能______或______。
为进一步确定故障,小华同学将电压表正确并联在灯L两端,这种方法是不能找出故障,理由是__________。
13.某同学为探究电流和电压的关系,设计了如图所示的电路,图中电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,定值电阻规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电源电压恒为4.5V.请回答:
(1)闭合开关发现电流表有示数,电压表无示数,经检测发现电路中只有一处故障,该故障可能是____.
(2)故障排除后,闭合开关重新进行实验,在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端电压,则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是______.
14.在如图所示的电路中,闭合开关S,电路正常工作.一段时间后灯熄灭,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.将R和L位置互换后再次闭合开关S,两个电表指针都不偏转.若电路中只有一处故障,则这个故障是_____(填“R”或“L”)发生________(填“短路”或“断路”).
15.如图所示,闭合开关后小灯泡L1、L2均正常发光,它们的连接方式是_____联;过一会发现有一个小灯泡熄灭,而电流表的示数不变,则电路中出现的故障是
_____________.
16.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,发现只有两个电表的指针发生偏转,已知电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障.
①电路中的故障可能是__________;
②接着,移动变阻器R2的滑片P,只观察到一个电表的示数发生了改变,则故障一定是__________.
17.如图所示电路图,电源电压恒定.当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表的读数为0.50安,电压表的读数为2.50伏.当开关S1、S2闭合,S3断开时,由于电阻R1、R2中有一个电阻出现故障,电流表的读数为0.60安,电压表的读数为3.00伏.则电源电压为_________伏,电路中出现的故障是_________.
18.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,电路正常工作.一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2上.若两个电表的示数都变大,发生的故障是;若一个电表示数变大,另一个电表示数为0,则发生故障的电阻是.
19.在如图所示的电路中,R1=R2,电键S闭合后,电路正常工作,电流表和电压表的示数分别为I0,U0,过一段时间后一个电表示数变大,一个电表示数变小.已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据相关信息写出电表的示数及相应的故障._____、_____.
20.小明在实验室设计如图所示的电路测量电阻R的阻值.已知R0=20Ω,S1、S2都闭合时,电压表示数为6V,只闭合S1时,电压表示数接近6V,电路可能出现的故障是
________.小明检查电路排除故障后,只闭合S1时,电压表示数为2V,则R的阻值为______.
21.小芳用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”。
闭合开关后,左右移动回形针,小灯泡始终不亮,为检查电路故障,小芳将电压表接到A、B两点,测得电压为3.0V,则A、B间_______(短路/断路),这种故障可能的情况是_________、______________。
22.在图所示的电路中,闭合开关S,发光灯L不亮,电压表有示数。
不考虑灯L 和电阻R同时出现故障的情况:
(1)该电路中存在的故障可能是___________或___________。
(2)为进一步确定故障,小华同学将一个电流表正确串联在该电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况:
若电流表有示数,说明故障是_________________________________;
若电流表无示数,说明故障是_________________________________。
参考答案
1.电阻1R或2R断路1R断路2R断路
(1)电流表无示数,说明电路中无电流,即R1断路或R2断路;
(2)当用一只完好的灯L替换电路中的电阻R1时,闭合电键S,灯L和电阻R2串联,由于串联电路互相影响,如果灯L亮,说明R2正常工作,则是R1断路,如果灯L不亮,则说明R2断路.
2.一定发光 R2 断, R2断且R1 短, R1短
①若是电流表的示数变大,则电路有短路处,若是R2短路造成,若用完好的灯泡替换R2,便排除了短路问题,灯泡便会发光;若只有电压表示数变大,则R2断路,用小灯泡代替R2后,小灯泡能够发光;若电流表和电压表示数同时变大,则R1短路,用灯泡代替后,小灯泡能够发光.由上分析知,用一个完好的小灯替换R2后,小灯一定发光;
②分析电路图知,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压,若将电流表A与R1位置互换后,电压表测量电路中的总电压,电压表的示数不变,说明原来R2两端的电压等于电源电压,则原来与电压表并联的R2断路,或R1 短路或R2断路且R1短路。
3.灯L短路灯L短路 108
(1)灯L发光一段时间后突然熄灭,说明电路中无电流通过灯丝,因故障发生在变阻器R或灯泡L处,故可能发生的故障是灯L短路、灯L断路、变阻器短路,变阻器断路;如果灯泡L发生断路,灯不发光,电压表串联接入电路,测量电源电压,示数变大,电流表示数几乎为零,符合题意;如果灯泡L发生短路,整个电路电阻减小,电流表示数变大,电压表相当于与一段导线并联,示为零,符合题意;如果电阻R发生断路,电路无电流通过,灯泡不发光,电压表和电流表都无示数,不符合题意;如果电阻R发生短路,灯泡仍然发光,电流表示数增大,电压表示数变为零,不符合题意;所以电路发生的故障可能是灯L 短路或断路。
(2)将滑动变阻器换成电动机,电灯与电动机串联,电动机正常工作说明其两端电压为6V,等于电源电压,则小灯泡两端电压为零,故灯泡L短路;(3)电动机在6V电压下转动1min消耗的电能:W=UIt=6V×0.3A×60s=108J。
4. R1断路(或电流表A短路) 10 1.2
如图的实验电路,闭合开关S时,发现电压表有示数,但电流表无示数,有两种可能,一是R1断路,此时电压表串联在电路中,能够测出电源电压,但电压表的电阻很大,所以电流表无示数;
二是电流表A短路,此时电流表无示数,但电压表会有示数;
电压表示数从2V变到4V,电流表的示数变化了0.2A,根据I=U
R 得:4V
R1
−2V
R1
=0.2A,解得
R1=10Ω;根据P=U2
R 得R1变化的功率为:ΔP=(4V)
2
10Ω
−(2V)2
10Ω
=1.2W。
5.灯泡L2灯丝断;0V
试题分析:将电压表接在ac两点之间时,示数为6V,说明除灯泡L1、L2以外的电路是通路;将电压表接在bd两点之间时,示数为6V,说明除灯泡L2和滑动变阻器以外的电路是通路.由上知滑动变阻器是完好的,所以故障原因为灯泡L2灯丝断了;因为L1是完好的,如果此时用电压表测灯泡L1两端电压,电压表示数为零。
6.短路 6
开关闭合时,灯泡不发光,说明电路断路或短路,因为电压表示数为0,说明灯泡短路或电阻断路。
开关闭合时,灯泡不发光,说明电路断路或灯泡短路,因为电压表示数为0,说明灯泡短路
或电阻R断路;当开关断开时,灯仍不发光,但电压表示数为6V,说明电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,说明电阻R没有断路,所以故障只能是灯泡L短路;开关断开时,电压表与电阻R串联,电压表测量的是电源电压,即电源电压为6V。
7.若电压表的示数为U,说明R2断路或R1短路;若电压表的示数为0,说明R1断路
从两个方面分析:①若电压表有示数说明闭合开关前后,电压表与电源的两端相连,据此定出故障所在;②若电压表无示数说明闭合开关前后,电压表与电源的两端不相连,据此确定出故障所在.
①若闭合开关前,电压表有示数,说明电压表通过R1与电源的两极连通,此时电压表的示数为电源电压U;闭合开关后,电压表指针的位置不变,即电压表仍然测电源电压,则故障可能是R1短路了(R1不分压),也可能是R2断路(此时电压表串联在电路中测电源电压).②若闭合开关前,电压表无示数,说明电压表与电源的两极不相连,则故障为R1断路;闭合开关后,电压表指针的位置不变,即电压表仍然无示数,也说明是R1断路.
8.电阻1R或2R断路1R断路2R断路
(1)电流表无示数,说明电路中无电流,即R1断路或R2断路;
(2)当用一只完好的灯L替换电路中的电阻R1时,闭合电键S,灯L和电阻R2串联,由于串联电路互相影响,如果灯L亮,说明R2正常工作,则是R1断路,如果灯L不亮,则说明R2断路.
9.R2断路或R2断路且R1断路 R1断路或R1断路且R2断路
(1)①若电阻R1出现了断路故障,电键S断开时,电压表测量电源电压,即电压表示数等于电源电压;电键S闭合后,电压表直接连接在电源两端,即电压表测量电源电压,故电键S断开前后电压表的示数不变,故不可能只有电阻R1断路;
②若电阻R2出现了断路故障,电键S断开时,电压表的正负接线柱不能与电源两极相连,电压表示数为零;当电键S闭合后,电路为R1的基本电路;电压表测量电阻R1两端的电压,即为电源电压;故电键S断开前后电压表示数变大符合题意;
③若R2断路且R1断路时,电键S断开时,电压表的正负接线柱不能与电源两极相连,电压表示数为零;当电键S闭合后,电路为R1的基本电路;电压表测量电阻R1两端的电压,即为电源电压;故电键S断开前后电压表示数变大符合题意;
由此分析可知:如果电压表V的示数变大,则故障可能是R2断路或R2断路且R1断路;(2)电键S断开时,电阻R1、R2串联,①闭合电键S前,若电阻R1出现了断路故障,电流表A与A1的示数始终相等,都为零;电键S闭合后,电路为R1的基本电路,电流表A1因电键S闭合被短路,故电流表A1无示数,又因为电阻R1出现了断路故障,电流表A也没有示数,都为零,故电阻R1可能出现了断路故障;
②若电阻R2出现了断路故障,电键S断开前,因电路为断路,故电流表A、A1均无示数;当电键S闭合后,电路为R1的基本电路,电流表A1因电键S闭合被短路,故电流表A1无示数;电流表A测量通过电阻R1的电流有示数,故电流表A与A1的示数不相等,故不可能只有电阻R2断路。
③闭合电键S前,若R1断路且R2断路,电流表A与A1的示数始终相等,都为零;电键S闭合后,电路为R1的基本电路,电流表A1因电键S闭合被短路,故电流表A1无示数,又因为电阻R1出现了断路故障,电流表A也没有示数,都为零,故R1断路且R2断路符合题意;由此分析可知:如果电流表A与A1的示数始终相等,则故障可能是R1断路或R1断路且R2断路故答案为:(1)R2断路或R2断路且R1断路;(2)R1断路或R1断路且R2断路。
10.断路;电灯L1处断路
电灯L1、L2均不亮,电流表示数为零,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连.闭合开关S,发现电灯L1、L2均不亮,电流表示数为零,说明电路存在断路;用电压表进行检测时,bc间电压为零,说明bc间电路完好;ac间电压为3V,说明电流表和开关完好;ab间电压为3V,说明ab间有断路,即电灯L1处断路.11.PLQ间某处断路; 0.2;变暗
(1)若电流表示数为0,灯不亮,则说明电路可能断路;电压表有示数,则说明电压表与电源连通,即与电压表并联的支路断路了;
(2)根据P=UI求灯的额定电流;
(3)根据影响电阻大小因素结合灯的实际功率分析
由图知道,灯与镍铬合金丝串联,电压表测灯的电压,电流表测电路中的电流,当闭合开关S时,灯泡不发光,电流表无示数,则说明电路有断路,又因为电压表有示数,所以,应是PLQ间某处断路;若“2.5V 0.5W”的灯泡L恰能正常发光,由P=UI知道,灯的额定
电流是:
0.5
I0.2
2.5
P W
A
U V
===,所以,电流表的示数是0.2A;当将这根镍铬合金丝拉长
后再接入M、N之间时,由于横截面积变小而使电阻变大,总电阻也变大,由欧姆定律知道,此时电路中的电流变小,由P=I2 R知道,灯的实际功率将变小,灯泡亮度将变暗.12.灯L短路电阻R断路无论灯L短路或电阻R断路电压表都无示数
[1][2]由图可知,灯L与电阻R串联,发光灯L不亮,电压表V有示数,说明电压表与电源两极连接的部分电路没有断路,即灯泡L没有断路,可能是灯泡L短路;电压表有示数,说明电阻R也没有被短路,可能是断路,由上可见,电路故障可能是灯泡L短路或电阻R 断路;
[3]小华同学将电压表正确并联在灯L两端,这种方法是不能找出故障,因为在灯L短路和电阻R断路两种情况下,电压表均无示数。
13.定值电阻R短路(或电压表开路) 5Ω
(1)闭合开关发现电流表有示数,说明电路是连通的,由于电压表无示数,则该故障可能是定值电阻R短路.
(2)由题可知,定值电阻R和滑动变阻器串联在电路中,电压表测定值电阻R两端的电压,在保证电路安全的前提下,由于电压表的量程为0~3V,所以,当电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,此时电路中的电流I=I R=3V/10Ω=0.3A,
滑动变阻器两端的电压U P=U-U R=4.5V-3V=1.5V,
所以,滑动变阻器连入电路中的最小电阻R P=U P/I=1.5V/0.3A=5Ω
14.L 断路
如果灯L断路,电流表示数减小为零,电压表示数增大;将灯泡和电阻互换位置后,电流表仍无示数,电压表示数减小为零.故L发生断路;如果灯泡短路,电流表示数增大,电压表示数减小;将灯泡和电阻互换位置后,电流表指针偏转,电压表指针偏转.如果电阻R 断路,电流表和电压表示数都为零.如果电阻R短路,电流表、电压表示数都增大.综上所述:故障为灯泡L断路.
故答案为L;断路.
15.并 L2断路
由电路图可知,闭合开关S后,电流从电源正极开始分支,分别经过两个灯泡再回到电源负极,因此两灯泡并联连接;图中电流表测L1支路的电流,电流表的示数不变,说明小灯泡L1没有故障,则故障在L2上;若L2短路,小灯泡L1也同时被短路,两个灯泡都不亮,所以只能是L2断路。
16.①R 1开路或R 1短路 ②R 1短路
(1)由图示可知,当闭合电键S 时,两电阻串联,电压表V 测电源电压,电流表测电路中的电流,电压表V 1测定值电阻两端的电压;如果R 1断路,则两电压表有示数,电流表无示数,符合题意;如果R 1短路,则电压表V 和电流表有示数,电压表V 1无示数,符合题意;如果R 2断路,则只有电压表V 有示数,不符合题意;如果是R 2短路,则三个电表都有示数,不符合题意;所以故障只能是R 1断路或R 1短路;
(2)如果是R 1短路,移动滑片时,只有电流表示数变化,符合题意;如果是R 1断路,移动滑片时,所有的电表示数都不变,不符合题意;所以故障一定是R 1短路.
17.3.00(或3.0或3) 电阻R 1断路
当开关S 1、S 2断开,S 3闭合时,两电阻串联,则电阻R 2的大小为R 2==5Ω;当开关S 1、S 2闭合,S 3断开时,两电阻并联,电压表的示数就是电源电压,因为此时电压表的示数为3.00V ,故电源电压为3.00V ;由于此时电流表测量的是干路的电流,其大小为0.60A ,而此时的电压除R 2的大小为=0.6A 正好是电流表的大小,故出现的故障是电阻R 1断路.
18.电阻R 2短路;电阻R 1短路或断路①电源电压不变,电流表示数变大,说明电路电阻减小,所以故障为一个电阻短路;同时电压表示数增大,不可能是电阻R 1短路(若R 1短路,电压表相当于与导线并联,示数为零),所以是电阻R 2短路;
②如果电流表示数变大,则电压表示数减小为零,此时只能是电阻R 1短路;如果电流表示数为零,则电压表示数增大,此时的故障可能是电阻R 1断路,电压表测量电源电压示数增大
19.电压表示数为2U 0,电流表示数为0,说明R 1断路 电压表示数为0,电流表示数为2I 0,说明R 1短路
原电路中,两电阻串联,电压表测R 1的电压(小于电源电压),根据分压原理,两电阻的电压相等,由串联电路电压的规律,电源电压02U U =,电流表测电路中的电流,由电阻的串联和欧姆定律,电流表示数:0121
2U U I R R R ==-----+①: (1)若R 2短路,则电压表测电源电压2U 0,电压表示数变大,此时为R 1的简单电路,电流表示数:01
2U I I R '==----②; 由①②电流表示也变大,与一个电表示数变大,一个电表示数变小不符合,所以故障不可能是R 2短路;若R 2断路,整个电路断路,两表都没有示数,两表示数都变小,所以故障不可能是R 2断路;
(2)已知电路中仅有一处故障,故故障只能是R 1断路或短路,若R 1断路,电压表串联在电路中测电源电压,示数电源电压02U U =,电压表示数变大;电流表示数为0,电流表示数变小;符合题意;若R 1短路,电压表示数为0,电压表示变小,电路为R 2的简单电路,由欧姆定律,电流表示数为:02
2U I I R == =2I 0,电流表示数变大,符合题意;
20.R0短路或R断路 10Ω
(1)故障包括短路和断路,然后结合电路特点和电压表无示数判断故障所在;
(2)先根据串联电路特点求出R0两端电压,然后利用欧姆定律求出电路电流,最后根据欧姆定律的变形公式求出R的阻值.
(1)S1、S2都闭合时,为R的基本电路,电压表示数等于电源电压6V;只闭合S1时,R0、R 串联,电压表示数接近6V,说明电压表正负接线柱与电源两极相连,因此故障可能为R0短路或R断路;
(2)R0两端电压:U0=6V﹣2V=4V,
电路中的电流:I===0.2A,
R的阻值:R===10Ω.
21.断路灯丝断了灯泡与灯座接触不良
由图可知,使用的是两只干电池,则电源电压为3V。
闭合开关后,左右移动回形针,小灯泡始终不亮,A、B间电压为3.0V,即电压表测电源电压。
说明A、B间断路,电压表相当于直接接到了电源两端,所以示数为3V;A、B间是小灯泡,灯泡断路,可能是灯丝断了,或者灯泡与灯座之间接触不良。
22.(1)灯L短路、电阻R断路(2)灯L短路、电阻R断路
(1)闭合开关S后小灯泡不发光,原因有二:一是电灯被短路,灯不亮,电压表测量电阻R两端的电压,有示数;
二是,电阻R断路,电路中无电流,但电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是连通的,电压表有示数;
(2)将一个电流表正确串联在该电路中,若电流表有示数,说明故障是灯L短路;若电流表无示数,说明故障是电阻R断路.
故答案为:(1)灯L短路;电阻R断路;
(2)灯L短路;电阻R断路.。