备战2020中考物理专题2-13电路故障判断（附解析）

1 2.13 电路故障判断 一、选择题 1．（2019·连云港）如图所示，电源电压 U 恒定，闭合开关，L1、L2 两灯均正常发光，电流表和电压表均有 示数。过一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，两个电表示数均不变，假设故障是由其中某只灯泡引起的，则 造成此现象的原因可能是（　　） A．L1 短路 B．L2 短路 C．L1 断路 D．L2 断路 【答案】D 【解析】 由图知，两个灯泡是并联的，电流表测量 L1 的电流，电压表测量 L2 的电压，也就是测量整个电路的电压 （并联电路中各支路的电压等于电源电压）；根据题意可知，原来 L1、L2 两灯均正常发光，电流表和电压表 均有示数；过一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，两个电表示数均不变。 AB、如果 L1 短路或 L2 短路，整个电路都会短路，电源会被烧坏，电压表的示数减小为 0，故 AB 都错误。 C、如果 L1 断路，电流表会没有示数，不符合题意，故 C 错误。 D、如果 L2 断路，L2 不发光，L1 的支路不受影响，L1 仍然发光，电流表示数不变，此时电压表测量电源电压， 其示数也不变，故 D 正确。 对于故障问题，可以进行假设选项正确，然后进行推断，推出的结论和题干相符，假设正确，否则假设错 误。对于故障问题，根据电流表有无示数判断电路是通路还是断路，电流表有示数电路是通路，电流表无 示数是断路，然后通过电压表来判断电路故障的具体情况。 2.（2019·吉林）如图所示。开关闭合后，发现电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数。如果电 路中只有一处故障，则故障是（　　） A． 变阻器断路 B．小灯泡短路 C． 电流表短路2 D．小灯泡断路 【答案】 A 【解析】如图所示，灯泡 L 与变阻器 R 串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的总电流。 A、如果变阻器断路，那么电压表就与灯泡串联在电路里；因为电压表的内阻很大，所以它两端的电压就 会很大，接近电源电压，而通过电流表的电流很小，因此电流表几乎无示数，故 A 符合题意； B、如果小灯泡短路，那么电路里只有变阻器 R，电压表的示数接近电源电压，电流表的示数非常明显， 故 B 不合题意； C、如果电流表短路，那么电流表就根本没有示数，而不是几乎没有示数，故 C 不合题意； D、如果小灯泡断路，那么整个电路没有电流，电压表和电流表都没有示数，故 D 不合题意。 3．(2019·十堰)小华在做如图所示的实验时，闭合开关 S，两灯均发光，过了一会儿，灯 L1 突然熄灭，他 发现一个电表的示数变大，另一个电表的示数变小。他将灯 L1、L2 位置互换，再次闭合开关 S，观察到两个 电表指针均不动，若电路只有一处故障，则一定是（　　） A．灯 L1 短路 B．灯 L1 断路 C．灯 L2 短路 D．灯 L2 断路 【答案】B 【解析】由电路图知，两只灯泡串联，电压表测量灯泡 L1 两端的电压，电流表测量通过电路的电流； A、如果灯泡 L1 短路，L1 不能发光，电流表示数增大，电压表示数减小；将两只灯泡互换位置后，电流表指 针偏转，电压表指针也偏转，故 A 不符合题意； B、如果灯 L1 断路，两灯都不能发光，电流表示数减小为零，电压表示数增大；将灯 L1、L2 位置互换后，整 个电路断路，所以电流表、电压表指针均不动，故 B 符合题意； C、如果灯泡 L2 短路，电流表、电压表示数都增大，故 C 不符合题意； D、如果灯泡 L2 断路，整个电路断路，所以电流表、电压表指针均不动，故 D 不符合题意。 4．（2019·郴州）如图所示，闭合开关 S 后，灯泡 L 没有发光，电流表和电压表的示数均为 0。若电路中只 有一处故障，则可能的故障是（　　）3 A．灯泡 L 断路 B．电阻 R 断路 C．灯泡 L 短路 D．电阻 R 短路 【答案】A 【解析】电路连接正确无误，闭合开关 S，发现灯不发光，且电压表示数、电流表示数均为零。电路中一定 有断路，故 CD 错误，可能是电流表断路、小灯泡断路、开关断路；若电阻 R 断路电压表有示数，故 B 错误， A 正确。 5．（2019·株洲）在图示电路中，开关闭合后，无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表示数为零，电 压表有示数且不变。图中除标有序号的四根导线外其他元件正常，则出现断路的导线一定是（　　） A．① B．② C．③ D．④ 【答案】B 【解析】 若①导线断了，电路断路，灯泡不亮，电压表和电流表都无示数，不符合题意。 若②导线断了，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测电源电压有示数，符合题意。 若③④导线断了，电流表有示数，电压表示数为零，不符合题意。 6．(2019·攀枝花)如图所示，闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数。一段时间后， 三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零。若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数。 造成此现象的原因可能是（　　）4 A．甲灯短路 B．甲灯断路 C．乙灯断路 D．丙灯断路 【答案】B 【解析】由图知，闭合开关，三只灯泡串联，电压表测量乙两端电压，电流表测量电路电流。 A、如果甲灯短路，其它灯泡能够发光。故 A 不符合题意； B、如果甲灯断路，整个电路断路，所以三只灯泡都不能发光，电流表、电压表都无示数；将甲、乙两灯泡 互换，电压表串联在电源两端有示数，电流表仍然断路无示数。故 B 符合题意； C、如果乙灯断路，电压表串联在电源两端有示数。故 C 不符合题意； D、如果丙灯断路，整个电路断路，所以三只灯泡都不能发光，电流表、电压表都无示数；将甲、乙两灯泡 互换，整个电路仍然断路，电流表、电压表都无示数。故 D 不符合题意。 7．(2019·青海)如图 所示，闭合开关后两灯不亮，用电压表先后测得 UAD＝UAC＝UAB＝4.5V ，则故障可能 是（　　） A．灯 L1 断路 B．灯 L2 断路 C．灯 L1 短路 D．灯 L2 短路 【答案】A 【解析】 由图可知，两灯串联；闭合开关后，两灯均不亮，所以不是其中的某个灯短路（若一盏灯短路，则另一盏 灯会发光），故 CD 错误； 如果测得两点间有电压，则说明电压表与电源两极间的连接部分是通路； ①UAD＝4.5V，说明电源正常； ②UAC＝4.5V，说明开关处没有断路； ③UAB＝4.5V，说明 L2、开关处没有断路； 因此故障只能是灯 L1 发生断路（开路），故 A 正确，B 错误。 8．(2019·凉山)如图所示为小明连接的电路，他先检查导线连接无误后，闭合开关 S，发现两灯均不发光， 于是他用一个电压表分别并联接到 ab、bc、ac 两点，灯 L1、L2 均不发光，且电压表无示数，再用电压表并 联接到 dc 两点时，灯 L1、L2 均不发光，但电压表指针有明显偏转，由此判定电路的故障可能是（　　）5 A．灯 L1 断路 B．灯 L2 断路 C．灯 L1 短路 D．灯 L2 短路 【答案】B 【解析】灯泡的故障分为断路和短路两种，根据电压表连接在不同位置时的示数表现情况，分别对断路和 短路的情况进行判断，看出现的可能性有哪些，最终得出结论。 由题意可知，并联接到 ab、bc、ac 两点，灯 L1、L2 均不发光，不能是短路，且电压表无示数，说明 ac 外 的电路有断路； 再连接到 dc 两点之间，灯 L1、L2 均不发光，不能是短路，但电压表指针有明显偏转，说明有微弱电流从电 源正极经过电压表再经过 L1 回到电源负极，说明与电压表并联的部分断路；故是灯 L2 断路。 9．(2019·天津)如图所示的电路中，两个小灯泡的规格相同。闭合开关后，只有一个小灯泡发光，电压表 指针偏转明显。则故障原因可能是（　　） A． L1 短路 B． L1 断路 C．L2 短路 D． L2 断路 【答案】A 【解析】 由电路图可知，两灯泡串联，电压表测灯 L2 两端电压；当开关闭合时，其中一个灯亮，说明电路是通路， 则另一个灯泡不亮的原因可能是灯泡短路。而电压表有示数，说明 L2 没有短路，则故障原因可能是 L1 短路， 故 A 正确，BCD 错误。 由图可知：L1、L2 串联，当开关闭合时，其中一个灯亮，说明电路是通路，则另一个灯泡不亮的原因可能是 灯泡短路；根据电路图，可做出判断。 10．(2019·巴中)如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S．电路正常工作，一段时间后，发现两 个电表示数都变大，则出现这种故障的原因可能是（　　）6 A．L1 断路 B．L1 短路 C．L2 断路 D．L2 短路 【答案】D 【解析】由电路图可知，灯泡 L1 与灯泡 L2 串联，电压表测 L1 两端的电压，电流表测电路中的电流。 由电流表的示数变大可知，电路是通路，且电路的总电阻变小，则电路故障应为短路，故 AC 错误； 由电压表的示数变大可知，L1 不能短路，短路的为 L2，故 B 错误、D 正确。 11． (2019·襄阳)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。过了一会儿,灯 L 熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是（　　） A．可能是灯 L 断路,电流表的示数变小 B．可能是电阻 R 短路,电压表的示数变大 C．可能是灯 L 短路,电压表的示数变大 D．可能是电阻 R 断路,电流表的示数变小 【答案】D 【解析】 A、如果灯 L 断路，整个电路断路，所以电流表、电压表示数都减小为零。故 A 不符合题意； B、如果电阻 R 短路，灯泡是通路，能够发光。故 B 不符合题意； C、如果灯 L 短路，灯不亮，电路总电阻减小，所以电流表示数增大，同时电压表测量电源电压示数增大。 故 C 不符合题意； D、如果电阻 R 断路，电流表示数减小为零，电压表测量电源电压，示数变大。故 D 符合题意。 12．(2019·常州)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关 S，灯 L1、L2 都发光，一段时间后，有一盏灯 突然熄灭，电流表无示数，电压表有示数电路故障可能是（ ） A．L1 短路 B．L1 断路 C．L2 短路 D．L2 断路 【答案】D 【解析】本题考查了电路故障分析。由图可知：L1 和 L2 并联，电压表测量电源电压，电流表测量 L2 的电流， 由于电压表有示数，则电压表到电源两端是通路，有一盏灯熄灭且电流表无示数，则可能是 L2 发生了断路， D 选项符合题意。 二、填空题7 13．（2019·宜昌）客厅有三组六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏不亮，另五盏正常发光 （如图所示）。已知家庭电路电压为 220V ，每只灯工作时电阻为 1100Ω ，则此时通过开关的电流为　 　 A，不亮的那一盏灯　 　（选填：断路、被短接）了。 【答案】1；断路。 【解析】根据并联电路用电器工作时互不影响的特点即可判断灯泡的连接分式； 干路电流根据欧姆定律和并联电路的电流特点即可求出。 家庭电路中，由于另五盏正常发光，说明六盏白炽灯工作时互不影响，故六盏白炽灯并联连接；由一个开 关控制，则开关串联在干路上，由于六盏白炽灯相同，且五盏正常发光，则： 干路电流 I＝5I1＝5× U R＝5× 220V 1100Ω=1A；由于不亮的灯泡对其它灯泡没有产生影响，故这盏灯泡是发生开 路现象。 14．(2019·内江)如图所示，电源电压为 3V，闭合开关，两只相同的灯泡 L1、L2 都亮，灯泡 L2 两端的电压 为　 　V．突然两只灯泡同时熄灭，电压表的示数变为 3V，电路故障可能是灯泡　 　开路（选填 “L1”或“L2”） 【答案】1.5；L2 【解析】由图可知，两灯串联，电压表测量灯泡 L2 两端的电压，因为串联电路中电流处处相等，所以通过 灯泡 L1 和 L2 的电流相等，两个灯泡相同，电阻也相同，根据 U＝IR 知，两灯泡两端的电压相等，都为电源 电压的一半，所以灯泡 L2 两端的电压为 1 2U＝ 1 2×3V＝1.5V；突然两只灯泡同时熄灭，电压表的示数变为 3V， 不可能是两灯泡同时短路，所以应该是断路，因为电压表的示数为 3V，说明电压表与电源的两端相连，所 以电路故障可能是灯泡 L2 开路了。 15.（2019·成都 A 卷）如图所示电路，开关 S 闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯 (选填“L1”或 “L2”)两端电压。一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，则故障可能是 ( 选填“L1 短路”、“L1 断路”或“L2 断路”)。8 【答案】L1 L1 断路 【解析】电压表测量对象可以用“短路法”或“去源法”进行初步判断，故障分析中，由电流表无示 数可以初步判定电路肯定发生断路，再由电压表示数很大可以判定此时电压表串联进入电路，L 2 无 故障，则发生断路的为 L1 灯泡。 16．(2019·眉山)如图所示，闭合开关 S 后小灯泡 L1、L2 均正常发光，它们的连接方式是______联；一段 时间后，有一个小灯泡熄灭，而电流表 A 的示数为零，则电路中出现的故障是______。 【答案】并 L1 或电流表断路，L1 和电流表均断路 【解析】 （1）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； （2）图中电流表测 L1 支路的电流，电流表的示数为零，说明小灯泡 L1 不发光，L2 无故障，则故障在 L1 上； 若 L1 断路、电流表 A 断路或小灯泡 L1 与电流表 A 同时断路，均会出现 L1 不发光，电流表无示数，L2 正常的 情况。 故答案为：并；L1 或电流表断路，L1 和电流表均断路。 （1）串联电路只有一条电流路径，流过一个元件的电流同时流过另一个元件，因此各元件相互影响； 并联电路中有多条电流路径，各支路上的元件互不影响； （2）电流表的示数为零，说明小灯泡 L1 没有故障，则故障在 L2 上，根据并联电路的特点分析故障。 本题考查了判断电路元件的连接方式，知道串并联电路的连接方式和特点，分析清楚电路结构即可正确解 题。 17．(2019·上海)在如图所示的电路中，电源电压为 U0，且保持不变。电键 S 闭合后，电路正常工作。一 段时间后，观察到一个电压表的示数变大，再串联一个电流表，观察到电流表的示数为 0．若电阻 R1、R2 中 仅有一个出现故障，请根据相关信息写出电压表的示数及相对应的故障。9 【答案】根据电路图可知，两电串并联，电压表 V1 测量电阻 R1 两端的电压，电压表 V2 测量电阻 R2 两端的 电压，工作一段时间后，一个电压表的示数变大， 若 V1 示数变大，故障可能为电阻 R1 断路或电阻 R2 短路，再串联一个电流表，观察到电流表的示数为 0，则 故障为 R1 断路； 若 V2 示数变大，故障可能为电阻 R2 断路或电阻 R1 短路，再串联一个电流表，观察到电流表的示数为 0，则 故障为 R2 断路。 【解析】根据电路图可知，两电串并联，电压表 V1 测量电阻 R1 两端的电压，电压表 V2 测量电阻 R2 两端的 电压，根据电流表和电压表的示数变化情况判断电路故障。