专题02 电路故障分析.docx

专题二电路故障分析【基础知识讲解】一、电路故障判断1. 根据现象查找原因，主要找出断、短路故障的发生处。在大多情况下，都是用电器出现了短路和断 路。短路实际上就是它的电阻减小变为零；断路就是该处电阻变为无穷大，以至该处无电流。2. 利用欧姆定律和串、并联电路特点分析。3. 在分析时，电流表的电阻可以认为为零（即把它当作一条导线处理）电压表的电阻可以认为为无穷 大（即把它当作断路处理）。4. 电源电压可以认为是不变的。5. 注意区分电路的单故障与双故障 串联电路：单故障有4种情况，双故障有3种情况。 并联电路：只能发生断路，单故障有2种情况，双故障有1种情况。二、电路故障分析题的解答方法1. 判断用电器的连接方式：是串联电路还是并联电路，有没有被短路的用电器（或电表），分清各电 表的测量对象。2. 根据电表示数的变化或小灯的亮暗情况判断电路的故障情况。3. 串联电路 电流表A有示数，一定是一个用电器发生短路；A表无示数，往往是用电器发生断路（一个或两 个）； 电压表V有示数，往往是“内断外短”，即与电压表并联的用电器断路或外面的另一用电器短路； 电压表V无示数，往往是“内短外断”，即与电压表并联的用电器短路或外面的另一用电器断路。4. 并联电路 电压表V的示数不变； 各支路的电流互不影响；只能发生断路。5. 注意一些文字修饰说法，如“一定”、“可能”、“电表示数减小”或“增大”、“电灯变亮”或“变暗”等。三、例题分析【例题1】如图1所示，闭合电键后电路正常工作，过一会电路出现故障，请你分析：图1 当电阻R1短路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。 当电阻R1断路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。 当电阻R2短路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。 当电阻R2断路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。 当R1短路且R2断路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。 当R1断路且R2短路时，电流表及两个电压表示数的变化情况。 当R1与R2都发生断路时，电流表示数的变化情况。【答案】电流表的示数变大；电压表V1示数变小；电压表V2示数变大。 电流表的示数变小；电压表V1示数变大；电压表V2示数变小。 电流表的示数变大；电压表V1示数变大；电压表V2示数变小。 电流表的示数变小；电压表V示数变小；电压表V2示数变大。 电流表的示数变小；电压表V示数变小；电压表V2示数变大。 电流表的示数变小；电压表V1示数变大；电压表V2示数变小。 电流表的示数变小。【例题2】如图2所示，闭合电键后电路正常工作，过一会电路出现故障，请你根据电路图分析三个电 流表及电压表示数的变化情况。即当小灯L断路时，A示数，气示数，A2示数，V示数 当小灯L2断路时，A示数, A1示数, A2示数, V示数 。 当小灯L1和L2都断路时，A示数，A1示数，A2示数，V示数 。 （均选填“变小”、“不变”或“变大”）【答案】变小；变小；不变；不变； 变小；不变；变小；不变。 变小；变小；变小；不变。【解析】 这是并联电路，电路故障只能是断路。 电压表V的示数是电源电压不变的，各支路的电流互不影响，而干路的电流等于各支路电流之和。例如小灯L1断路时，电流表A1的示数是变小的，站的电流不变，即A2的示数不变，电流表A是测干 路电流的，也变小，即A的示数变小。【例题3】在图3所示的电路中，灯L或电阻R可能出现了故障，电键S闭合后，只有一个电表指针 发生偏转，则：即 若灯L发光，可能是。 若灯L不发光，可能是。【答案】电阻R短路；电阻R断路。【解析】因为只有一个电表指针发生偏转，可判断出是R出现故障。再根据灯的发光情况进一步缩小范 围。【例题4】在如图4所示的电路中，电源电压为4.5伏，若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻人、灯L上。电键S闭合前后，电压表指针的位置不变，且灯不亮，请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故 障：。【答案】电压表示数为4.5伏，灯短路或电阻断路;电压表示数为0伏，灯断路。【综合练习】1.在图1所示的电路中，电源电压保持不变。电键S闭合后，电压表V1的示数为U。，电压表V2的示 数为2U。，电路正常工作。一段时间后，观察到电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大。若电阻RR2中仅有一个出现故障，请根据相关信息写出两电压表的示数及相对应的故障。若手头只有阻值为R2的完好电阻若干个，请你利用完好的电阻r2设计一个方案，将故障电阻替换掉， 使电路中的两电压表都恢复原先示数。【答案】若电压表V1的示数降为0，电压表V2的示数升为3U。，则电阻鸟可能短路，或者电阻R2可能断路。若电阻R1短路，则用两个完好电阻R2并联在一起去替换发生短路的电阻R1；若电阻R2断路，则用 一个完好电阻r2去替换发生断路的电阻r2。2.如图2所示电路中有用电器RR2,闭合电键电路正常工作。一段时间后，发现电流表示数有变化， 已知故障只发生在用电器上。请根据题意写出可能的故障情况。(1) 如电流表示数变小且不为零，则故障是(2) 如电流表示数变小且为零，则故障是【答案】(1)R1断路或R2断路；(2) R1断路和R2断路。3. 在图3所示的电路中，电源电压保持不变。电键S从断开到闭合，电压表的示数不变，若电阻鸟、R2中仅有一个出现故障，请根据相关信息写出电流表示数的变化情况及相对应的故障。【答案】电流表示数不变时，R断路或R2断路；电流表示数变大时，R短路。4. 如图4所示，电源电压保持不变。闭合电键S，电压表示数为U，一段时间后发现只有一个电表的 示数变大，已知电阻R、R2中仅有一个出现了故障。(1) 故障情况是或。(2) 若将R1和R2的位置互换，则示数一定不发生变化的 表。(选填“A”、“V”或“A和V”)(3) 若此时电压表示数为3U，则R1与R2的比值为。【答案】R1短路R1断路 (2) A (3) 1:25. 在图5所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，灯L亮，一段时间后，灯L熄灭。若电路中只有一处故障，且发生在灯L或电阻R上。现用一只完好的灯L替换灯L,并根据观察到的现象判断故 障。请写出相关的判断依据及对应的故障。-1|图5【答案】若灯L亮，则灯L可能短路、可能断路；若灯L不亮，则电阻R断路。6. 在图6所示的电路中，电源电压为U保持不变，电阻R1、R2阻值均为R0。闭合电键S，电压表示 数无变化。已知电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2上。为进一步确定故障，再将一只完好的电流表正确串联接入电路，闭合电键S，观察现象进行判断。请 根据相关信息，写出两电表的示数及相对应的故障。【答案】R2短路。V表示数为0, A表示数为0，R1断路；V表示数为U, A表示数为U/R0，R1短路;V表示数为U, A表示数为0，R2断路。7. 在图7所示的电路中，电源电压不变。闭合电键S，电路正常工作。一段时间后，两电表同时发生 同向偏转，已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R或小灯L上。请根据相关信息写出电表示数的变 化情况及相对应的故障。图T【答案】当电流表、电压表示数都变大时，乙短路；当电流表、电压表示数都变小时，乙断路。8. 在图8所示的电路中，电源电压为U。现已知电路中只有电阻R发生了故障。 请判断：当电键S断开时电压表V2的示数为。 请写出：当电键S闭合后两电压表的示数及相对应的故障。【答案】 零。 电压表V1和V2的示数均为U,电阻R断路；电压表V1和V2的示数均为零，电阻R短路。9. 在如图9所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2可能存在故障。图9(1) 当电键S闭合时，观察到电压表示数，说明电路中没有故障。(2) 如果观察到电键S闭合前后只有一个电表的示数发生改变，请指出示数发生变化的电表及对应的 故障。【答案】（1）变小且不为零；（2）电流表A的示数发生变化，故障是人2短路。10. 如图10所示电路中，电源电压为U且保持不变，电路中仅有一处故障，且只发生在电阻人或灯L 上。若灯L发生了短路，则闭合电键后电流表A的示数为 （选填“等于0”或“大于0”），电压表V 的示数为（选填"0”或“U”）。若电键闭合前后，两电表的示数都不发生变化，请写出两电表的示数及相 应的故障。【答案】大于0; U。若A表示数为0，V表示数也为0则L断路；若A表示数为0，V表示数为U则R断路。11. 如图11所示的电路，电源电压为U且保持不变。闭合电键S时，电路中电流表的示数将， 电压表的示数将（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。一段时间后，小灯突然熄灭，电流表示数变小，电压表示数变大，若故障只发生在小灯L或电阻R上，其它元件均完好，则电路中发生的故障 是。0【答案】变大；变小；R断路。12. 在图12所示的电路中，电源电压为U，闭合电键S，小灯泡L不发光。已知电路中仅有一处故障， 且只发生在电阻R、灯L上。现将一个电压表分别按下列要求接入电路，请写出相应的电压表示数及故障。图12要求一，电压表并联在电阻R两端：要求二，电压表并联在灯L两端：。【答案】电压表示数为U, R断路或L短路；电压表示数为0, L断路;电压表示数为U，L断路；电压表示数为0，R断路或L短路。13. 在图13所示的电路中，R=10欧，电源电压为6伏且保持不变。闭合电键S,电路正常工作一段时 间后出现了故障，灯L发生短路，则电压表的示数为伏；电流表的示数为安；接着断开电键，将R和L位置互换后，再次闭合电键S，则电压表的示数为伏；电流表的示数为 安。图13【答案】6伏；0.6安；0伏；0.6安。L14. 在图14所示电路中，电源电压不变。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电卜快 或灯L上，电 键S闭合后，至少有一个电表指针不发生偏转。请根据相关信息写出电表偏转情况及对应的故 障。L图14【答案】若只有电流表不偏转，则电阻R断路;若只有电压表不偏转，则电阻R短路；若电压表和电流表都不偏转，则灯L断路。（其他正确表述即可）15. 如图15所示的电路中，电源电压为U且保持不变。闭合电键S，发现有一只电表示数为零，若已 知电路中有一处故障，且只发生在电阻R1或R2处，则 请写出电路中可能发生的故障及相应电表的示数情况； 移动滑片P，发现两电表的示数均不发生变化，则电路中发生的故障 。4B 15【答案】 可能R1断路，电压表示数为U，电流表示数为零；可能R1短路，电压表示数为零，电流表示数不 为零； 虬断路16, 在图16所示电路中，电源电压为"且保持不变。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R、R2上。电键S闭合前后，电压表指针所在的位置不变。请根据相关信息写出电压表的示数及相对应的故障图16【答案】电压表示数为0时，R1断路电压表示数为U时，R2断路或R1短路17. 如图17所示，电源电压保持不变，电键S闭合时，发现电路中至少有一个电表示数不发生变化（不 发生电源短路），已知故障发生在电阻R或灯L上，其他元件仍保持完好。 断开电键S，用一个完好的小灯替换L后，小灯（选填“一定发光”、“一定不发光”或“可能发光”）。 在原故障电路中，断开电键S，将灯L与R位置互换 后，电压表V的示数发生变化，电路中可能存在的故障是【答案】可能发光；L短路或R断路18. 在图18所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，发现灯L不发光。已知电路中仅有一处 故障，且只发生在电阻R、灯L上。0G> 图18用一个完好的小灯U替换L，替换前后电流表的指针位置发生改变，灯U（选填“一定发光”、“定不发光”或“可能发光”）。请根据上述信息判断电流表示数的大小变化及对应的故障。【答案】一定发光； 电流表示数变大，灯L断路；电流表示数变小，灯L短路。19, 在图19所示的电路中，电源电压保持不变。电键S由断开到闭合时，观察到两电表的示数始终为零。 若电路中的故障只发生在电阻RR2处图19 则电阻的R2断路（选填“一定”或“可能”）； 现用一只完好的电阻R0替换电阻日2，来进一步确定电路故障，请写出闭合电键S后，两电表的示数情 况及相对应的电故障。示例:电流表、电压表均有示数且不为零，则只有电阻R2断路。（写出示例以外的一种情况即可）【答案】一定；当V表有示数，A表没有示数时，则一定是R2断路且R1断路；（或当V表无示数，A表 有示数时，则一定是R2断路且R1短路）。20. 在图20所示的电路中，电源电压保持不变。已知电阻R1、R2中的一个或两个同时发生断路故障， 且其他元件均保持完好。现将一个完好的电流表接入电路，利用电键S的开闭排查出所有可能的故障情况，电流表应接入电路 中 处（选填"a”、“b”或“c”），写出现象及其对应的故障。配】 S a1IL |虹J C1IV【答案】b;若S闭合前后A表有示数且不变，则R1断路；若S闭合前后A表示数从无到有，则R2断路；若S闭合前后A表示数始终为零，则R1、R2都断路。21. 在图21所示的电路中，电源电压U保持不变.闭合电键S，发现电路中存在断路故障且只可能发 生在灯泡L、L2上.(1) 若将灯泡A与闭合的电键S位置互换，则互换前后电流表 A 的示 ，电压表 V 的示数.(均选填“一定不变”、“可能不变”或“一定改变”)(2) 若电流表A与电压表V位置互换后，如只有一个电表有示数，则故障是;如两个电表均无示数，则故障 .【答案】(1) 一定不变；可能不变。(2) L1断路；L2断路22. 在图22所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键后小灯不亮，已知电路中仅有一处故障，且只 发生在电IW、灯L上。若闭合电键前后，发现两电表指针均有偏转，则故障可能是若闭合电键前后，发现其中一个电表示数发生了变化请根据相关信息，写出示数变化的电表及相应的故 障：。【答案】L短路；电压表，R断路。