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第 65 讲 电路故障分析
1．（2022•河北）某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图 1所
示。选用的器材有：限温开关S （手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时
1
自动断开，之后不能自动闭合）；保温开关 S （当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于
2
70℃时自动闭合）；电饭煲的框架（结构如图2所示）。自备元件有：加热电阻丝R（阻值为
60 ，用于加热煮饭）；限流电阻R 和R （阻值均为1k ）；指示灯L 和L （2.5V，0.6W，当
1 2 1 2
电Ω流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝T。 Ω
（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是 CD （多选）。
A.按下S ，L 和L 均发光
1 1 2
B.当锅内温度高于103℃时，S 自动断开。L 和L 均发光
1 1 2
C.保温过程中，S 自动在闭合、断开状态之间交替切换
2
D.当锅内温度低于70℃时，S 自动闭合，L 发光，L 熄灭
2 1 2
（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L 始终不亮，但加热和保温功能均正常，在不增加元件的
1
前提下，断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是 CABDE
（填写各步骤前的字母）。
A.将选择开关旋转到“×100”位置
B.将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点
C.调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度
D.测量指示灯L 两端的阻值
1
E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡操作时，将多用电表两表笔与L 两端接触，若指针如图3所示，可判断是 L 断路损坏；若
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指针如图4所示，可判断是 R 断路损坏。（用电路中的元件符号表示）
1
【解答】解：（1）A.按下S ，灯泡L 短路，不能发光，故A错误；
1 2
B.当锅内温度高于103℃时限温开关S 自动断开，限流电阻R 和R 阻值均为1k ，此时电路的
1 1 2
Ω
220
总电流I总 ＜ A＝220mA；
1000
60 60
通过灯泡L 的电流I＜ I = ×220mA≈12.5mA＜30mA，所以L 不发光，故
2 2 1000+60 总 1060 1
B错误；
C.保温开关S （当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合）在保温过程中，
2
自动在闭合、断开状态之间交替切换，故C正确；
D.当锅内温度低于70℃时，S 自动闭合，电饭煲处于加热状态，L 发光，灯泡L 短路，熄灭，
2 1 2
故D正确；
（2）利用欧姆表测电阻时，首先使得测电阻与其他电路断开，进行机械调零，然后选取合适的
挡位，再进行欧姆调零，测量完毕后，将选择开关置于 OFF位置或交流电压最高挡，故正确的
顺序为：CABDE；
操作时，将多用电表两表笔与L 两端接触，此时回路中的用电器为R 、R和L
1 1 1
若指针如图3所示，此时欧姆表的示数约为1100 ，可判断是L 断路损坏；
1
若指针如图4所示，此时欧姆表的示数为零，说Ω明 L 没有损坏，加热和保温功能均正常，说明
1
R正常，所以是R 断路损坏。
1
故答案为：（1）CD；（2）CABDE；L ；R 。
1 1一.知识回顾
电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、
接触不良等现象。
1．两种常见故障的特点
(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零。
(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但用电器或电阻两端电压为零。
2．检查故障的两种基本方法
(1)仪表检测法
①电压表检测：如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，则可能在与电压表并联的路
段之外有断路，或与电压表并联的路段完全短路。
如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在与电压表并联的路段之外无断路，且与电
压表并联的路段内电阻值不为零(可能无短路，也可能部分短路)。
②电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的
分析，可以确定故障的位置。在运用电流表检测时，一定要注意电流表的正负接线柱和量程。
③欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路。在
运用欧姆表检测时，外电路一定要切断电源。
(2)假设法
已知电路发生某种故障，寻找故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假
设某部分电路发生故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行分析。分析结果若与题述物理现
象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若分析结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这
部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止，此方法亦称排除法。
3.电路中断路与短路的故障判定
首先，认真分析题意，弄清所用的仪表、仪器，然后用“假设推理法”。假设一个故障现象存
在，然后根据电路的串、并联规律进行分析、推理，若能得到相应的现象或题目中所给的数据(如
本例表格中的测量结果)，就说明这个故障现象存在。
二.典型例题
题型一：实物连线图
例1. 如图是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进
行故障检查。
(1)应用多用电表的直流挡进行检查，选择开关置于10 V挡。该同学测试结果如表
1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________(填“a”或“b”)。根据
测试结果，可判定故障是________。A．灯A短路 B.灯B短路
C．cd段断路 D.df段断路
表1
测试点 电压示数
a、b 有示数
b、c 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数
表2
测试点 指针偏转情况
c、d
d、e
e、f
(2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表 2所示，那么检查出的故障是
( )
A．灯A断路 B.灯B短路
C．灯A、B都断路 D.d、e间导线断路
答案： (1)a D (2)BD。
解析：(1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而
言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出a点接电源正极，电势高于b点电势，
所以红表笔应接触a。
由表1可知，a、b间，b、c间，d、f间均有示数，c、d间无示数，说明d、f之
外路段无断路，且d、f间有电阻，而灯不亮，则 d、f间有断路，C错误，D正确；至
于灯A、灯B是否短路，则无法判断，A、B错误。
(2)由表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大，灯 A既不短路也不断路，A、C
错误；d、e间存在很大电阻，表明d、e间导线断路，D正确；e、f间电阻为零，则灯
B短路，B正确。
题型二：电路图
例2．如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故
障的原因可能是（ ）A．R 短路 B．R 断路 C．R 短路 D．R 短路
1 2 2 3
【解答】解：A、若R 短路，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，A灯变亮。并联
1
部分的电压减小，通过B的电流减小，则B灯变暗，不符合题意。故A错误。
B、若R 断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，A灯变暗，不符合题意。故B
2
错误。
C、若R 短路，D灯不亮，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，A灯变亮。并联部
2
分的电压减小，通过B的电流减小，则B灯变暗，不符合题意。故C错误。
D、若R 短路，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，A灯变亮。并联部分的电压减
3
小，通过C、D的电流都减小，则C、D灯变暗。
干路电流增大，通过C灯电流减小，则B灯的电流增大，变亮。符合题意。故D正确。
故选：D。
三.举一反三，巩固练习
1. 如图电路中，A、B两灯原来正常发光，忽然A灯比原来亮了，设这是因为电路中某
一处发生了故障造成的，那么发生这种故障的可能是（ ）
A．R 短路 B．R 断路 C．R 断路 D．电源断路
1 2 3
【解答】解：A、若电阻R 短路，两个灯泡都不亮，不符合题意，故A错误；
1
B、如果R 断路，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，可知外电路总电阻增大，干路电流减
2
小，内电压减小，则路端电压增大，流过R 的电流增大，灯泡B和电阻R 并联的总电流减小，
1 3
则灯泡B和电阻R 并联电压减小，则A灯两端电压增大，因此，A灯变亮，符合题意，故B正
3
确；
C、同理，若R 断路，灯泡A和电阻R 并联电压减小，A灯变暗，不符合题意，故C错误；
3 2D、若电源断路，灯泡A、B均熄灭，不符合题意，故D错误。
故选：B。
2. 在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当电键闭合后，电路中的各
用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮．则下列对
电路故障的分析正确的是（ ）
A．可能是定值电阻R 短路 B．可能是定值电阻R 断路
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C．可能是定值电阻R 短路 D．可能是定值电阻R 短路
3 4
【解答】解：AD、由于小灯泡A串联于干路中，且故障发生后小灯泡A变暗，可知电路中总电
流变小，即电路总电阻变大，由此可知，故障应为某一电阻断路，故AD错误‘；
B、若R 断路，则R 和小灯泡B所在支路的电压增大，而R 的断路又使小灯泡B分配的电压增
2 1 2
大，故小灯泡B变亮，故B正确；
C、若R 短路，必引起与之并联的支路（即R 所在支路）中无电流，小灯泡B熄灭，故C错误；
3 1
故选：B。
3. 某学生在研究串联电路电压特点时，接成如图所示电路，接通K后，他将高内阻的电
压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为
U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原因可能是（R 、R 阻值
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相差不大）（ ）
A．AB段断路 B．AC段断路 C．AC段短路 D．AB段短路
【解答】解：A、如果AB段断路，R 无电流通过，当电压表并联在B、C两点间时，电压表读
2
数为零，电压表并联在A、C两点间时电压表通过开关接在电源两端读数为U，当电压表并联在
A、B两点间时，电压表通过R 和开关接在电源两端读数也为U，符合题意，故A正确；
2B、如果AC段断路，R 无电流通过，当电压表并联在A、B两点间时，电压表读数一定为零，
1
与题意不符，故B错误；
C、如果AC段短路，当电压表并联在A、C两点间时，电压表读数一定为零，与题意不符，故
C错误；
D、如果AB段短路，当电压表并联在A、B两点间时，电压表读数一定为零，与题意不符，故
D错误；
故选：A。
4. 如图所示的电路中，电源电动势不变、内阻不能忽略，R 、R 、R 、R 为定值电阻，
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L 、L 是小灯泡（阻值不变），电流表是理想电表。闭合开关S，两灯均正常发光。由于某种
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原因定值电阻R 处突然断路，则（ ）
1
A．电流表的读数变小，L 变亮，L 变暗
1 2
B．电流表的读数变小，L 变暗，L 变亮
1 2
C．电流表的读数变大，L 变亮，L 变暗
1 2
D．电流表的读数变大，L 变暗，L 变亮
1 2
E
【解答】解：R 断路，则电路总电阻变大，根据I = 可知电路总电流减小，L 并联部分的电
1 R 2
总
路结构不变，分流关系不变，则通过L 的电流变小，L 变暗，流过电流表的电流变小，L 分压
2 2 2
变小，路端电压U＝E﹣Ir变大，L 两端电压变大，L 变亮，故BCD错误，A正确。
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故选：A。
5. 如图所示，接通电键S，灯泡L 、L 都正常发光。某时刻由于电路故障两灯突然熄灭。
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若故障只有一处，则下列说法正确的是（ ）A．如果将电压表并联在cd两端有示数，说明cd间完好
B．如果将电压表并联在ac两端示数为0，说明ac间断路
C．如果将电流表并联在ac两端示数为0，说明ac间完好
D．如果将电压表并联在ad两端有示数，并联cd两端示数为0，说明cd间断路
【解答】解：电路故障分为断路和短路，故障只有一处，假设发生了短路，如果是某盏灯短路，
该灯熄灭，而另一盏灯应该变亮，如果是两盏灯以外的元件短路，则两盏灯均变亮，故假设不
成立。电路故障应为断路。
A．电压表并联在cd两端有示数，说明cd间发生了断路，故A错误；
B．电压表并联在ac两端示数为0，说明ac部分以外的电路发生了断路，而ac间电路完好，故
B错误；
C．电流表并联在ac两端示数为0，说明ac部分以外的电路发生了断路，而ac间电路完好，故
C正确；
D．电压表并联在ad两端有示数，说明ad段发生了断路，并联cd两端示数为0，说明cd部分以
外的电路发生了断路，故D错误。
故选：C。
6. 如图所示，将滑动变阻器滑片P滑到最左端，闭合S后移动滑片P灯泡L不亮，但电
压表有示数，电流表示数很小。若电路只有一处出现断路故障，当用多用电表的电压挡检测故
障位置时（ ）
A．若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是灯泡L断路
B．若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路C．若多用电表接在灯泡L两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路
D．若多用电表与电容器的两极板相连有示数，则可能是灯泡L断路
【解答】解：AB、闭合S后移动滑片P灯泡L不亮，没有电流流过灯泡L，电路有断路故障，
多用电表（电压挡）与用电器并联有示数时，说明多用电表和电源相连部分通路，与多用电表
并联部分可能断路，则若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是滑动变阻器 R断路，
故A错误，B正确；
C、若多用电表接在灯泡L两端有示数，则可能是灯泡L断路，故C错误；
D、若多用电表与电容器的两极板相连有示数，不可能是灯泡 L断路，否则，多用电表没有示数，
故D错误。
故选：B。
