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考点巩固卷 64 电路故障分析模型
建议用时:50分钟
考点序号 考点 题型分布
考点1 判断故障发生的原件和原因 2单选+1多选+1实验
考点2 电路故障后的电表示数变化问题 2单选+1多选
考点3 电路故障后的小灯泡亮度变化问题 3单选+2多选
考点01:判断故障发生的原件和原因(2单选+1多选+1实验)
一、单选题
1.(2023·北京东城·汇文中学校考一模)在如图所示的电路中,干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组
成串联电路。当闭合开关时,发现灯泡不发光。在断开开关的情况下,某同学用多用电表欧姆挡进行检测。
检测结果如下表所示,已知电路仅有一处故障,由此做出的判断中正确的是( )
测试点 A、C D、E E、F F、B
多用表示数 0 0 ∞ 0
A.A、C间导线断路
B.D、E间导线断路
C.灯泡断路
D.F、B间导线断路
【答案】C
【详解】E、F间电阻为无穷大,则A、C间导线、D、E间导线、F、B间电阻均为零,说明导线均没有断
路,则灯泡断路。
故选C。
2.(2023·湖南·模拟预测)如图所示,灯泡A、B都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生断路,致
使灯泡A比原来亮一些,B比原来暗一些,则断路的电阻是( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.R B.R C.R D.R
1 3 2 4
【答案】C
【详解】A.电阻R 单独在一个支路上,断路后使并联电路的电阻值变大,使灯泡所在的并联电路两端的
1
电压变大,两个灯泡的亮度都变亮,故A不符合题意;
B.电阻R 与灯泡B是并联的,如果R 断路,此处只有灯泡B一个电阻,根据并联电路总电阻与分电阻的
3 3
关系,此处电阻相当于增大,所以灯泡B两端电压增大,由P= 知功率变大,灯泡B变亮,故B不符合
题意;
C.电阻R 与灯泡A是并联的,如果R 断路,此处只有灯泡A一个电阻,根据并联电路总电阻与分电阻的
2 2
关系,此处电阻相当于增大,所以灯泡A两端电压增大,灯泡B两端电压降低,由P= 知,灯泡A功率
变大,亮度变亮,灯泡B功率变小,亮度变暗,故C符合题意;
D.电阻R 在干路上,如果R 断路,则整个电路没有电流,灯泡都不发光,此选项不符合题意,故D不符
4 4
合题意。
故选C。
二、多选题
3.(2023·湖南岳阳·统考二模)某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障,为了检测断路的位置,
实验小组设计了如图所示的电路, 、 、 、 、 是滑动变阻器上间距相同的五个位置( 、 为滑动
变阻器的两个端点)。某实验小组将滑动变阻器的滑片 分别置于 、 、 、 、 、 ( 是 、 间某
一位置)进行测量,把相应的电流表示数记录在下表中。已知定值电阻阻值为 ,电源内阻和电流表内阻
可忽略。下列说法正确的是( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】的位置
电流表示数(A) 1.80 0.90 0.60 0.45 1.80
A.滑动变阻器 间发生了断路
B.滑片 位于 处的电流表示数的可能值为0.85A
C.滑片 位于 处的电流表示数的可能值为0.40A
D.若滑动变阻器未断路时,其电阻丝的总电阻为
【答案】CD
【详解】ABC.若为滑动变阻器 间发生了断路, 的位置在 点时电流应大于在 点的电流;
若x在断路位置的下方,则是滑动变阻器下方部分被接入电路,且总电阻大于滑片接d位置时的电阻,电
流就比滑片接d点时的电流要小,所以电流表示数可能是小于0. 45A;若x在断路位置的上方,则滑动变
阻器是xe部分被接入电路,此时电路中的总电阻应该小于滑片接b点时的电阻,所以电路中的电流应该大
于滑片接b点时的电流,即大于0. 90A,但是要小于滑片接a点或接e点时的电流,因为接a点和e点时滑
动变阻器接入电路中的电阻为零,故C正确,AB错误。
D.若滑动变阻器未断路时,滑动变阻器接a端 ,有
设滑动变阻器电阻为 ,接c端时 ,有
解得
故D正确。
三、实验题
4.(2023·江苏·模拟预测)小明用如图1所示的电路测量电池组的电动势和内阻。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)开关闭合前,应先将电阻箱的电阻调到 (选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)。
(2)闭合开关,发现电压表指针不偏转,小明用多用电表的直流电压挡来检测故障,保持开关闭合,将
(选填“红”或“黑”)表笔始终接触a位置,另一表笔依次试触b、c、d、e、f五个接线柱,发现试触
b、c、d时,多用电表均有示数,试触e、f时多用电表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障是
。
A.接线柱bd间短路
B.接线柱de间断路
C.定值电阻断路
(3)排除故障后按规范操作进行实验,改变电阻箱R的阻值,分别读出电压表和电阻箱的示数U、R。某
一次测量,电压表的示数如图2所示,示数为 V。
(4)作出 图线如图3所示,已知图线斜率为k,纵轴截距为b,则可得电池组的电动势E=
,内阻r= 。(用k、b和R 表示)
0
(5)为了分析电表内阻引起的误差,有同学根据所测数据,用 计算出相应的电流,并作出U-I图像,
如图中实线所示.然后作出电压表示数U随通过电源的电流I变化的图像,如图中虚线所示,其中分析正
确的是 。
【答案】 最大值 黑 B 2.50 D
【详解】(1)[1]开关闭合前,应将电路中电阻调到最大值,从而使开关闭合后电路中电流最小,起到保
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】护电路的作用。
(2)[2]a与电源负极相连,应将黑表笔始终接触a位置。
[3]试触b、c、d时,多用电表均有示数,试触e、f时多用电表均无示数,说明接线柱de间断路。
故选B。
(3)[4]如图2所示,电压表示数为2.50V。
(4)[5][6]由欧姆定律和闭合电路欧姆定律可知
联立可得
结合 图像可知
,
解得电动势为
内阻为
(5)[7]由题意可知
可知电流I为电阻箱中的电流,由于电压表的分流作用通过电源的电流满足
当电压表示数为0时,即外电路短路时,有
故D正确,ABC错误。
故选D。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】考点02:电路故障后的电表示数变化问题(2单选+1多选)
一、单选题
1.(2023·全国·模拟预测)在如图所示的电路中,开关闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,电压
表和电流表的读数都增大,则肯定出现了下列哪种故障( )
A. 短路 B. 短路 C. 短路 D. 断路
【答案】A
【详解】A.若 短路,接入电阻减小,根据串反并同,电压表和电流表的读数都增大,A正确;
B.若 短路,接入电阻减小,根据串反并同,电压表读数增大,电流表的读数减小为0,B错误;
C.若 短路,接入电阻减小,根据串反并同,电压表读数减小为0,电流表的读数增大,C错误;
D.若 断路,接入电阻增大,根据串反并同,电压表读数减小,电流表的读数减小为0,D错误。
故选A。
2.(2023·北京西城·北京四中校考模拟预测)如图所示是某电路的示意图,虚线框内是超导限流器.超导
限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导部件和限流电阻并联组成.当通过超导部件的电流大于其
临界电流I 时,超导部件由超导态(可认为电阻为零)转变为正常态(可认为是一个纯电阻),以此来限
C
制故障电流.超导部件正常态电阻R=6Ω,临界电流I =0.6A,限流电阻R=12Ω,灯泡L上标有“6V,
1 C 2
3W”字样,电源电动势E=6V,内阻忽略不计,则下列判断不正确的是
A.当灯泡正常发光时,通过灯L的电流为0.5A
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】B.当灯泡正常发光时,通过R 的电流为0.5A
2
C.当灯泡L发生故障短路时,通过R 的电流为1A
1
D.当灯泡L发生故障短路时,通过R 的电流为0.5A
2
【答案】B
【详解】A.当灯泡正常发光时,通过灯L的电流为
选项A正确;
B.当灯泡正常发光时,超导部件处于超导状态,则通过超导部件的电流为0.5A,通过R 的电流为零,选
2
项B错误;
CD.当灯泡L发生故障短路时,超导部件处于正常状态,此时R=6Ω,通过R 的电流为
1 1
通过R 的电流为
2
选项CD正确;
此题选择错误的选项,故选B.
二、多选题
3.(2023·湖南邵阳·武冈市第二中学校考模拟预测)如图,电源内阻不能忽略,电流表和电压表均为理想
电表,R=R<R<R,下列说法中正确的是( )
1 2 3 4
A.若R 短路,电流表示数变小,电压表示数变小
2
B.若R 断路,电流表示数变大,电压表示数为零
2
C.若R 短路,电流表示数变小,电压表示数为零
1
D.若R 断路,电流表示数变小,电压表示数变大
4
【答案】BC
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【分析】由图可知电路结构,则由各电阻的变化可知电路中总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律可知电流
的变化、内电压及路端电压的变化,再分析局部电路可得出电流有及电压表的示数的变化。
【详解】A.若R 短路,则总电阻减小,电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,而外电路并联,
2
故流过A中的电流减小,电流表示数减小;电压表由测R 两端的电压变为测R 两端的电压,由题意可知,
1 3
电压表的示数变大,故A错误;
B.若R 断路,则总电阻增大,则电路中电流减小,内电压减小,路端电压增大,电流表示数增大;因右
2
侧电路断路,故电压表示数变为零,故B正确;
C.若R 短路,则总电阻减小,电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,而外电路并联,故流过A
1
中的电流减小,电流表示数减小;电压表测R 两端的电压,R 短路,电压为零,所以电压表示数为零,故
1 1
C正确;
D.若R 断路,则总电阻增大,总电流减小,故路端电压增大,因右侧并联电路没有变化,故电流表示数
4
增大;电压表示数增大,故D错误。
故选BC。
考点03:电路故障后的小灯泡亮度变化问题(3单选+2多选)
一、单选题
1.(2023·江苏宿迁·校考模拟预测)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.R1短路 B.R2断路
C.R2短路 D.R3短路
【答案】D
【详解】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.并联部分的电压减小,
1
通过B的电流减小,则B灯变暗,不符合题意.故A错误.若R 断路,外电阻增大,路端电压U增大,干
2
路电流I减小,A灯变暗,不符合题意.故B错误.若R 短路,D灯不亮,外电阻减小,路端电压U减小,
2
干路电流I增大,A灯变亮.并联部分的电压减小,通过B的电流减小,则B灯变暗,不符合题意.故C错
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】误.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.并联部分的电压减小,通过
3
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.
2.(2023·浙江·模拟预测)某实物投影机有10个相同的强光灯L ~L (25V/200W)和10个相同的指示灯
1 10
X ~X (220V/2W),将其连接在220V交流电源上,如图所示,则下列对工作电路的表述正确的是
1 10
( )
A.若L 断路,则干路电流I增大
2
B.若L 断路,则X 的功率增大,L 的功率增大
2 1 1
C.若L 短路,X 功率减小,其它指示灯的功率增大
2 2
D.若L 短路,X 功率增大,其它指示灯的功率减小
2 2
【答案】C
【详解】A. 若L 断路,外电阻增大,则干路电流I减小,A错误;
2
B. 若L 断路,相当于L 阻值增大,根据串反并同,X 和L 的电流都减小,X 和L 的功率都减小,B错误;
2 2 1 1 1 1
C. 若L 短路,相当于L 的阻值减小,根据串反并同规律,X 的电压减小,X 功率减小,其它指示灯的电流
2 2 2 2
增大,功率增大,C正确,D错误。
故选C。
3.(2023·全国·高三专题练习)在如图所示的电路中,闭合开关S后,L、L 两灯泡都正常发光,后来由
1 2
于某种故障使L 突然变亮,电压表读数减小,由此推断,该故障可能是( )
2
A.L 灯丝烧断 B.电阻R 断路 C.电阻R 短路 D.电容器被击穿短路
1 2 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】D
【详解】A. 若L 灯丝烧断,相当于L1电阻增大,根据串反并同规律,与L1并联的电压表的读数增大,与
1
题意不符,A错误;
B. 若电阻R 断路,相当于R 的阻值增大,根据串反并同规律,与R 并联的电压表的读数增大,与题意不
2 2 2
符,B错误;
C. 若电阻R 短路,L 熄灭,与题意不符,C错误;
2 2
D. 若电容器被击穿短路,相当于电阻减小,根据串反并同规律,与电容器并联的电压表的读数减小,与电
容器串联的L 的功率增大,L 变亮,D正确。
2 2
故选D。
二、多选题
4.(2023·全国·高三专题练习)如图示的电路中,闭合开关 ,灯 、 正常发光。由于电路出现故障,
突然发现 变亮, 变暗,分析电路特点,若只有某个元件发生的故障,下列情况可能的是( )
A. 短路 B. 短路 C. 断路 D. 断路
【答案】BC
【分析】将电路进行简化,可知 与灯 并联, 、 串联后与 并联,如图所示:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【详解】A.若 短路,则总电阻减小,总电流增大,路端电压减小。而 部分因电阻不变,其两端的电
压增大,故 两端电压减小,即 变暗, 变亮,与题干矛盾,A错误;
B.若 短路,则总电阻减小,总电流增大,路端电压减小。而 部分因电阻不变,其两端的电压增大,
故 两端电压减小,即 变亮, 变暗,符合题意,B正确;
C.若 断路,则总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。而 部分因电阻不变,其两端的电压减小,
故 两端电压增大,即 变亮, 变暗,符合题意,C正确;
D.若 断路,则总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。而 部分因电阻不变,其两端的电压减小,
故 两端电压增大,即 变暗, 变亮,与题干矛盾,D错误;
故选BC。
5.(2023·全国·高三专题练习)在探究电路故障时,某实验小组设计了如图所示的电路,当开关闭合后,
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
1
B.可能是定值电阻R 断路
2
C.可能是定值电阻R 断路
3
D.可能是定值电阻R 短路
4
【答案】BC
【详解】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
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】总电阻变大,由此推知,故障应为某一电阻断路,排除选项AD选项,即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分配的电压增大,故小灯
2 1 2
泡B变亮,选项B正确;
C.若R 断路,必引起与之并联的支路(即R 所在支路)中电流增大,小灯泡B分得的电流也变大,小灯泡B
3 1
变亮,故选项C正确.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】