文档内容
(五)电学重难点瓶颈突破专题解析版
专题 22 电路故障问题判别技巧解析版
【考查重难点剖析】
1、考点定位:
1)电学是初中物理最重要的板块之一,电路是电学应用的基础,因而电路故障问题既是实验室问
题,更是生活必须面对并解决的问题,在全国各省市中考试题中,电路故障问题属必考内容。
2)电路故障问题没有固定的考查形式,一般以选择题、填空题居多,也有作图改错、综合于实验
探究题及计算题、综合应用题等的考法。由于故障问题题型不固定,把握难度大,所有成为初中物
理中学生判断的难点。
2、考点剖析:
电路故障分析
考点整合 其它
短路 断路
现象 原因
①示数超出最大 所选量程过小
电流表 无示数,且其它 无示数,且串联
电 故障 元件均工作正常 元件皆不工作
②示数微弱 所选量程过大
表
故
①示数超出最大 所选量程过小
障 电压表 无示数,且被测 无示数,且被测
故障 用电器不工作 用电器正常工作
②示数微弱 所选量程过大
实
发光超亮 两端电压过大
验 不工作,且与之
普通用
电 不工作; 串联部分所有元
电器
路 件均不工作
用 发光微弱 两端电压过小
电
器 ①滑动无作用,
故 接线“全上柱” 且并联示数大、 接线“全下柱”
障 串联示数过小
变阻器 滑动无作用,且
故障 串联元件不工作
滑动无作用,且
②滑到最大,示
并联无示数、串 规格过小
数仍超出最大
联示数过大
家 庭 电 用 电 器 固 故 件 障 所有均停止工作 对 其 应 它 停 工 止 作 工 正 作 常 ; ①突然停止工作 电 现 ① ; 短 外 ② 路 部 固 ; 电 件 ③ 源 中 因 断 出 电
路总功率过大而
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】跳闸
②突然工作状态 外部供电线路电
降低 压降低
插入后,固件均
插头部分短路
停止工作
插件 插入后,使所有 插入后插件不工
作;其它工作正
故障 均停止工作 常 插入后,插件不 可能是插座断
路;也可能是插
工作
件断路
插座 接入电路后,原 插入正常插件 插孔烧焦,插入 温度过高烧断;
有固件均停止工 或因高温氧化绝
路 插 故障 作 后,一律不工作 插件不工作 缘而断路
座
松动,插入插 因插头松动而断
部
分 插头 插入后,原有固 插入插座后,插 座,插件不工作 路
故障 件均停止工作 件不工作 插入插座,插件 因插头松动而接
断断续续工作 触不良
空气开 动作,且表面温
动作,且合不上 不动作 总功率过大
保 关 度高
险
装
置 漏电保 动作,合上后很 动作,合上后很
不动作 有漏电现象存在
护器 快断开 快断开
【突破技巧】
1、电路故障一般表现为电表故障、用电器故障、无名故障等三种情况,这三种情况互为关联,因
果明显,这也是学生应对困难的原因。
2、在初中物理学中,电路故障的原因可以归纳为两种,一种是断路,一种是短路,二者本质上不
同,现象上类似,因而学生应对困难,常常出错,有的甚至靠瞎猜测解决。正确的方法与技巧,可
以帮学生有效识别电路,从容应对中考,不容忽视。
3、难点:
①不能确定故障位置;
②不会分析故障原因;
3、难点原因分析:
①不理解电路故障的本质,是不能确定故障位置的原因;
②不理解故障原理是不会分析故障原因的根源;
③多元件故障的复杂问题,不知道从何处入手解决,是故障难点之一。
4、“难点”突破技巧:
【技巧一】——“删除法”
要点:此法适用于多元件电路故障问题。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】做法:根据题意将“不工作的故障元件”删除,观察无故障元件的通路情况,应用“欧姆法”
分析得出故障原因。若被删除的“不工作故障元件”在无故障元件的通路上,则可结论该故障元件
被短路。反之则属于断路故障。
【技巧二】——“电表法”
要点:此法用于电流表与电压表的故障问题。
做法:
①将“电流表”看作导线,改为导线;②将“电压表”看作断路删除;③依据“欧姆法”分析
元件的工作情况结论。
5、例析:
例:(2022 山东烟台)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L、L 都发光,一段时间后,
1 2
其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是 ( )
A. 灯泡L 断路 B. 灯泡L 短路
1 1
C. 灯泡L 断路 D. 灯泡L 短路
2 2
【答案】 C
【解析】已知其中一个灯突然熄灭,应用“删除法”分析电路,先假设熄灭的灯为 L ,将灯L 删
1 1
除,分析发现此时电流表单独位于与电压表串联的位置上,依据电压表的特点,电流表不会有示数
与已知“电流表和电压表的示数都不变”不符,排除这种可能性,AB错误;用同样的方法删除L
2
分析,电路变为L 组成的基本电路,现象与题意相符,分析可得,L 短路不符合题意,C正确;D
1 2
错误;故,选C。
【考场试手】
1、(2022 安徽)如下图,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光
〔假设灯丝电阻不变〕,此时,将滑动变阻器的滑片P向右移动,那么〔 〕
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.L 和L 都变亮 B.L 变暗,L 变亮
1 2 1 2
C.L 变亮,L 变暗 D.L 和L 都变暗
1 2 1 2
【答案】B
【解析】本题为变阻器滑片移动引起的动态电路问题。由电路图可知,灯泡L 与滑动变阻器R并
2
联后再与灯泡L 串联。依据变阻器特点,滑片向右移动时,R阻值变大,并联部分总电阻变大,应
1
用“欧姆法”分析可得,并联部分分压变大,结合P=UI得出P=U2/R分析可知,L2实际功率变大,
发光变亮;电路中电流的变小,结合P=UI得出P=I2R分析可知,L 的实际功率变小,发光变暗;
1
因而ACD错误;B正确;故,选B。
2、(2021 泰安)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关电路正常工作,一段时间
后,发现电路中有一个电表的示数突然变大,电阻R 或R 有一处发生故障,其他元件仍保持完好.
1 2
下列说法正确的是( )
A. 一定是R 短路 B. 一定是R 短路
1 2
C. 可能是R 断路 D. 可能是R 断路
1 2
【答案】D
【解析】分析电路图可知,正常工作时,R 与R 串联,电流表测电路中的电流,电压表测R 两端
1 2 2
的电压。已知“电路中有一个电表的示数突然变大,电阻R 或R 有一处发生故障”,则有两种可
1 2
能性,第一种为电流表示数变大,电压表示数不变或变小;第二种为电压表示数变大,电流表示数
变小;应用欧姆法分析“第一种可能”得,电流表示数变大只有一种原因,电路的总电阻变小,即
电路中R 或R 短路;分析可知,若R 短路,电压表示数也会变大与题意不符;若R 短路,电压表
1 2 1 2
示数会变小归零,符合题意;AB错误;应用欧姆法分析“第二种可能”得,电压表示数变大只有
一种原因,电压表测电源电压;若R 断路,则电路形不成通路,电压表与电流表均无示数,与题
1
意不符;只有当R 断路时,电压表与R 串联示数会变大接近电源电压,电流表因断路而变小归零,
2 1
符合题意;C错误;D正确;故,选D。
3、(2022 临沂)如图所示电路,闭合开关S 、S ,小灯泡L 和L 均正常发光,两电表都有示
1 2 1 2
数。下列判断正确的是 ( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A. 电流表A 只测量灯L 的电流
1 2
B. 电流表A 的示数比A 的大
2 1
C. 灯L 被短路时,L 正常发光
1 2
D. 仅断开S 只有一个表有示数
1
【答案】D
【解析】由题图可知,闭合开关S 、S ,小灯泡L 和L 并联,电流表A 测干路电流,A错误;电
1 2 1 2 1
流表A 测量流过L 的支路电流,依据并联电路电流特点分析可知,A 的示数一定比A 的小,B错
2 1 2 1
误;若灯L 被短路时,灯泡L 也被短路,L 无法正常发光,C错误;仅断开支路开关S ,只有灯
1 2 2 1
泡L 接入电路,只有电流表A 有示数,D正确;故,选D。
2 1
4、(2021 南京)如图所示,闭合开关,灯泡不亮.在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接
电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3 V.若故
障只有一个,则可能是( )
A. 电源没电 B. 开关断路 C. 灯泡断路 D. 灯泡短路
【答案】B
【解析】分析电路图可知,电路为串联电路。已知灯不亮,则有四种故障可能性;第一种为电源不
能供电;第二种为灯泡短路;第三种为灯泡断路;第四种为灯泡以外的电路中有断路;根据检验信
息“M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3
V”分析可得,电源供电正常,A错误;若灯泡短路,则电路仍然为通路,与电压表现象不符,D
错误;若灯泡断路,电压表N试触F接线柱时,会与电源连通而有示数,与电压表现象不符,C错
误;只有第四种可能性,灯泡的外部电路中“开关断路”,电压表只有在 N试触G接线柱时,才
会连通电路而有示数,与电压表现象相符,B正确;故,选B。
5、(2022 海南)小明在做电学实验时,连接电路如图所示。闭合开关,灯L 不发光,L 发光,
1 2
电流表有示数,电压表无示数.电路故障可能是( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.电流表断路 B.电压表短路
C.灯L 断路 D.灯L 短路
1 2
【答案】B
【解析】分析电路可知,电路为串联电路,电压表测 L 两端电压,电流表测电路中电流。应用
1
“删除法”分析,删除不工作元件L 与电压表,则整个电路从L 处断开而停止工作,不符合题意,
1 1
则故障不可能是L 断路,只能是L 或电压表短路,因而ACD错误;B正确;故,选B。
1 1
6、(2021 天津) 如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L 和L 均不发光,电流表指针几乎不动,
1 2
电压表指针有明显偏转.若电路中只有一处故障,则可能是( )
A. L 短路 B. L 断路 C. L 短路 D. L 断路
1 1 2 2
【答案】D
【解析】分析电路图可知,小灯泡L 、L 串联,电流表测电路中的电流,电压表测L 两端的电压;
1 2 2
电流表指针几乎不动,说明电路可能发生断路,电压表指针有明显偏转,故障可能为与电压表并联
的L 断路,ABC错误;D正确;故,选D。
2
7、 (2021 青海省卷)如图所示,开关S闭合时,小灯泡L、L 都不亮,用一段导线的两端接触
1 2
a、b两点时,两小灯泡都不亮;接触b、c两点时,两小灯泡也不亮;接触c、d两点时,两小灯泡
都亮.对此,下列判断中可能的是( )
A. 小灯泡L 断路 B. 小灯泡L 断路
1 2
C. 开关S断路 D. 小灯泡L 短路
2
【答案】C
【解析】分析电路图可知,L 与L 串联。若小灯泡L 或L 断路,用导线接触c、d两点时,L 和L
1 2 1 2 1 2
均不亮,与已知信息“两个小灯泡都亮”相矛盾,不符合题意,AB错误;若开关S断路,两个小
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】灯泡不亮,用导线接触a、b两点时,两个小灯泡都不亮,接触b、c两点时,两个小灯泡也不亮,
接触c、d两点时,两个小灯泡都亮,符合题意,C正确;若小灯泡L 短路,闭合开关时,灯泡L
2 1
应该亮,与已知信息“两个小灯泡都亮”相矛盾,不符合题意,D错误;故,选C。
8、 (2021 眉山)如图所示是小军同学家庭电路的一部分.他闭合开关时灯泡正常发光,再将
电风扇的插头插入插座中时,灯泡突然熄灭,检查时发现保险丝熔断了.其原因可能是( )
A.电风扇断路 B.灯泡的灯丝断路
C.电风扇的插头短路 D.电风扇的电功率很小
【答案】C
【解析】家庭电路问题,已知插座使用前用电器工作正常,表明原来电路无故障;B错误;已知
“保险丝熔断”,表明电路中因电风扇插入而电流过大,电风扇不属于大功率用电器,因而只有一
种可能性,就是插入部分发生短路,因而AD错误;C正确;故,选C。
9、(2021 十堰)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),
电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一
个出现了故障,请你判断故障情况是________; 若此时电压表示数为4U,则小灯泡L、L 的电阻
1 2
之比为________; 排除故障后,将小灯泡 L 、L 位置互换,则示数一定不发生变化的是
1 2
________(选填“电流”“电压”或“电流和电压”)表。
【答案】灯泡L2断路 3∶1 电流
【解析】分析电路图可知,灯泡L 与L 串联,电压表测L 两端的电压,电流表测电路中电流;应
1 2 2
用“删除法”分析可知,若灯泡L 断路而删除,则两灯均不发光,电流表无示数,电压表测电源
2
电压,示数变大,符合题意,所以发生故障的是灯泡L 断路;当L 断路时,电表测电源电压,可
2 2
得电源电压为电压表示数U=4U,依据“串联法”之“正比”特点分析,有:
0
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】;若将L 和L 的位置互换,电路中的总电阻不变,电源电压不
1 2
变,由I=可知,电路中的总电流不变,电流表的示数不变。
10、(2022 苏州)用如图所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压不变,电阻有 5Ω、10Ω、
15Ω、20Ω。连接电路闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压为了找出故障,把
导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱b和c上,发现两表指针位置均和之前一样,进一
步检查发现电流表完好,则电路的故障是 ;排除故障后,将不同阻值的电阻分别接
入电路,移动滑片记录的数据如下表:
实验次数 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 15 20
电流/A 0.40 0.20 013 0.10
分析表中数据,实验中电阻两端的电压为 V,实验得出的结论是 。
【答案】cd间导线断路 2 电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
【解析】探究电流与电阻的关系的电路本质上为串联电路,电压表测定值电阻两端电压,电流表测
电路中电流;已知连接电路,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,可能电路
中出现断路,且可能电压表并联的部分断路,把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱b
和c上,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,说明 ac之间无断路,可能cd间导线断路;探
究电流与电阻的关系,保持电压不变,由表中数据可知,电阻两端的电压 为:
U=IR=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=2V;分析表中数据可知,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持
不变,即电阻两端的电压不变,可以得到电压一定时,导体中的电流与其电阻值成反比。
11、(2021 上海)在如图所示的电路中,闭合开关S后,至少有一个电表发生偏转,已知电路中
只有一处故障,且发生在电阻 R 或 R 上。请写出两电表的偏转情况及其对应的故障:
1 2
___________________________________________________________________。
【答案】若电压表示数不变,电流表示数变大,则R 短路;
1
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】若电流表示数变大,电压表示数变小,则R 短路。
2
【解析】分析电路可知R 与R 串联,电压表测R 两端电压;应用“删除法”分析可得,若电路故
1 2 2
障为R 断路,则无论S断开还是闭合,两表的示数均为零,S闭合前后电表示数不会改变,所以故
1
障不可能是R 断路;若电路故障为R 断路,则电流表示数为零,电压表测电源电压,S闭合后电
1 2
路状态没有发生变化,电压表和电流表示数都不变,所以故障不可能是R 断路;若电路故障为R
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短路,S闭合前电路不通,电路中没有电流,电压表测电源电压,当S闭合后,电路接通,电流表
示数变大,但电压表仍然测电源电压,示数不变,符合题意;若电路故障为R 短路,S闭合前电路
2
不通,电路中没有电流,电压表测电源电压,当S闭合后,电路接通,电流表示数变大,电压表被
短路,示数变小为零,符合题意。
12、(2021 福建)如图照明电路中电灯突然熄灭,用试电笔测a、b、c点,试电笔均发亮,测试
d点不亮,故障是____________;试电笔发亮时,火线、试电笔、人体与大地构成________联电路。
【答案】cd段断路 串
【解析】家庭电路问题,试电笔为辨别火线与零线的电工工具。已知“试电笔测a、b、c点,试电
笔均发亮”,表明火线通过灯泡的到达C为通路;“测试d点不亮”,表明cd之间不连通,因而
故障可能为cd段断路;试电笔工作时就是火线、试电笔、人体与大地形成通路,属于串联关系。
【原创预测】
1. (学科网原创预测)如图电路,R标有“20Ω 2A”字样,当闭合S、S ,P在b端时,电流表、
1
电压表均有示数;当闭合S、S 时,电流表无示数,电压表有明显示数;当开关都闭合时,电流表、
2
电压表均有示数;P在变阻器上滑动时,电流表与电压表示数变化明显;对电路的故障原因判断,
下列判断正确的是( )
A. R 可能断路
1
B. R 可能断路
2
C. R 可能短路
1
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】D. R 可能短路
2
【答案】B
【解析】分析题意可知,本题为动态电路故障问题,应先分析电路性质再判断故障。当闭合S、
S,P在b端时,分析可知R 与R 串联,已知“电流表、电压表均有示数”,表明两表正常;当闭
1 1 3
合S、S 时,分析可知R 与R 串联,已知“电流表无示数,电压表有明显示数”,可能是R 断路;
2 1 3 2
当开关都闭合时,分析可知电路为R 与R 并联后与R 串联,已知电流表、电压表均有示数;P在变
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阻器上滑动时,电流表与电压表示数变化明显,表明电路无故障;因而ACD错误;B正确;故,选
B。
2.(学科网原创预测)“安培小组”的同学们在研究灯泡发光情况时组装了如下电路,闭合开关后,
发现电流表A 与电压表V有示数,电流表A 无示数,两灯有一只亮,一只不亮,请你告诉小组同学,
2 1
亮的小灯为 ;故障原因可能是 。
【答案】L L 断路
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【解析】分析电路图可知,闭合开关后,L 与L 并联,A 测L 支路电流,A 测干路电流,电压表
1 2 1 2 2
测电路两端电压;已知“电流表A 与电压表V有示数,电流表A 无示数,两灯有一只亮,一只不
2 1
亮”,分析可知A 无示数表明L 支路有故障,依据并联电路特点,L 不能短路,否则全短路,电
1 2 2
路中元件均不工作,故障只能是L 断路;因而亮的灯为L。
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资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】